CN109742863A - 一种无线充电系统的接收端、发射端及无线充电系统 - Google Patents

一种无线充电系统的接收端、发射端及无线充电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线充电系统的接收端、发射端及无线充电系统，接收端包括：接收线圈、整流器和接收端控制器；接收线圈接收交变磁场并输出交流电；整流器，用于将来自接收线圈的交流电整流为直流电；接收端控制器，用于根据发射端控制器发送的目标阻抗调节接收端反射到发射端的反射阻抗以使发射端的逆变器实现零电压开关；桥臂电压为全桥整流器的两个桥臂中点之间的电压或者为半桥整流器的单个桥臂中点与地之间的电压。调节接收端反射到发射端的反射阻抗，进而调节发射端的逆变器的等效输出阻抗，使逆变器的可控开关管实现零电压开关，发射端需要的反射阻抗作为目标阻抗，使接收端根据目标阻抗调节自身的实际反射阻抗使其满足发射端的要求。

Description

一种无线充电系统的接收端、发射端及无线充电系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种无线充电系统的接收端、发射端及无线充电系统。
背景技术
随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动汽车作为新能源汽车一经推出便受到了各界的广泛关注。但现有电动汽车大多受到电池容量的限制，行驶里程较短，同时电动汽车的电池充电时间长、相应的充电站资源贫乏，成为制约电动汽车应用和普及的最大瓶颈。
电动汽车的电池充电方法通常包括：接触式充电和无线充电。其中，接触式充电采用插头与插座的金属接触来导电，无线充电是以耦合的交变磁场为媒介实现电能的传递。与接触式充电相比，无线充电拥有众多优点，成为未来电动汽车充电的主流方式。
下面结合附图介绍无线充电系统的工作原理。
参见图1，该图为无线充电系统的示意图。
无线充电系统包括发射端和接收端。其中发射端包括：逆变器H1、发射端补偿网络100、发射端控制器400和发射线圈Ct。接收端包括：整流器H2、接收端补偿网络200和接收端控制器300。
由于H1连接的是直流电源，因此H1用于将直流电逆变为交流电。发射端补偿网络100对H1输出的交流电进行补偿后输出给发射线圈Ct，发射线圈Ct用于将所述交流电以交变磁场形式发射出去。
接收端的接收线圈Cr用于接收交变磁场并输出交流电，接收端补偿网络200用于对交流电进行补偿后输出给整流器H2，H2用于将交流电整流为直流电提供给负载。
其中，H1包括四个可控开关管Q1-Q4，H2包括四个可控开关管S1-S4。
由于可控开关管在开关过程中会产生损耗，因此，希望可控开关管在开关过程中产生的损耗越少越好，从而可以提高无线充电系统的工作效率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种无线充电系统的接收端、发射端及无线充电系统，能够保证发射端的逆变器实现零电压开关，降低可控开关管产生的损耗，从而提升无线充电系统的工作效率。
第一方面，本申请实施例提供一种无线充电系统的接收端，包括：接收线圈、整流器和接收端控制器；接收线圈接收交变磁场并输出交流电；整流器将来自接收线圈的交流电整流为直流电；接收端控制器根据发射端控制器发送的目标阻抗调节接收端反射到发射端的反射阻抗以使发射端的逆变器实现零电压开关；整流器可以为全桥整流器，也可以为半桥整流器，当整流器为全桥整流器时，桥臂电压为全桥整流器的两个桥臂中点之间的电压；当整流器为半桥整流器时，桥臂电压为半桥整流器的单个桥臂中点与地之间的电压。
