[發明專利]確定無線充電系統整流電路等效負載阻抗的方法及系統

在審

• 申請號: 202011357027.8
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112583285A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 郭彥杰;李芳;王麗芳;張玉旺;陶成軒
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02J7/10;H02J50/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明涉及一種確定無線充電系統整流電路等效負載阻抗的方法及系統。該方法包括：基于無線充電系統的工作角頻率和全橋整流電路輸入電感，確定無線充電系統的全橋整流電路輸入電流與角度變量之間的關系模型；基于關系模型，通過傅里葉變換，得到全橋整流電路輸入電流的基波傅里葉系數；根據基波傅里葉系數，確定全橋整流電路輸入電流的基波幅值和基波相角的正切值；基于全橋整流電路輸入電流的基波幅值和基波相角的正切值以及無線充電系統的負載電壓，確定無線充電系統的全橋整流電路的等效負載阻抗；等效負載阻抗包括電阻部分和電感部分。本發明可以降低計算量，且同時適用于電池型負載的無線充電系統和電阻型負載的無線充電系統。

技術領域

本發明涉及無線充電技術領域，特別是涉及一種確定無線充電系統整流電路等效負載阻抗的方法及系統。

背景技術

無線充電系統由于其無物理連接、磨損老化少、使用便捷等優點，近年來在電動汽車、手機、智能家居等領域有著廣泛的應用。因為結構簡單、成本低、易于實現，全橋整流電路經常在無線充電系統中用于將高頻的交流電變換為直流電，以便給電池充電。專利CN108173299 A“無線受電裝置及使用其的無線電力傳送裝置以及整流器”公開了一種涉及全橋整流電路的無線充電裝置，但未涉及全橋整流電路作等效負載阻抗的計算方法。專利CN109217493 A“無線充電系統整流橋斷續工作模式的輸入阻抗計算方法”公開了一種無線充電系統整流橋輸入阻抗計算方法，但不適用于連續模式，并且包含復雜的計算過程。專利CN107979298 B“一種無線充電系統整流橋負載等效阻抗計算方法”公開了一種無線充電系統整流橋負載等效阻抗計算方法，但需要求解狀態空間方程的全響應等復雜的計算過程，并且只適用于電阻型負載的無線充電系統。

因此，如何提供一種簡單易行、且同時適用于電池型和電阻型負載無線充電系統的全橋整流電路等效負載阻抗的確定方法，成為一個亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種確定無線充電系統整流電路等效負載阻抗的方法及系統，以降低計算量，且同時適用于電池型負載的無線充電系統和電阻型負載的無線充電系統。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種確定無線充電系統整流電路等效負載阻抗的方法，包括：

基于無線充電系統的工作角頻率和全橋整流電路輸入電感，確定所述無線充電系統的全橋整流電路輸入電流與角度變量之間的關系模型；

基于所述無線充電系統的全橋整流電路輸入電流與角度變量之間的關系模型，通過傅里葉變換，得到全橋整流電路輸入電流的基波傅里葉系數；

根據所述全橋整流電路輸入電流的基波傅里葉系數，確定所述全橋整流電路輸入電流的基波幅值和基波相角的正切值；

基于所述全橋整流電路輸入電流的基波幅值和基波相角的正切值以及所述無線充電系統的負載電壓，確定所述無線充電系統的全橋整流電路的等效負載阻抗；所述等效負載阻抗包括電阻部分和電感部分。

可選的，所述無線充電系統的全橋整流電路輸入電流與角度變量之間的關系模型為：