[发明专利]一种具有恒流输出特性的无线电能传输装置

摘要

本发明涉及一种具有恒流输出特性的无线电能传输装置，采用一种自激逆变电路设计逆变电源，以自激式逆变电路设计方案，可实现开关管的自驱动，省去了额外的PWM发生器和驱动电路，结构简单，同时还能自动实现谐振频率跟踪功能，而且开关管工作在零电压开通和关断状态下，损耗较小，极大地降低了逆变电路的复杂度。采用具有恒流输出特性的电磁谐振系统，以电磁谐振系统发射端采用单电容并联补偿拓扑，接收端采用双电容串并联补偿拓扑，仅使用3个补偿电容元件就可以在不同负载条件下可基本实现无线电能传输装置的恒流输出，省去了后级DC/DC变换器的加入。

主权项

1.一种具有恒流输出特性的无线电能传输装置，其特征在于包括自激逆变电路、发射器、接收器和整流器；所述自激逆变电路包含两个MOS管Q1和Q2、两个电感扼流圈Lf1和Lf2、两个二极管D1和D2、两个耐压20V的稳压二极管Dz‑20V、两个耐压3.9V的稳压二极管Dz‑3.9V、两个电容Cp1和Cp2和4个电阻Ra、Rb、Rc、Rd；电阻Ra与Rc串联，电阻Rc与Rd串联，然后并联于功率电源Udc两端；电感扼流圈Lf1与MOS管Q1串联，电感扼流圈Lf2与MOS管Q2串联，然后并联于驱动电源Udrive两端；两个MOS管的G极与S极之间为并联稳压二极管Dz‑20V与稳压二极管Dz‑3.9V的串联电路，两个二极管正极相对串联；MOS管Q1通过电容Cp1连接于电阻Ra与Rc之间，MOS管Q2通过电容Cp2连接于电阻Rc与Rd之间；二极管D1负端与MOS管Q1的D极相连，正端连接于电阻Rc与Rd之间，二极管D2负端与MOS管Q2的D极相连，正端连接于电阻Ra与Rb之间；所述发射器为L1C1的并联谐振电路，输入端分别MOS管Q1的D极和电阻Rc与Rd之间；所述接收器为线圈L2与电容C2串联后与电容C3并联电路，电容C3两端连接全桥整流器DR1、DR2、DR3和DR4，整流输出连接滤波电感Lf与滤波电容Cf的滤波电路，滤波输出连接负载；所述Ra＝Rc小于Rb＝Rd；所述D1＝D2；所述电容Cp1＝Cp2；所述MOS管Q1＝Q2；所述电感扼流圈Lf1＝Lf2；所述驱动电源Udrive小于功率电源Udc。