[发明专利]一种双向谐振无线充电系统

权利要求书

1.一种双向谐振无线充电系统，包括发射器和接收器，其特征在于，所述发射器包括直流电源（1）、滤波电容C₁（2）、发射线圈L_T（3）、谐振电容C_T（4）和功率开关S₁（5），所述接收器包括功率开关S₂（6）、谐振电容C_S（7）、接收线圈L_S（8）、滤波电容C₂（9）和负载（10）；所述滤波电容C₁（2）并联在所述直流电源（1）两端，所述发射线圈L_T（3）与所述谐振电容C_T（4）串联后分别连接所述直流电源（1）正负极，所述功率开关S₁（5）并联在所述谐振电容C_T（4）的两端；所述谐振电容C_S（7）与所述接收线圈L_S（8）串联后连接所述负载（10），所述滤波电容C₂（9）并联在所述负载（10）的两端，所述功率开关S₂（6）并联在所述谐振电容C_S（7）的两端；所述功率开关S₁（5）和所述功率开关S₂（6）的源极均接地，所述直流电源（1）和所述负载（10）两边可以互换使用；所述发射器和所述接收器均包括有电容电压采样模块和电压检测模块，所述电容电压采样模块用于采样并检测对应的所述谐振电容的电压和相位，所述电压检测模块用于检测对应的所述滤波电容两端的电压；所述发射器和所述接收器均包括驱动控制模块，所述驱动控制模块包括有控制器和驱动电路，所述控制器用于发出一个固定频率的PWM并通过所述驱动电路来驱动对应的功率开关的通断，进而调节输出电压和输出功率；系统包括以下工作步骤：

B1、根据发射线圈L_T和谐振电容C_T的参数值，确定系统的工作频率；

B2、将发射器的输入端接入直流电源（1），控制器发出一个有延迟的方波激励驱动所述功率开关S₁（5），所述功率开关S₁（5）先在这个激励的上升沿打开，然后在激励的下降沿关断；

B3、实时检测所述滤波电容C₁（2）两端电压，当检测到滤波电容C₁（2）两端电压达到零点时即发射线圈L_T（3）里电流值达到最大负值的时候，所述功率开关S₁（5）按照预设占空比K₁进行导通和关断，通过控制器持续输出一个固定频率的PWM来驱动所述功率开关S₁（5）；

B4、实时检测所述谐振电容C_S（7）两端的电压零点，当检测到所述谐振电容C_S（7）两端电压达到零点时，所述功率开关S₂（6）按照预设占空比K₂进行导通和关断，通过控制器持续输出一个固定频率的PWM来驱动所述功率开关S₂（6），以达到负载所需要的功率。

2.根据权利要求1所述的一种双向谐振无线充电系统，其特征在于，所述功率开关S₁（5）和所述功率开关S₂（6）均为MOSFET功率开关。

3.根据权利要求1所述的一种双向谐振无线充电系统，其特征在于，系统还包括功率自适应调节模块，所述功率自适应调节模块用于监测所述接收器的输出功率，并依据该输出功率来控制所述发射器的所述功率开关S₁（5）的通断时间，进而自适应调节所述接收器的输出功率。