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[發明專利]一種恒流恒壓復合拓撲的無線充電電路有效

專利信息
申請號: 201710008374.1 申請日: 2017-01-05
公開(公告)號: CN106740220B 公開(公告)日: 2023-04-18
發明(設計)人: 雷艷婷;李建華;袁慶民;茹永剛 申請(專利權)人: 西安特來電智能充電科技有限公司
主分類號: B60L53/12 分類號: B60L53/12;H02J7/04;H02M1/42;H02M7/5387
代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314 代理人: 高瑞;紀媛媛
地址: 710065 陜西省西安市高新區天谷*** 國省代碼: 陜西;61
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 恒流恒壓 復合 拓撲 無線 充電 電路
【說明書】:

本發明涉及了一種恒流恒壓復合拓撲的無線充電電路,在該無線充電電路中,原邊補償模塊包括第一電感和第一諧振電容,第一諧振電容的第一端連接高頻逆變電路的第一輸出端,第一諧振電容的第二端連接第一電感的第一端,第一電感的第二端連接高頻逆變電路的第二輸出端;副邊補償模塊包括第二電感、第二諧振電容、第三諧振電容及開關,第二諧振電容的第一端連接第二整流電路的第一輸入端,第二諧振電容的第二端連接第二電感的第一端,第二電感的第二端連接第二整流電路的第二輸入端,開關和第三諧振電容串聯在第二諧振電容的第一端與第二電感的第二端之間。實施本發明的技術方案,開關數量少、電路體積小、控制簡單,且輸出功率及傳輸效率高。

技術領域

本發明涉及無線充電領域,尤其涉及一種恒流恒壓復合拓撲的無線充電電路。

背景技術

為減少環境污染和緩減能源短缺的危機,電動汽車的發展受到了世界的普遍關注,解決電動汽車電池充電的問題也成為社會研究的熱點。電動汽車電池充電方法有傳統的接觸式充電和非接觸式充電。與傳統接觸式充電方式相比,無線充電可避免電火花危險、減少導線損耗、降低車體重量、具有安全可靠性高等優點,并可應用于礦場、海底等一些特殊場合。

松耦合變壓器是無線充電的核心元件,其分離的原、副邊繞組及較大的距離使其相比緊耦合變壓器具有漏感大、激磁電感小的缺點,故補償網絡成為無線充電電路的研究重點,松耦合變壓器必須采用多元件諧振變換器,對漏感和激磁電感分別補償,提高電壓增益和功率傳輸能力,減小環流損耗。而在蓄電池充電過程中,恒流恒壓階段是充電的重要階段,通過對補償網絡進行參數整定、拓撲切換和控制等方式可使無線充電系統工作在恒流恒壓狀態。

傳統的在無線充電系統副邊電路加入斬波控制環節,通過控制斬波電路,實現穩壓輸出。雖然達到電壓獨立負載輸出,但在無線電能傳輸整個拓撲電路中多加了一級電路,使系統的傳輸效率降低?;蛘咴诖?串補償(S/S)(或者其他單一補償拓撲)拓撲下,在不增加控制的前提下,通過改變電路參數,在兩種不同參數下實現恒流恒壓輸出。但是實際應用中線圈自感在頻率變化時也隨之變化,控制系統工作在諧振點處較困難。例如,中國專利CN104753152A公開了一種恒流-恒壓復合拓撲的感應式充電系統,該方式可使系統在串/串補償(S/S)拓撲電路中實現恒流輸出,而在并/串補償(P/S)拓撲電路中實現恒壓輸出。雖然該混合拓撲電路可以實現為電池恒流恒壓充電,但是在實際應用中要根據副邊電池兩端電壓控制原邊諧振電容的切換,因此增加了系統成本和控制難度。

綜上可見,現有技術存在以下三個問題:

(1)額外增加功率變換電路以達到系統的恒壓或恒流控制,增加了電路體積,傳輸效率較低;

(2)單一拓撲控制下,系統較難工作在諧振點處,影響系統功率和效率;

(3)SS/PS可實現電池恒流恒壓充電,但兩級控制系統成本高,難度大。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于,針對現有技術的上述變換機構級聯、控制復雜、電路體積大、切換開關繁雜的缺陷,提供一種恒流恒壓復合拓撲的無線充電電路。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種恒流恒壓復合拓撲的無線充電電路,包括依次連接的第一整流電路、高頻逆變電路、諧振補償電路、第二整流電路,所述諧振補償電路包括原邊補償模塊和副邊補償模塊,其中,

所述原邊補償模塊包括第一電感和第一諧振電容,而且,所述第一諧振電容的第一端連接所述高頻逆變電路的第一輸出端,所述第一諧振電容的第二端連接所述第一電感的第一端,所述第一電感的第二端連接所述高頻逆變電路的第二輸出端;

所述副邊補償模塊包括第二電感、第二諧振電容、第三諧振電容及開關,而且,所述第二諧振電容的第一端連接所述第二整流電路的第一輸入端,所述第二諧振電容的第二端連接所述第二電感的第一端,所述第二電感的第二端連接所述第二整流電路的第二輸入端,所述開關和所述第三諧振電容串聯在所述第二諧振電容的第一端與所述第二電感的第二端之間;

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