[發(fā)明專利]一種能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011163391.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112290696A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張慧芬;楊帆;胡明月;曲振明;馬驍雨;王植;張馳
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強(qiáng)

1.一種能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)射模塊、接收模塊和控制模塊，發(fā)射模塊和控制模塊分別與接收模塊連接，接收模塊中的直流電輸出端通過DC/DC變換器與電池負(fù)載連接。

2.如權(quán)利要求1所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，發(fā)射模塊包括依次連接的電源、逆變單元、原邊補(bǔ)償單元和發(fā)射線圈，直流電源經(jīng)逆變單元變?yōu)樘囟l率交流電，經(jīng)發(fā)射線圈傳輸?shù)浇邮漳K。

3.如權(quán)利要求2所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，原邊補(bǔ)償單元與發(fā)射線圈組成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射線圈與接收模塊中的接收線圈產(chǎn)生諧振來傳輸電能。

4.如權(quán)利要求1所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，接收模塊包括依次連接的接收線圈、副邊補(bǔ)償單元、整流濾波單元、DC/DC變換器和電池負(fù)載，副邊補(bǔ)償單元與接收線圈組成的串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，通過串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)將交流電傳輸給整流濾波單元，整流濾波單元輸出直流電通過DC/DC變換器后傳輸給電池負(fù)載。

5.如權(quán)利要求1所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，控制模塊包括負(fù)載電壓檢測單元、負(fù)載電流檢測單元、調(diào)節(jié)單元和PWM發(fā)生器單元；

負(fù)載電壓檢測單元和負(fù)載電流檢測單元檢測電池負(fù)載的電壓和電流并將檢測信號接入調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)單元輸出驅(qū)動信號經(jīng)PWM發(fā)生器單元驅(qū)動DC/DC變換器中的MOS管動作。

6.如權(quán)利要求5所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，通過PWM發(fā)生器單元自動調(diào)節(jié)開關(guān)管觸發(fā)脈沖占空比實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整，間接實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

7.如權(quán)利要求1所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，DC/DC變換器為BUCK降壓變換器。

8.如權(quán)利要求1所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)整流橋輸入端等效負(fù)載電阻為DC/DC變換器輸入端等效負(fù)載電阻的倍。

9.如權(quán)利要求1所述的能夠抑制頻率分裂現(xiàn)象的無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，DC/DC變換器的占空比為DC/DC變換器輸出負(fù)載與系統(tǒng)的目標(biāo)等效負(fù)載電阻的比值的二分之一次方。

10.一種無線電能傳輸系統(tǒng)的頻率分裂現(xiàn)象抑制方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的無線電能傳輸系統(tǒng)，包括以下步驟：

獲取電池負(fù)載的電流和電壓，得到當(dāng)前負(fù)載阻值；

將得到的當(dāng)前負(fù)載阻值與設(shè)定的目標(biāo)等效電阻值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動信號驅(qū)動DC/DC變換器中的MOS管，實(shí)現(xiàn)DC/DC占空比調(diào)節(jié)，自動調(diào)節(jié)負(fù)載電阻值為預(yù)設(shè)值，進(jìn)而使得系統(tǒng)一直維持在目標(biāo)輸出功率運(yùn)行。