[发明专利]采用电压比控制的双向无线电能传输系统效率提升方法

摘要

本发明公开了一种通过控制两侧电压比来提升双向无线电能传输系统效率的方法。该方法具备在电动汽车与电网之间或者电动汽车之间进行无线能量互动时，根据两侧谐振线圈的参数，并以某一侧的电压为基准，调节另一侧电压，以使得电能在两侧能够高效流动。该方法不仅适用于参数对称的双向无线电能传输系统，同时也适用非对称双向无线电能传输系统。

主权项

1.一种采用电压比控制双向无线电能传输系统效率提升方法，其特征在于，双向无线电能传输系统包括A1侧和A2侧；所述A1侧包括电池1，单相全桥变换器1，串联滤波线圈Lm及其内阻Rm，谐振线圈Lp及其内阻Rp，谐振电容C1，同时Lm＝Lp＝L1，Rm＝Rp＝R1；所述A2侧包括电池2，单相全桥变换器2，串联滤波线圈Ln及其内阻Rn，谐振线圈Ls及其内阻Rs，谐振电容C2，同时Ln＝Ls＝L2，Rn＝Rs＝R2；所述A1侧的谐振线圈Lp与A2侧的谐振线圈Ls相互耦合，两者之间的互感为M；A1侧单相全桥变换器1的出口电压为Up，A2侧单相全桥变换器2的出口电压为Us，两变换器的开关角频率一致，均为ω，该角频率同时与谐振器的角频率一致，即：ω＝1/sqrt(L1C1)＝1/sqrt(L2C2)；当能量以无线方式从A1侧流动至A2侧时，保持电压相量Up的相位超前电压相量Us的相位90°，当能量以无线方式从A2侧流动至A1侧时，保持电压相量Up的相位滞后电压相量Us的相位90°，以使得系统不产生无功；在A1侧与A2侧的谐振器参数完全一致时，即L1＝L2，R1＝R2时，在能量于两侧间进行无线传输时，始终保持Up＝Us，即Us/Up＝1，以使得能量传输的效率最高；在A1侧与A2侧的谐振参数不一致时，即L1≠L2，R1≠R2时，设L1/L2＝δ2，那么在能量于两侧间进行无线传输时，保持Us/Up＝g(δ)，以使得能量传输的效率最高；其中：其中：g(δ)为关于δ的函数，λ1＝ω6C12C22M2R2+ω4C12C22R1R22+ω2C12R1，λ3＝ω6C12C22M2R1+ω4C12C22R12R2+ω2C22R2，Q2为A2侧线圈的品质因数，k为A1侧和A2侧线圈的耦合因数。