【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线充电，尤其涉及一种恒流恒压无线充电装置、方法及其系统。
技术介绍
1、无线电能传输技术使得电能发射端和接收端之间实现了电气隔离，消除了火灾、触电、导体外露等风险。相比于传统的导线连接的接插式的充电方法更加安全方便。利用无线电能传输技术为电池进行充电时，为了保证电池充电过程的安全稳定以及延长电池寿命，一般采用恒流恒压充电方式，即整个充电过程经历恒流充电和恒压充电两个阶段。但现有的lccl-lccl拓扑结构特性仅使其可输出与负载无关的电流，实现恒流充电；若要实现恒压充电，一般包括以下方式：
2、1.通过持续的闭环控制调节策略，改变直流母线电压以实现电压恒定。但这种方式对通信的要求较高，需要反馈信号持续通信，一旦通信中断，恒压充电将会失败。
3、2.通过利用充电装置的频率特性，找出电压增益与负载无关的工作频率点，以实现恒定的输出电流和电压。但此种方式仅适用于固定耦合条件下，当耦合系数发生变化时，对应的恒压频率点也会发生相应变化。若要实现在宽耦合范围内的恒压输出，需要对装置进行多次参数识别并计算恒压频率点，这对装置参数识别及控制精度要求较高。
4、3.利用多个开关切换，实现在恒压拓扑和恒流拓扑之间来回切换。这种方式往往需要通过多个开关接入额外的补偿元件，并且一般是保持原边的补偿结构不变，通过改变副边补偿结构实现恒压恒流的转换，但这会导致充电装置的体积和制造成本增加。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例的目的是提供一种恒流恒压无
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种恒流恒压无线充电装置，包括直流电源、高频逆变器、原边lccl型能量发射模块、副边lccl型能量接收模块、整流滤波模块、电池模块和通信模块；其中，
3、高频逆变器的输入端与直流电源连接；
4、高频逆变器的输出端与原边lccl型能量发射模块的输入端连接；
5、原边lccl型能量发射模块的输出端与副边lccl型能量接收模块的输入端耦合连接；原边lccl型能量发射模块包括由第一电容和继电器串联组成的第一串联电路；
6、副边lccl型能量接收模块的输出端与整流滤波模块的输入端连接；
7、整流滤波模块的输出端与电池模块连接；
8、通信模块的输入端与副边lccl型能量接收模块连接，通信模块的输出端与原边lccl型能量发射模块中的继电器连接。
9、可选地，原边lccl型能量发射模块包括第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容和继电器；第一电感、第二电容和第二电感串联，第一电容和继电器串联组成第一串联电路，第二电容和第二电感串联组成第二串联电路，第一串联电路与第二串联电路并联；第三电容与第二串联电路并联。
10、可选地，第一电感或第二电感包括由电感和电容组合而成的等效电感元件；第一电容、第二电容或第三电容包括由电感和电容组合而成的等效电容元件。
11、可选地，副边lccl型能量接收模块包括第三电感、第四电感、第四电容和第五电容；第三电感、第四电容和第四电感串联，第三电感和第四电容串联组成第三串联电路，第五电容与第三串联电路并联；副边lccl型能量接收模块通过第三电感和第二电感之间的互感与原边lccl型能量发射模块耦合连接。
12、可选地，第三电感或第四电感包括由电感和电容组合而成的等效电感元件；第四电容或第五电容包括由电感和电容组合而成的等效电容元件。
13、可选地，副边lccl型能量接收模块满足：
14、
15、其中，为第四电感，为第五电容，l2为第三电感，c2第四电容。
16、可选地，继电器断开时，原边lccl型能量发射模块满足：
17、
18、其中，为第一电感，ccc为第三电容，z1为第一电感所在支路的等效阻抗，z2为第三电容ccc所在支路的阻抗。。
19、可选地，继电器闭合时，原边lccl型能量发射模块满足：
20、
21、其中，ccv为第一电容，l1为第二电感，c1第二电感，z3为串联的第二电容c1和第二电感l1串联的阻抗之和。
22、第二方面，本专利技术实施例提供了一种恒流恒压无线充电方法，采用如上所述的恒流恒压无线充电装置，包括：
23、控制恒流恒压无线充电装置开始工作，对电池模块进行充电；充电模式包括恒流模式和恒压模式；
24、获取副边lccl型能量接收模块的充电参数，判断充电参数是否达到预设参数值；
25、当充电参数小于预设参数值，通过通信模块将第一控制信号传递给原边lccl型能量发射模块中的继电器，控制继电器保持断开状态，使得恒流恒压无线充电装置在恒流模式下进行充电；
26、当充电参数大于预设参数值，通过通信模块将第二控制信号传递给原边lccl型能量发射模块中的继电器，控制继电器保持闭合状态，使得恒流恒压无线充电装置在恒压模式下进行充电。
27、第三方面，一种恒流恒压无线充电系统，其特征在于，包括如上所述的恒流恒压无线充电装置和与恒流恒压无线充电装置连接的计算机设备，其中：
28、恒流恒压无线充电装置，用于对电池进行充电；
29、计算机设备包括：
30、至少一个处理器；
31、至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
32、当至少一个程序被至少一个处理器执行，使得至少一个处理器实现如上所述的方法。
