[发明专利]一种对称拓扑结构的大功率双稳态自振荡电池直驱无线充电系统及其充电电流计算方法

权利要求书

1.一种对称拓扑结构的大功率双稳态自振荡电池直驱无线充电系统，包括原边电路、耦合器(2)和副边电路，其特征在于，所述原边电路包括：

原边切换器(1)，用于对输入的直流电进行逆变并输出至耦合器(2)的原边耦合线圈；

原边电流传感器(4)，用于检测耦合器(2)的原边电路的电流值；

原边控制电路(6)，用于对原边电流传感器(4)输出的检测值和设定的原边门限阈值进行比较，通过比较结果逻辑控制原边切换器(1)，实现原边切换器(1)的输入电流逆变以及输出瞬态电流峰值的控制。

2.根据权利要求1所述的一种对称拓扑结构的大功率双稳态自振荡电池直驱无线充电系统，其特征在于，所述原边控制电路(6)采用逻辑控制，包括：

原边基准分压电阻网络(9)，用于输出原边门限阈值；

原边比较器(8)，用于对原边电流传感器(4)输出的检测值与原边基准分压电阻网络(9)输出的原边门限阈值进行比较；

原边RS触发器(10)，用于对原边比较器(8)的输出信号进行实时逻辑运算，并输出原边切换器(1)的控制信号；在原边电流传感器(4)输出的原边电路瞬态电流值超过原边门限阈值时，控制原边切换器(1)切换另一路开关管导通，否则，控制原边切换器(1)保持当前开关管导通，实现原边切换器(1)输出电流极性和峰值的控制；

原边开关管驱动器，用于根据原边RS触发器(10)输出的控制信号驱动原边切换器(1)中对应的开关管导通/截止。

3.根据权利要求1所述的一种对称拓扑结构的大功率双稳态自振荡电池直驱无线充电系统，其特征在于，所述原边控制电路(6)包括两个原边比较器(8)，其中：

第一个原边比较器(8)的正相端以及第二个原边比较器(8)的反相端与原边基准分压电阻网络(9)连接，原边基准分压电阻网络(9)为第一个原边比较器(8)的正相端提供原边门限阈值上限V_ref1+，原边基准分压电阻网络(9)为第二个原边比较器(8)的反相端提供原边门限阈值下限V_ref1-；

第一个原边比较器(8)的反相端以及第二个原边比较器(8)的正相端均与原边电流传感器(4)的输出端连接；

第一个原边比较器(8)的输出端与原边RS触发器(10)的R端连接；

第二个原边比较器(8)的输出端与原边RS触发器(10)的S端连接；

原边RS触发器(10)的Q端通过对应的原边开关管驱动器与原边切换器(1)的第一个桥臂的下开关Q13以及第二个桥臂的上开关Q12的控制端连接；原边RS触发器(10)的端通过对应的原边开关管驱动器与原边切换器(1)的第一个桥臂的上开关Q11以及第二个桥臂的下开关Q14的控制端连接。

4.根据权利要求2所述的一种对称拓扑结构的大功率双稳态自振荡电池直驱无线充电系统，其特征在于，所述原边基准分压电阻网络(9)包括第一电阻R₁₁、第二电阻R₁₂和第一可调电阻R_AJ1，其中：

所述第一电阻R₁₁一端与原边电源V_ref1连接，第一电阻R₁₁另一端分两路连接，一路与第一个原边比较器(8)的正相端连接提供原边门限阈值上限V_ref1+，另一路与第一可调电阻R_AJ1一端连接；

所述第二电阻R₁₂一端接地，第二电阻R₁₂另一端分两路连接，一路与第二个原边比较器(8)的反相端连接提供门限阈值下限V_ref1-，另一路与第一可调电阻R_AJ1另一端连接。