[實(shí)用新型]一種具有抗偏移特性的無線充電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920249045.0
• 申請(qǐng)日: 2019-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN209313509U
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒必昌;郭丕鳳;夏志祥;邱欽;王明俐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 荊州市荊力工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J7/02
• 分類號(hào): H02J7/02;H02J50/12;H02J5/00
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務(wù)所(普通合伙) 42216
• 代理人: 周宗揚(yáng)

本實(shí)用新型涉及一種具有抗偏移特性的無線充電系統(tǒng)，屬無線充電技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括逆變電路、發(fā)射諧振電路、接收諧振電路和整流電路，直流電壓源經(jīng)過逆變電路與發(fā)射諧振電路的輸入側(cè)相連，接收諧振電路的輸出側(cè)經(jīng)過整流電路后與負(fù)載相連，負(fù)載和整流電路之間并聯(lián)設(shè)置有濾波電容C₀；所述逆變電路為推挽電流型逆變電路，整流電路為全橋整流電路。本實(shí)用新型發(fā)射端和接收端采用PSS拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)，這種PSS拓?fù)潆娐吩隈詈舷禂?shù)變化時(shí)，其輸出功率呈非線性變化，在配合雙H型的線盤結(jié)構(gòu)，在無線充電過程中能實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的抗偏移，滿足充電功率和效率的前提下不需要原副線圈精準(zhǔn)對(duì)位，存有一個(gè)能滿足條件的相對(duì)較大范圍的充電。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種具有抗偏移特性的無線充電系統(tǒng)，屬無線充電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的固定式有線充電方式不僅充電時(shí)間長(zhǎng)，還可能會(huì)造成安全事故。無線充電技術(shù)用于將能量從固定的電源轉(zhuǎn)移到一個(gè)或多個(gè)可移動(dòng)的負(fù)載，電源至負(fù)載則不需要物理接觸。由于電隔離電源端與負(fù)載之間沒有物理接觸，無線功率傳輸技術(shù)能夠在不受灰塵和濕氣影響的惡劣環(huán)境中工作，因此它被廣泛用于諸如手機(jī)充電器、電動(dòng)汽車(EVS)固定充電器等設(shè)備中。然而，電動(dòng)汽車無線充電由于在停車過程中受到駕駛?cè)藛T停車技術(shù)的限制，不可能使線盤完全對(duì)準(zhǔn)，因此在線盤的偏移過程中使得系統(tǒng)電氣參數(shù)變化，互感值隨著偏移的距離變化，傳輸效率降低。

電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)磁感應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)具備：1.提供負(fù)載需求的電壓、電流或者功率輸出；2.系統(tǒng)中無功含量少，即盡可能在諧振條件下充電；3.開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，減少開關(guān)損耗，提高效率。現(xiàn)有的研究中主要針對(duì)電路拓?fù)湟约熬€盤設(shè)計(jì)。對(duì)于電路拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)主要有LCC、S/SP、SPS、LCC-S混合連接方式等，而大多數(shù)的逆變器采用的是電壓源性的全橋逆變器，開關(guān)器件多，控制自由度較多；另一方面，對(duì)于線盤的設(shè)計(jì)采用較多的是圓形、矩形、DD、DDQ等結(jié)構(gòu)，其在重量、體積、控制難易程度上存在諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗偏移特性的無線充電系統(tǒng)，它根據(jù)PSS電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特性，在充電過程中發(fā)生橫向或者縱向偏移時(shí)，隨著偏移距離的不同，輸出功率隨著耦合器的耦合系數(shù)和互感值的線性變化而呈現(xiàn)非線性變化，利用這一特性可以滿足在一定偏移距離下，使系統(tǒng)控制在合適的耦合系數(shù)范圍內(nèi)，從而使得輸出功率波動(dòng)較小，且系統(tǒng)損耗小。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的：

一種具有抗偏移特性的無線充電系統(tǒng)包括逆變電路、發(fā)射諧振電路、接收諧振電路和整流電路，其特征在于：直流電壓源經(jīng)過逆變電路與發(fā)射諧振電路的輸入側(cè)相連，接收諧振電路的輸出側(cè)經(jīng)過整流電路后與負(fù)載相連，負(fù)載和整流電路之間并聯(lián)設(shè)置有濾波電容C₀；所述逆變電路為推挽電流型逆變電路，整流電路為全橋整流電路。

所述的逆變電路由電感L_d1、L_d2和兩個(gè)開關(guān)管S₁、S₂構(gòu)成，電感L_d1、L_d2的一端分別與電壓源正極連接，L_d1、L_d2的另一端與分別與開關(guān)管S₁、S₂的漏極連接，開關(guān)管S₁、S₂的源極分別與電壓源負(fù)極連接。

所述的發(fā)射諧振電路由電容C₁、C₃、線圈L₁構(gòu)成，電容C₁串聯(lián)在線圈L₁上，電容C₁和線圈L₁上并聯(lián)有電容C₃，構(gòu)成初級(jí)PS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

所述的接收諧振電路包括線圈L₂、電容C₂，電容C₂串聯(lián)設(shè)置在線圈L₂上構(gòu)成次級(jí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)。