[发明专利]实现负载软切换的ECPT系统及其参数设计方法

摘要

本发明提供了一种实现负载软切换的ECPT系统及其参数设计方法，包括如下步骤：构建一种F型电场耦合无线电能传输系统拓扑；设定系统参数U_dc和R_L；设定初始参数f和C_s；计算系统主要参数L₁、L₂和C₁；计算方波电压源输入下LCL网络输入电流的总谐波畸变率THD_i；判断总谐波畸变率THD_i是否小于设定的总谐波畸变率阈值，如果是，给出满足负载软切换要求的系统参数，否则，调整初始参数重复进行。本发明保证了ECPT系统负载在任意时刻的移除‑投入都不会对逆变器开关管造成明显的电压电流过冲，使得系统能够稳定可靠地运行。当负载投入后，系统能够高效稳定地为负载提供需要的功率；当负载移除后，系统工作在低功耗状态。

主权项

1.一种实现负载软切换的ECPT系统，其特征在于，包括供电电源Udc、全桥型谐振变换器、谐振电感L1、谐振电感L2、谐振电容C1、由两对耦合极板构成的电场耦合机构、全桥式整流器、滤波电容Cf以及负载RL，其中，所述供电电源Udc与所述全桥型谐振变换器连接，提供直流电给所述全桥型谐振变换器；所述谐振电感L2和谐振电容C1并联，所述谐振电感L1的一端连接所述全桥型谐振变换器的第一输出端，所述谐振电感L1的另一端连接谐振电感L2和谐振电容C1的一个并联节点，谐振电感L2和谐振电容C1的另一个并联节点连接所述全桥型谐振变换器的第二输出端，在谐振电感L2的两端各自连接有一块发射极板，在所述全桥式整流器的两个输入端各自连接一块接收极板，发射极板与接收极板一一对应耦合实现电能无线传输，所述全桥式整流器的两个输出端依次与滤波电容Cf以及负载RL相连，并且令所述谐振电感L1与所述谐振电感L2的电感值相等，所述谐振电容C1与所述电场耦合机构的等效电容Cs的电容值相等。