[发明专利]一种高效率谐振型无线电能传输系统

权利要求书

1.一种高效率谐振型无线电能传输系统，包括耦合电感线圈L_TX和L_RX、谐振电容C_TX和C_RX、E类逆变电路及E类整流电路；所述L_TX的一端接地，L_TX的另一端与C_TX的一端相连，所述C_TX的另一端与E类逆变电路相连；所述L_RX的一端接地，L_RX的另一端与C_RX的一端相连，所述C_RX的另一端与E类整流电路相连；其中，所述E类逆变电路包括直流供电电源V_dc、厄流线圈L_in、开关管M_TX、与M_TX并联的电容C_ds1；所述L_in的一端与直流供电电源相连，L_in的另一端与所述开关管M_TX的一端相连；所述开关管M_TX的一端与C_TX相连，M_TX的另一端接地；所述E类整流电路包括同步整流开关管M_RX、与M_RX并联电容C_ds2、输出厄流线圈L_out以及输出电容C_out；其中，所述L_out的一端与输出电容C_out的一端相连，L_out的另一端与所述开关管M_RX的一端相连，所述输出电容C_out的另一端接地；所述开关管M_RX的一端与C_RX相连，M_RX的另一端接地；其特征在于：所述E类逆变电路还包括高效率辅助源电路，所述E类逆变电路的辅助源电路生成辅助源V_aux1给时钟电路及驱动电路供电；所述E类逆变电路的辅助源电路包括变压器取能电路和线性稳压电路II，其中，采用由变压器T₁，隔直电容C_B1，二极管D_F1，电容C_F1构成的变压器取能电路作为E类逆变电路的辅助源电路的主体，从谐振网络上高效率地取能，经由线性稳压电路II产生稳定的输出电压V_aux1，所述E类整流电路还包括高效率辅助源电路，所述E类整流电路的辅助源电路生成辅助源V_aux2给时钟电路及同步整流电路供电；所述E类整流电路的辅助源电路包括变压器取能电路和线性稳压电路IV，其中，采用由变压器T₂，隔直电容C_B2，二极管D_F2，电容C_F2构成的变压器取能电路作为E类整流电路的辅助源电路的主体，从谐振网络上高效率地取能，经由线性稳压电路IV，产生稳定的输出电压V_aux2，所述E类整流电路的辅助源电路还包括线性稳压电路III、竞争输出电路；在启动时变压器取能电路无法获取能量，由所述线性稳压电路III提供启动能量；所述竞争输出电路用于在启动完成后，低效率的线性稳压电路III不再提供能量, 所述E类逆变电路的辅助源电路还包括线性稳压电路I、竞争输出电路；在启动时变压器取能电路无法获取能量，由所述线性稳压电路I提供启动能量；所述竞争输出电路用于在启动完成后，低效率的线性稳压电路I不再提供能量，所述竞争输出电路包括二极管D_X1，二极管D_Y1和电容C_A1，二极管D_X1的阳极接于二极管D_F1的阴极，二极管D_Y1的阳极接于线性稳压电路I，二极管D_X1的阴极、二极管D_Y1的阴极分别与电容C_A1的一端连接，电容C_A1的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述E类逆变电路还包括驱动电路和低功耗的时钟电路，所述低功耗的时钟电路用于产生固定的占空比和频率信号，经过驱动电路电流放大以驱动发射端开关管M_Tx。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述变压器取能电路的取能点并联在谐振电容的两端，或并联在谐振电感的两端，或开关管并联电容的两端。