该接收端通过调节接收端反射到发射端的反射阻抗，进而调节发射端的逆变器的等效输出阻抗，从而使逆变器的可控开关管实现零电压开关而接收端调节反射阻抗是以发射端发送的目标阻抗为基础，即发射端需要的反射阻抗作为目标阻抗，使接收端根据目标阻抗调节自身的实际反射阻抗使其满足发射端的要求。当逆变器的等效输出阻抗呈现阻感性时，可以使逆变器的可控开关管实现零电压开关。
优选地，接收端控制器具体用于：根据目标阻抗获得对应的整流器的目标输入阻抗；获得整流器的等效输入阻抗，将整流器的目标输入阻抗和等效输入阻抗进行比较，根据比较结果调整整流器的输入电流与桥臂电压之间的相位差，以使反射阻抗与目标阻抗一致。
调整整流器的输入电流与桥臂电压之间的相位差，目的是使接收端的反射阻抗与目标阻抗一致。
其中，整流器的等效输入阻抗可以根据整流器的输入电流和桥臂电压获得，即桥臂电压除以输入电流即为等效输入阻抗。
优选地，接收端控制器具体用于：将整流器的等效输入阻抗与目标输入阻抗进行比较，当整流器的等效输入阻抗呈现的容性大于目标输入阻抗呈现的容性时，减小整流器的输入电流和桥臂电压之间的相位差，反之增大加整流器的输入电流和桥臂电压之间的相位差。
优选地，整流器的等效输入阻抗呈现的容性大于目标阻抗呈现的容性，具体为：整流器的等效输入阻抗的虚部为负值，目标阻抗的虚部为负值，且整流器的等效输入阻抗的虚部的绝对值大于目标阻抗的虚部的绝对值。
优选地，还包括：接收端LCC补偿网络；接收端LCC补偿网络连接在接收线圈和整流器之间，用于将接收线圈输出的交流电进行补偿后发送给整流器。
LCC补偿网络包括三个支路，即一个感性支路和两个容性支路，而且三个支路所呈现的阻抗模值相等。一般接收端和发射端的补偿网络的架构相同，即均为LCC补偿网络。
优选地，接收端控制器，具体用于根据目标阻抗、接收端LCC补偿网络中各支路的阻抗的模值、以及发射线圈和接收线圈之间的互感获得整流器的目标输入阻抗。
第二方面，本申请实施例还提供一种无线充电系统的发射端，包括：发射线圈、逆变器和发射端控制器；逆变器将直流电源输出的直流电逆变为交流电；发射线圈将交流电以交变磁场的形式进行发射；发射端控制器根据逆变器的输入电压、逆变器的两个桥臂之间的相位差和无线充电系统需要输出的功率获得目标阻抗，将目标阻抗发送给接收端控制器，以使接收端控制器控制接收端的反射阻抗与目标阻抗一致。
发射端可以获得自身需要的反射阻抗，作为目标阻抗发送给接收端控制器，通过接收端反射的反射阻抗来使发射端的逆变器的等效输出阻抗呈现阻感性时，可以使逆变器的可控开关管实现零电压开关。
优选地，发射端控制器，还用于根据发射端的输出电压和输出电流获得接收端的反射阻抗，将接收端的反射阻抗与目标阻抗进行比较，如果一致，则向接收端控制器发送结束调整整流器的输入电流和桥臂电压之间的相位差。
第三方面，本申请实施例还提供一种无线充电系统，包括动力电池组、以上介绍的接收端和以上介绍的发射端；接收端为动力电池组进行充电。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
该接收端通过调节接收端反射到发射端的反射阻抗，进而调节发射端的逆变器的等效输出阻抗，从而使逆变器的可控开关管实现零电压开关(ZVS，Zero Voltage Switch)。而接收端调节反射阻抗是以发射端发送的目标阻抗为基础，即发射端需要的反射阻抗作为目标阻抗，使接收端根据目标阻抗调节自身的实际反射阻抗使其满足发射端的要求。当逆变器的等效输出阻抗呈现阻感性时，可以使逆变器的可控开关管实现ZVS。当逆变器的可控开关管实现ZVS时，可以降低可控开关管在工作过程中产生的功耗，进而提升无线充电系统的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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它的附图。
