CN113206553A - 无线输电系统及其发射电路和接收电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种等效负载阻抗可调的无线输电接收电路，包括：补偿电路和阻抗调节电路，其中，补偿电路工作在谐振状态，能够补偿负载感性无功，并输出正弦交流电流源；阻抗调节电路工作在斩波状态下，能够获得最佳等效负载阻抗，使得整个无线输电系统工作在最大效率下。同时提供了一种无需控制的发射电路，配置有基于低损耗ZVS软开关双电感三点式振荡电路；当接收电路与发射电路共同作用时，可构成完整的无线输电系统，可以使得磁耦合机构后级工作在最大效率附近，可以通过可控电阻调节功耗，适合光伏发电‑无线输电且设备内需要供热的应用场合。

Description

无线输电系统及其发射电路和接收电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种等效负载阻抗可调的无线输电系统及其发射电路和接收电路。
背景技术
无线输电系统包括发射电路和接收电路，在发射电路和接收电路之间存在磁耦合机构。为了提高传输效率，需要双侧采用补偿结构。接收电路中补偿结构输出电流源，其后为整流电路，获得直流电压，为后级负载提供直流电源。
对于某些航天飞行器，需要采用光伏供电，光伏帆板发出的电流经过滑环由舱外进入舱内，经过整流电路，得到直流电压，如+28V，供应舱内电气设备用电。滑环的使用存在一些问题，因此改变滑环输电为无线输电是一个非常好的选择，这样光伏帆板就可以任意角度地追踪太阳。
飞行器内部都需要控制在一定的温度下，才能保证电气设备和机舱能够正常工作，因此需要电加热。以往一般采用将电阻并联在直流电源两端的方式进行加热，在接通与断开时，对直流母线电压冲击较大。
此外，如果采用无线输电方式，舱外太阳帆板需要升压和逆变电路，需要主动控制，存在体积大、质量高、成本高和控制较难的不足，为此需要采用无需主动控制的发射电路。
经过检索发现：
技术文献“李阳，杨庆新，陈海燕，等.无线电能传输系统中影响传输功率和效率的因素分析[J].电工电能新技术，2012,31(3):31-34.”和“[2]麦瑞坤，刘野然，陈阳.基于最优等效负载控制的感应电能传输系统效率优化方法研究[J].中国电机工程学报，2016(23):6468-6475.”，均涉及了可控整流电路调节接口端等效电阻调节问题，但是都没有获得对称的、实时性较好的阻抗调节方法，不能解决发射电路轻量化和无需额外控制的问题，也不具备接收电路可控发热功能，因此不适合用于航天器。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种等效负载阻抗可调的无线输电系统及其发射电路和接收电路，能够增加无线输电系统磁耦合机构传输效率，并能够可控发热。
根据本发明的一个方面，提供了一种无线输电接收电路，包括：补偿电路以及阻抗调节电路；其中：
所述补偿电路，包括：电容C2～C4、电感L4～L6；所述阻抗调节电路，包括：功率MOSFETS3～S5、二极管D3～D4、电阻R5、负载电阻R6和电容C5；
所述电感L4的一端与所述电容C2的一端相连，所述电感L4的另一端与所述电容C3的一端相连，所述电容C3的另一端与所述电容C4的另一端和所述电感L6的一端相连，所述电感L5的另一端与所述功率MOSFETS3的漏极和所述二极管D3的阳极相连形成PA点，所述电感L6的另一端与所述功率MOSFETS4的漏极和所述二极管D4的阳极相连形成PB点，所述二极管D3的阴极与所述二极管D4的阴极相连后与所述功率MOSFETS5的漏极和所述电阻R5的一端相连，所述功率MOSFETS3的源极与所述功率MOSFETS4的源极相连后与第二地相连，所述功率MOSFETS5的源极与所述电阻R5的另一端相连后，与所述电容C5的一端和所述负载电阻R6的一端相连，所述电容C5的另一端和所述负载电阻R6的另一端与第二地相连。
优选地，所述补偿电路工作在谐振状态，用于补偿负载电阻R6的感性无功，并输出正弦交流电流源；所述阻抗调节电路工作在斩波状态下，用于获得最佳等效负载阻抗，使得整个无线输电系统工作在最大效率下。
根据本发明的另一个方面，提供了一种无线输电接收电路，包括：补偿电路以及阻抗调节电路；其中：
所述补偿电路，包括：电容C2～C4、电感L4～L6；所述阻抗调节电路，包括：功率MOSFETS3～S5、电感L7～L8、电阻R5、负载电阻R6和电容C5；
