[发明专利]一种基于磁通可控电感的无线充电系统动态调谐方法

权利要求书

1.一种基于磁通可控电感的无线充电系统动态调谐方法，其特征在于：所述方法具体为：

磁通可控电感中通过对全桥逆变器进行控制，使电流i₃＝-αi₂，进而控制变压器一次侧线圈L₃中的磁通为：

ψ₃＝L₃i₂+M₂i₃＝(L₃-αM₂)i₂ (1)

由式(1)可知变压器一次侧呈现连续可变电感值L_eq＝L₃-αM，通过调节α的值即可调节其等效电感值，通过无线充电系统电路分析可得全桥逆变器输出电压u₃与电流i₃之间的关系为：

通过调节全桥逆变器的输出电压即可控制i₃大小，进而控制α的值；由式(2)可知全桥逆变器输出电压u₃固定超前电流i₃相位90°，可对移相控制的载波进行调节以保证i₃与i₂反向；

一个工作周期内，输入电压u₂的基波分量表达式为式(3)，其中，U_o为充电电压，并且u_{2_1}(t)与脉冲宽度β和相位差相关；

由此推导出充电电流I_o的表达式为：

根据式(3)和式(4)可得：

选用可控整流电路工作在容性状态，可控整流电路产生的容抗则由磁通可控电感进行动态补偿，保证无线充电系统副边谐振运行；脉冲宽度和相位差存在如下关系：

代入式(4)和(5)中得：

通过对脉冲宽度进行控制即可调节等效阻抗调节充电电流，实现充电控制，综上，由可控整流电路调节阻抗实现CC/CV充电，可控整流电路产生的电抗由磁通可控电感补偿实现动态调谐；

所述无线充电系统包括第一全桥逆变器、S-S补偿拓扑、磁耦合机构、磁通可控电感以及可控整流电路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁通可控电感由直流源、第二全桥逆变器、谐振结构以及变压器组成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输入电流i₂超前于输入电压u₂相位为