自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电器

目前的无线供电应用中多采用锂电池作为负载,无线充电器应提供电池所需的先恒流后恒压输出,其中恒流与恒压的切换多依赖后级变换器、复合拓扑或高阶网络来实现,控制复杂,可靠性差。为解决该问题,文中提出了一种可自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电系统,该系统通过在原边侧增加辅助线圈和无源整流桥,实现恒流与恒压模式的自动切换,不需要额外控制;辅助线圈通过特定补偿网络与输入源并联,输出阈值不受磁路耦合机构参数限制,自适应于任意电池充电曲线。该三线圈电池无线充电器在2种充电模式下均工作在同一频率,保证逆变器软开关与变换器近似零无功环流,降低了器件应力,提高了传输效率,且该电路具有自动开路保护功能。文中系统阐述了该充电器的拓扑结构设计原则和工作原理,并搭建了一台输出为72 V/2.5 A的实验样机,验证了所提充电器的有效性。