[发明专利]一种自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电系统

权利要求书

1.一种自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电系统，其特征在于，所述无线充电系统包括三线圈变压器(1)、直流电源(2)、高频逆变器(3)、原边补偿电容(4)、副边补偿电容(5)、副边整流桥(6)、附加侧整流桥(7)和附加回路补偿拓扑(8)；

所述直流电源(2)并联在高频逆变器(3)的输入端，原边补偿电容(4)的一端连接在高频逆变器(3)的输出端正极，另一端连接在三线圈变压器(1)的原边线圈的正极，高频逆变器(3)的输出端负极连接三线圈变压器(1)的原边线圈的负极；

所述副边补偿电容(5)的一端连接三线圈变压器(1)的副边线圈的正极，另一端连接副边整流桥(6)的输入端正极，三线圈变压器(1)的副边线圈的负极连接副边整流桥(6)的输入端负极；

所述附加侧整流桥(7)的输入端并联在直流电源(2)上，输出端并联在附加回路补偿拓扑(8)的输入端，附加回路补偿拓扑(8)的输出端并联在三线圈变压器(1)的附加线圈上；

通过调节系统的工作频率调节和调节系统的输出电流阈值，通过设计附加回路补偿拓扑(8)的参数值，调节系统输出电压阈值；

所述原边补偿电容(4)的容值C₁和副边补偿电容(5)的容值C₂的大小根据系统的工作频率与对应线圈自感确定；

所述附加回路补偿拓扑(8)为附加回路原始补偿拓扑或附加回路原始补偿拓扑的简化结构；

所述附加回路原始补偿拓扑包括第一电感L_f1、第三电感L_fx、第二电感L_f2、附加回路补偿电容C₃、第一电容C_f1和第二电容C_f2，第一电感L_f1的一端为附加回路补偿拓扑(8)的输入端正极，另一端与第三电感L_fx的一端相连，第三电感L_fx的另一端与第二电感L_f2的一端相连，第二电感L_f2的另一端与附加回路补偿电容C₃的一端相连；

所述附加回路补偿电容C₃的另一端为附加回路补偿拓扑(8)的输出端正极，第一电容C_f1的一端连接在第一电感L_f1和第三电感L_fx之间，另一端为附加回路补偿拓扑(8)的输入端负极，第二电容C_f2的一端连接在第二电感L_f2和第三电感L_fx之间，另一端为附加回路补偿拓扑(8)的输出端负极，附加回路补偿拓扑(8)输出端负极与输入端负极相连；

所述附加回路原始补偿拓扑的各补偿元件的参数值满足下式：

L_fx＝L_f1+L_f2，

其中，ω为系统工作的角频率，L₃为三线圈变压器(1)的附加线圈的自感值。

2.根据权利要求1所述的一种自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电系统，其特征在于，所述原边补偿电容(4)的容值副边补偿电容(5)的容值其中，L₁和L₂分别为三线圈变压器(1)的原边线圈和副边线圈的自感值。

3.根据权利要求2所述的一种自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电系统，其特征在于，所述系统的工作模式分为恒流阶段和恒压阶段；

所述恒流阶段的输出电流满足下式：

其中，I_o为输出恒流阈值大小，M₁₂为三线圈变压器(1)的原边线圈与副边线圈的之间互感，V_IN为直流电源(2)的输出电压；

所述系统输出电压满足下式：

其中，V_O为电池充电所需恒压阈值，M₁₃为三线圈变压器(1)原边线圈与附加线圈的之间互感。