[发明专利]一种提高动态无线充电平均效率的方法

权利要求书

1.一种提高动态无线充电平均效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)针对于串串动态谐振无线充电系统，测量无线充电系统中的发射线圈与接收线圈在工作频率f₀下的集中参数，包括发射线圈的自感L₁与内阻R₁，接收线圈的自感L₂与内阻R₂；调整接收端电路参数，使其满足其中C₂为与接受线圈串联的补偿电容；所述工作频率f₀为系统电源的输出交流电的频率；所述发射线圈的规格与充电系统实际无线充电应用中的使用场景相匹配,即根据充电系统实际无线充电应用中的使用场景，绕制相应规格的发射线圈与传输线圈；

(2)测定传输线圈和接受线圈在使用时，耦合系数随两线圈相对位置偏移的变化上下限k_min、k_max，k_min为最小耦合系数，k_max为最大耦合系数；线圈偏移，包括两传输线圈所在平行平面的竖直间距的偏移、两线圈轴线的水平偏移、两线圈轴线夹角的偏移；所有能引起两线圈之间耦合系数发生的位置以及角度的偏移都包含其中；

(3)根据发射线圈自感L₁和内阻R₁、接收线圈自感L₂和内阻R₂以及最小的耦合系数k_min，代入以下公式计算负载电池前端整流斩波电路的输入电阻R_ac：

$R_{ac}=\sqrt{{R_2}^2+\frac{R_2}{R_1}{\mathrm{\ω}}^2{k_{\min }}^2{L}_1{L}_2}$

其中，ω＝2πf₀为系统工作角频率；

(4)根据求得的R_ac以及电池充电负载R_L的大小，按下式求负载前端的整流电路和斩波电路共同实现的阻抗变换系数γ：

$\mathrm{\γ}=\frac{{\mathrm{\π}}^2{R}_{ac}}{8R_L}$

按以下原则确定电池前端斩波电路的类型和占空比，以使系统处于最大平均效率的状态：

(a)当γ＝1时，不加入斩波电路或选择升降压型斩波电路，当使用升降压型斩波电路时，设定此电路的占空比D＝0.5；

(b)当γ>1时，斩波电路选择降压型电路，设定该斩波电路的占空比D为

(c)当γ<1时，斩波电路选择升压型电路，设定该斩波电路的占空比D为