[发明专利]一种用于无线电能传输的双向能量主动注入式发射装置

摘要

本发明公开了一种用于无线电能传输的双向能量主动注入式发射装置。系统运行过程中，整个装置可以分为能量整形、能量注入和自由谐振三个主要工作模式。其中，能量整形采用电感进行储能，获得可调控的电流源，易于功率调节；能量注入采用双向注入的方式，一个周期内有两次能量注入，提高了能量变换率；发射端的自由谐振与前端的能量整形相互独立，从而在整个周期内谐振过程谐振频率顺应发射端和接收端等效参数牵引，即自适应谐振，谐振频率可达开关频率的数倍，即实现了低开关频率下的高频变流，且所有功率开关管均可实现零电压开通与零电压关断，降低了开关损耗。

主权项

1.一种用于无线电能传输的双向能量主动注入式发射装置，其特征在于包括：电源、输入电感Lin、H桥、缓冲电容Cb、谐振电容Cp和发射线圈Lp；所述H桥由四个功率开关管组成，分别为第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4；所述四个功率开关管的驱动信号占空比均为50％；所述第一开关管S1和第三开关管S3的驱动信号相位相差为180°；所述第二开关管S2和第四开关管S4的驱动信号相位相差为180°，以控制双向能量注入的时间，以及四个功率开关管的零电压开通与零电压关断；所述第一开关管S1与第二开关管S2构成H桥的第一桥臂，所述第三开关管S3与第四开关管S4构成H桥的第二桥臂；所述缓冲电容Cb的一端与所述第一桥臂的中点相连；所述缓冲电容Cb的另一端与所述第二桥臂的中点相连；所述谐振电容Cp的一端与所述第一桥臂的中点相连；所述谐振电容Cp的另一端与所述发射线圈Lp的一端相连；所述发射线圈Lp的另一端与所述第二桥臂的中点相连；所述输入电感Lin的一端与所述电源的正极相连；所述输入电感Lin的另一端与所述H桥的共漏端相连；所述H桥的共源端与所述电源负极相连。