[发明专利]一种双向AC/DC电能传输的无线电能传输系统控制方法

权利要求书

1.一种双向AC/DC无线电能传输系统控制方法，其特征在于，系统包括交流侧滤波电容C_f1、交流侧滤波电感L_f1、交流侧阻尼电阻R_f、交流侧滤波电感L_f2、交流侧滤波电容C_f2、第一工频开关管Q₁、第二工频开关管Q₂，第三工频开关管Q₃、第四工频开关管Q₄，一次侧第一高频开关管S_P1,一次侧第二高频开关管S_P2，一次侧第三高频开关管S_P3，一次侧第四高频开关管S_P4，一次侧串联补偿电容C_P,一次侧线圈L_P，二次侧线圈L_S，二次侧串联补偿电容C_S，二次侧第一高频开关管S_S1,二次侧第二高频开关管S_S2，二次侧第三高频开关管S_S3，二次侧第四高频开关管S_S4，输出滤波电容C_o,负载R_L。

2.如权利要求1所述的一种双向AC/DC无线电能传输系统及其控制方法，其特征在于，正向工作时，全桥Q₁～Q₄工作为工频整流，全桥S_P1～S_P4和全桥S_S1～S_S4为定频移相调制方式，无源器件(C_f1,L_f1,R_f,L_f2,C_f2)用于过滤后级高频开关纹波。

3.如权利要求1所述的一种双向AC/DC无线电能传输系统控制方法，其特征在于，正向工作时，利用SS补偿无线充电系统工作在自然恒流频率下二次侧谐振腔输出电压相位超前一次侧谐振腔输出电压相位90°的特性，通过移相控制使一次侧谐振腔输入电压基波分量跟踪输入电压，在无需外加PFC电路和采样交流侧电流的条件下实现功率因数校正，通过采样输出电流或输出电压，经过陷波器滤波后，使用比例积分控制器实现系统AC/DC方向的恒压输出或者恒流输出。其中SS补偿无线充电系统包括:高频开关管S_P1～S_P4，一次侧串联补偿电容C_P,一次侧线圈L_P，二次侧线圈L_S，二次侧串联补偿电容C_S，二次侧高频开关管S_S1～S_S4。

4.如权利要求1所述的一种双向AC/DC无线电能传输系统控制方法，其特征在于，正向工作时，全桥S_S1～S_S4工作为高频逆变，全桥S_P1～S_P4利用体二极管不控整流，全桥Q₁～Q₄工作为正弦波逆变器，无源器件(C_f1,L_f1,R_f,L_f2,)用于交流侧输出过滤高频开关纹波。

5.如权利要求1所述的一种双向AC/DC无线电能传输系统控制方法，其特征在于，反向工作时，利用SS补偿无线充电系统工作在自然恒压频率下类似恒压源的输出特性，电容C_f2上带着高频纹波的电压信号。通过采样交流输出电压峰值，闭环调节调制波基波幅值，实现电能DC/AC的反向传输。