[实用新型]一种具有自动阻抗匹配的无线电能传输交流电源系统

说明书

本实用新型是公开了一种具有自动阻抗匹配的无线电能传输交流电源系统，属于磁耦合谐振式无线电能传输技术领域，所述的交流电源系统包括电网、交流电源和负载线圈，所述交流电源包括PFC整流电路、高频逆变电路、自动阻抗匹配电路，所述交流电源与电网和负载线圈相连。本实用新型，本实用新型的交流电源系统可灵活的调整输出功率和输出频率，并可对不同负载进行匹配，实现最大功率传输。

技术领域

本实用新型属于磁耦合谐振式无线电能传输技术领域，尤其涉及一种具有自动阻抗匹配的无线电能传输交流电源系统。

背景技术

无线电能传输，主要是指通过电磁感应、电磁共振等方式实现的非接触式电力传输。无线电能传输以其便捷、安全、清洁等特性，可在多个方面补充有线电能传输的不足。其中，磁耦合谐振式无线电能传输技术由于传输距离适中，传输功率较大，传输效率较高而得到了广泛关注。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种功率可调、频率可调的交流电源系统，为磁耦合谐振式无线电能传输系统供电，同时克服磁耦合谐振式无线电能传输系统传输功率随线圈相对位置改变而发生变化的问题。

为实现上述目标，本实用新型实现的技术方案如下：

一种具有自动阻抗匹配的无线电能传输交流电源系统，包括电网、交流电源和负载线圈，所述交流电源包括PFC整流电路、高频逆变电路、自动阻抗匹配电路，所述交流电源与电网和负载线圈相连。

进一步地，所述PFC整流电路包括整流桥、升压电感L_p1、升压开关管T_p1、升压二极管D_p1、升压电容C_p1，所述整流桥由高压整流二极管V_D1、高压整流二极管V_D2、高压整流二极管V_D3、高压整流二极管V_D4组成，整流桥的交流输入端接电网，直流输出端接后级电路；所述升压电感L_p1一端与整流桥直流输出正极连接，另一端与升压开关管T_p1漏极和升压二极管D_p1阳极连接；升压开关管T_p1源极接整流桥直流输出负极，栅极接驱动电路；所述升压电容C_p1的正极接升压二极管D_p1阴极，另一端接整流桥直流输出负极。

进一步地，所述高频逆变电路包括高频高压开关管T_i1、高频高压开关管T_i2、高频高压开关管T_i3、高频高压开关管T_i4组成的全桥电路。

进一步地，所述自动阻抗匹配电路包括可调电感L_m1、可调电感 L_m2和可调电容C_m1，所述可调电感L_m1、可调电感L_m2和可调电容C_m1组成T型网络。

进一步地，所述可调电感L_m1、可调电感L_m2的结构为电感和继电器组成的矩阵电路。

进一步地，所述可调电容C_m1的结构为电容和继电器组成的矩阵电路。

本实用新型对于现有技术具有如下的优点和效果：

1.本实用新型通过自动阻抗匹配功能，可大幅减小线圈位置变化对磁耦合谐振式无线电能传输系统传输效率的影响，提高系统的稳定性；

2.本实用新型使用了全桥逆变结构，对工作频率的要求低，可在较宽的频率范围内工作；

3.本实用新型使用了PFC整流电路，可控制整流电路输出的直流电压进行功率调控，与常见的通过调控占空比控制功率的方法相比提高了输出波形的质量，同时，PFC功能也降低了电源对电网的污染。

附图说明