[發(fā)明專利]一種無(wú)線充電系統(tǒng)功率擴(kuò)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011356691.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112421797B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麗芳;薄強(qiáng);張玉旺;郭彥杰;李芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): H02J50/12
• 分類號(hào): H02J50/12;H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽(yáng)陽(yáng)

1.一種無(wú)線充電系統(tǒng)功率擴(kuò)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括：直流電源、多個(gè)高頻逆變器、多個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、松耦合變壓器和整流器；

所述直流電源的正極分別與多個(gè)所述高頻逆變器的第一輸入端連接，所述直流電源的負(fù)極分別與多個(gè)所述高頻逆變器的第二輸入端連接；多個(gè)所述高頻逆變器的第一輸出端分別一一對(duì)應(yīng)地與多個(gè)所述分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第一輸入端連接，多個(gè)所述高頻逆變器的第二輸出端分別一一對(duì)應(yīng)地與多個(gè)所述分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第二輸入端連接；

每個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第一輸出端與所述松耦合變壓器的原邊線圈的一端連接，每個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第二輸出端與所述松耦合變壓器的原邊線圈的另一端連接；

所述松耦合變壓器的副邊線圈的一端與所述整流器的第一輸入端連接，所述松耦合變壓器的副邊線圈的另一端與所述整流器的第二輸入端連接；所述整流器的輸出端與負(fù)載連接；

所述分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中第一補(bǔ)償電感的值和第二補(bǔ)償電感的值的計(jì)算公式為：

其中，L′_p1和L′_p2分別為第一個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第一補(bǔ)償電感的值和第二補(bǔ)償電感的值，L′_p(2n-1)和L′_p2n分別為第n個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第一補(bǔ)償電感的值和第二補(bǔ)償電感的值，P_inv1和P_invn分別為第一個(gè)高頻逆變器、第n個(gè)高頻逆變器的輸出功率，P_inv為傳統(tǒng)無(wú)線充電拓?fù)涞牡刃л敵龉β剩琇_p′為傳統(tǒng)無(wú)線充電拓?fù)涞难a(bǔ)償電感值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線充電系統(tǒng)功率擴(kuò)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)包括：第一補(bǔ)償電感、第二補(bǔ)償電感和分離補(bǔ)償電容；

所述第一補(bǔ)償電感的一端與所述高頻逆變器的第一輸出端連接，所述第一補(bǔ)償電感的另一端與所述分離補(bǔ)償電容的一端連接；

所述第二補(bǔ)償電感的一端與所述高頻逆變器的第二輸出端連接，所述第二補(bǔ)償電感的另一端與所述分離補(bǔ)償電容的另一端連接；

所述第一補(bǔ)償電感的另一端與所述分離補(bǔ)償電容的一端的連接點(diǎn)與所述松耦合變壓器的原邊線圈的一端連接；所述第二補(bǔ)償電感的另一端與所述分離補(bǔ)償電容的另一端的連接點(diǎn)與所述松耦合變壓器的原邊線圈的另一端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線充電系統(tǒng)功率擴(kuò)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一補(bǔ)償電感的值等于所述第二補(bǔ)償電感的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線充電系統(tǒng)功率擴(kuò)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一補(bǔ)償電感和所述第二補(bǔ)償電感組成串聯(lián)補(bǔ)償電感，所述串聯(lián)補(bǔ)償電感與分離補(bǔ)償電容相諧振。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線充電系統(tǒng)功率擴(kuò)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分離補(bǔ)償電容的值的計(jì)算公式為:

其中，C′_p2-1、C′_p2-n分別為第一個(gè)和第n個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的分離補(bǔ)償電容的值，C′_p2為傳統(tǒng)無(wú)線充電拓?fù)涞牟⒙?lián)補(bǔ)償電容值，L′_p1和L′_p2分別為第一個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第一補(bǔ)償電感的值和第二補(bǔ)償電感的值，L′_p(2n-1)和L′_p2n分別為第n個(gè)分離補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的第一補(bǔ)償電感的值和第二補(bǔ)償電感的值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線充電系統(tǒng)功率擴(kuò)容拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，所述高頻逆變器包括：第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管；

所述第一開關(guān)管的漏極與所述直流電源的正極連接，所述第一開關(guān)管的源極與所述第二開關(guān)管的漏極連接，所述第二開關(guān)管的源極與所述直流電源的負(fù)極連接；

所述第四開關(guān)管的漏極與所述直流電源的正極連接，所述第四開關(guān)管的源極與所述第三開關(guān)管的漏極連接，所述第三開關(guān)管的源極與所述直流電源的負(fù)極連接；

所述第一開關(guān)管的源極與所述第二開關(guān)管的漏極的連接點(diǎn)作為所述高頻逆變器的第一輸出端，所述第四開關(guān)管的源極與所述第三開關(guān)管的漏極的連接點(diǎn)作為所述高頻逆變器的第二輸出端。