，以滿 足負(fù)載的功率需求；
[0017] (3)鑒于諧波能量通道獨(dú)立供電模式下的系統(tǒng)傳輸效率較基波通道能量獨(dú)立供電 模式時(shí)高，所以本系統(tǒng)以系統(tǒng)傳輸效率為參考依據(jù)，優(yōu)先保障諧波能量通道工作時(shí)間，通過(guò) 基波雙向開關(guān)S1與諧波雙向開關(guān)32的搭配使用，將系統(tǒng)輸出功率分為0~P2、P 2~P3兩個(gè)階 段;如果系統(tǒng)輸出功率在0~P2區(qū)間內(nèi)，使基波雙向開關(guān)S 1在周期T內(nèi)始終處于關(guān)斷狀態(tài)，通 過(guò)控制雙向開關(guān)S2在周期T內(nèi)開通時(shí)間T2和基波雙向開與諧波雙向開*S 2同時(shí)關(guān)斷時(shí) 間To的比例，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出功率在0~P2區(qū)間內(nèi)連續(xù)可調(diào)；如果系統(tǒng)輸出功率在P 2~P3區(qū)間 內(nèi)，首先使雙向開關(guān)S2在周期T內(nèi)始終處于開通狀態(tài)，然后通過(guò)控制基波雙向開在周期T 內(nèi)開通時(shí)間T3的長(zhǎng)短，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出功率在P2~P3區(qū)間內(nèi)連續(xù)可調(diào)。
[0018] 有益效果，由于采用了上述方案，解決了電源能量利用率低和調(diào)功控制電路復(fù)雜 的問(wèn)題，達(dá)到了本發(fā)明提高電源能量利用率以及在不加入復(fù)雜的控制電路條件下實(shí)現(xiàn)了輸 出功率寬范圍可調(diào)的目的。
【附圖說(shuō)明】：
[0019] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明系統(tǒng)輸出功率調(diào)節(jié)示意圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明系統(tǒng)輸出功率仿真波形圖。
[0022] 圖中，1、直流電源;2、高頻逆變單元;3、基波能量通路;4、諧波能量通路;5、整流濾 波單元;6、負(fù)載;7、原邊控制單元;8、g[J邊控制單元;9、基波原邊補(bǔ)償電感；10、基波原邊補(bǔ) 償電容；11、基波能量發(fā)射線圈電感；12、基波能量拾取線圈電感；13、基波副邊補(bǔ)償電容； 14、基波雙向開關(guān);15、諧波原邊補(bǔ)償電感;16、諧波原邊補(bǔ)償電容；17、諧波能量發(fā)射線圈電 感；18、諧波能量拾取線圈電感；19、諧波副邊補(bǔ)償電容;20、諧波雙向開關(guān);21、基波整流濾 波電路;22、諧波整流濾波電路；23、原邊控制器DSP; 24、原邊驅(qū)動(dòng)電路;25、功率檢測(cè)電路； 26、副邊控制器DSP; 27、副邊驅(qū)動(dòng)電路
【具體實(shí)施方式】
[0023] 無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)包括:直流電源1、高頻逆變單元2、基波能量通路3、諧波能量通 路4、整流濾波單元5、負(fù)載6、原邊控制單元7和副邊控制單元8;直流電源1為高頻逆變單元2 供電，原邊控制單元7為高頻逆變單元2的控制器;高頻逆變單元2的輸出端同時(shí)與基波能量 通路3的輸入端和諧波能量通路4的輸入端連接，基波能量通路3的輸出端和諧波能量通路4 的輸出端分別與二個(gè)整流濾波單元5輸入端連接，整流濾波單元5的輸出端與負(fù)載6連接，負(fù) 載6的反饋信號(hào)與副邊控制單元8連接；。
[0024] 所述的高頻逆變單元2:選用全橋逆變電路，基波能量通路3與諧波能量通路4并聯(lián) 連接在高頻逆變單元2的輸出端。
[0025] 所述的基波能量通路3:由基波能量發(fā)射線圈電感11并聯(lián)基波原邊補(bǔ)償電容10后 串聯(lián)基波原邊補(bǔ)償電感9組成LCL諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，基波能量拾取線圈電感12串聯(lián)基波副邊補(bǔ) 償電容13后再串聯(lián)一個(gè)基波雙向開關(guān)14組成，基波能量發(fā)射線圈電感11與基波能量拾取線 圈電感12采用松耦合磁路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)物理隔離;其中基波能量發(fā)射線圈電感11與基波原邊補(bǔ) 償電感9的電感值相等，在系統(tǒng)基波工作角頻率ω處，基波能量發(fā)射線圈電感11與基波原邊 補(bǔ)償電容10滿足諧振關(guān)系，基波能量拾取線圈電感12與基波副邊補(bǔ)償電容13滿足諧振關(guān) 系，保證基波能量發(fā)射線圈電感11上恒流。
