[发明专利]带电池负载的无线充电系统整流桥输入阻抗的计算方法

说明书

一种带电池负载的无线充电系统整流桥输入阻抗的计算方法，涉及一种无线充电系统整流桥。本发明计算方法包括以下步骤：步骤A：假设整流桥工作在断续模式，计算整流桥在断续工作模态下的输入电压滞后角与输入电流断续角；步骤B：根据步骤A求得的输入电流断续角，判断整流桥工作在连续模式或断续模式，若工作在连续模式，计算整流桥在连续工作模态下的输入电压滞后角；步骤C：计算整流桥输入阻抗。

技术领域

本发明涉及一种无线充电系统整流桥输入阻抗的计算方法。

背景技术

无线充电系统的整流桥将副边线圈产生的高频交流电转化为直流电，并与电池负载通过滤波电容连接。在电池负载、线圈互感等参数发生大范围变化时，整流桥有可能工作在连续或断续模式，研究这两种情况下的整流桥等效输入阻抗将有利于分析无线充电系统在宽负载变化范围下的系统输出特性。发明专利CN 105471286A“同步整流电路、无线充电系统以及同步整流方法”提出了一种采用MOSFET的同步整流电路。发明专利CN206611244U“无线充电系统及汽车无线充电装置”公开了一种包含整流电路、原副边线圈、逆变电路、原副边控制器、谐振补偿网络、负载等的无线充电系统。但上述发明均未涉及整流桥的输入阻抗计算方法。发明专利CN107979298A“一种无线充电系统整流桥负载等效阻抗计算方法”提出了一种无线充电系统整流桥输入阻抗的计算方法，但该方案仅考虑了电阻负载，且未考虑整流桥工作在断续模态下的情况。因此，需要一种考虑电池负载，且涵盖连续与断续两种工作模式的整流桥输入阻抗计算方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种带电池负载的无线充电系统整流桥输入阻抗的计算方法。本发明针对无线充电系统的电池负载在宽负载范围工作状态下整流桥连续或断续模式进行判断，并根据整流桥工作模式计算其等效输入阻抗。本发明可为无线充电系统的设计提供依据，同时为无线充电系统的参数估计与控制策略提供参考，有利于实现系统的安全稳定运行。

应用本发明带电池负载的无线充电系统整流桥输入阻抗计算方法的无线充电系统包括无线能量发射线圈、无线能量接收线圈、副边串联电容、副边并联电容、整流桥输入电感、整流桥、滤波电容及电池负载。所述的无线能量发射线圈与无线能量接收线圈电磁耦合，无线能量接收线圈的输出端与副边串联电容的输入端连接，副边串联电容的输出端与副边并联电容的输入端及整流桥输入电感的输入端连接，副边并联电容的输出端与无线能量接收线圈的输出端及整流桥的输入端连接，整流桥输入电感的输出端与整流桥的输入端连接，整流桥的输出端与滤波电容的输入端连接，滤波电容的输出端与电池负载的输入端连接。

所述的带电池负载的无线充电系统整流桥输入阻抗的计算方法包含以下步骤：

步骤A：假设整流桥工作在断续模式，计算整流桥在断续工作模态下的输入电压滞后角与输入电流断续角；

步骤B：根据步骤A求得的输入电流断续角，判断整流桥工作在连续模式或断续模式，若工作在连续模式，计算整流桥在连续工作模态下的输入电压滞后角；

步骤C：计算整流桥输入阻抗。

所述的步骤A中，整流桥在断续工作模态下的输入电压滞后角θ为副边并联电容电压的过零点与整流桥输入电压的过零点之间的相位差，整流桥在断续工作模态下的输入电流断续角为整流桥输入电压过零点与整流桥输入电感电流的断续临界点之间的相位差。

通过公式(1)计算整流桥在断续工作模态下的输入电压滞后角θ与输入电流断续角

其中，