一种基于功率可调PPS-S拓扑的准恒功率-恒压无线充电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于功率可调PPS‑S拓扑的准恒功率‑恒压无线充电系统及方法，系统包括电源电路、谐振耦合电路和信号监测与驱动电路，电源电路为谐振耦合电路供电，谐振耦合电路包括发射端和接收端，信号监测与驱动电路用于监测发射端电压和电流，并根据发射端电压和电流控制谐振耦合电路由PPS‑S拓扑切换至LCC‑S拓扑，在PPS‑S拓扑下接收端工作在恒流输出模式CC，在LCC‑S拓扑下，接收端工作在恒压输出模式CV，实现准恒功率‑恒压充电。本发明专利技术能够更加精准地掌控充电电流和充电电压，能够很大程度上维持充电状态稳定，缩短充电时间和提高能源利用率，减少了控制算法的复杂程度，降低了开关损耗，具有更高的灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电能传输装置及方法，具体涉及一种基于功率可调pps-s拓扑的准恒功率-恒压无线充电装置及方法。

技术介绍

1、借独特的便捷、安全、自动操作特性，无线充电技术已经被广泛应用于生物医学植入物、电气化交通等领域。随之而来的是，锂电池作为电力设备的心脏，如何快速安全地得到血液，即电能的补充，成为学者们的研究热点。在无线充电技术背景下，锂电池的安全、快速充电策略成为了人们的重点关注对象。

2、相较于传统充电方式，cp充电在控制输出功率不超过额定值的同时，为电池提供恒定的输出功率充电，保证了充电过程中的极限功率传输，大大缩短了满电所需的充电时长，同时保证了充电过程中电源侧及负载侧功率的平稳变化，应用场景广泛，尤其适用于无人化作业的无人机、巡检智能车等设备。实际应用方面，cc-cv充电需要为不同类型和规格的电池设计不同的充电策略，增加了设计和应用的复杂性，而cp充电可以通过调整功率设置，灵活适应不同类型和规格的电池，具有更高的兼容性和灵活性，简化了充电系统的设计和应用。

3、此外，电池的充电温度也是电池充电考量的一个重要指标。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于功率可调PPS-S拓扑的准恒功率-恒压无线充电系统，其特征在于，包括电源电路、谐振耦合电路和信号监测与驱动电路，电源电路为谐振耦合电路供电，谐振耦合电路包括发射端和接收端，发射端包括n个电感切换支路、n个电容切换支路、恒压电感切换支路、恒压电容切换支路、第一补偿电感L1、第一补偿电容C1、第二补偿电容C2与第三补偿电容C3和发射线圈LT，n个电感切换支路、n个电容切换支路和恒压电容切换支路不导通时，谐振耦合电路为PPS-S拓扑；n个电感切换支路、n个电容切换支路和恒压电容切换支路均导通时，谐振耦合电路为LCC-S拓扑；信号监测与驱动电路用于监测发射端电压和电流，并根据发射端电...

【技术特征摘要】

1.一种基于功率可调pps-s拓扑的准恒功率-恒压无线充电系统，其特征在于，包括电源电路、谐振耦合电路和信号监测与驱动电路，电源电路为谐振耦合电路供电，谐振耦合电路包括发射端和接收端，发射端包括n个电感切换支路、n个电容切换支路、恒压电感切换支路、恒压电容切换支路、第一补偿电感l1、第一补偿电容c1、第二补偿电容c2与第三补偿电容c3和发射线圈lt，n个电感切换支路、n个电容切换支路和恒压电容切换支路不导通时，谐振耦合电路为pps-s拓扑；n个电感切换支路、n个电容切换支路和恒压电容切换支路均导通时，谐振耦合电路为lcc-s拓扑；信号监测与驱动电路用于监测发射端电压和电流，并根据发射端电压和电流控制谐振耦合电路由pps-s拓扑切换至lcc-s拓扑，在pps-s拓扑下接收端工作在恒流输出模式cc，向负载充电；在lcc-s拓扑下，接收端工作在恒压输出模式cv，向负载充电；实现准恒功率-恒压充电。

2.根据权利要求1所述的基于功率可调pps-s拓扑的准恒功率-恒压无线充电系统，其特征在于，n个电感切换支路结构相同，均包括串联连接的一个电感和一个切换开关；n个电容切换支路结构相同，均包括串联连接的一个电容和一个切换开关；恒压电感切换支路包括串联连接的电感和切换开关；恒压电容切换支路包括串联连接的一个电容和一个切换开关。

3.根据权利要求1所述的基于功率可调pps-s拓扑的准恒功率-恒压无线充电系统，其特征在于，第一补偿电感l1与n个电感切换支路并联，一端与高频逆变电路的一端连接，另一端连接至第一补偿电容c1的一端；第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维，李恺瑞，陆峥，盛思远，许晨进，杨靖宇，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：