利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统技术方案

本发明专利技术提供了利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，包括高频逆变模块、CLL‑S补偿电路、SS补偿电路、电容式耦合机构、整流滤波模块。混合拓扑采用CLL‑S补偿电路与SS补偿电路在发射侧串联、接收侧串联连接方式，电容式耦合机构由垂直四极板耦合机构和上下对应连接的垂直八极板耦合机构组成，具有同侧解耦特性。与现有技术相比，本发明专利技术所提系统不需要复杂控制策略和额外电力电子变换器，接收侧仅有一个补偿电感，补偿元件数量少，耦合机构重量轻，通过混合拓扑和具有解耦特性的两个电场传输通道的耦合机构，实现了耦合机构极板偏移时的恒定功率输出，为电场耦合无线充电系统提供了新的抗偏移方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电能传输领域，具体涉及一种利用cll-s、ss混合拓扑及解耦耦合机构实现抗偏移的电场耦合无线充电系统。

技术介绍

1、无线电能传输(wireless power transfer,wpt)技术是一种借助于空间无形介质(如电场、磁场、微波等)实现将电能从电源端传递至用电设备的一种传输模式，目前已广泛用于水下设备、医疗设备、便携式电子设备、电动汽车等领域。无线电能传输技术解决了直接接触式输电模式下所带来的插电火花、不宜维护、易产生磨损等问题，具有无需拔插、灵活便捷、安全可靠的优点。但是耦合机构中发射侧与接收侧之间的偏移会导致系统中谐振频率、输出电流、电压或功率、输入阻抗、系统效率发生变化，这个问题严重限制了wpt技术的广泛应用。近场无线电能传输分为电场耦合无线电能传输(capacitive powertransfer,cpt)和磁场耦合无线电能传输(inductive power transfer,ipt)两种方式。与ipt相比，cpt具有成本低、重量轻、金属板中没有显著的涡流损耗的优点。在cpt系统中，为了实现耦合机构偏移下的恒定输出，现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，包括高频逆变模块、CLL-S补偿电路、SS补偿电路、电容式耦合机构、整流滤波模块；

2.根据权利要求1所述的利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，所述高频逆变模块为全控H桥逆变器，逆变器以互补导通方式工作，将直流电逆变为高频交流电。

3.根据权利要求1所述的利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，所述整流滤波模块为二极管桥整流器，可以将高频交流电整流为直流电，起到整流滤波的作用。

4.根据权利要求1所述的利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特...

【技术特征摘要】

1.利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，包括高频逆变模块、cll-s补偿电路、ss补偿电路、电容式耦合机构、整流滤波模块；

2.根据权利要求1所述的利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，所述高频逆变模块为全控h桥逆变器，逆变器以互补导通方式工作，将直流电逆变为高频交流电。

3.根据权利要求1所述的利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，所述整流滤波模块为二极管桥整流器，可以将高频交流电整流为直流电，起到整流滤波的作用。

4.根据权利要求1所述的利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，所述cll-s补偿电路分为原边cll补偿电路和副边s补偿电路；原边cll补偿电路包括电容cf1、电感l1、电感l2，电容cf1的正极与高频逆变模块的一输出端连接，电容cf1的负极与电感l1和电感l2的公共端连接，电感l2的另一端与第一极板p1连接，电感l1的另一端与第二极板p2连接，电感l1、l2补偿原边垂直四极板耦合机构的自电容，副边s补偿电路包括电感l3，电感l3的一端与第三极板p3连接，所述的电感l3的另一端与整流滤波模块的一输入端连接，所述的电感l3补偿副边垂直四极板电容耦合机构的自电容。

5.根据权利要求1所述的利用混合拓扑实现抗偏移的电场耦合无线充电系统，其特征在于，所述ss补偿电路分为原边s补偿电路和副边s补偿电路；原边s补偿电路包括电感lf1，电感lf1的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈婷，麻智慧，张献，代中余，许飞，王钰乔，厉光耀，王奉献，赵轩，史兴，刘云龙，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：