[發明專利]用于無線電能傳輸系統的負載端穩壓電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201711016761.6
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107769544B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 張立炎;龍漢平;周澤;劉佳
• 申請（專利權）人: 武漢廣睿聯科技有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 42236 武漢智盛唯佳知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 胡紅林

1.一種用于無線電能傳輸系統的負載端穩壓電路的控制方法，所述負載端穩壓電路包括包括交流電壓源、能量接收線圈、補償電容、第一和第二P-Mosfet管、第一和第二N-Mosfet管、第一和第二二極管、濾波電感和濾波電容；

所述能量接收線圈的一端與交流電壓源的一端連接，另一端與補償電容的一極連接；交流電壓源的另一端與補償電容的另一極連接；

所述第一、第二P-Mosfet管的漏極d，第一和第二N-Mosfet管的漏極d連接在一起；第一P-Mosfet管的源極s與第一N-Mosfet管的源極s連接；第二P-Mosfet管的源極s與第二N-Mosfet管的源極s連接；第一二極管的負極與第一P-Mosfet管的源極s連接，第二二極管的負極與第二P-Mosfet管的源極s連接，第一和第二二極管的正極相連；

所述濾波電感的一端與第一P-Mosfet管的漏極連接，另一端與濾波電容的一極連接，濾 波電容的另一極與第一二極管的正極連接；其特征在于，所述控制方法包括：

根據無線電能傳輸系統依靠諧振方式傳輸能量的特點設計了穩壓電路，從能量的角度該電路的輸出電壓和輸出能量狀態進行了分析，在負載端的電路，分為四個模態去分析，設U_out＝V為輸出電壓基準，上下滯環寬度分別為ΔV₁和ΔV₂，通過對輸出電壓變化趨勢進行分析，電路進行能量注入或者能量耗散，從而維持輸出電壓的穩定，由于電壓控制環節的引入，使負載電路在穩態工作時，由單一工作模態轉為兩個模態交替工作；

當開始執行時，首先對電壓的變化趨勢進行檢測，如果電壓的變化趨勢是增大，再檢測輸出電壓是否小于輸出上限，是則兩個P-Mos管交替導通，能量注入，輸出電壓上升，否則兩個N-Mos管交替導通，但此時注入能量大于負載消耗的能量，輸出電壓會繼續升高，當注入的能量和消耗的能量達到平衡時，輸出電壓達到最高，然后兩個N-Mos管停止工作，進入能量注入狀態，但是注入的能量小于負載消耗的能量，電壓會下降，當下降到輸出下限時，能量注入開始大于消耗，電壓開始上升，周而復始，又開始檢測輸出電壓是否小于輸出上限；如果電壓的變化趨勢是減小，再檢測輸出電壓是否大于輸出上限，是則處于能量耗散狀態，電壓下降，否則處于能量注入狀態，但是注入能量小于負載消耗能量，輸出電壓會繼續下降；當下降到輸出下限時，能量注入開始大于消耗，電壓開始升，周而復始，又檢測輸出電壓是否小于輸出上限。