[發明專利]用于無線電能傳輸系統阻抗匹配的降壓轉換器及其控制方法

在審

• 申請號: 202110033948.7
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112886816A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 趙中陽;劉雯;朱昱豪
• 申請（專利權）人: 西交利物浦大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02J50/12;H02J50/70;H02J7/10
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 葉棟

1.一種用于無線電能傳輸系統阻抗匹配的降壓轉換器，其特征在于，包括續流電容、Buck電路、輸入電流檢測電路、輸入電壓檢測電路、開關控制電路；

所述續流電容與無線電能傳輸系統連接，所述續流電容與所述Buck電路的輸入端連接，所述Buck電路的輸出端與可變負載連接；

所述輸入電流檢測電路，用于獲取無線電能傳輸系統接收端的輸入電流；

所述輸入電壓檢測電路，用于獲取無線電能傳輸系統接收端的輸入電壓；

所述開關控制電路，用于根據所述輸入電流、所述輸入電壓、所述無線電能傳輸系統的最大傳輸效率對應的最優負載值輸出開關控制信號，所述開關控制信號用于控制Buck電路中的開關器件。

2.根據權利要求1所述的用于無線電能傳輸系統阻抗匹配的降壓轉換器，其特征在于，所述開關控制電路包括放大電路、作差電路、PI調節電路、基礎波電路、比較電路；

所述放大電路，用于獲取所述輸入電流，并將所述輸入電流方法預定倍數，所述預定倍數為所述無線電能傳輸系統的最大傳輸效率對應的最優負載值；

所述作差電路，用于獲取所述輸入電壓和放大后的輸入電流，并獲取所述輸入電壓與所述放大后的輸入電流的差值信號；

所述PI調節電路，用于獲取所述差值信號并進行PI調節；

所述基礎波電路，用于提供基礎波信號；

所述比較電路，用于比較所述基礎波信號和經過PI調節的差值信號，并根據比較結果輸出開關控制信號。

3.根據權利要求1所述的用于無線電能傳輸系統阻抗匹配的降壓轉換器，其特征在于，所述基礎波信號為三角波信號。

4.根據權利要求1或2所述的用于無線電能傳輸系統阻抗匹配的降壓轉換器，其特征在于，所述開關控制信號為PWM信號。

5.一種用于無線電能傳輸系統阻抗匹配的降壓轉換器的控制方法，其特征在于，應用于如權利要求1至4任一所述的用于無線電能傳輸系統阻抗匹配的降壓轉換器中，所述方法包括：

通過Buck電路提供負載電壓，所述負載電壓為可變負載充電；

通過輸入電流檢測電路獲取無線電能傳輸系統接收端的輸入電流；

通過輸入電壓檢測電路獲取無線電能傳輸系統接收端的輸入電壓；

通過開關控制電路根據所述輸入電流、所述輸入電壓、所述無線電能傳輸系統的最大傳輸效率對應的最優負載值輸出開關控制信號，所述開關控制信號用于控制Buck電路中的開關器件。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述開關控制電路包括放大電路、作差電路、PI調節電路、基礎波電路、比較電路；

所述通過開關控制電路根據所述輸入電流、所述輸入電壓、所述無線電能傳輸系統的最大傳輸效率對應的最優負載值輸出開關控制信號，包括：

通過所述放大電路獲取所述輸入電流，并將所述輸入電流方法預定倍數，所述預定倍數為所述無線電能傳輸系統的最大傳輸效率對應的最優負載值；

通過所述作差電路獲取所述輸入電壓和放大后的輸入電流，并獲取所述輸入電壓與所述放大后的輸入電流的差值信號；

通過所述PI調節電路獲取所述差值信號并進行PI調節；

通過所述比較電路比較所述基礎波電路輸出的基本波信號和經過PI調節的差值信號，并根據比較結果輸出開關控制信號。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基礎波信號為三角波信號。

8.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述開關控制信號為PWM信號。