[发明专利]一种发送侧切换三线圈恒流恒压感应式无线充电方法及系统

权利要求书

1.一种发送侧切换三线圈恒流恒压感应式无线充电方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1、启动充电后，高频逆变器通过串联初级串联补偿电感、初级恒流补偿电容及三绕组充电感应线圈发送侧绕组和接收侧感应绕组及整流器对电池负载恒流充电，其中，直流电源的输出连接高频逆变器的输入；高频逆变器输出的一端串联接入初级串联补偿电感、初级恒流补偿电容和三绕组充电感应线圈发送侧绕组的一端，高频逆变器输出的另一端与三绕组充电感应线圈发送侧绕组的另一端连接，构成恒流充电发送回路；三绕组充电感应线圈接收侧绕组的一端连接串联次级补偿电容的一端，串联次级补偿电容的另一端连接整流器输入端的一端，三绕组充电感应线圈接收侧绕组的另一端连接整流器输入端的另一端，构成接收回路；整流器输出端连接电池负载，实现感应式无线恒流充电；

步骤2、在恒流充电阶段，实时检测高频逆变器前端直流电源的电压值和电流值，预估电池负载的阻值，并通过负载阻值，获取负载上的充电电压值，其中，检测高频逆变器输入直流电流值，包括：通过电流传感器和控制器，实时数据采集高频逆变器输入直流电流瞬时值；初步计算负载电阻值；计算整流器损耗对预估电阻值进行修正，并进一步估计负载上的充电电压值；

所述预估电池负载的充电电压是根据在恒流充电过程中，高频逆变器输入直流电流瞬时值与负载等效阻值存在函数关系，预估电池负载的阻值，并进一步预估负载电压值；

步骤3、判断电池负载的充电电压是否满足从恒流到恒压转变过程的切换条件，切换条件由式(1)确定；

式(1)中，I_IN为高频逆变器H输入直流电流值，U_D为直流电源电压，R_P为三绕组充电感应线圈发送侧绕组的等效寄生电阻，R_S为三绕组充电感应线圈接收侧感应绕组的等效寄生电阻,M_PS为三绕组充电感应线圈的互感值，ω为角频率，R_B为负载电阻值；当不满足从恒流到恒压转变过程的切换条件时，继续步骤2恒流阶段直至满足切换条件，转到步骤4；

步骤4、当满足从恒流到恒压转变过程的切换条件时，自动切换到恒压充电回路，实现恒压充电，恒压充电回路，包括主要串联恒压充电回路和辅助串联恒压充电回路；主要串联恒压充电回路由初级串联补偿电感L_R和初级恒流补偿电容C_PA的连接点和高频逆变器H的另一端；且切换开关S₂的控制端与控制器相连；串联恒压充电回路由初级恒压补偿电容C_PB与切换开关S₂串联，并联在初级恒流补偿电容C_PA上，且切换开关S₂的控制端与控制器相连；辅助串联回路通过切换开关S₁的控制端与控制器相连；辅助串联恒压充电回路由初级恒压补偿电容C_T与切换开关S₁串联，串联在辅助电感L_T上；

所述自动切换到恒压充电回路是当负载预估电压设定值满足式(1)时，控制器将主要串联恒压充电回路和辅助串联恒压充电回路接通,即：闭合切换开关S₁和S₂，实现电池负载从恒流充电过程到恒压充电过程的转变。