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無線電能傳輸系統及其負載切換時的控制方法與流程

文檔序號:11137717閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種無線電能傳輸系統,包括連接于電網的無線發射端,以及可接收無線發射端電能的無線接收端,無線發射端包括可傳輸無線電能的發射線圈,以及可接收通訊信號的無線通信接收模塊;無線接收端外連負載,包括可接收發射線圈中發射電能的接收線圈,以及可將接收線圈輸出電能轉化為通訊信號傳輸至通信接收模塊的無線通信發射模塊,其特征在于:

無線發射端還包括發射端整流濾波電路,發射端整流濾波電路的輸出端并聯有逆變電路和線性穩壓器,發射線圈連接逆變電路的輸出端;發射端MCU連接線性穩壓器的輸出端和無線通信接收模塊的輸出端,發射端MCU電連逆變電路的控制端,以控制逆變電路中轉換的高頻交流電頻率;無線接收端的接收線圈連接有接收端整流濾波電路,接收端整流濾波電路的輸出端連接DC/DC變換電路,DC/DC變換電路連接輸出電壓采樣電路,以實時采集接收端整流濾波電路整流后的輸出電壓,輸出電壓采樣電路的輸出端連接接收端MCU,接收端MCU連接無線通信發射模塊,以將轉換后的數字信號傳輸至無線通信發射模塊形成通訊信號;

其中,接收端MCU實時采集接收端整流濾波電路的輸出電壓,通過輸出電壓變化的幅值實時判斷負載是否發生突變,并根據采集電壓值計算負載切換后的系統諧振頻率工作點,以將該頻率通過無線通信發射模塊和無線通信接收模塊發送至發射端MCU,發射端MCU根據接收端MCU的計算值調整系統頻率調節的起始頻率,從而抑制無線接收端整流后輸出電壓的快速跌落或上升,以維持無線電能傳輸系統的穩定狀態。

2.一種無線電能傳輸系統中負載切換時的控制方法,其特征在于:包括以下步驟:

S1:啟動無線電能傳輸系統;

S2:發射線圈發射電能,接收線圈接收電能,并經過接收端整流濾波電路整流濾波后輸出;

S3:輸出電壓采樣電路實時采集整流濾波后的電壓,并將該電壓輸入至接收端MCU;

S4:接收端MCU接收輸出電壓采樣電路中的電壓信號,并比對單位時間內電壓幅值的變化值是否在預設突變范圍內:

如在預設突變范圍內,則重復執行步驟S2;

如不在預設突變范圍內,接收端MCU根據采集的電壓信號計算負載變化前以及變化后的諧振頻率,并將該變化后的頻率通過無線通信發射模塊和無線通信接收模塊發送至發射端MCU中,發射端MCU根據該信號調整工作頻率控制信號,做系統頻率調節的起始頻率,并執行步驟S2,直至接收端MCU單位時間內電壓幅值的變化值在預設突變范圍內。

3.根據權利要求2所述無線電能傳輸系統中負載切換時的控制方法,其特征在于:上述S4的步驟中,接收端MCU比對單位時間內電壓幅值的變化值不在預設突變范圍內時,如該單位時間內電壓幅值快速跌落,則接收端MCU判定負載由輕載變重載,接收端MCU計算負載變化后的系統諧振頻率并發送至發射端MCU中時,發射端MCU的輸出頻率控制信號控制逆變電路輸出新的起始工作頻率。

4.根據權利要求2所述無線電能傳輸系統中負載切換時的控制方法,其特征在于:上述S4的步驟中,接收端MCU比對單位時間內電壓幅值的變化值不在預設突變范圍內時,如該單位時間內電壓幅值快速上升,則接收端MCU判定負載由重載變輕載,接收端MCU計算負載變化后的系統諧振頻率并發送至發射端MCU中時,發射端MCU的輸出頻率控制信號控制逆變電路輸出新的起始工作頻率。

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