[发明专利]基于两路并联的两相式无线电能传输装置

权利要求书

1.基于两路并联的两相式无线电能传输装置，其特征在于，包括电源、负载、第一无线电能传输电路和第二无线电能传输电路，以及控制信号发生电路；第一无线电能传输电路与第二无线电能传输电路并联，且其两端分别与电源和负载相连；控制信号发生电路与输入脉冲相连，用于产生两对相位相差90°的脉冲控制信号，分别施加于第一无线电能传输电路和第二无线电能传输电路的控制端。

2.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于：所述第一无线电能传输电路包括顺次连接的第一高频逆变电路、第一耦合谐振电路和第一高频整流电路；第二无线电能传输电路包括顺次连接的第二高频逆变电路、第二耦合谐振电路和第二高频整流电路；

第一高频逆变电路和第二高频逆变电路分别与电源相连接，以将直流电逆变成特定频率的交流电；第一耦合谐振电路和第二耦合谐振电路用以实现能量高效的从一次侧传到二次侧；第一高频整流电路和第二高频整流电路用以将交流电转变成脉动的直流电。

3.根据权利要求2所述的无线电能传输装置，其特征在于：所述第一高频逆变电路包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管，第二高频逆变电路包括第五功率开关管、第六功率开关管、第七功率开关管和第八功率开关管；第一功率开关管与第二功率开关管串联后与电源并联，第三功率开关管与第四功率开关管串联后与电源并联，第五功率开关管与第七功率开关管串联后与电源并联，第六功率开关管与第八功率开关管串联后与电源并联；第一功率开关管与第二功率开关管的接线点、第三功率开关管与第四功率开关管的接线点分别为第一耦合谐振电路的两个输入端点；第五功率开关管与第七功率开关管的接线点、第六功率开关管与第八功率开关管的接线点分别为第二耦合谐振电路的两个输入端点。

4.根据权利要求2所述的无线电能传输装置，其特征在于：第一耦合谐振电路包括第一谐振电容、第一谐振电感、第二谐振电容、第二谐振电感，第二耦合谐振电路包括第三谐振电容、第三谐振电感、第四谐振电容、第四谐振电感；第一谐振电容与第一谐振电感串联后与前级第一高频逆变电路相连接，第二谐振电容与第二谐振电感串联后与后级的第一高频整流电路相连接，第三谐振电容与第三谐振电感串联后与前级第二高频逆变电路相连接，第四谐振电容与第四谐振电感串联后与后级第二高频整流电路相连接。

5.根据权利要求4所述的无线电能传输装置，其特征在于：所述第一谐振电容与第一谐振电感串联发生谐振，第二谐振电容与第二谐振电感串联发生谐振，两谐振频率相等，且均与第一高频逆变电路的频率相等；第三谐振电容与第三谐振电感串联发生谐振，第四谐振电容与第四谐振电感串联发生谐振，两谐振频率相等，且均与第二高频逆变电路的频率相等，第一高频逆变电路与第二高频逆变电路具有相同的工作频率。

6.根据权利要求2所述的无线电能传输装置，其特征在于：所述第一高频整流电路包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管，第二高频整流电路包括第五整流二极管、第六整流二极管、第七整流二极管和第八整流二极管；第一整流二极管与第三整流二极管串联后与负载并联，第二整流二极管与第四整流二极管串联后与负载并联，第五整流二极管与第七整流二极管串联后与负载并联，第六整流二极管与第八整流二极管串联后与负载并联；第一整流二极管与第三整流二极管的连接点和第二整流二极管与第四整流二极管的连接点分别与前级第一耦合谐振电路的输出相连，第五整流二极管与第七整流二极管的连接点和第六整流二极管与第八整流二极管的连接点分别与前级第二耦合谐振电路的输出相连。

7.根据权利要求1-6任一项所述的无线电能传输装置，其特征在于：所述控制信号发生电路，包括一路90°脉冲移相电路和两路脉冲反向电路，其中的一路脉冲反向电路直接与输入脉冲相连，并产生两路反相带死区的占空比为50％的方波，且其中一路方波与该脉冲反向电路的输入信号相同；另一路脉冲反向电路通过90°脉冲移相电路与输入脉冲相连，并产生两路反相带死区的占空比为50％的方波，其中一路与该脉冲反向电路的输入信号相同。

8.根据权利要求7所述的无线电能传输装置，其特征在于：所述负载的两端还并联有负载滤波电容，以有效减少负载上的电压纹波。