图1为一种无线充电系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种无线充电系统的接收端的示意图；
图3为本申请实施例提供的整流器的桥臂电压和输入电流的波形图；
图4为本申请实施例提供的补偿网络为LCC结构的示意图；
图5为本申请实施例提供的发射端和接收端均是LCC补偿网络的示意图；
图6为本申请实施例提供的补偿网络为LCC无线充电系统等效示意图；
图7为本申请实施例提供的接收端控制器调节反射阻抗的流程图；
图8a本申请实施例提供的接收端的等效电路图；
图8b为本申请实施例提供的无线充电系统中的发射端示意图；
图9为本申请实施例提供的发射端的等效电路图；
图10为与图9对应的第三支路的电压和电流的波形图；
图11为本申请实施例提供的逆变器的桥臂电压U1和整流器的桥臂电压U2的相差为2.75us对应的波形图；
图12为本申请实施例提供的逆变器的桥臂电压U1和整流器的桥臂电压U2的相差为1.75us对应的波形图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面首先介绍应用场景，本申请实施例提供的接收端，应用于无线充电系统，具体可以参见图1，该图为一种无线充电系统的示意图。
无线充电系统可以为用电终端以无线形式进行充电，即发射端和接收端不是通过有线进行连接，而是通过无线形式进行交变磁场的交互来传递电磁能量。
实际应用中，无线充电系统的发射端一般包括：逆变器H1、发射端补偿电路100和发射线圈Ct。图1中的H1包括四个可控开关管，分别为Q1-Q4。其中逆变器H1的作用是将直流电源输出的直流电逆变为交流电；发射端补偿电路100的作用对交流电进行补偿后输出给发射线圈Ct；发射线圈Ct的作用将所述交流电以交变磁场形式进行发射，以使接收线圈Cr通过无线形式接收交变磁场。
接收端包括接收线圈Cr、接收端补偿网络200和整流器H2。接收线圈Cr用于接收来自发射线圈Ct的交变磁场并输出交流电。接收端补偿网络200用于对交流电进行补偿输出给整流器H2。整流器H2包括可控开关管S1-S4。其中，接收端控制器300与发射端控制器400进行无线通讯。
可以理解的是，整流器H2可以为全桥整流器，也可以为半桥整流器。当整流器为全桥整流器时，四个开关管可以全部为可控开关管，也可以包括两个可控开关管，两个不可控的二极管。
发射端的控制器400和接收端的控制器300之间进行无线通信。无线通讯的方式可以包括但不仅限于以下方式中的任意一种或多种的组合：
蓝牙(bluetooth)、无线宽带(WIreless-Fidelity，WiFi)、紫蜂协议(Zigbee)、射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)、远程(Long Range，Lora)无线技术和近距离无线通信技术(Near Field Communication，NFC)。
对于无线充电系统发射端的逆变器来说，为了保证逆变器的可控开关管实现零电压开关(Zero Voltage Switch，ZVS)效果，逆变器实现ZVS需要其等效输出阻抗呈现一定的阻感性，即逆变器能够输出一定的无功功率，感性的大小要合适。ZVS是指可控开关管在关断和导通时，其两端的电压理想数值为0，当然实际应用中两端的电压可能为比较小的一个电压，电压越小则功耗越低。感性不足会导致逆变器失去ZVS效果，造成开关损耗增加，甚至造成逆变器损坏。感性过大，则逆变器输出的无功功率较大，会导致逆变器导通损耗增加，效率降低。因此，如何使发射端的逆变器实现ZVS，从而实现无线充电系统效率优化。
