[发明专利]一种高阶复合式补偿网络的电池无线充电系统

权利要求书

1.一种高阶复合式补偿网络的电池无线充电系统，包括：高频全桥逆变电路(1)、原边补偿网络(2)、松耦合变压器(3)、副边补偿网络(4)、恒流-恒压模式切换网络(5)、全桥整流滤波电路(6)，所述原边补偿网络(2)包括：原边补偿电容、原边补偿电感以及原边附加电容，副边补偿网络(4)包括：副边补偿电容、副边补偿电感、第一副边附加电容以及电容值是副边补偿电容一半的第二副边附加电容，恒流-恒压模式切换网络(5)包括第一开关和第二开关；

所述原边补偿电感的一端与高频全桥逆变电路(1)的一桥臂中点连接，原边补偿电感的另一端、原边补偿电容的一极均与原边附加电容的一极相连接，原边附加电容的另一极与松耦合变压器(3)原边绕组的一端连接，原边补偿电容的另一极、松耦合变压器(3)原边绕组的另一端均与高频全桥逆变电路(1)的另一桥臂中点相连接，第一副边附加电容的一极与松耦合变压器(3)副边绕组的一端连接，第二副边附加电容的一极与第一副边附加电容的另一极连接，第二副边附加电容的另一极与副边补偿电容的一极及副边补偿电感的一端相连接，副边补偿电容的另一极接第二开关的一端，副边补偿电感的另一端与全桥整流滤波电路(6)的一桥臂中点连接，松耦合变压器副边绕组的另一端、第二开关的另一端均与全桥整流滤波电路(6)的另一桥臂中点连接，第一开关并接在第二附加电容的两极之间；

原边补偿电感的感值L₁、原边补偿电容的容值C_P、副边补偿电感的感值L₂、副边补偿电容的容值C_S按照选取，原边附加电容的容值C₁、第一副边附加电容的容值C₂按照和选取，ω为系统工作的角频率，M为松耦合变压器的互感值，D为占空比，V_IN为输入直流电压，V_BAT为电池给定充电电压，I_BAT为电池给定充电电流，L_P为松耦合变压器原边自感的感值，L_S为松耦合变压器副边自感的感值，第二副边附加电容的容值C₃为C₃＝0.5C_S。

2.根据权利要求1所述一种高阶复合式补偿网络的电池无线充电系统，其特征在于：

第一开关和第二开关均闭合时，系统工作在LCC-LCC恒流模式下，输入阻抗Z_IN为：呈纯阻性，输出的电池给定充电电流I_BAT为：

第一开关和第二开关均断开时，系统工作在LCC-S恒压模式下，输入阻抗Z_IN为：呈纯阻性，输出的电池给定充电电压V_BAT为：

其中，R为电池等效电阻。