[0026] 所述的諧波能量通路4:由諧波能量發(fā)射線圈電感17并聯(lián)諧波原邊補(bǔ)償電容16后 串聯(lián)諧波原邊補(bǔ)償電感15組成LCL諧振補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，諧波能量拾取線圈電感18串聯(lián)諧波副邊 補(bǔ)償電容19后再串聯(lián)一個(gè)諧波雙向開關(guān)20組成，諧波能量發(fā)射線圈電感17與諧波能量拾取 線圈電感18采用松耦合磁路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)物理隔離;其中諧波能量發(fā)射線圈電感17與諧波原邊 補(bǔ)償電感15的電感值相等，在系統(tǒng)η(η = 3，5，7，9，……）次諧波工作角頻率η ω處，諧波能量 發(fā)射線圈電感17與諧波原邊補(bǔ)償電容16滿足諧振關(guān)系，諧波能量拾取線圈電感18與諧波副 邊補(bǔ)償電容19滿足諧振關(guān)系，保證諧波能量發(fā)射線圈電感17上恒流。
[0027] 所述的整流濾波單元5:包括二極管011、012、013、014組成不可控整流電路后并聯(lián)濾 波電容&形成基波整流濾波電路21，連接在基波能量通路3輸出端;二極管D 21、D22、D23、D241 成不可控整流電路后并聯(lián)濾波電容(： 2形成諧波整流濾波電路22,連接在諧波能量通路4輸 出端;然后，基波整流濾波電路21與諧波整流濾波電路22串聯(lián)后組成整流濾波單元5,為負(fù) 載供電。
[0028] 所述的原邊控制單元7:由原邊控制器DSP23和原邊驅(qū)動(dòng)電路24組成；原邊控制器 DSP23的輸出端與原邊驅(qū)動(dòng)電路24的輸入端連接，原邊驅(qū)動(dòng)電路的輸出端對(duì)高頻逆變單元2 實(shí)施控制。
[0029] 所述的副邊控制單元8:由功率檢測(cè)電路25、副邊控制器DSP26和副邊驅(qū)動(dòng)電路27 組成；功率檢測(cè)電路25的輸出端與副邊控制器DSP26的輸入端連接，副邊控制器DSP26的輸 出端與副邊驅(qū)動(dòng)電路27的輸入端連接，副邊驅(qū)動(dòng)電路27的輸出端對(duì)基波雙向開關(guān)14與諧波 雙向開關(guān)20實(shí)施控制。
[0030] 所述的一種輸出功率可調(diào)節(jié)的無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)的控制方法如下：
[0031] (1)當(dāng)基波雙向開關(guān)5:開通、諧波雙向開關(guān)52斷開時(shí)，無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)工作于基 波通道能量獨(dú)立供電模式，系統(tǒng)輸出功率為Pi;當(dāng)基波雙向開關(guān)Si斷開、諧波雙向開關(guān)S2開 通時(shí)，無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)工作于諧波能量通道獨(dú)立供電模式，系統(tǒng)輸出功率為P 2;當(dāng)基波雙 向開關(guān)S1與諧波雙向開*S2同時(shí)開通時(shí)，無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)工作于基波能量通道與諧波能 量通道并行供電模式，系統(tǒng)輸出功率為P3 ;當(dāng)基波雙向開關(guān)Sl與諧波雙向開關(guān)S2同時(shí)關(guān)斷 時(shí)，無(wú)線電能傳輸系統(tǒng)中無(wú)能量通路工作，系統(tǒng)輸出功率為0;
[0032] (2)根據(jù)負(fù)載所需系統(tǒng)輸出功率要求的不同，通過(guò)控制基波雙向開關(guān)5:與諧波雙 向開關(guān)S 2在周期T內(nèi)，基波雙向開關(guān)Si單獨(dú)開通時(shí)間Τι、諧波雙向開關(guān)S2單獨(dú)開通時(shí)間T2、基 波雙向開關(guān)3:與諧波雙向開關(guān)S 2同時(shí)開通時(shí)間T3以及基波雙向開關(guān)5:與諧波雙向開關(guān)S2同 時(shí)關(guān)斷時(shí)間To的長(zhǎng)短，來(lái)控制系統(tǒng)輸出功率P=(Pi*T 1+P2*T2+P3*T3+0*T Q)/T的大小，其中0< T0、T1、T2、T3 < T，To+Ti+h+Ts = T，且PXPKP3，使系統(tǒng)輸出功率0~P3寬范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，以滿 足負(fù)載的功率需求；
[0033] (3)鑒于諧波能量通道獨(dú)立供電模式下的系統(tǒng)傳輸效率較基波通道能量獨(dú)立供電 模式時(shí)高，所以本系統(tǒng)以系統(tǒng)傳輸效率為參考依據(jù)，優(yōu)先保障諧波能量通道工作時(shí)間，通過(guò) 基波雙向開關(guān)S 1與諧波雙向開關(guān)32的搭配使用，將系統(tǒng)輸出功率分為0~P2、P2~P 3兩個(gè)階 段;如果系統(tǒng)輸出功率在〇~P2區(qū)間內(nèi)，使基波雙向開關(guān)S1在周期T內(nèi)始終處于關(guān)斷狀態(tài)，通 過(guò)控制雙向開關(guān)&