本申请实施例提供的技术方案，通过调整接收端反射到发射端的反射阻抗，从而使发射端的逆变器的可控开关管实现ZVS。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
接收端实施例一：
参见图2，该图为本申请实施例提供的一种无线充电系统的接收端的示意图。
本实施例提供的无线充电系统的接收端，包括：接收线圈Cr、整流器和接收端控制器300；
接收线圈接收交变磁场并输出交流电；
整流器将来自接收线圈的交流电整流为直流电；
其中，整流器可以为全桥整流器，也可以为半桥整流器。当整流器为全桥整流器时，四个开关管可以全部为可控开关管，如图2所示的可控开关管S1-S4，也可以包括两个可控开关管，两个不可控的二极管。
接收端控制器300根据发射端控制器发送的目标阻抗调节所述接收端反射到所述发射端的反射阻抗以使所述发射端的逆变器实现零电压开关；所述整流器为全桥整流器时，所述桥臂电压为所述全桥整流器的两个桥臂中点之间的电压；如图2所示，S1和S3组成第一桥臂，S2和S4组成第二桥臂，第一桥臂中点是指S1和S3的公共端，第二桥臂的中点是S2和S4的公共端。整流器为半桥整流器时，桥臂电压为半桥整流器的单个桥臂中点与地之间的电压。
可以理解的是，发射端和接收端均设置无线通信模块，发射端控制器和接收端控制器300之间通过各自对应的无线通信模块进行通信。例如，发射端控制器通过发射端的无线通信模块将目标阻抗发送给接收端的无线通信模块，接收端的无线通信模块将接收到的目标阻抗再发给接收端控制器300。
如图2所示，发射端的逆变器包括四个可控开关管Q1-Q4。
由于发射端的逆变器包括可控开关管，因此需要使可控开关管实现ZVS，从而降低可控开关管在动作过程中产生的功耗。
本申请实施例中是通过调节接收端反射到发射端的反射阻抗，进而实现调节发射端的逆变器的等效输出阻抗，控制逆变器的可控开关管实现ZVS。而接收端调节反射阻抗是以发射端发送的目标阻抗为基础，即发射端需要的反射阻抗作为目标阻抗，使接收端调节自身的反射阻抗使其满足发射端的要求。当逆变器的等效输出阻抗呈现阻感性时，可以使逆变器的可控开关管实现ZVS。
调节接收端的反射阻抗主要是通过调节整流器的桥臂电压和输入电流的相位差来实现，具体可以参见图3，该图为整流器的桥臂电压和输入电流的波形图。
图3中U2为整流器的桥臂电压，I2为整流器的输入电流。
从图中可以看出，桥臂电压U2的相位滞后输入电流I2的相位，其中滞后的角度为θ，即整流器的桥臂电压和输入电流的相位差为θ。该相位差θ可以根据需要来调整。当U2的相位滞后I2时，可以使整流器的等效输入阻抗呈现阻容性。
本实施例提供的接收端还包括：接收端LCC补偿网络；接收端LCC补偿网络连接在接收线圈和整流器之间，用于将接收线圈输出的交流电进行补偿后发送给整流器。
需要说明的是，本申请实施例提供的技术方案以应用于发射端和接收端的补偿网络均为LCC结构为例进行介绍，可以理解的是，发射端和接收端的补偿网络除了LCC结构以外，还可以为LC结构，单C结构等，在此不再赘述。
具体可以参见图4，该图为补偿网络为LCC结构的示意图。
从图中可以看出，LCC包括一个电感L和两个电容C。
对于发射端和接收端的补偿网络均是LCC结构的无线充电系统，具体可以参见图5所示，该图为本申请实施例提供的发射端和接收端均是LCC补偿网络的示意图。从图5可以看出，发射端包括LCC，接收端也包括LCC。
接收端实施例二：
参见图6，该图为本申请实施例提供的补偿网络为LCC无线充电系统等效示意图。
将发射端的逆变器等效为一个交变电压源，将接收端的整流器等效为一个可变负载Z2。以发射端和接收端的补偿网络均为LCC为例，可以获得等效电路如图6所示。
接收端控制器调整整流器的等效输入阻抗进而调节反射阻抗，下面结合流程图来详细介绍其工作原理。
