[发明专利]一种无线输电单桥功率电路及其阻抗调节方法

说明书

本发明公开了一种无线输电单桥功率电路及其阻抗调节方法，补偿电路包括：耦合线圈、电感、电容；整流电路包括：电感、电容、二极管、功率开关及电阻；耦合线圈与第一、第二电容相连；第一电容与第三电容、第一电感相连；第二电容与第三电容、第二电感相连，第一、第三电感相连，第二、第四电感相连；第三电感与第四电容相连，第四电容与第一二极管、第一功率开关相连；第四电感与第五电容相连，第五电容与第二二极管、第二功率开关相连；第一、第二二极管相连后与第六电容、电阻相连，形成输出正极；第一、第二功率开关的相连后与第六电容、电阻相连，形成输出负极。通过本发明，具有受控电量对称、调节范围宽、可控整流电路附件耗能少等优点。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种无线输电单桥功率电路及其阻抗调节方法。

背景技术

无线输电系统包括发射电路和接收电路，可以采用双侧LLC结构，在发射电路和接收电路之间存在磁耦合机构，在发射电路和接收电路中存在补偿电路。在接收电路的补偿电路后级为整流电路，获得直流输出电压，为后级负载提供直流电源。直流电源负载多种多样，包括恒功率负载、恒流负载、纯阻负载、逆变器负载和蓄电池负载。从平均角度，在稳态时，对于对称负载，如蓄电池，直流电源负载可以等效为电阻。该电阻取值不同时，磁耦合机构的传输效率不同，为此可以采用可控整流电路，通过调节功率开关的通断规则，可以调节整流电路前面接口端的等效电阻，使得该电阻等于磁耦合机构传输效率最大时的最优负载电阻，则可以保持磁耦合机构传输效率最大。目前常用的起到阻抗匹配作用的电路包括先整流后降压的电路，使得整流电路和降压电路产生更多的损耗，即使磁耦合机构传输效率最大，接收电路的传输效率大打折扣。一种较好办法就是采用可控整流电路，既可以完成整流功能，又可以调节接口端等效电阻，保证在磁耦合机构原副边距离改变以及最终负载电阻改变时，使得接口端等效电阻等于磁耦合机构传输效率最大时对应的电阻。在可控整流电路调节接口端等效电阻的技术文献较少，而且也没有揭露一些实时性较好地阻抗调节算法。

对无线输电后级整流电路和阻抗匹配电路检索发现，尚没有发现对称性较好、实时性较好的等效阻抗调节相关技术。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种无线输电单桥功率电路及其阻抗调节方法，可以应用于无线输电双边LCC接口端阻抗匹配，具有受控电量对称、调节范围宽、可控整流电路附件耗能少等优点。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种无线输电单桥功率电路，其包括：补偿电路以及整流电路；其中，

所述补偿电路包括：耦合线圈、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容以及第三电容；

所述整流电路包括：第三电感、第四电感、第四电容、第五电容、第一二极管、第二二极管、第一功率开关、第二功率开关以及电阻；

所述耦合线圈的第一端与第一电容的第一端相连；所述耦合线圈的第二端与所述第二电容的第一端相连；

所述第一电容的第二端分别与所述第三电容的第一端、第一电感的第一端相连；

所述第二电容的第二端分别与所述第三电容的第二端、第二电感的第一端相连，所述第一电感的第二端与所述第三电感的第一端相连，所述第二电感的第二端与所述第四电感的第一端相连；

所述第三电感的第二端与所述第四电容的第一端相连，第四电容的第二端分别与所述第一二极管的阳极、第一功率开关的漏极相连；

所述第四电感的第二端与所述第五电容的第一端相连，第五电容的第二端分别与所述第二二极管的阳极、第二功率开关的漏极相连；

所述第一二极管的阴极、第二二极管的阴极相连后分别与所述第六电容的第一端、电阻的第一端相连，形成输出正极；