[发明专利]用于无线能量传输系统中的补偿装置及补偿控制方法

权利要求书

1.一种用于无线能量传输系统中的补偿装置，所述无线能量传输系统包括发送端和接受端的能量传输电路，其中所述发送端的能量传输电路包括由第一线圈和第一电容串联形成的LC谐振电路，其特征在于，所述补偿装置包括LCL补偿网络、电压反馈回路以及控制电路，所述LCL补偿网络包括第一电感、第二电感和可调电容，所述第一电感和所述第二电感与所述LC谐振电路串联连接，所述可调电容与所述LC谐振电路并联连接，且所述可调电容的一端连接在所述第一电感和所述第二电感之间，所述电压反馈回路将所述接受端的输出电压状态反馈至所述控制电路，所述控制电路根据输出电压状态控制调节所述可调电容的电容大小，通过所述LCL补偿网络动态地控制输出电压，使输出电压稳定在设定的电压范围内。

2.如权利要求1所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置，其特征在于，所述接受端的能量传输电路包括并联的第二线圈和第二电容。

3.如权利要求1或2所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置，其特征在于，所述可调电容包括多组电容和MOS开关管，每组中的电容和MOS开关管串联连接，各组之间并联连接，所述控制电路连接每个MOS开关管的栅极，并根据所述输出电压状态控制各MOS开关管的开关状态。

4.如权利要求3所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置，其特征在于，所述多组电容和MOS开关管共有N组，N≥2，各组的电容的数值依二倍等比例依次减小，其中最小电容的电容值为C，所述控制电路通过改变各MOS开关管的开关状态，控制所述可调电容的总电容值的范围在C～(2^N-1)*C。

5.如权利要求3所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置，其特征在于，所述控制电路配置成，当输出电压小于额定工作电压时，控制所述可调电容的总电容值减小一个单位电容值，当输出电压大于额定工作电压时，控制所述可调电容的总电容值增大一个单位电容值，迭代多次直至输出电压调整回设定的电压范围内。

6.如权利要求5所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置，其特征在于，所述电压反馈回路包括电压比较器，所述电压比较器将输出电压与设定的电压范围进行比较，得出输出电压的状态，并反馈至所述控制电路。

7.如权利要求6所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置，其特征在于，所述电压比较器包括第一比较器、第二比较器和第三比较器，所述第一比较器用于将输出电压与所述电压范围的下限值与上限值进行比较，所述第二比较器用于在输出电压小于所述下限值时将输出电压与第二阈值进行比较，所述第二阈值小于所述下限值，所述控制电路根据所述第二比较器的比较结果减小1个单位电容值或直接减小多个单位电容值，所述第三比较器用于在输出电压大于所述上限值时将输出电压与第三阈值进行比较，所述第三阈值大于所述上限值，所述控制电路根据所述第三比较器的比较结果增加1个单位电容值或直接增加多个单位电容值。

8.如权利要求1至2任一项所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置，其特征在于，所述电压反馈回路包括位于所述发送端的第一通讯模块和位于所述接受端的第二通讯模块，所述输出电压状态通过所述第一通讯模块和所述第二通讯模块传送到所述控制电路。

9.一种无线能量传输系统的补偿控制方法，其特征在于，使用如权利要求1至8任一项所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置进行补偿控制，通过所述LCL补偿网络动态地控制输出电压，使输出电压稳定在设定的电压范围内。

10.一种无线能量传输系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的用于无线能量传输系统中的补偿装置。