[发明专利]基于DDQ磁结构的均流电路

说明书

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种基于DDQ磁结构的均流电路及方法，其中，该均流电路包括与DD线圈相关联的第一均流电路及与Q线圈相关联的第二均流电路；所述第一均流电路及第二均流电路通过控制各自输出的电流值，使两组输出电流的偏差保持在设定范围。本发明解决了DDQ磁结构输出电流不均的问题，能够提高充电效率及充电功率；在汽车无线充电基础之上，能够提高在位置偏移存在的情况下的功率传输大小和效率。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种基于DDQ磁结构的均流电路及方法。

背景技术

传统的无线充电系统涉及到电力电子技术，控制技术和高频磁技术，其中磁耦合结构的性能是影响无线充电的一个关键因数。目前，磁耦合结构种类繁多，但基本上都是围绕着提如何提高耦合系数，减少用铜量而展开。常见的磁耦合结构有环形(CP)、螺旋形和8字形，8字形又称为DD线圈。

最早将无线电能传输技术带给公众的是MIT，不过其并没有过多的深入研究，且研究一直停留CP和DD形线圈上，虽然这两种线圈也能在理想的情况下实现高效率的传输，但实际情况下，由于泊车造成的位置偏移，这两种线圈很难保证足够的传输功率，势必需要增大线圈尺寸，从而增加了成本。

新西兰的奥克兰大学在DD形线圈基础之上，增加一个和双D线圈正交的线圈Q，结构如图1所示,其产生的线圈互不影响，两线圈分别输出，输出电压通过两个整流桥并联输出。

以典型的DDQ磁结构为例，如图2所示，原变换器通过CP和L1调制成高频磁场，被DD线圈和Q线圈捕获。在不发生偏移的情况下，DD线圈接受磁场源，并通过整流电路转为为直流电压输出。随着偏移量的增加，DD线圈接受到的磁场能量减少，Q线圈接受到的磁场能量则随之增大，二个线圈通过整流电路产生的电压互相叠加，共同为负载提供电能。

这种架构的电路虽然能够解决位置偏移带来的传输功率和效率降低的问题，但是常规的整流电路无法解决输出电流不均的问题，由于DD线圈和Q线圈接受到的磁场能量不一致，很容易造成某一支路输出电流不均，甚至毫无输出，从而造成效率的降低和EMI特性变差，尤其是在电动汽车无线充电的场合，这种不利表现得更为突出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DDQ磁结构的均流电路及方法，以解决DDQ磁结构输出电流不均的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种基于DDQ磁结构的均流电路，包括与DD线圈相关联的第一均流电路及与Q线圈相关联的第二均流电路；所述第一均流电路及第二均流电路通过控制各自输出的电流值，使两组输出电流的偏差保持在设定范围。

进一步地，所述第一均流电路为：由DD线圈漏感、开关管组成的Boost电路；所述第二均流电路为：由Q线圈漏感、开关管组成的Boost电路；所述第一均流电路及第二均流电路通过控制各自开关管的闭合，使两组输出电流的偏差保持在设定范围。

进一步地，所述第一均流电路具体用于：当所述DD线圈漏感电流值小于所述Q线圈漏感电流值时，控制所述第一均流电路的开关管闭合，使所述DD线圈漏感电流值增大；所述第二均流电路具体用于：当所述Q线圈漏感电流值小于所述DD线圈漏感电流值时，控制所述第二均流电路的开关管闭合，使所述Q线圈漏感电流值增大。

进一步地，所述开关管为MOS、IGBT、SIC或GAN。

进一步地，所述第一均流电路及第二均流电路为Buck电路。

本发明同时提供了一种基于DDQ磁结构的均流方法，包括：通过第一均流电路控制DD线圈漏感电流值，通过第二均流电路控制Q线圈漏感电流值，使两组均流电路输出电流的偏差保持在设定范围。