[发明专利]一种双向无线充电系统及其控制方法、应用设备

权利要求书

1.一种双向无线充电系统，其特征在于，所述双向无线充电系统可与其他双向无线充电系统进行一对一或一对多充电，该系统包括：发射系统、接收系统、单边磁耦合机构和蓄电池组；

所述发射系统包括：控制模块、升降压斩波电路、以及H桥变换器和与其连接的相应驱动电路，所述蓄电池组通过控制模块经升降压斩波电路与H桥变换器连接，所述控制模块与H桥变换器连接，所述H桥变换器与单边磁耦合机构相连，所述单边磁耦合机构与其对应双向无线充电系统的单边磁耦合机构组成无线充电和无线放电所共用的磁耦合机构；所述单边磁耦合机构包括磁芯和其上缠绕的线圈；所述接收系统与所述发射系统具有相同的电路拓扑。

2.如权利要求1所述的一种双向无线充电系统，其特征在于，在该系统中，所述升降压斩波电路为可工作于升压和降压两种工作模式的升降压斩波电路。

3.如权利要求1所述的一种双向无线充电系统，其特征在于，在该系统中，所述H桥变换器包括四个全控型开关器件及其反并联二极管，所述H桥变换器为可工作于高频逆变和高频整流两种工作模式的H桥变换器。

4.如权利要求1所述的一种双向无线充电系统，其特征在于，在该系统中，所述单边磁耦合机构的线圈包括圆形线圈；

所述单边磁耦合机构还包括外壳，所述外壳安装于磁芯和其上缠绕的线圈外，所述外壳为经过防水处理的外壳。

5.如权利要求1所述的一种双向无线充电系统，其特征在于，在该系统中，当所述双向无线充电系统工作于放电模式时，与该双向无线充电系统配合的双向无线充电系统工作于充电模式，工作于放电模式的双向无线充电系统的单边磁耦合机构的线圈和磁芯作为初级侧线圈、初级侧磁芯，其与工作于充电模式的双向无线充电系统的单边磁耦合机构共同组成磁耦合机构，工作于充电模式的双向无线充电系统的单边磁耦合机构的线圈和磁芯作为次级侧线圈、次级侧磁芯；

工作于放电模式的双向无线充电系统的蓄电池组为初级侧蓄电池组，发射系统的控制模块控制初级侧蓄电池组放电，控制升降压斩波电路工作在升压斩波模式，控制H桥变换器工作在高频逆变模式，在磁耦合机构中产生高频交流磁场；

工作于充电模式的双向无线充电系统的蓄电池组为次级侧蓄电池组，接收系统的控制模块对工作于放电模式的双向无线充电系统的发射系统发出的通信信号进行反馈，通信连接成功后，控制H桥变换器工作在高频整流模式，控制升降压斩波电路工作在降压斩波模式对次级侧蓄电池组进行充电，并实时反馈次级侧蓄电池组电量及充电电压电流以配合工作于放电模式的双向无线充电系统的发射系统进行能量传输。

6.如权利要求1所述的一种双向无线充电系统，其特征在于，该系统的所述发射系统和所述接收系统还包括电压电流检测电路和电感电容谐振电路。

7.一种双向无线充电系统的应用设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的一种双向无线充电系统。

8.如权利要求1所述的一种双向无线充电系统的应用设备，其特征在于，在该应用设备中，所述双向无线充电系统的单边磁耦合机构独立于所述应用设备之外，通过机械臂与所述应用设备连接。