[发明专利]用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器及其控制方法

说明书

本申请公开了一种用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器及其控制方法，涉及电路控制领域。该用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器包括续流电容、Buck电路、输入电流检测电路、输入电压检测电路、开关控制电路；输入电流检测电路用于获取无线电能传输系统接收端的输入电流；输入电压检测电路用于获取无线电能传输系统接收端的输入电压；开关控制电路用于根据输入电流、输入电压、无线电能传输系统的最大传输效率对应的最优负载值输出开关控制信号，开关控制信号用于控制Buck电路中的开关器件；解决了目前无线电能传输系统的传输效率不高的问题，保证电源端的最大输出功率，提高无线电能传输系统的传输效率。

技术领域

本申请涉及电路控制领域，具体涉及一种用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器及其控制方法。

背景技术

随着电动汽车充电技术的不断发展，磁耦合谐振式无线电能传输技术(MagneticResonance Coupling Wirless Power Transfer,MCR-WPT)受到国内外越来越多的关注和研究。在目前MCR-WPT系统中，系统传输效率会随着系统线圈传输距离变化或电动汽车电池在充放电过程中端阻抗变化而变化，因此，电池吸收的功率也会大大损耗。

目前，用于MCP-WPT系统的直流/直流(DC/DC)匹配网络主要由级联boost-buck结构实现,如图1所示。Boost电路和buck电路分别由2个开关管控制。由于开关电源的半导体开关、磁性元件和布线等的寄生电阻及开关操作都会产生损耗，多级结构级联的DC/DC匹配网络无法提升MCP-WPT系统的传输效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器及其控制方法，来维持无线电能传输系统的阻抗匹配状态，提升无线电能传输系统的传输效率。

为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器，包括续流电容、Buck电路、输入电流检测电路、输入电压检测电路、开关控制电路；

续流电容与无线电能传输系统连接，续流电容与Buck电路的输入端连接，Buck电路的输出端与可变负载连接；

输入电流检测电路，用于获取无线电能传输系统接收端的输入电流；

输入电压检测电路，用于获取无线电能传输系统接收端的输入电压；

开关控制电路，用于根据输入电流、输入电压、无线电能传输系统的最大传输效率对应的最优负载值输出开关控制信号，开关控制信号用于控制Buck电路中的开关器件。

进一步地，开关控制电路包括放大电路、作差电路、PI调节电路、基础波电路、比较电路；

放大电路，用于获取输入电流，并将输入电流方法预定倍数，预定倍数为无线电能传输系统的最大传输效率对应的最优负载值；

作差电路，用于获取输入电压和放大后的输入电流，并获取输入电压与放大后的输入电流的差值信号；

PI调节电路，用于获取差值信号并进行PI调节；

基础波电路，用于提供基础波信号；

比较电路，用于比较基础波信号和经过PI调节的差值信号，并根据比较结果输出开关控制信号。

进一步地，基础波信号为三角波信号。

进一步地，其特征在于，开关控制信号为PWM信号。

第二方面，本申请提供了一种用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器的控制方法，应用于如第一方面所示的用于无线电能传输系统阻抗匹配的降压转换器中，该方法包括：

通过Buck电路提供负载电压，负载电压为可变负载充电；