[实用新型]基于磁谐振耦合的多功能能量双向传输电路

说明书

本实用新型公开了一种基于磁谐振耦合的多功能能量双向传输电路，包括多功能双向模块I、磁谐振耦合模块、多功能双向模块II和采样控制模块。本实用新型将直接AC‑AC变换技术、主动整流技术、高频逆变技术与磁谐振耦合无线电能有机地融合，实现能量双向传输，不仅可以实现输入电源为交流、输出为交流的应用场合，还可以应用输入为直流、输出为交流的应用场合，反之亦然，具备多功能应用特性，即可以实现输入电源任意为直流或交流，输出也可任意为直流或交流，具备极强的灵活性，具备多功能能量双向传输特性与高效率，为无线电能传输模块化奠定基础。本实用新型可广泛用于电动汽车、铁路运输、医疗设备与智能家电等诸多领域，具备广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输与电力电子技术领域，尤其是涉及一种基于磁谐振耦合的多功能能量双向传输电路。

背景技术

无线电能传输技术方兴未艾，是一种极具潜力的新技术，而无线电能传输双向传输技术可广泛用于电动汽车、铁路运输、医疗设备与智能家电等诸多领域，具备广泛的应用前景。

目前，无线电能传输双向传输已有相关研究，研究大部分为输入直流-输出直流，比如，清华大学赵争鸣研究组Yiming Zhang, et al., Comparison of twobidirectional wireless power transfer control methods, 2016 Asia-PacificInternational Symposium on Electromagnetic Compatibility (APEMC), Shenzhen,2016, pp. 68-70；再如，中国科学院电工研究所王丽芳研究组Y. Zhang, et al., AResearch on Characteristics of Bidirectional Wireless Power Transfer System,2018 IEEE International Power Electronics and Application Conference andExposition (PEAC), Shenzhen, 2018, pp. 1-4。然而，能够同时实现多功能型无线电能双向传输应用，即直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流4类双向无线电能传输的，目前尚无相关报道。

发明内容

本实用新型的目的是在于提供一种提高无线电能双向传输的效率、利于无线电能传输应用的模块化设计、灵活性强的基于磁谐振耦合的多功能能量双向传输电路，本实用新型实现了4类无线电能双向传输的集成，即直流-直流、直流-交流、交流-直流、交流-交流4类无线电能双向传输集成为一个电路拓扑，具体一共有8类工况，本实用新型解决了多功能无线电能双向传输、输入与输出的应用灵活性的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种基于磁谐振耦合的多功能能量双向传输电路，特征是：包括多功能双向模块I、磁谐振耦合模块、多功能双向模块II和采样控制模块，多功能双向模块I的输入端接输入侧AB，多功能双向模块I的输出端接磁谐振耦合模块的输入端，磁谐振耦合模块的输出端接多功能双向模块II的输入端，多功能双向模块II的输出端接输出侧GH；

采样控制模块与多功能双向模块I、多功能双向模块II相联接，其中：采样控制模块对多功能双向模块I的两侧电压U_AB、U_CD及电流i_in采样，对多功能双向模块II的两侧电压U_EF、U_GH及电流i_O采样，并对多功能双向模块I与多功能双向模块II施加控制。

如有需要，所述采样控制模块还可加入通讯遥控功能，并与外部进行通讯，接受外部遥控。

A、多功能双向模块I，完成两类功能：