[發明專利]一種基于自主式無線供電的微型運輸車充電電路系統

在審

• 申請號: 202010552622.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111799876A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 孫睿;謝滿承;王越;劉水根;國家棟;侯倡同;許康旺;陸瀏屹
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司南寧供電局
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/10;B60L53/12
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝;徐愛萍

本發明公開了一種基于自主式無線供電的微型運輸車充電電路系統，其中，所述系統包括：發送端電路及接收端電路；所述發送端電路和所述接收端電路之間通過所述電感線圈L1與所述電感線圈Lb進行互感。在本發明實施例中，使得微型運輸車充電電路系統滿足SAEJ2954標準的80Khz充電頻率，并且在充電時，具有較低的系統功耗。

技術領域

本發明涉及無線供電技術領域，尤其涉及一種基于自主式無線供電的微型運輸車充電電路系統。

背景技術

隨著電動汽車和自動駕駛汽車的普及，通過感應功率傳輸進行無線充電的系統與方案得到廣泛關注；在許多這樣的應用中，從電網到車輛的效率都達到了90％以上，使無線充電與傳統的插件式充電具有可比性；在理想的對準情況下，高功率試驗中的效率高達95％；由于非接觸式操作的便利性和效率，無線充電是自主應用的理想選擇，使這種裝備的車輛能夠自行充電，從而提高其自主性。

尺寸、重量和能耗是大多數自主車輛應用中的關鍵問題；在許多情況下，例如在無人機中，車輛重量等要求限制了設備的能量儲存能力；此外，電池的充電速度受也限制了自主車輛的值勤時間；自動充電旨在解決這些問題，方法是允許車輛在待機狀態下甚至在作業中連續充電，在指定的功率傳輸線圈上充電。

當前寬帶隙器件(如碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN))的最新進展正在提高功率轉換器的功率密度，從而實現更緊湊的千瓦級無線充電系統。GaN器件特別允許在6.78mhz和13.56mhz的工業、科學、醫學(ISM)頻帶內進行高頻操作，從而進一步提高功率密度；然而其并不能夠直接應用于自主式無線充電微型運輸車中；這是由于在考慮到個人交通生態中的無線充電系統時，應提供一種自主的微型交通工具在固定路線系統上運行，這就對其充電系統提出了新的要求，應具有較低的符合SAEJ2954標準的工作頻率，同時具有較低的功耗以滿足其持續運行。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種基于自主式無線供電的微型運輸車充電電路系統，使得微型運輸車充電電路系統滿足SAEJ2954標準的80Khz充電頻率，并且在充電時，具有較低的系統功耗。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種基于自主式無線供電的微型運輸車充電電路系統，所述系統包括：發送端電路及接收端電路；其中，

所述發送端電路包括VDC輸入電源、H橋氮化鎵逆變器、LCL型補償器及濾波電容C1；所述LCL型補償器包括電感線圈L1、電感線圈La及電容器Cs1，所述電感線圈La、電容器Cs1及電感線圈L1依次串聯在所述H橋氮化鎵逆變器的正極，所述濾波電容C1一端連接在所述電感線圈La的輸出端，另一端連接在電感線圈L1的輸出端；所述H橋氮化鎵逆變器與所述VDC輸入電源相連接；

所述接收端電路包括電感線圈L2、電容器Cs2、電容器C2、Bulk電路、三極管D1、二極管D2、電感線圈Lb、充電電池及電容器Cout；所述電容器Cs2連接在所述電感線圈L2的正極，所述Bulk電路正極與所述電容器Cs2，負極與所述電感線圈L2的負極相連接；所述電容器Cs2一端連接在所述電容器Cs2和所述Bulk電路之間，所述電容器Cs2另一端連接所述電感線圈L2的負極和所述Bulk電路之間相連接；所述三極管D1和所述電感線圈Lb依次串聯在所述Bulk電路的輸出端，所述充電電池的正極連接在所述電感線圈Lb輸出端，所述充電電池負極連接在所述電容器Cout的負極；所述二極管D2正極連接在所述三極管D1輸出端，負極連接在所述電容器Cout的負極；所述電容器Cout一端連接在電感線圈Lb的輸出端，另一端連接在所述充電電池的負極；

所述發送端電路和所述接收端電路之間通過所述電感線圈L1與所述電感線圈Lb進行互感。

可選的，所述LCL型補償器在所發送電路用于提供負載變化的恒定電路；所述Bulk電路用于通過占空比來調節實際阻抗。

可選的，所述實際阻抗的計算公式如下：