[发明专利]一种基于双切换开关型LCC-S型补偿电路的线圈切换方法

说明书

本发明涉及一种基于双切换开关型LCC‑S型补偿电路的线圈切换方法，双切换开关型LCC‑S型补偿电路包括：原边Ⅰ补偿电路、原边Ⅱ补偿电路和副边补偿电路；方法为首先默认原边Ⅰ补偿电路已处于运行状态，此时原边Ⅰ补偿电路先单独供电，切换开关S1和切换开关S4先闭合；在原边Ⅱ补偿电路即将投入工作前，先闭合切换开关S2，再断开切换开关S4，然后开启原边Ⅱ补偿电路对应的逆变器；当原边Ⅰ补偿电路即将退出工作时，先闭合切换开关S3，再断开切换开关S1，最后断开原边Ⅰ补偿电路对应的逆变器，如此完成一个线圈切换过程。

技术领域

本发明涉及动态无线电能传输技术领域，具体涉及一种基于双切换开关型LCC-S型补偿电路的线圈切换方法。

背景技术

现有的动态无线电能传输的线圈切换方法一般不涉及到原边多线圈同时供电的情况，因此仅通过逆变器的启动和停止控制线圈的切换。

原边Ⅰ先供电，在切换时，关闭原边Ⅰ的逆变器，然后启动原边Ⅱ逆变器。如此进行切换可以降低切换控制的难度，硬件装置的成本。但是该方法仅适用于不连续供电的应用，即在切换时无法保证供电的连续性，因此在切换时，电压会因互感的跌落而产生严重的下降，不利于副边的取电。会造成副边功率降低而导致的不正常工作工况；传输效率降低；在相同供电量的条件下，会使供电线路增长等不利影响。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于双切换开关型LCC-S型补偿电路的线圈切换方法，针对LCC-S型补偿拓扑的动态无线电能传输系统，使用两个逆变器对两个相邻线圈进行供电。通过对逆变器与切换开关的开通时刻、开通时序等进行控制，即满足以下三个条件：

1、假设原副边互感明显变化的区域为切换域，在切换域边缘位置开启或关断逆变器。

2、两个逆变器输出电压间无相位差，即前一原边电压超前后一原边电压0°。

3、在补偿回路设置切换开关与放电回路。

以上切换方法解决了原边回路中的电流电压过大，造成器件发热以及多余损耗，原边电压电流畸变率和切换时刻电压电流抬升量问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种双切换开关型LCC-S补偿电路，包括：原边Ⅰ补偿电路、原边Ⅱ补偿电路和副边补偿电路；

所述原边Ⅰ补偿电路包括：等效输入电源Ⅰ、原边串联补偿电感L_r1、原边并联补偿电容C_r1、切换开关S1、切换开关S3、放电电阻、原边串联补偿电容C_p1和原边线圈L_p1；所述等效输入电源Ⅰ的正极与原边串联补偿电感L_r1的一端连接，原边串联补偿电感L_r1的另一端分别与切换开关S1的一端和原边并联补偿电容C_r1的一端连接，切换开关S1的另一端分别与切换开关S3的一端、原边串联补偿电容C_p1的一端连接，原边串联补偿电容C_p1的另一端与原边线圈L_p1的一端连接，原边线圈L_p1的另一端分别与放电电阻的一端、原边并联补偿电容C_r1的另一端和等效输入电源Ⅰ的负极连接，放电电阻的另一端与切换开关S3的另一端连接；