33、实施本专利技术实施例包括以下有益效果：本专利技术实施例采用lccl-lccl拓扑结构，装置包括原边lccl型能量发射模块和副边lccl型能量接收模块，原边lccl型能量发射模块包括由第一电容和继电器串联组成的第一串联电路，通过控制继电器的开关状态来切换充电模式，实现了单个开关控制恒压输出或恒流输出，使得充电装置不需要依赖持续的信号反馈来实现恒压调节，提高了充电的稳定性；仅通过闭合开关就能使得充电装置在恒压模式下工作，无需多次计算恒压频率点，减少了恒压模式下所需的工作量；且单个开关控制恒压输出或恒流输出，实现了低成本小体积的无线恒压恒流充电装置。
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1.一种恒流恒压无线充电装置，其特征在于，包括直流电源、高频逆变器、原边LCCL型能量发射模块、副边LCCL型能量接收模块、整流滤波模块、电池模块和通信模块；其中，
2.根据权利要求1所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述原边LCCL型能量发射模块包括第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容和继电器；所述第一电感、所述第二电容和所述第二电感串联，所述第一电容和所述继电器串联组成第一串联电路，所述第二电容和所述第二电感串联组成第二串联电路，所述第一串联电路与所述第二串联电路并联；所述第三电容与所述第二串联电路并联。
3.根据权利要求2所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述第一电感或所述第二电感包括由电感和电容组合而成的等效电感元件；所述第一电容、所述第二电容或所述第三电容包括由电感和电容组合而成的等效电容元件。
4.根据权利要求1所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述副边LCCL型能量接收模块包括第三电感、第四电感、第四电容和第五电容；所述第三电感、所述第四电容和所述第四电感串联，所述第三电感和所述第四电容串联组成第三串
5.根据权利要求4所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述第三电感或所述第四电感包括由电感和电容组合而成的等效电感元件；所述第四电容或所述第五电容包括由电感和电容组合而成的等效电容元件。
6.根据权利要求1所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述副边LCCL型能量接收模块满足：
7.根据权利要求1所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述继电器断开时，所述原边LCCL型能量发射模块满足：
8.根据权利要求1所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述继电器闭合时，所述原边LCCL型能量发射模块满足：
9.一种恒流恒压无线充电方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的恒流恒压无线充电装置，包括：
10.一种恒流恒压无线充电系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的恒流恒压无线充电装置和与所述恒流恒压无线充电装置连接的计算机设备；其中：
...【技术特征摘要】
1.一种恒流恒压无线充电装置，其特征在于，包括直流电源、高频逆变器、原边lccl型能量发射模块、副边lccl型能量接收模块、整流滤波模块、电池模块和通信模块；其中，
2.根据权利要求1所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述原边lccl型能量发射模块包括第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容和继电器；所述第一电感、所述第二电容和所述第二电感串联，所述第一电容和所述继电器串联组成第一串联电路，所述第二电容和所述第二电感串联组成第二串联电路，所述第一串联电路与所述第二串联电路并联；所述第三电容与所述第二串联电路并联。
3.根据权利要求2所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述第一电感或所述第二电感包括由电感和电容组合而成的等效电感元件；所述第一电容、所述第二电容或所述第三电容包括由电感和电容组合而成的等效电容元件。
4.根据权利要求1所述的恒流恒压无线充电装置，其特征在于，所述副边lccl型能量接收模块包括第三电感、第四电感、第四电容和第五电容；所述第三电感、所述第四电容和所述第四电感串联，所述第三电感和所述第四电容串联组成第三串联...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑建超，汪鱼洋，谢志文，王翼，
申请(专利权)人：珠海中科慧智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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