[发明专利]恒流‑恒压复合拓扑的感应式充电系统

摘要

本发明涉及基于恒流‑恒压复合拓扑的感应式充电系统，满足电池先恒流后恒压的充电特性，适应于电动汽车和手机等无线充电场合。本发明提出的两组复合拓扑结构包括高频逆变电路、恒流‑恒压模式切换网络、原边补偿电容、附加电感、松耦合变压器、副边补偿电容、整流滤波电路。在整个充电过程中，通过简单控制模式切换开关，不需要改变工作频率，可直接提供电池充电所需的恒流和恒压，避免使用额外的后级变换器，且输出特性与负载无关，输入阻抗在整个恒流‑恒压充电过程中均为纯阻性，因此该拓扑可采用简单的定频占空比控制，保证高频逆变开关的零电压开关，提高变换器效率，同时避免无功功率，减少器件应力，进一步提高效率。

主权项

恒流‐恒压复合拓扑的感应式充电系统，包括：依次连接的高频逆变电路(1)、恒流‐恒压模式切换网络(2)、原边补偿电路(3)、松耦合变压器(4)、副边补偿电路(5)、整流滤波电路(6)，其中，所述恒流‐恒压模式切换网络(2)包括：第一开关、第二开关、第三开关，所述原边补偿电路包括：附加电感、原边补偿电容，副边补偿电路为副边补偿电容，所述的高频逆变电路(1)输入端接有直流电压源，第一开关一端、第二开关一端均与高频逆变电路(1)的一个桥臂中点连接，第一开关另一端、第三开关一端均与原边补偿电容一极连接，第二开关另一端与附加电感一端连接，原边补偿电容另一极、附加电感另一端均与松耦合变压器(4)原边绕组一端连接，第三开关另一端、松耦合变压器(4)原边绕组另一端均与高频逆变电路(1)的另一个桥臂中点连接，副边补偿电容一极接松耦合变压器(4)副边绕组一端，副边补偿电容另一极接整流滤波电路(6)一桥臂中点，松耦合变压器(4)副边绕组另一端接整流滤波电路(6)另一桥臂中点，附加电感的电感值LX与原边补偿电感的电感值LP相同，感应式充电系统工作频率ω：LP、LS分别为松耦合变压器原边绕组、副边绕组的电感值，CP、CS分别为原边补偿电容、副边补偿电容的电容值。