[发明专利]双边LC网络的无线电能传输系统恒流输出的参数设置方法

摘要

本发明公开了双边LC网络的无线电能传输系统恒流输出的参数设置方法，属于无线电能传输的技术领域。该系统包括：高频全桥逆变电路、原边LC补偿网络、松耦合变压器、副边LC补偿网络、全桥整流滤波电路，通过调整原边补偿网络的LC参数使其输出负载所需的的恒流，通过调整副边补偿网络LC参数，使其同时实现电路近似零无功环流和开关器件的软开关，提高效率，减小器件应力。

主权项

1.双边LC网络的无线电能传输系统恒流输出的参数设置方法，所述无线电能传输系统包括：高频全桥逆变电路(1)、包含原边补偿电感和原边补偿电容的原边LC补偿网络(2)、松耦合变压器(3)、包含副边补偿电感和副边补偿电容的副边LC补偿网络(4)、全桥整流滤波电路(5)，原边补偿电感的一端与高频全桥逆变电路(1)的一桥臂中点连接，原边补偿电感的另一端与原边补偿电容的一极、松耦合变压器(3)原边绕组的一端相连接，原边补偿电容的另一极、松耦合变压器原边绕组的另一端均与高频全桥逆变电路(1)的另一桥臂中点连接，副边补偿电容的一极、副边补偿电感的一端均与松耦合变压器(3)副边绕组的一端连接，副边补偿电感的另一端与全桥整流滤波电路(5)的一桥臂中点连接，副边补偿电容的另一极、松耦合变压器(3)副边绕组的另一端均与全桥整流滤波电路(5)的另一桥臂中点连接，全桥整流滤波电路(5)的输出端接有负载，松耦合变压器原边绕组与原边补偿电感及原边补偿电容并接的一端、松耦合变压器副边绕组与副边补偿电感及副边补偿电容并接的一端互为同名端；其特征在于，所述无线电能传输系统的工作频率ω为：原边LC补偿网络和副边LC补偿网络的参数分以下两种情形确定：情形一：负载电流I_O满足表达式：时，以使负载电流I_O恒定在为目标调节原边补偿电感的电感值L₁为以实现零输入相位角为目标调节副边补偿电感的电感值L₂为根据无线电能传输系统的工作频率ω确定原边补偿电容的电容值C₁、副边补偿电容的电容值C_S，情形二：负载电流I_O满足表达式：时，以使负载电流I_O恒定在为目标调节原边补偿电感的电感值L₁为采用电容替代副边补偿电感，以实现零输入相位角为目标调节电容的电容值C₂为根据无线电能传输系统的工作频率ω确定原边补偿电容的电容值C₁、副边补偿电容的电容值C_S，其中，V_IN为高频全桥逆变电路输入端接入的直流电压，D为高频全桥逆变电路中开关管驱动信号的占空比，M为松耦合变压器互感，L_P为松耦合变压器原边自感，L_S为松耦合变压器副边自感。