[發明專利]一種無線輸電單橋功率電路及其阻抗調節方法

有效

• 申請號: 202011237550.7
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112421972B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 王京;吳雙;常中科;李煌;王天風;侯孝涵;徐青菁;楊喜軍;高飛;唐厚君
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02J50/10
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

1.一種無線輸電單橋功率電路，其特征在于，包括：補償電路以及整流電路；其中，

所述補償電路包括：耦合線圈、第一電感、第二電感、第一電容、第二電容以及第三電容；

所述整流電路包括：第三電感、第四電感、第四電容、第五電容、第一二極管、第二二極管、第一功率開關、第二功率開關以及電阻；

所述耦合線圈的第一端與第一電容的第一端相連；所述耦合線圈的第二端與所述第二電容的第一端相連；

所述第一電容的第二端分別與所述第三電容的第一端、第一電感的第一端相連；

所述第二電容的第二端分別與所述第三電容的第二端、第二電感的第一端相連，所述第一電感的第二端與所述第三電感的第一端相連，所述第二電感的第二端與所述第四電感的第一端相連；

所述第三電感的第二端與所述第四電容的第一端相連，第四電容的第二端分別與所述第一二極管的陽極、第一功率開關的漏極相連；

所述第四電感的第二端與所述第五電容的第一端相連，第五電容的第二端分別與所述第二二極管的陽極、第二功率開關的漏極相連；

所述第一二極管的陰極、第二二極管的陰極相連后分別與第六電容的第一端、電阻的第一端相連，形成輸出正極；

所述第一功率開關的源極、第二功率開關的源極相連后分別與所述第六電容的第二端、電阻的第二端相連，形成輸出負極。

2.根據權利要求1所述的無線輸電單橋功率電路，其特征在于，當單橋輸入電流峰值兩側控制角在預設范圍以內時，所述第一功率開關以及第二功率開關保持關斷，所述第六電容處于充電狀態，該階段單橋前電壓等于最終輸出電壓；

當單橋輸入電流峰值兩側控制角在預設范圍以外時，所述第一功率開關以及第二功率開關保持導通，所述第六電容處于非充電狀態，該階段單橋前電壓等于零。

3.根據權利要求2所述的無線輸電單橋功率電路，其特征在于，所述單橋輸入電流峰值兩側控制角的預設范圍為[0，π/2]。

4.根據權利要求3所述的無線輸電單橋功率電路，其特征在于，所述無線輸電單橋功率電路的橋前基波電壓為橋前電流為橋前等效電阻為α為單橋輸入電流峰值兩側控制角；U_O為輸出電壓；I_s為橋前電流。

5.根據權利要求3所述的無線輸電單橋功率電路，其特征在于，所述無線輸電單橋功率電路的輸出電流平均值為橋前電流為輸出電壓為橋前等效電阻為α為單橋輸入電流峰值兩側控制角。

6.根據權利要求1至5任一項所述的無線輸電單橋功率電路，其特征在于，所述第一功率開關以及所述第二功率開關為SiC半導體第一功率開關以及SiC半導體第二功率開關。

7.一種無線輸電單橋功率電路的阻抗調節方法，其特征在于，用于如權利要求1至6任一項所述的無線輸電單橋功率電路的阻抗調節方法，包括：

S71：當單橋輸入電流峰值兩側控制角在預設范圍以內時，控制所述第一功率開關以及第二功率開關保持關斷，所述第六電容處于充電狀態，該階段單橋前電壓等于最終輸出電壓；

S72：當單橋輸入電流峰值兩側控制角在預設范圍以外時，控制所述第一功率開關以及第二功率開關保持導通，所述第六電容處于非充電狀態，該階段單橋前電壓等于零；

所述S71與S72不分先后順序。