基于可变电容的复合型无线电能传输系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了基于可变电容的复合型无线电能传输系统及其控制方法，属于无线电能传输技术领域，包括直流电压源、全桥逆变电路、原边谐振网络、副边谐振网络、发射线圈、接收线圈、整流桥、蓄电池、交流开关S<subgt;1</subgt;、S<subgt;2</subgt;等。本发明专利技术副边采用可变电容技术，可减少无源元件数目，特别是减少LCC‑S拓扑结构中的一个电容器；采用的PWM移相控制技术，使交流开关S<subgt;1</subgt;中的两个电力开关实现零电压开断，开关损耗小；在充电模式切换时，当电容电流I<subgt;C2</subgt;为零，关断副边交流开关S<subgt;2</subgt;可使开关应力最小；通过副边电力开关切换以及可变电容技术，不仅可实现恒流‑恒压输出，且能有效应对蓄电池充电过程中的各种异常工况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电能传输，具体涉及基于可变电容的复合型无线电能传输系统及其控制方法。

技术介绍

1、wpt(wireless power transfer)技术在动力电池充电上的应用，存在电能传输效率低、电池充放电次数少和充电安全等问题。基于这些问题，需要对蓄电池的充电模式做出深刻的分析。蓄电池的充电方式采用恒流输出(constant current output,cco)和恒压输出(constant voltage output,cvo)两阶段充电方式。当电池充电时，cco模式用于向电池施加恒定的直流电流，直到充电电压达到最大额定电压，然后控制器切换到cvo模式，直至充电完成，这种两阶段充电方式能减少充电时间，延长电池使用寿命。

2、目前，采用无线电能传输技术实现动力电池恒流恒压充电有以下几种方式：1、通过控制系统工作频率来实现恒流恒压；2、通过控制占空比来实现恒流恒压；3、通过在副边加入一个直流斩波器来实现恒流恒压；以上3种控制方式存在控制系统复杂等问题；4、在原边或副边加入交流开关用于切换拓扑来实现恒流恒压，但切换开关时会产生过高的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于可变电容的复合型无线电能传输系统，其特征在于，包括：直流电压源、全桥逆变电路、原边谐振网络、副边谐振网络、发射线圈、接收线圈、整流桥、蓄电池、交流开关S1、S2；所述直流电压源、全桥逆变电路、原边谐振网络、发射线圈、接收线圈、副边谐振网络、整流桥、蓄电池依次连接，所述全桥逆变电路通过电力开关管Q1～Q4构成，所述原边谐振网络通过电感L1、电容C1、电容CP构成，所述副边谐振网络通过电感L2、电容C2、电容CS构成，其中电容CS为可变开关电容，交流开关S1并联在所述电容CS在两端，交流开关S2与电容C2串联，所述发射线圈、接收线圈的自感为LP、LS，所述整流桥通过快恢复二极管VD1...

【技术特征摘要】

1.基于可变电容的复合型无线电能传输系统，其特征在于，包括：直流电压源、全桥逆变电路、原边谐振网络、副边谐振网络、发射线圈、接收线圈、整流桥、蓄电池、交流开关s1、s2；所述直流电压源、全桥逆变电路、原边谐振网络、发射线圈、接收线圈、副边谐振网络、整流桥、蓄电池依次连接，所述全桥逆变电路通过电力开关管q1～q4构成，所述原边谐振网络通过电感l1、电容c1、电容cp构成，所述副边谐振网络通过电感l2、电容c2、电容cs构成，其中电容cs为可变开关电容，交流开关s1并联在所述电容cs在两端，交流开关s2与电容c2串联，所述发射线圈、接收线圈的自感为lp、ls，所述整流桥通过快恢复二极管vd1～vd4构成，所述蓄电池等效电阻为ro，所述交流开关s1、s2均为两个反向串联的mosfet构成的交流开关，其中，交流开关s1中的两个mosfet分别为开关vt1和vt2，交流开关s2中的两个mosfet分别为开关vt3和vt4，通过对交流开关s1中的两个开关vt1和vt2的移相互补控制，使交流开关s1两端的等效电容在cs和无穷大值之间变化，交流开关s2作为交流开关控制电容c2的接入与切出。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云虎，杨志，杨霁又，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：