[發明專利]雙LCC諧振補償無線充電系統的電磁干擾預測電路及方法

在審

• 申請號: 201710587668.4
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107276390A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 肖天鸞;陳文潔;祁鶴媛;沙意林;趙子峰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于電力電子電磁干擾技術領域，具體涉及一種雙LCC諧振補償無線充電系統的電磁干擾預測電路及方法。

背景技術

隨著能源與環境問題日益嚴峻，無線充電系統以其安全、便捷、適用場合廣泛等優勢引起了人們的關注。因此，無線充電系統被廣泛應用在電動汽車的充電、植入式醫療器械的供電以及其他消費類電子產品中，例如電動牙刷、手機等。在充電過程中，該系統產生的電磁干擾問題也引起了越來越多的關注。

關于無線充電系統的電磁干擾問題，國內外學者進行了許多相關方面的研究。已公開的發明專利如：《用于控制無線功率傳輸系統中的干擾的方法和設備》發明了一種功率傳輸單元(PTU)的干擾控制方法，可以確定PTU是否處于干擾環境中，最終控制鄰近PTU和功率接收單元(PRU)中的任意一個或兩個的通信參數；《用于無線功率傳輸系統的諧波消減設備》設計了一種耦合在開關網絡和發送器線圈之間的諧波消減設備的裝置，此諧波消減設備被配置為對至少一個頻率分量進行衰減；《安裝在車輛內的設計為減少電磁干擾的無線電池充電裝置》提供了一種安裝在車輛內為減少電磁干擾的無線電池充電裝置，用于減少由無線電池充電器輻射引起的電磁干擾的靜電防護。

上述方案中提及的方法主要針對系統建立完成后進行電磁干擾抑制、消減、控制及屏蔽，無法對系統本身進行修改調整，無法在設計裝置時對系統參數進行調整。

發明內容

為了直觀了解雙LCC諧振補償的無線充電系統的電磁干擾情況，為后續的系統設計和提高功率效率做出指導，本發明的目的是提出一種基于Saber的雙LCC諧振補償的無線充電系統的電磁干擾預測電路及方法，在系統建立之前，建立系統電磁干擾預測電路并進行預測，直觀地反映出系統電磁干擾的嚴重程度，并在搭建試驗平臺前對系統參數與模型進行優化，本預測方法更有效節約資源，降低其電磁干擾，并設計了進行電磁干擾預測的方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是，雙LCC諧振補償無線充電系統的電磁干擾預測電路，輸入電壓經過輸入側逆變電路連接諧振網絡中的發射側諧振網絡，接收側諧振網絡連接有輸出側整流電路，經電容濾波，輸出直流電壓，所述輸入側逆變電路為半橋逆變電路，輸出側整流電路為全橋整流電路。

包括諧振線圈L₁和諧振線圈L₂，諧振線圈L₁的第一端和諧振線圈L₂的第一端以及諧振線圈L₁的第二端和諧振線圈L₂的第二端為同名端，諧振線圈L₁的第一端通過電容C_s1與諧振線圈L₂的第一端連接，諧振線圈L₁的第二端通過電容C_s2與諧振線圈L₂的第二端連接；

諧振線圈L₁和L_f1以及電容C₁和C_f1組成發射側諧振網絡，諧振線圈L₁與電容C₁、電阻R₁串聯后與電容C_f1并聯，再與諧振線圈L_f1串聯，諧振線圈L_f1與半橋逆變電路相連接；諧振線圈L₂和L_f2以及電容C₂和C_f2組成接收側諧振網絡，諧振線圈L₂與電容C₂、電阻R₂串聯后與電容C_f2并聯，再與諧振線圈L_f2串聯，諧振線圈L_f2連接至全橋整流電路輸入端。

還包括直流電壓源DC，開關管S₁的漏極連接在直流電壓源DC的正極，開關管S₂的源極連接在直流電壓源DC的負極，開關管S₁和開關管S₂組成半橋逆變電路，且開關管S₁和S₂的源極與漏極之間分別連接有電容，開關管S₂的源極通過電容C_p接地。