参见图7，该图为本申请实施例提供的接收端控制器调节反射阻抗的流程图。
S701：接收端控制器接收发射端控制器发送的目标阻抗。
S702：接收端控制器根据目标阻抗获得对应的整流器的目标输入阻抗。
接收端控制器获得整流器的目标输入阻抗后，需要先判断该目标输入阻抗是否在接收端可调节的阻抗范围之内，如果否，则等待发射端控制器发送新的目标阻抗。如果是，则进行S704。
S703：接收端控制器获得整流器的等效输入阻抗。
接收端控制器具体是根据整流器的输入电流和桥臂电压获得整流器的等效输入阻抗，即桥臂电压除以输入电流为整流器的等效输入阻抗。
S704：比较整流器的目标输入阻抗和等效输入阻抗的容性大小。
S705：当整流器的等效输入阻抗呈现的容性大于目标输入阻抗呈现的容性时，则减小整流器的输入电流和桥臂电压之间的相位差，反之增大加整流器的输入电流和桥臂电压之间的相位差。
整流器的等效输入阻抗呈现的容性大于目标阻抗呈现的容性，具体为：
整流器的等效输入阻抗的虚部为负值，目标阻抗的虚部为负值，且整流器的等效输入阻抗的虚部的绝对值大于目标阻抗的虚部的绝对值。
例如，利用Z2表示整流器的等效输入阻抗，Z2＝R2+jIm2，其中R2表示实部，表示阻性部分，R2上流过的电流与其两端的电压的相位相同。Im2是虚部，表示容性部分或感性部分。当Im2>0时，表示虚部为正，为感性阻抗，此时Im2上的电流相位滞后于电压相位90度。如果Im<0时表示虚部为负，为容性阻抗，此时Im2上的电流相位超前电压相位90度。容性大是指Im2的绝对值比较大。
调整整流器的输入电流与桥臂电压之间的相位差，目的是使接收端的反射阻抗与目标阻抗一致。
本实施例中接收端通过调整整流器的输入电流和桥臂电压之间的相位差来调整整流器的等效输入阻抗的容性大小。因为调整整流器的等效输入阻抗的容性可以调节接收端反射到发射端的反射阻抗的大小，进而使接收端实际反射到发射端的反射阻抗与发射端需要的反射阻抗一致，才可以保证发射端的逆变器实现ZVS。本实施例中通过调节接收端的反射阻抗来实现逆变器的ZVS，即将整流器看作一个可变阻抗的负载，并不需要调整逆变器自身的阻抗。
所述接收端控制器，具体用于根据所述目标阻抗、所述接收端LCC补偿网络中各支路的阻抗的模值、以及发射线圈和接收线圈之间的互感获得所述整流器的目标输入阻抗。
下面结合附图介绍接收端控制器获得目标输入阻抗的过程。
参见图8a，该图为本申请实施例提供的接收端的等效电路图。
图8a为接收端LCC补偿网络对应的等效电路，目标阻抗Zr包括实部Rzr和虚部Xzr，如下公式所示。整流器的目标输入阻抗Zrec可以由以下公式获得，其中X2为接收端LCC补偿网络中各支路的阻抗模值，模值是指阻抗的绝对值。M为发射线圈和接收线圈之间的互感。
Zr＝RZr+j*XZr
基于以上实施例提供的一种无线充电系统的接收端，本申请实施例还提供一种无线充电系统的发射端，下面结合附图进行详细说明。
发射端实施例一：
参见图8b，该图为本申请实施例提供的无线充电系统中的发射端示意图。
本实施例提供的无线充电系统的发射端，包括发射线圈Ct、逆变器H1和发射端控制器300；
所述逆变器H1，用于将直流电源输出的直流电逆变为交流电；可以理解的是，当无线充电系统的应用领域为电动汽车时，发射端设置于地面，接收端设置在电动汽车上，发射端与接收端之间通过无线方式进行通信，而且通过无线方式进行充电，具体为交变磁场进行能量的传递。
所述发射线圈Ct，用于将所述交流电以交变磁场的形式进行发射；
所述发射端控制器300，用于根据所述逆变器H1的输入电压、所述逆变器H1的两个桥臂之间的相位差和无线充电系统需要输出的功率获得目标阻抗，将所述目标阻抗发送给所述接收端控制器400，以使所述接收端控制器400控制接收端的反射阻抗与所述目标阻抗一致。
