[发明专利]一种可双向工作的无线电能传输系统及方法

摘要

本发明公开了一种可双向工作的无线电能传输系统及方法，系统包括电源模块，双向DC‑DC变换器，逆变及整流模块，谐振电路及传输线圈，控制及通信模块；双向DC‑DC变换器和逆变及整流模块，协同工作实现电能的双向传输，在对其他系统进行无线充电的过程中，由双向DC‑DC变换器启动BOOST功能，逆变及整流模块启动逆变功能，电能经过谐振电路及线圈传输到下一级系统中；在其他系统对本系统进行充电的过程中，电能经过谐振电路及线圈，启动逆变整流模块中的整流功能，双向DC‑DC变换器中的BUCK功能，对电源模块进行充电；本发明结合双向DC‑DC转换和磁耦合无线充电，使得充电过程更加的方便安全，同时可以加入到便携设备中，无需增加电源线，便可以直接进行充电。

主权项

一种可双向工作的无线电能传输方法，利用一种可双向工作的无线电能传输系统，所述系统包括电源模块，双向DC‑DC变换器，逆变及整流模块，谐振电路及传输线圈，控制及通信模块；所述双向DC‑DC变换器和逆变及整流模块，协同工作实现电能的双向传输，在对其他系统进行无线充电的过程中，由双向DC‑DC变换器启动BOOST功能，逆变及整流模块启动逆变功能，电能经过谐振电路及线圈传输到下一级系统中；在其他系统对本系统进行充电的过程中，电能经过谐振电路及线圈，启动逆变整流模块中的整流功能，双向DC‑DC变换器中的BUCK功能，对电源模块进行充电；所述控制及通信模块用于负责系统的整体的工作过程控制及与外部系统的数据通信；其特征在于：包括如下步骤：(1)、控制及通信模块对电源模块，双向DC‑DC模块，逆变及整流模块的状态进行设置；当系统充电时，控制模块设置电源模块为充电状态，双向DC‑DC模块为BUCK状态，逆变及整流模块为整流状态；当系统放电时，控制模块设置电源模块为放电状态，双向DC‑DC模块为BOOST状态，逆变及整流模块为逆变状态；设定电源模块的电池容量为C，电量为E，当系统电量E<5％C时，系统无法进入放电状态；(2)、系统设定为充电或放电状态后，进行试充或试放电，系统根据接收端的电压电流进行判断，是否符合系统电能收发情况，如果符合进入充电或者放电状态；(3)、设定系统充电最大功率为Pmax，最小充电功率为Pmin，恒定工作温度为Tw，在系统充电过程中，根据电源模块中电池特性曲线，调整发射功率，从而让电压电流符合特性曲线变化；作为接收端的双向无线电能传输装置，则向发送端发送增大或者减小发射功率请求，得到发射端的确认请求状态信息，将状态信息发送到发射端；作为发射端的双向无线电能传输装置，收到功率请求信息后，发回确认信息以及请求获得接收端状态信息，发射端根据状态信息对功率进行调整；如果接收不接受功率调整，则调整发射功率为75％，当电源模块内芯片温度检测引脚，经过检测得到工作温度T＞2.3Tw时，则判断为充电结束；如果系统接受功率调整，则当接受端发射的功率需求P＜Pmin则判断为充电结束；(4)、设此时接收端功率要求P，上一次功率请求为P‑1，当|P‑P‑1|>0.4Pmax则判断为充电异常，重新进入步骤(1)。