所述电感L4的一端与所述电容C2的一端相连，所述电感L4的另一端与所述电容C3的一端相连，所述电容C3的另一端与所述电容C4的另一端和所述电感L6的一端相连，所述电感L5的另一端与所述功率MOSFETS3的漏极和所述电感L7的一端相连形成PA点，所述电感L6的另一端与所述功率MOSFETS4的漏极和所述电感L8的一端相连形成PB点，所述电感L7的另一端与所述电感L8的另一端相连后与所述功率MOSFETS5的漏极和所述电阻R5的一端相连，所述功率MOSFETS3的源极与所述功率MOSFETS4的源极相连后与第二地相连，所述功率MOSFETS5的源极与所述电阻R5的另一端相连后，与所述电容C5的一端和所述负载电阻R6的一端相连，所述电容C5的另一端和所述负载电阻R6的另一端与第二地相连。
根据本发明的第三个方面，提供了一种无线输电发射电路，包括：蓄电池、电容C1、电感L1～L3、钳位二极管D1～D2、稳压管ZD1～ZD2、功率MOSFETS1～S2以及电阻R1～R4；其中：
所述蓄电池的正极分别与所述电感L1的一端、所述电阻R1的一端、所述电阻R3的一端和所述电感L2的一端相连，所述蓄电池的阴极与第一地相连，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端、所述电感L3的一端、所述钳位二极管D2的阴极、所述功率MOSFETS1的漏极相连形成P1点，所述电感L2的另一端与所述电容C1的另一端、所述电感L3的另一端、所述钳位二极管D1的阴极、所述功率MOSFETS2的漏极相连形成P2点，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2的一端、所述钳位二极管D1的阳极、所述稳压管ZD1的阴极和所述功率MOSFETS1的门极相连，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4的一端、所述钳位二极管D2的阳极、所述稳压管ZD2的阴极和所述功率MOSFETS2的门极相连，所述功率MOSFETS1的源极与第一地相连，所述功率MOSFETS2的源极与第一地相连，所述稳压管ZD1的阳极、稳压管ZD2的阳极与第一地相连，所述电阻R2的另一端和电阻R4的另一端与第一地相连。
根据本发明的第四个方面，提供了一种无线输电系统，包括上述第一个方面中任一项所述的无线输电接收电路以及上述的无线输电发射电路，所述无线输电发射电路的电感L3与所述无线输电接收电路的电感L4分别形成耦合机构的原边线圈和副边线圈。
优选地，所述发射电路中，所述电感L2与所述电容C1振荡、所述电感L1与所述电容C1振荡，每当功率MOSFET端电压谐振为零时，门极电压大于驱动开启电压，则该功率MOSFET驱动导通，形成ZVS软开关，所述电感L3从电容C1耦合电能输出；当L1＝L2时，所述发射电路的等效电阻f0为：
Figure BDA0003075189500000031
其中，f1为电感L1的值，L2为电感L2的值，C1为电容C1的值。
优选地，所述接收电路中，通过调节所述功率MOSFETS3与所述功率MOSFETS4同时导通的占空比d1则可以改变阻抗调节电路中电解电容的充电机会，进而使得耦合机构工作效率最大；所述功率MOSFETS5与所述电阻R5构成开关电阻，通过调节所述功率MOSFETS5的占空比d2调节开关电阻的等效电阻；所述功率MOSFETS3、所述功率MOSFETS4、所述二极管D3和所述二极管D4构成同步整流的全波整流网络；阻抗调节电路输入侧的等效电阻Re为：
Figure BDA0003075189500000041
其中，R6为最终的电阻负载，R5为功率MOSFETS5的并联电阻。
根据本发明的第五个方面，提供了一种无线输电系统，包括上述第二方面中的无线输电接收电路以及上述的无线输电发射电路，所述无线输电发射电路的电感L3与所述无线输电接收电路的电感L4分别形成耦合机构的原边线圈和副边线圈。
优选地，所述接收电路中，通过调节所述功率MOSFETS3与所述功率MOSFETS4同时导通的占空比d1则可以改变阻抗调节电路中电解电容的充电机会，进而使得耦合机构工作效率最大；所述功率MOSFETS5与所述电阻R5构成开关电阻，通过调节所述功率MOSFETS5的占空比d2调节开关电阻的等效电阻；所述功率MOSFETS3、所述功率MOSFETS4、所述电感L7和所述电感L8构成同步整流的倍流整流网络；阻抗调节电路输入侧的等效电阻Re为：
Figure BDA0003075189500000042
