[发明专利]基于容性半桥逆变器的无线能量传输装置及能量传输控制方法

摘要

本发明涉及电磁感应无线能量传输技术领域，具体为一种基于容性半桥逆变器的无线能量传输装置及能量传输控制方法；由容性半桥逆变器、电源UDC、松耦合变压器T、控制器和负载R构成；所述容性半桥逆变器由开关管S1、开关管S2、电容Cp、电压传感器V和电流传感器I组成；所述开关管S1设有控制极g1、开关管S2设有控制极g2，开关管S1和开关管S2分别对应一个寄生二极管D1和二极管D2，开关管S1的漏极作为容性半桥逆变器的电源输入正极Uin+，开关管S2的源极作为容性半桥逆变器的电源输入负极Uin‑，电容Cp的一端与开关管S1的源极连，该装置将直流电源与谐振网络完全解耦，解决了感应耦合无线能量传输变换器与谐振槽之间频率约束的问题。

主权项

1.基于容性半桥逆变器的无线能量传输装置，其特征在于：由容性半桥逆变器、电源UDC、松耦合变压器T、控制器和负载R构成；所述容性半桥逆变器由开关管S1、开关管S2、电容Cp、电压传感器V和电流传感器I组成；所述开关管S1设有控制极g1、开关管S2设有控制极g2，通过控制各控制极相对应的开关管导通或关断，开关管S1和开关管S2分别对应一个寄生二极管D1和二极管D2，开关管S1的漏极作为容性半桥逆变器的电源输入正极Uin+，开关管S2的源极作为容性半桥逆变器的电源输入负极Uin‑，电容Cp的一端与开关管S1的源极连、另一端与开关管S2的漏极连接，电压传感器V的一个输入端连接开关管S1的漏极，另一端连接在开关管S2的漏极，电流传感器的一端连接在开关管S2的漏极，另一端作为容性半桥逆变器的输出端Uo‑，开关管S1的漏极作为容性半桥逆变器的另一个输出端Uo+；所述电源UDC有正极和负极，正极与容性半桥逆变器的电源输入正极Uin+连接、负极与容性半桥逆变器的电源输入负极Uin‑连接；所述松耦合变压器T由初级电感L1、次级电感L2组成，初级电感L1的两端与容性半桥逆变器的输出端Uo+和输出端Uo‑连接，次级电感L2的两端与负载R的两端连接，所述初级电感L1与次级电感L2通过耦合系数k形成磁耦合通道，将初级电感中的能量送往次级；所述控制器有输入端Vin、输入端Iin、输出端g1和输出端g2；输入端Vin接收从电压传感器V送来的检测信号、输入端Iin接收从电流传感器I送来的检测信号，根据信号的幅值、相位物理信息，控制器分别形成输出端g1、输出端g2的控制信号，分别对应开关管的控制极g1、控制极g2。