H1的两个桥臂分别为Q1和Q3组成的桥臂，以及，Q2和Q4组成的桥臂。
H1的输入电压是指直流电源的输出电压，下面结合发射端的等效电路图来介绍目标阻抗的获得方式。
参见图9，该图为本申请实施例提供的发射端的等效电路图。
其中，Uinv表示直流电源，使用Ubus表示Uinv的电压。
发射端控制器300根据Ubus、H1的两个桥臂之间的相位差以及接收端需要输出的功率Po获得目标阻抗，具体可以利用以下公式获得。
其中目标阻抗的实部Rzr为公式(1)；
目标阻抗的虚部Xzr为公式(2)；
其中Po是无线充电系统需要输出的功率，例如，当应用于电动汽车领域时，由电动汽车的电池决定了Po的大小。
可以理解的是，发射端控制器300根据公式(1)和(2)获得的是反射阻抗的目标阻抗，即需要接收端反射的反射阻抗的大小。但是实际工作中，接收端一般不会一次性调整反射阻抗就可以达到目标阻抗，因此，发射端控制器300，还用于根据发射端的输出电压和输出电流获得所述接收端的反射阻抗，将所述接收端的反射阻抗与所述目标阻抗进行比较，如果一致，则向所述接收端控制器400发送结束调整所述整流器的所述输入电流和所述桥臂电压之间的相位差。
下面结合图9介绍发射端控制器300获得实际反射阻抗的方式。
图9所示的等效电路图包括三个阻抗支路，分别为包括jX的第一支路，包括-jX的第二支路，以及包括jX和反射阻抗Z的第三支路。发射端LCC补偿网络的三个支路包括的阻抗的模值相等，即每个支路的阻抗均为X。
发射端控制器300根据第三支路的电压和电流获得反射阻抗的大小。
参见图10，为与图9对应的第三支路的电压和电流的波形图。
第三支路的电压超前第三支路的电流的相位为α。即第三支路的电压与电流之间的相位差为α。
则反射阻抗Z的实部＝(发射线圈的电压峰值/发射线圈的电流峰值)*cosα；
反射阻抗Z的虚部＝(发射线圈的电压峰值/发射线圈的电流峰值)*sinα-X；
可以理解的是，公式(1)和(2)计算的是目标阻抗Zr的实部和虚部，而Z的实部和虚部是实际反射阻抗的实部和虚部。发射端控制器300可以根据实际反射阻抗的实部和虚部确定接收端是否需要继续调整整流器的桥臂电压和输入电流之间的相位差。当实际反射阻抗的实部和虚部分别与目标阻抗的实部和虚部一致时，则不必继续调整整流器的桥臂电压和输入电流之间的相位差。
无线充电系统实施例：
基于以上实施例提供的一种无线充电系统的接收端和发射端，本申请实施例还提供一种无线充电系统，该无线充电系统包括以上实施例介绍的发射端和接收端。该无线充电系统还包括：动力电池组；
所述接收端为所述动力电池组进行充电。
该无线充电系统应用于电动汽车领域时，接收端位于电动汽车上，接收端为电动汽车的动力电池组进行充电，即动力电池组为电动汽车提供能源为电动汽车上的电机供电，电机为电动汽车提供驱动力。
由于该无线充电系统包括的发射端可以实现逆变器的ZVS，从而降低逆变器的可控开关管在工作过程中产生的损耗，进而可以提高发射线圈和接收线圈的电能传输效率。
为了直观了解本申请实施例提供的技术方案的有益效果，下面结合实验仿真波形图进行详细介绍。
参见图11，该图为本申请实施例提供的逆变器的桥臂电压U1和整流器的桥臂电压U2的相差为2.75us对应的波形图。
参见图12，该图为本申请实施例提供的逆变器的桥臂电压U1和整流器的桥臂电压U2的相差为1.75us对应的波形图。
可以理解的是，U2的相位超前U1的相位。
对比图11和图12，可以看出由于整流器的桥臂电压的超前角度减小，即从2.75us减小到1.75us，可以看出圆圈标识的I1电流线的负电流增加了，负电流越大越容易实现ZVS，因此更有利于发射端的逆变器的可控开关管实现ZVS。
