双拾取无线充电系统及功率分配方法技术方案

本发明专利技术提供了一种双拾取无线充电系统及功率分配方法，该系统包括：发射端、第一接收端和第二接收端，其中，发射端包括：直流电源、全桥逆变器、第三谐振电路；第一接收端包括：第一谐振电路、第一整流电路、第一滤波电容、第一Buck

【技术实现步骤摘要】
双拾取无线充电系统及功率分配方法


[0001]本专利技术涉及电机控制
，尤其涉及一种双拾取无线充电系统及功率分配方法。

技术介绍

[0002]如何能同时对不同的电机进行供电并精确控制其能量比例是一个重要问题，传统分时复用的多接收端能量拾取方式需要分时复用能量传输端，对传输端的能量利用率低，频繁切换能量接收端带来了额外损耗，系统整体效率低。且传统方法由于采用多接收端，体积大，系统集成和安装难度大。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提出一种双拾取无线充电系统，用以同时对不同的电机进行供电并精确控制其功率比例，效率高，该系统包括：发射端、第一接收端和第二接收端，其中，
[0004]发射端包括：直流电源、分别与直流电源两端连接的全桥逆变器、与全桥逆变器的两个桥臂中点连接的第三谐振电路；
[0005]第一接收端包括：与第三谐振电路互感的第一谐振电路、与第一谐振电路连接的第一整流电路、与第一整流电路并联的第一滤波电容、与第一滤波电容并联的第一Buck
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boost电路，所述第一Buck
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boost电路的输出端与第一负载连接；
[0006]第二接收端包括：与第三谐振电路互感的第二谐振电路、与第二谐振电路连接的第二整流电路、与第二整流电路并联的第二滤波电容、与第二滤波电容并联的第二Buck
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boost电路，所述第二Buck
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boost电路的输出端与第二负载连接。
[0007]本专利技术实施例提出一种双拾取无线充电系统的功率分配方法，用以同时对不同的电机进行供电并精确控制其功率比例，效率高，该系统方法包括：
[0008]计算第一负载的第一目标功率与第一当前功率的第一比值，计算第二负载的第二目标功率与第二当前功率的第二比值；
[0009]计算第一耦合线圈与发射端耦合线圈的第一互感值，计算第二耦合线圈与发射端耦合线圈的第二互感值；
[0010]根据第一比值和第一互感值计算第一负载的第一目标等效负载值，根据第二比值和第二互感值计算第二负载的第二目标等效负载值；
[0011]根据第一目标等效负载值计算第一Buck
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boost电路需要的控制信号的第一占空比；
[0012]根据第二目标等效负载值计算第二Buck
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boost电路需要的控制信号的第二占空比；
[0013]按照第一占空比设置第一Buck
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boost电路，按照第二占空比设置第二Buck
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boost电路。
[0014]本专利技术实施例还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上
并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述双拾取无线充电系统的功率分配方法。
[0015]本专利技术实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述双拾取无线充电系统的功率分配方法的计算机程序。
[0016]在本专利技术实施例中，第一接收端和第二接收端能同时从发射端获取能量，而不需要分时复用发射端；针对不同的能量需求，第一接收端和第二接收端的Buck
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boost电路可以实时改变其占空比从而实现功率的精确分配；针对耦合系数变化，通过对发射端和两个接收端的电压量的测量，实时运算出最优的占空比，从而维持原能量分配比不变或者重新按照需求进行能量分配；相比于传统分时复用的多接收端能量拾取方式，本专利技术提出的系统能够提升对发射端的能量利用率，减小频繁切换两个接收端带来的额外损耗，进而提升系统的整体效率；相比于多发射端对多接收端的无线电能传输系统，本专利技术提出的系统能够极大的减小发射端的体积，降低系统的成本和安装难度；相比传统的无线电能传输系统的控制方法，本专利技术提出的系统控制的精确性高，时间复杂度低，且不需要额外的辅助电路，因此极具实用性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0018]图1为本专利技术实施例中双拾取无线充电系统的电路图；