其中，R6为最终的电阻负载，R5为功率MOSFET S5的并联电阻。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
本发明提供的发射电路：为ZVS软开关双电感三点式振荡电路，其优点是自谐振和无需额外控制，开关损耗低和效率高，只要太阳帆板发出电流就可以逆变成高频电流，通过发射线圈传递到接收线圈。能量传输：采用无线输电方式，无需额外的机械结构。具有高效率和自谐振的特点。
本发明提供的接收电路：补偿电路为LCC结构，耦合机构的副边线圈工作在高功率因数下，传输效率高，输出电流源。阻抗调节电路能够改变PA与PB之间的等效电阻，等效电阻调节范围宽，使得接收电路工作在最大效率点附近，通过开关电阻可以调节第五电阻的发热功率，进而控制设备内部温度。阻抗调节电路采用了同步整流的全部整流技术，可以降低二极管导电功耗。具有高效率和阻抗可调的特点。
本发明提供的无线输电系统及其发射电路和接收电路，将电阻串入整流线路的方法，即串入开关电阻，能够有效降低直流母线电压的波形。
本发明提供的无线输电系统及其发射电路和接收电路，其中接收电路负载等效电路调节范围宽且设有串入开关电阻调节发热，采用全波整流器或倍流整流器实现同步整流功能，相适配的发射电路可采用结构简单的双电感三点式ZVS自谐振逆变电路。
本发明提供的无线输电系统及其发射电路和接收电路，非常适用于光伏发电-无线输电以及设备内部需要加热和控温的应用场合。
本发明提供的无线输电系统及其发射电路和接收电路，可以应用于飞行器的光伏发电-无线输电和自动控温应用，具有自动发电和传输效率较高的优点，而且电路结构简单和成本低廉。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一实施例中无线输电接收电路示意图；
图2为本发明另一实施例中无线输电接收电路示意图；
图3为本发明一实施例中无线输电发射电路示意图；
图4为本发明一实施例中无线输电系统电路示意图；
图5为本发明另一实施例中无线输电系统电路示意图；
图6为采用本发明上述实施例中的技术方案实现的典型的耦合机构传输功率的效率曲线图。
图中：id为直流电流；ic为电解电容电流；io为(最终)负载电流；uo为输出电压；is为松耦合变压器的次级电流；u2为变压器次级电压；us为阻抗调节电路的输入电压；jωsMIp为松耦合变压器的次级感应电压；Ip松耦合变压器的初级电流；M为松耦合变压器的初级线圈电流。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明一实施例中等效负载阻抗可调的无线输电接收电路示意图。
如图1所示，该实施例提供的等效负载阻抗可调的无线输电接收电路，可以包括：补偿电路以及阻抗调节电路；其中：
补偿电路，包括：电容C2～C4、电感L4～L6；
阻抗调节电路，包括：功率MOSFETS3～S5、二极管D3～D4、电阻R5、负载电阻R6和电容C5；
电感L4的一端与电容C2的一端相连，电感L4的另一端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端与电容C4的另一端和电感L6的一端相连，电感L5的另一端与功率MOSFETS3的漏极和二极管D3的阳极相连形成PA点，电感L6的另一端与功率MOSFETS4的漏极和二极管D4的阳极相连形成PB点，二极管D3的阴极与二极管D4的阴极相连后与功率MOSFETS5的漏极和电阻R5的一端相连，功率MOSFETS3的源极与功率MOSFETS4的源极相连后与第二地相连，功率MOSFETS5的源极与电阻R5的另一端相连后，与电容C5的一端和负载电阻R6的一端相连，电容C5的另一端和负载电阻R6的另一端与第二地相连。
在该实施例中，作为一优选实施例，补偿电路工作在谐振状态，用于补偿负载电阻R6的感性无功，并输出正弦交流电流源；阻抗调节电路工作在斩波状态下，用于获得最佳等效负载阻抗，使得整个无线输电系统工作在最大效率下。
