[发明专利]一种基于LCC补偿网络的参数自调节无线充电系统

说明书

本发明涉及了一种基于LCC补偿网络的参数自调节无线充电系统，在包括发射端和接收端的基础上还包括控制器，发射端还包括原边LCC补偿电路，接收端还包括副边LCC补偿电路，原边LCC补偿电路包括均与控制器相连并均在其的作用下自动调节的原边补偿电感、原边串联补偿电容和原边并联补偿电容，副边LCC补偿电路包括均与控制器相连并均在其的作用下自动调节的副边串联补偿电容、副边并联补偿电容和副边补偿电感，原边补偿电感与原边串联补偿电容串联设置在逆变电路和发射线圈之间，副边串联补偿电容与副边补偿电感串联设置在接收线圈和整流电路之间，原副两边的串联补偿电容、并联补偿电容和补偿电感均以特定的LCC串并联结构组合，实现参数自调节提高效率。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种基于LCC补偿网络的参数自调节无线充电系统。

背景技术

近些年来，无线充电技术因其非接触状态即可充电、方便快捷的优点越来越受到普遍关注，并且现已在智能手机、现代家居、纯电动汽车、外空间等领域得到广泛的应用。

现有无线充电系统多是基于电磁感应原理和/或谐振耦合原理而设计，其结构包括原边发射端和副边的接收端且发射线圈与接收线圈通常采用LCC补偿网络的连接方式或者LCC补偿网络与其他补偿网络结合的连接方式，为了适应不同应用环境或工况，LCC补偿网络中的补偿电感和补偿电容的参数需要根据工况需求的变化而调整。但现有的基于LCC补偿网络的无线充电系统，往往内部安装的是固有的补偿电容和补偿电感，在改变工作频率之后，其内部固有的补偿电容、谐振电容和补偿电感的参数也会相应发生改变，在反复调节补偿电容、谐振电容和补偿电感参数的过程中，由于系统的集成结构复杂、电路拆装繁琐，甚至有时还容易造成电路损坏，无法实现在元器件不发生变动的情况下的参数调节，即不能实现系统工作频率与元器件参数的一致性，进而影响整个系统的能量传输效率。

发明内容

本发明针对现有基于LCC补偿网络的无线充电系统的集成结构复杂、电路拆装繁琐导致无法在元器件不发生变动的情况下进行参数调节、无法保证系统工作频率与元器件参数的一致性进而影响整个系统的能量传输效率的问题，提供了一种基于LCC补偿网络的参数自调节无线充电系统，该系统巧妙地改变了原有部件的结构，能够在不拆装变动元器件的情况下快速实现元器件参数的调节，结构简单、成本较低，还能有效提高能量传输效率。

本发明的技术方案如下：

一种基于LCC补偿网络的参数自调节无线充电系统，包括发射端和接收端，所述发射端包括发射端电源、逆变电路和发射线圈，所述接收端包括接收线圈、整流电路和接收端负载，所述系统还包括控制器，所述发射端还包括原边LCC补偿电路，所述接收端还包括副边LCC 补偿电路，所述原边LCC补偿电路包括均与控制器相连并均在控制器的作用下自动调节的原边补偿电感、原边串联补偿电容和原边并联补偿电容，所述副边LCC补偿电路包括均与控制器相连并均在控制器的作用下自动调节的副边串联补偿电容、副边并联补偿电容和副边补偿电感，所述原边补偿电感与原边串联补偿电容依次串联设置在逆变电路和发射线圈之间，所述原边串联补偿电容和发射线圈串联后再并联所述原边并联补偿电容，所述副边串联补偿电容与副边补偿电感依次串联设置在接收线圈和整流电路之间，所述接收线圈和副边串联补偿电容串联后再并联所述副边并联补偿电容。

优选地，所述原边补偿电感和副边补偿电感均分别采用一个上接线端和一个下接线端串联入电路的连接方式。

优选地，自动调节的原边补偿电感和副边补偿电感均具有滑动触头，随触头的左右移动，接入电路的电感线圈长度随之变化，相应的电感值也随之变化。

优选地，自动调节的各相应电容均采用可变电容阵列，所述可变电容阵列为采用若干个电容元件行串联、列并联并在各支路均设有开关元件的组合结构，各开关元件均与控制器相连。

优选地，所述可变电容阵列还设有一条与行串联电容元件并联的短路支路。