[發(fā)明專利]一種基于單切換開關(guān)的可集成于景觀設(shè)備的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310046780.2
• 申請(qǐng)日: 2023-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN116131401A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J50/10;H02J50/12;H02M3/335
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 周濤;胡紅娟

1.一種基于單切換開關(guān)的可集成于景觀設(shè)備的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，包括初級(jí)諧振網(wǎng)絡(luò)和次級(jí)諧振網(wǎng)絡(luò)，所述初級(jí)諧振網(wǎng)絡(luò)包括初級(jí)線圈L_T、初級(jí)逆變器、電感L_F、電容C_T和電容C_F；所述電感L_F、電容C_T與所述初級(jí)線圈L_T串聯(lián)，所述電容C_F并聯(lián)在電容C_T與初級(jí)逆變器的右橋臂開關(guān)管間；切換開關(guān)S₀一側(cè)與初級(jí)逆變器的左橋臂中間節(jié)點(diǎn)連接，另一側(cè)與電感L_F相連；所述次級(jí)諧振網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)的次級(jí)線圈L_R、電容C_R和次級(jí)整流器，次級(jí)整流器輸出經(jīng)濾波電容后，直接與電池并聯(lián)進(jìn)行恒流轉(zhuǎn)恒壓充電；系統(tǒng)運(yùn)行角頻率ω₀以及各儲(chǔ)能元件參數(shù)由式(1)確定：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，初級(jí)逆變器為四個(gè)MOS管構(gòu)成的H橋DC/AC變換器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，次級(jí)整流器為四個(gè)MOS管構(gòu)成的H橋AC/DC變換器。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，

當(dāng)切換開關(guān)S₀斷開時(shí)，形成一個(gè)由半橋逆變器驅(qū)動(dòng)的串聯(lián)-串聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)處于恒流輸出狀態(tài)，系統(tǒng)的充電電流I_REC和電壓V_REC由式(2)和(3)確定：

式(2)、(3)、中，V_INV表示系統(tǒng)輸入電壓，R_L表示電池等效負(fù)載，M_TR表示線圈互感。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，

當(dāng)切換開關(guān)S₀合上時(shí)，H橋逆變器右下方開關(guān)管恒定導(dǎo)通，右上方開關(guān)管恒定斷開，形成一個(gè)由半橋逆變器驅(qū)動(dòng)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)處于恒壓輸出狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)的充電電流I_REC和電壓V_REC由式(4)、(5)確定：

式(4)、(5)中，V_INV表示系統(tǒng)輸入電壓，R_L表示電池等效負(fù)載，M_TR表示線圈互感。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，

若將系統(tǒng)的一個(gè)交流周期平均分為4段，分別為(a)、(b)、(c)、(d)，當(dāng)系統(tǒng)處于恒流充電狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)等效輸入電壓U₁與輸出電壓U₂在四個(gè)階段關(guān)系分別為：(a)U₁0，U₂0；(b)U₁0，U₂0；(c)U₁＝0，U₂0；(d)U₁＝0，U₂0。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，

若將系統(tǒng)的一個(gè)交流周期平均分為2段，分別為(a)、(b)，當(dāng)系統(tǒng)處于恒壓充電狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)等效輸入電壓U₁與輸出電壓U₂在兩個(gè)階段關(guān)系分別為：(a)U₁0，U₂0；(b)U₁＝0，U₂0。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流轉(zhuǎn)恒壓無線充電電路，其特征在于，所述切換開關(guān)S₀采用繼電器或開關(guān)管。