[发明专利]无线充电系统的阻抗匹配装置及无线充电系统

权利要求书

1.一种无线充电系统的阻抗匹配装置，其特征在于，包括：

与无线充电系统的发送端通信连接的谐振感应耦合电路，所述谐振感应耦合电路用于在发生谐振时向阻抗匹配电路输出最优负载阻抗R_L-opt，所述最优负载阻抗R_L-opt与所述谐振感应耦合电路的耦合系数k近似呈线性关系；以及，

与所述谐振感应耦合电路通信连接且与无线充电系统的接收端通信连接的阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路基于与所述最优负载阻抗R_L-opt的匹配关系对输出的负载电阻进行调节；

其中，所述阻抗匹配电路由第一可调电容、第二可调电容和可调电感构成。

2.根据权利要求1所述的阻抗匹配装置，其特征在于，

所述第一可调电容的第一端与所述谐振感应耦合电路的输出端相连，且所述第一可调电容的第二端与所述第二可调电容的第一端相连，所述第二可调电容的第二端与无线充电系统的接收端相连，所述可调电感与所述第一可调电容的第二端相连。

3.根据权利要求2所述的阻抗匹配装置，其特征在于，

所述阻抗匹配电路由两个具有多个控制端的可编程电容阵列和可调电感构成，其中，

所述第一可调电容和所述第二可调电容分别为两个可编程电容阵列的目标控制端接入有效信号时所形成的电容。

4.根据权利要求2所述的阻抗匹配装置，其特征在于，

所述第一可调电容和所述第二可调电容均配置成可调电容器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的阻抗匹配装置，其特征在于，还包括：

与所述阻抗匹配电路通信连接的整流电路，且所述整流电路与无线充电系统的接收端通信连接。

6.根据权利要求5所述的阻抗匹配装置，其特征在于，

所述阻抗匹配电路的输入阻抗等于所述谐振感应耦合电路的最优负载阻抗R_L-opt，所述阻抗匹配电路的输入阻抗Z_i满足：其中，X_s为匹配阻抗变量，R_L为所述整流电路的负载电阻，为所述负载电阻的功率因数。

7.根据权利要求6所述的阻抗匹配装置，其特征在于，

所述第一可调电容的电容值所述第二可调电容的电容值所述可调电感的电感值w₀为所述谐振感应耦合电路的谐振角频率，X_r为所述整流电路的寄生电抗。

8.根据权利要求6所述的阻抗匹配装置，其特征在于，

所述最优负载阻抗R_L-opt电阻值的变化范围为1～50Ω，所述谐振感应耦合电路的耦合系数k的取值范围为小于或等于0.5。

9.根据权利要求8所述的阻抗匹配装置，其特征在于，

所述第一可调电容的电容值变化范围为5～200nF，所述第二可调电容的电容值变化范围为5～200nF，所述可调电感的电感值变化范围为10nH～2μH，所述负载电阻的电阻值变化范围为6Ω～2kΩ。

10.一种无线充电系统，其特征在于，包括：

发射控制器；

接收控制器；以及

权利要求1-9中任一项所述的阻抗匹配装置，所述阻抗匹配装置的输入端与所述发射控制器通信连接，所述阻抗匹配装置的输出端与所述接收控制器通信连接。