[发明专利]具有扩流作用的非接触供电原边电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种非接触供电补偿电路，尤其是一种具有扩流作用的非接触供电原边电路，属于非接触供电的技术领域。

背景技术

无接触供电（Contectless Power Transfer，CPT）系统由原边和副边两部分组成，原边采用一种“开环”型的电能发射方式，因要保证负载所需最大功率传输强度，需要系统原边能量发射部分始终工作在最大激磁电流状态。随着设备的实用化，面临着单副边拾电器或多副边拾电器负载变化而引起的副边反射阻抗的改变，导致原边回路电流变化，使系统无法在额定条件下正常工作。

系统原边谐振变换电路实现高频电能的变换，为了使原边线圈电流恒定，控制器通过对电流检测器检测到的实际电流信号与参考值比较，经过逆变器控制调节，最后得到恒定的原边电缆电流。通常可以在逆变器的输入端串入DC/ DC环节，调节逆变器电压；通过动态控制升压后的额定值，改变原边电缆电流；或者通过对全桥逆变器移相角动态控制的方法，调节输出电压均值，实现恒流。

上述在原边实现恒流控制的方法，控制较复杂，增加了系统的成本和复杂度，又降低了系统的效率及可靠性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有扩流作用的非接触供电原边电路，其能实现原边电缆的电流恒定控制，具有扩流作用，适应范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述具有扩流作用的非接触供电原边电路，包括逆变器及与所述逆变器输出端对应连接的原边线圈；所述逆变器与原边线圈之间连接有原边补偿电路，所述原边补偿电路包括第一电感、第一电容及第二电感；所述第一电感的一端与逆变器的输出正极端连接，第一电感的另一端与第一电容的一端及第二电感的第一端连接，第二电感的第二端通过原边线圈与补偿电路的一端连接，补偿电路的另一端与第一电容的另一端及逆变器的输出负极端连接；所述补偿电路补偿原边线圈中的电感，且补偿电路与原边线圈间形成谐振电路，以使得第一电感、第一电容及第二电感组成具有扩流作用的电路。

所述补偿电路为单电容的固定补偿结构。

所述原边补偿电路还包括第一共轭电感及第二共轭电感，所述补偿电路的另一端通过第二共轭电感与第一电容的另一端及第一共轭电感的一端连接，第一共轭电感的另一端与逆变器的输出负极端连接；第一电感、第二电感、第一共轭电感及第二共轭电感对应的电感值相等；第一电感和第一共轭电感与第一电容在逆变器的工作频率下谐振。

所述补偿电路包括电流检测传感器，所述电流检测传感器的第一输入端与原边线圈连接，电流检测传感器的第二输入端与切换开关的一端连接，切换开关的另一端通过切换电容与逆变器的输出负极端连接；切换开关的控制端与控制电路的输出端连接，控制电路的输入端分别与电流检测传感器的输出端及电压检测传感器的输出端连接，电压检测传感器的第一输入端与逆变器的输出负极端连接，电压检测传感器的第二输入端与第二电感的第二端连接。

所述切换开关为功率电子开关或机械开关。

所述控制电路包括单片机与鉴相器，所述鉴相器分析电流检测传感器检测电流的相位，单片机根据所述电流相位的大小，调节切换开关的工作状态。

本发明的优点：借助了LCL电路的特点，通过补偿电路补偿原边线圈的电感，构建了LCL扩流的特性，使得逆变器输出大电压低电流的前提下，获得LCL输出端的大电流特性，用于激励原边线圈，获得更高的功率传输能力，这对于降低逆变器的工作电流，实现逆变器软开关及实现原边电缆的电流恒定控制，提高系统原边效率十分有利，提高非接触供电的可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

图2为本发明的另一种实施电路原理图。

图3为图1中补偿电路的具体实施的电路原理图。

附图标记说明：1-逆变器、2-原边补偿电路、3-原边线圈、21-第一电感、21a-第一共轭电感、21b-第二共轭电感、22-第一电容、23-第二电感、24-补偿电路、241-电流检测传感器、242-电压检测传感器、243-控制电路、244-切换电容及245-切换开关。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。