基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统及其设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统及其设计方法，系统包括对输入直流电进行逆变并向三线圈磁耦合谐振电路输出正弦交流电的恒压输出E类逆变器，恒压输出E类逆变器的开关管S的栅极接控制信号，开关管S的源极与漏极之间通过三个并联回路连接：第一并联回路由直流馈电电感L

【技术实现步骤摘要】
基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统及其设计方法


[0001]本专利技术属于无线电能传输领域，涉及一种基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统及其设计方法。

技术介绍

[0002]无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术通常指一种以电磁场作为中继能量，将电能以非接触方式从发射端隔空传输到接收端的电能传输方式。因为没有频繁插拔带来的磨损和放电等问题，所以无线电能传输有着比传统有线输电方式更加便捷灵活和安全可靠的优点。磁耦合谐振式无线电能传输是一种较为热门的无线电能传输方式，其原理是发射线圈在高频电源的激励下产生高频磁场，耦合的接收线圈在高频磁场的作用下产生电流，实现无线电能传输。然而，由于中距离无线电能传输的工作频率较高，桥式逆变电路无法适配中距离无线电能传输的工作频率，使得桥式逆变电路无法作为中距离无线电能传输的逆变电源。
[0003]公开号为CN108183560A的专利技术专利公开了一种基于E类逆变器的无线电能传输系统，但其采用了传统E类逆变器，补偿网络和闭环控制只能减小而无法消除负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统，其特征在于，包括：低频整流稳压电路，用于对电网电压进行整流、稳压，输出直流电压；高频逆变电路，用于对低频整流稳压电路输送的直流电压进行逆变，输出正弦交流电；三线圈磁耦合谐振电路，用于对正弦交流电进行无线电能传输；高频整流稳压电路，用于对三线圈磁耦合谐振电路的交流输出进行整流、稳压，输出直流电压给负载；其中，所述的高频逆变电路采用恒压输出E类逆变器。2.根据权利要求1所述的基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统，其特征在于，所述恒压输出E类逆变器包括直流馈电电感L
f
、开关管S、并联电容C
p
、串联电容C
s
和串联电感L
s
，其中：开关管S的栅极接控制信号，开关管S的源极与漏极之间通过三个并联回路连接：第一并联回路由直流馈电电感L
f
与直流电压V
in
串联组成，第二并联回路由并联电容C
p
组成，第三并联回路由串联电容C
s
、串联电感L
s
、三线圈磁耦合谐振电路依次串联组成。3.根据权利要求1所述的基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统，其特征在于，所述恒压输出E类逆变器的串联电感L
s
与开关管S的漏极之间连接由发射线圈L1和第一调谐电容C1组成的发射回路，发射线圈L1与中继线圈L2同向耦合，中继线圈L2与第二调谐电容C2组成串联回路，中继线圈L2与接收线圈L3同向耦合，接收线圈L3与第三调谐电容C3以及接收侧负载R
L
组成串联回路。4.如权利要求1～3任一项所述的基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：根据接收侧的额定负载和输出电压设计三线圈磁耦合谐振电路的参数，包括线圈自感、线圈互感、线圈所用利兹线线径和调谐电容大小；步骤S2：根据三线圈磁耦合谐振电路的参数，设计线圈尺寸、空间结构和绕制方式；步骤S3：根据三线圈磁耦合谐振电路接收侧的额定负载等效到其发射侧的等效负载R
eq
，计算恒压输出E类逆变器的电路各元器件参数，包括直流馈电电感L
f
、并联电容C
p
、串联电容C
s
、串联电感L
s
；步骤S4：根据计算出的恒压输出E类逆变器的电路各元器件参数设计恒压输出E类逆变器并进行仿真验证，通过仿真结果进一步调整恒压输出E类逆变器的电路各元器件参数。5.根据权利要求4所述的基于恒压输出E类逆变器的三线圈无线电能传输系统的设计方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍，蔡士青，惠楠，马西奎，
申请(专利权)人：西安合容电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：