可以看出，当接收侧的等效阻抗容性较大时(如1.75us时I2的正电流比2.75us时的正电流大，)会导致发射端的等效阻抗感性较大(如2.75us时I1的负电流比1.75us时的负电流小)，这种情况下逆变器和整流器的导通损耗增加，因此，可以通过适当增大接收侧的超前角度来减小无功电流从而实现更小的导通损耗，因为导通损耗与电流的平方成正比，无功电流减小，可控开关管上的电流减小。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种无线充电系统的接收端，其特征在于，包括：接收线圈、整流器和接收端控制器；
所述接收线圈，用于接收交变磁场并输出交流电；
所述整流器，用于将来自所述接收线圈的交流电整流为直流电；
所述接收端控制器，用于根据发射端控制器发送的目标阻抗调节所述接收端反射到所述发射端的反射阻抗以使所述发射端的逆变器实现零电压开关；所述桥臂电压为全桥整流器的两个桥臂中点之间的电压或者为半桥整流器的单个桥臂中点与地之间的电压。
2.根据权利要求1所述的接收端，其特征在于，所述接收端控制器，具体用于：
根据所述目标阻抗获得对应的所述整流器的目标输入阻抗；
获得所述整流器的等效输入阻抗，将所述整流器的所述目标输入阻抗和所述等效输入阻抗进行比较，根据比较结果调整所述整流器的输入电流与桥臂电压之间的相位差，以使所述反射阻抗与所述目标阻抗一致。
3.根据权利要求2所述的接收端，其特征在于，所述接收端控制器，具体用于：
将所述整流器的等效输入阻抗与所述目标输入阻抗进行比较，当所述整流器的等效输入阻抗呈现的容性大于所述目标输入阻抗呈现的容性时，减小所述整流器的所述输入电流和所述桥臂电压之间的相位差，反之增大加所述整流器的所述输入电流和所述桥臂电压之间的相位差。
4.根据权利要求3所述的接收端，其特征在于，所述整流器的等效输入阻抗呈现的容性大于所述目标阻抗呈现的容性，具体为：
所述整流器的等效输入阻抗的虚部为负值，所述目标阻抗的虚部为负值，且所述整流器的等效输入阻抗的虚部的绝对值大于所述目标阻抗的虚部的绝对值。
5.根据权利要求2所述的接收端，其特征在于，还包括：接收端LCC补偿网络；
所述接收端LCC补偿网络连接在所述接收线圈和所述整流器之间，用于将所述接收线圈输出的交流电进行补偿后发送给所述整流器。
6.根据权利要求5所述的接收端，其特征在于，所述接收端控制器，具体用于根据所述目标阻抗、所述接收端LCC补偿网络中各支路的阻抗的模值、以及发射线圈和接收线圈之间的互感获得所述整流器的目标输入阻抗。
7.根据权利要求2-5任一项所述的接收端，其特征在于，所述接收端控制器具体用于：根据所述整流器的所述输入电流和所述桥臂电压获得所述整流器的等效输入阻抗。
8.一种无线充电系统的发射端，其特征在于，包括：发射线圈、逆变器和发射端控制器；
所述逆变器，用于将直流电源输出的直流电逆变为交流电；
所述发射线圈，用于将所述交流电以交变磁场的形式进行发射；
所述发射端控制器，用于根据所述逆变器的输入电压、所述逆变器的两个桥臂之间的相位差和无线充电系统需要输出的功率获得目标阻抗，将所述目标阻抗发送给所述接收端控制器，以使所述接收端控制器控制接收端的反射阻抗与所述目标阻抗一致。
9.根据权利要求8所述的发射端，其特征在于，所述发射端控制器，还用于根据发射端的输出电压和输出电流获得所述接收端的反射阻抗，将所述接收端的反射阻抗与所述目标阻抗进行比较，如果一致，则向所述接收端控制器发送结束调整所述整流器的所述输入电流和所述桥臂电压之间的相位差。
10.一种无线充电系统，其特征在于，包括动力电池组、权利要求1-7任一项所述的接收端和权利要求8-9任一项所述的发射端；
所述接收端为所述动力电池组进行充电。
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