[发明专利]一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统

权利要求书

1.一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统，其特征在于，包括最大电流选取模块和多个并联的无线电能传输通道，每个所述无线电能传输通道包括控制模块和无线电能传输模块，所述控制模块包括中央处理器，所有所述无线电能传输模块的输出端接同一负载；

所述最大电流选取模块用于确定所有所述无线电能传输模块的接收回路的电流最大值，每个所述控制模块用于根据自身对应的无线电能传输模块的接收回路电流、负载端电压和所述电流最大值输出控制信号，所述控制信号用于控制该无线电能传输模块的输出，使得所有所述无线电能传输模块的输出功率均衡和负载端电压恒定；

将所述最大电流选取模块选出的最大电流信号记为I_max，将所述负载端电压记为U,负载端设计的额定电压记为U_ref，将第n个所述无线电能传输通道的接收回路电流记为I_n，第n个所述无线电能传输通道的所述中央处理器输出所述控制信号包括步骤：

计算获得电流信号I_max和I_n的差值，记为ΔI_n；

将差值ΔI_n乘上一个与负载相关的比例系数K得到一个电压偏差修正值，记为ΔU_n1；

计算额定电压U_ref和负载端电压U的电压偏差，记为ΔU_n2；

计算电压偏差修正值ΔU_n1与电压偏差ΔU_n2的和，记为ΔU_n；

根据ΔU_n输出所述控制信号。

2.如权利要求1所述的一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统，其特征在于，每个所述无线电能传输模块包括全桥逆变器，所述控制信号为移相控制信号，所述移相控制信号用于控制所述全桥逆变器输出的交流电压的基波幅值。

3.如权利要求2所述的一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统，其特征在于，每个所述全桥逆变器包括第一IGBT器件、第二IGBT器件、第三IGBT器件和第四IGBT器件，其中，所述第一IGBT器件与所述第二IGBT器件之间的移相角始终保持180°的相位差，所述第三IGBT器件和所述第四IGBT器件之间的移相角始终保持180°的相位差，所述移相控制信号用于控制所述第一IGBT器件与所述第三IGBT器件之间的移相角。

4.如权利要求3所述的一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统，其特征在于，若所述第一IGBT器件与所述第三IGBT器件之间的移相角增大，则所述全桥逆变器所在的无线电能传输通道的接收回路的电流增大。

5.如权利要求3所述的一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统，其特征在于，所述移相控制信号满足：

若该无线电能传输通道的接收回路电流与所述电流最大值存在差值，则所述移相控制信号控制所述第一IGBT器件与所述第三IGBT器件之间的移相角增大；

若该无线电能传输通道的接收回路电流与所述电流最大值的差值为零，则所述移相控制信号控制所述第一IGBT器件与所述第三IGBT器件之间的移相角不变；

若该无线电能传输通道的负载电压大于预设电压，则所述移相控制信号控制所述第一IGBT器件与所述第三IGBT器件之间的移相角减小；

若该无线电能传输通道的负载电压小于预设电压，则所述移相控制信号控制所述第一IGBT器件与所述第三IGBT器件之间的移相角增大；

若该无线电能传输通道的负载电压等于预设电压，则所述移相控制信号控制所述第一IGBT器件与所述第三IGBT器件之间的移相角不变。

6.如权利要求1所述的一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统，其特征在于，所述控制模块还包括：用于采集接收回路电流的电流检测模块和用于采集负载电压的电压检测单元，所述中央处理器用于根据所述电流最大值、所述电流检测模块的采集信号和所述电压检测单元的采集信号来输出所述控制信号。

7.如权利要求1所述的一种实现功率自均衡的多通道无线电能传输系统，其特征在于，所述最大电流选取模块包括均流控制母线和多个并联的二极管，每个所述二极管的正极分别与一个所述无线电能传输通道的输出端连接，每个所述二极管的负极均与所述均流控制母线连接。