[發(fā)明專利]一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210476890.8
• 申請(qǐng)日: 2022-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114884228A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董鶴楠;孫峰;張冠鋒;程緒可;李平;白雪;韓子?jì)?/a>;李家玨;李勝輝;段昭宇;劉一琦;唱一鳴;張稼楠;謝冰;孫絲蘿;張?zhí)旆?/a>;鄭志勤;金英;李明珠;劉凱;那光宇;王亮;李峰;王優(yōu)胤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽(yáng)供電公司;東北林業(yè)大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J50/12
• 分類號(hào): H02J50/12;H02J50/00;H02M1/14;H02M1/42;H02M1/00;H02M3/00;H02M3/158;H02J7/00
• 代理公司: 遼寧沈陽(yáng)國(guó)興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍;侯景明

1.一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：包括無(wú)線充電系統(tǒng)和磁耦合機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其中：

所述無(wú)線充電系統(tǒng)：采用LCC-S補(bǔ)償拓?fù)洌窗l(fā)射端采用LCC結(jié)構(gòu)，接收端采用串聯(lián)補(bǔ)償；以發(fā)射線圈和接收線圈為界分為發(fā)射端和接收端兩部分，發(fā)射端固定連接于充電裝置附近，接收端搭載于電池用電器設(shè)備上；在接收端側(cè)，采用附加的兩相交錯(cuò)并聯(lián)Buck變換器結(jié)構(gòu)，通過(guò)副邊控制實(shí)現(xiàn)恒壓/恒流輸出；

所述磁耦合機(jī)構(gòu)的發(fā)射線圈與接收線圈圍繞全鋪式磁芯進(jìn)行繞制，發(fā)射線圈和接收線圈繞制完成后，分別將LCC-S補(bǔ)償拓?fù)渲邪l(fā)射端LCC部分的補(bǔ)償電感和接收端交錯(cuò)并聯(lián)Buck變換器中的兩個(gè)電感均以“四圓形線圈串聯(lián)”的結(jié)構(gòu)集成繞制于磁芯的空白區(qū)域內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：所述發(fā)射端由直流穩(wěn)壓電源U_bus、全橋逆變器、補(bǔ)償拓?fù)浒l(fā)射端LCC部分組成；U_bus直流電壓輸入全橋逆變器，經(jīng)逆變控制后輸出85kHz交流電輸入LCC補(bǔ)償拓?fù)洹Ｋ鼋邮斩擞蒐CC-S接收端串聯(lián)諧振部分、不控整流橋、濾波電容C_e和C_o、兩相交錯(cuò)并聯(lián)的Buck直流變換器、等效電池負(fù)載R₀組成。串聯(lián)補(bǔ)償拓?fù)涓袘?yīng)出與發(fā)射端相同頻率的85kHz交流電輸入不控整流橋，經(jīng)整流橋?yàn)V波電容C_e后輸入兩相交錯(cuò)并聯(lián)的Buck直流變換器；通過(guò)變換器濾波電容C_o后為等效電池負(fù)載R₀供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：所述直流穩(wěn)壓電源U_bus輸入經(jīng)過(guò)全橋逆變器后變換為85kHz交流電，該頻率通過(guò)對(duì)控制程序的修改設(shè)定為需求值；利用原邊LCC和副邊S諧振補(bǔ)償拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)電壓與電流之間的零相角差；磁耦合機(jī)構(gòu)以交變磁場(chǎng)的形式將能量從L₁側(cè)發(fā)射端傳至L₂側(cè)接收端；接收端獲得85kHz的交流電后經(jīng)過(guò)不控整流橋；整流濾波后交流電再次變換為電壓值恒定的直流電；恒定直流電壓作為兩相交錯(cuò)并聯(lián)Buck變換器進(jìn)行功率變換；基于Buck變換器原理及副邊恒壓/恒流控制，電壓下降為預(yù)定值并濾波后為用電器充電。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：所述全橋逆變器包括MOSFET Q₁-Q₄，所述LCC補(bǔ)償拓?fù)浒姼蠰_p和L₁及電容C_p和C₁。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：所述串聯(lián)補(bǔ)償拓?fù)浒姼蠰₂和電容C₂，所述不控整流橋包括二極管D₁-D₄，所述Buck直流變換器包括MOSFET Q_B1、二極管D_B1、電感L_B1為一相；MOSFET Q_B2、二極管D_B2、電感L_B2為一相。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：所述磁耦合機(jī)構(gòu)的發(fā)射線圈與接收線圈主體采用方形線圈結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：所述磁耦合機(jī)構(gòu)的接收線圈采用雙層結(jié)構(gòu)，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙端磁集成的無(wú)線充電系統(tǒng)磁耦合機(jī)構(gòu)，其特征是：所述磁耦合機(jī)構(gòu)發(fā)射端的線圈采用方形線圈結(jié)構(gòu)，在繞制完成后的中間區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)償電感線圈L_p的四圓形線圈串聯(lián)方式的磁集成，四個(gè)圓形線圈的相鄰位置所流過(guò)的電流方向相同。