[发明专利]一种基于自主式无线供电的微型运输车充电电路系统

说明书

本发明公开了一种基于自主式无线供电的微型运输车充电电路系统，其中，所述系统包括：发送端电路及接收端电路；所述发送端电路和所述接收端电路之间通过所述电感线圈L1与所述电感线圈Lb进行互感。在本发明实施例中，使得微型运输车充电电路系统满足SAEJ2954标准的80Khz充电频率，并且在充电时，具有较低的系统功耗。

技术领域

本发明涉及无线供电技术领域，尤其涉及一种基于自主式无线供电的微型运输车充电电路系统。

背景技术

随着电动汽车和自动驾驶汽车的普及，通过感应功率传输进行无线充电的系统与方案得到广泛关注；在许多这样的应用中，从电网到车辆的效率都达到了90％以上，使无线充电与传统的插件式充电具有可比性；在理想的对准情况下，高功率试验中的效率高达95％；由于非接触式操作的便利性和效率，无线充电是自主应用的理想选择，使这种装备的车辆能够自行充电，从而提高其自主性。

尺寸、重量和能耗是大多数自主车辆应用中的关键问题；在许多情况下，例如在无人机中，车辆重量等要求限制了设备的能量储存能力；此外，电池的充电速度受也限制了自主车辆的值勤时间；自动充电旨在解决这些问题，方法是允许车辆在待机状态下甚至在作业中连续充电，在指定的功率传输线圈上充电。

当前宽带隙器件(如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN))的最新进展正在提高功率转换器的功率密度，从而实现更紧凑的千瓦级无线充电系统。GaN器件特别允许在6.78mhz和13.56mhz的工业、科学、医学(ISM)频带内进行高频操作，从而进一步提高功率密度；然而其并不能够直接应用于自主式无线充电微型运输车中；这是由于在考虑到个人交通生态中的无线充电系统时，应提供一种自主的微型交通工具在固定路线系统上运行，这就对其充电系统提出了新的要求，应具有较低的符合SAEJ2954标准的工作频率，同时具有较低的功耗以满足其持续运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于自主式无线供电的微型运输车充电电路系统，使得微型运输车充电电路系统满足SAEJ2954标准的80Khz充电频率，并且在充电时，具有较低的系统功耗。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于自主式无线供电的微型运输车充电电路系统，所述系统包括：发送端电路及接收端电路；其中，

所述发送端电路包括VDC输入电源、H桥氮化镓逆变器、LCL型补偿器及滤波电容C1；所述LCL型补偿器包括电感线圈L1、电感线圈La及电容器Cs1，所述电感线圈La、电容器Cs1及电感线圈L1依次串联在所述H桥氮化镓逆变器的正极，所述滤波电容C1一端连接在所述电感线圈La的输出端，另一端连接在电感线圈L1的输出端；所述H桥氮化镓逆变器与所述VDC输入电源相连接；

所述接收端电路包括电感线圈L2、电容器Cs2、电容器C2、Bulk电路、三极管D1、二极管D2、电感线圈Lb、充电电池及电容器Cout；所述电容器Cs2连接在所述电感线圈L2的正极，所述Bulk电路正极与所述电容器Cs2，负极与所述电感线圈L2的负极相连接；所述电容器Cs2一端连接在所述电容器Cs2和所述Bulk电路之间，所述电容器Cs2另一端连接所述电感线圈L2的负极和所述Bulk电路之间相连接；所述三极管D1和所述电感线圈Lb依次串联在所述Bulk电路的输出端，所述充电电池的正极连接在所述电感线圈Lb输出端，所述充电电池负极连接在所述电容器Cout的负极；所述二极管D2正极连接在所述三极管D1输出端，负极连接在所述电容器Cout的负极；所述电容器Cout一端连接在电感线圈Lb的输出端，另一端连接在所述充电电池的负极；

所述发送端电路和所述接收端电路之间通过所述电感线圈L1与所述电感线圈Lb进行互感。

可选的，所述LCL型补偿器在所发送电路用于提供负载变化的恒定电路；所述Bulk电路用于通过占空比来调节实际阻抗。

可选的，所述实际阻抗的计算公式如下：