[发明专利]一种基于PT对称原理的双向无线电能传输系统

权利要求书

1.一种基于PT对称原理的双向无线电能传输系统，包括原边电路和副边电路，其特征在于：所述原边电路包括串联连接的原边符号可变电阻、原边调谐电容、原边线圈和原边回路等效内阻，所述副边电路包括串联连接的副边符号可变电阻、副边调谐电容、副边线圈和副边回路等效内阻；所述原边符号可变电阻包括相连的原边交流受控电压源和原边控制模块，其中，所述原边控制模块包括依次相连的原边电流采样模块、原边相位控制模块和原边开关驱动模块，所述原边电流采样模块采样原边回路电流，经原边相位控制模块转化为与原边回路电流完全反相或同相的方波，经原边开关驱动模块产生开关器件的驱动信号至原边交流受控电压源；所述副边符号可变电阻包括相连的副边交流受控电压源和副边控制模块，其中，所述副边控制模块包括依次相连的副边电流采样模块、副边相位控制模块和副边开关驱动模块，所述副边电流采样模块采样副边回路电流，经副边相位控制模块转化为与副边回路电流完全反相或同相的方波，经副边开关驱动模块产生开关器件的驱动信号至副边交流受控电压源。

2.根据权利要求1所述的一种基于PT对称原理的双向无线电能传输系统，其特征在于：所述原、副边交流受控电压源为具有双向传输功率能力的电路拓扑。

3.根据权利要求2所述的一种基于PT对称原理的双向无线电能传输系统，其特征在于：所述电路拓扑为全桥型电路拓扑。

4.根据权利要求1所述的一种基于PT对称原理的双向无线电能传输系统，其特征在于：所述原、副边符号可变电阻两端电压和流过的电流相位关系满足同向或者反相，反相时符号为负，电阻发出功率，电阻值大小自动可调，同向时符号为正，电阻吸收功率，电阻值大小由输出功率确定，且同一时刻原、副边符号可变电阻符号相反。

5.根据权利要求1所述的一种基于PT对称原理的双向无线电能传输系统，其特征在于：系统功率的传输方向能够通过控制原、副边符号可变电阻的符号灵活改变，实现能量的双向传递，当原边符号可变电阻为负电阻、副边符号可变电阻为正电阻时，功率由原边传向副边，当副边符号可变电阻为负电阻、原边符号可变电阻为正电阻时，功率由副边传向原边。

6.根据权利要求1所述的一种基于PT对称原理的双向无线电能传输系统，其特征在于：系统稳态运行满足宇称-时间对称条件：

其中，表示原边线圈回路的固有频率，表示副边线圈回路的固有频率，L₁、L₂分别为原、副边线圈的电感值；C₁、C₂分别为原、副边调谐电容值；±R_S2为分别为原、副边符号可变电阻值；R₁、R_S分为原、副边回路的等效内阻值。