[0019]图2为本专利技术实施例中双拾取无线充电系统的功率分配方法的流程图；
[0020]图3为本专利技术实施例中负载功率调节的变化示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例中功率条件时两个负载的电压输出波形和对应的占空比波形示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例中功率调节时发射端谐振电压和谐振电流的波形示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例中计算机设备的示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0025]在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
[0026]图1为本专利技术实施例中双拾取无线充电系统的电路图，如图1所示，该系统包括：发射端、第一接收端和第二接收端，其中，
[0027]发射端包括：直流电源1、分别与直流电源1两端连接的全桥逆变器2、与全桥逆变器2的两个桥臂中点连接的第三谐振电路；
[0028]第一接收端包括：与第三谐振电路互感的第一谐振电路、与第一谐振电路连接的第一整流电路7、与第一整流电路7并联的第一滤波电容8、与第一滤波电容8并联的第一Buck
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boost电路9，所述第一Buck
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boost电路9的输出端与第一负载10连接；
[0029]第二接收端包括：与第三谐振电路互感的第二谐振电路、与第二谐振电路连接的第二整流电路13、与第二整流电路13并联的第二滤波电容14、与第二滤波电容14并联的第二Buck
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boost电路15，所述第二Buck
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boost电路15的输出端与第二负载16连接并联。
[0030]上述发射端安装在与接收端隔开并具有固定位的任意支架上，第一接收端和第二接收端安装在两个不同负载上，因此，一个发射端同时对两个接收端进行供电。相比于通过两个传统的一对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双拾取无线充电系统，其特征在于，包括：发射端、第一接收端和第二接收端，其中，发射端包括：直流电源(1)、分别与直流电源(1)两端连接的全桥逆变器(2)、与全桥逆变器(2)的两个桥臂中点连接的第三谐振电路；第一接收端包括：与第三谐振电路互感的第一谐振电路、与第一谐振电路连接的第一整流电路(7)、与第一整流电路(7)并联的第一滤波电容(8)、与第一滤波电容(8)并联的第一Buck
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boost电路(9)，所述第一Buck
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boost电路(9)的输出端与第一负载(10)连接；第二接收端包括：与第三谐振电路互感的第二谐振电路、与第二谐振电路连接的第二整流电路(13)、与第二整流电路(13)并联的第二滤波电容(14)、与第二滤波电容(14)并联的第二Buck
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boost电路(15)，所述第二Buck
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boost电路(15)的输出端与第二负载(16)连接。2.如权利要求1所述的双拾取无线充电系统，其特征在于，全桥逆变器(2)包括四个MOS管。3.如权利要求1所述的双拾取无线充电系统，其特征在于，所述第三谐振电路由补偿电容(3)和发射端耦合线圈(4)串联组成；所述第一谐振电路由第一耦合线圈(5)和第一补偿电容(6)串联组成；所述第二谐振电路由第二耦合线圈(11)和第二补偿电容(12)串联组成；所述第一耦合线圈(5)和第二耦合线圈(11)均由耦合电感和等效损耗电阻组成。4.如权利要求1所述的双拾取无线充电系统，其特征在于，第一耦合线圈(5)与发射端耦合线圈(4)之间的第一耦合系数由直流电源(1)的电阻、第一耦合线圈(5)的电阻、第一负载(10)的电阻和直流电源(1)的电压值计算获得；第二耦合线圈(11)与发射端耦合线圈(4)之间的第二耦合系数由直流电源(1)的电阻、第二耦合线圈(11)的电阻、第二负载(16)的电阻和直流电源(1)的电压值计算获得。5.如权利要求1所述的双拾取无线充电系统，其特征在于，所述第一整流电路(7)和所述第二整流电路(13)为不可控整流桥；所述第一谐振电路的两端分别与第一整流电路(7)的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春华，黄永灿，
申请(专利权)人：香港城市大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：