一种适用于电池性负载的无线充电系统

摘要

本发明公开了一种适用于电池性负载的无线充电系统，主要针对电动汽车等储能电池性负载的充电需求。该系统由电源模块、发射线圈与接收线圈、负载线圈、整流稳压模块及储能电池六部分依次连接组成，其中电源模块和发射线圈组成系统的能量发射装置，接收线圈、负载线圈、整流稳压系统组成能量接收装置，在系统谐振工作的状态下，通过改变接收端整流稳压模块中的开关管占空比，实现不同电压等级与内阻的电池接入，实现电池性负载接入时的最佳阻抗匹配，达到最优的效率传输。该发明用磁耦合谐振原理实现能量的无线传输，可高效稳定地为储能电池提供电能，具有良好的应用前景。

主权项

一种适用于电池性负载的无线充电系统，其特征在于：包括系统电源模块(11)、发射线圈(12)、接收线圈(14)、负载线圈(16)、整流稳压模块(17)以及微处理器；其中，所述发射线圈(12)串联第一可调电容(13)后连接所述系统电源模块(11)的输出端，所述接收线圈(14)串联第二可调电容(15)；所述系统电源模块(11)用于输出功率和频率可调的交流电到所述发射线圈(12)，所述发射线圈(12)通过强磁谐振将电能传输到所述接收线圈(14)，所述负载线圈(16)连接整流稳压模块(17)的输入端，所述负载线圈(16)同时与接收线圈(14)电磁耦合连接，所述整流稳压模块(17)的输出端连接待充电的电池；其中，所述整流稳压模块(17)包括不控全桥整流电路(171)、功率开关管(172)、稳压二极管(173)以及低通滤波电路(174)；所述不控全桥整流电路(171)的输入端作为所述整流稳压模块(17)的输入端，所述功率开关管(172)和稳压二极管(173)串联后连接在所述不控全桥整流电路(171)的输出端之间，所述低通滤波电路(174)的输入端连接在稳压二极管(173)的两端，低通滤波电路(174)的输出端作为所述整流稳压模块(17)的输出端；所述微处理器用于根据输出占空比控制信号到所述功率开关管(172)，所述功率开关管(172)的占空比的调制满足如下条件：其中，R_oc为电池的等效内阻，D为占空比，ω为系统电源模块(11)输出功率频率，M为所述发射线圈与接收线圈的互感，R为发射线圈的内阻，U_oc为待充电电池的充电电压，U_s为系统电源模块(11)输出电压。