在该实施例中，接收电路为补偿电路与阻抗匹配电路的组合，补偿电路工作为LCC谐振状态下，L指的是L5与L6串联，第一个C为C4，第二个C指的是C2与C3的串联，谐振的结构是耦合机构工作在该功率因数状态下。阻抗匹配电路的工作原理如下：当功率MOSFETS3与S4导通时负载不能充电，电流源短路。当功率MOSFETS3与S4关断时负载能够充电，因此通过调节功率MOSFETS3与S4同时导通的占空比d1则可以改变阻抗调节电路中电解电容的充电机会，相当于调节PA点与PB点之间的等效电阻，当等效电阻合适时，根据有关原理，则可以使得耦合机构工作效率最大。另一方面，当功率MOSFETS5导通时，电阻R5被短接，电阻R5不能发热。当功率MOSFETS5关断时，电阻R5接入电路，电阻R5发热。因此通过调节功率MOSFETS5的占空比d2可以调节开关电阻的等效电阻。功率MOSFET S5与电阻R5构成开关电阻。该开关电阻等效电阻与负载电阻R6的等效电阻出现在PA点与PB点之间，则可以说明PA点与PB点之间等效电阻得到扩大，更容易匹配耦合机构的最大效率传输。此外，功率MOSFETS5S3、功率MOSFETS5S4、二极管D3、二极管D4构成同步整流的全波整流网络，因此进一步降低了整流网络的导通损耗。等效电阻计算公式为：
Figure BDA0003075189500000071
其中，R6为最终的电阻负载，R5为功率MOSFETS5的并联电阻。
图2为本发明另一实施例中等效负载阻抗可调的无线输电接收电路示意图。
如图2所示，在该实施例中，阻抗调节电路的二极管D3能够替换为电感L7，二极管D4能够替换为电感L8。
进一步地：
如图2所示，该实施例提供的等效负载阻抗可调的无线输电接收电路，可以包括：补偿电路以及阻抗调节电路；其中：
补偿电路，包括：电容C2～C4、电感L4～L6；
阻抗调节电路，包括：功率MOSFETS3～S5、电感L7～L8、电阻R5、负载电阻R6和电容C5；
电感L4的一端与电容C2的一端相连，电感L4的另一端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端与电容C4的另一端和电感L6的一端相连，电感L5的另一端与功率MOSFETS3的漏极和电感L7的一端相连形成PA点，电感L6的另一端与功率MOSFETS4的漏极和电感L8的一端相连形成PB点，电感L7的另一端与电感L8的另一端相连后与功率MOSFETS5的漏极和电阻R5的一端相连，功率MOSFETS3的源极与功率MOSFETS4的源极相连后与第二地相连，功率MOSFETS5的源极与电阻R5的另一端相连后，与电容C5的一端和负载电阻R6的一端相连，电容C5的另一端和负载电阻R6的另一端与第二地相连。
在该实施例中，接收电路为补偿电路与阻抗匹配电路的组合，补偿电路工作为LCC谐振状态下，L指的是L5与L6串联，第一个C为C4，第二个C指的是C2与C3的串联，谐振的结构是耦合机构工作在该功率因数状态下。阻抗匹配电路的工作原理如下：当功率MOSFETS3与S4导通时负载不能充电，电流源短路。当功率MOSFETS3与S4关断时负载能够充电，因此通过调节功率MOSFETS3与S4同时导通的占空比d1则可以改变阻抗调节电路中电解电容的充电机会，相当于调节PA点与PB点之间的等效电阻，当等效电阻合适时，根据有关原理，则可以使得耦合机构工作效率最大。另一方面，当功率MOSFETS5导通时，电阻R5被短接，电阻R5不能发热。当功率MOSFETS5关断时，电阻R5接入电路，电阻R5发热。因此通过调节功率MOSFETS5的占空比d2可以调节开关电阻的等效电阻。功率MOSFET S5与电阻R5构成开关电阻。该开关电阻等效电阻与负载电阻R6的等效电阻出现在PA点与PB点之间，则可以说明PA点与PB点之间等效电阻得到扩大，更容易匹配耦合机构的最大效率传输。此外，功率MOSFETS5S3、功率MOSFETS5S4、电感L7、电感L8构成同步整流的倍流整流网络；阻抗调节电路输入侧的等效电阻Re为：
Figure BDA0003075189500000081
其中，R6为最终的电阻负载，R5为功率MOSFET S5的并联电阻。
图3为本发明一实施例中无线输电发射电路示意图。
如图3所示，该实施例提供的无线输电发射电路，可以与本发明上述实施例中提供的等效负载阻抗可调的无线输电接收电路相对应。
无线输电发射电路可以包括：蓄电池PV、电容C1、电感L1～L3、钳位二极管D1～D2、稳压管ZD1～ZD2、功率MOSFETS1～S2以及电阻R1～R4；其中：
蓄电池PV的正极分别与电感L1的一端、电阻R1的一端、电阻R3的一端和电感L2的一端相连，蓄电池PV的阴极与第一地GND1相连，电感L1的另一端与电容C1的一端、电感L3的一端、钳位二极管D2的阴极、功率MOSFETS1的漏极(内置反并联二极管FWD1的阴极)相连形成P1点，电感L2的另一端与电容C1的另一端、电感L3的另一端、钳位二极管D1的阴极、功率MOSFETS2的漏极(内置反并联二极管FWD2的阴极)相连形成P2点，电阻R1的另一端分别与电阻R2的一端、钳位二极管D1的阳极、稳压管ZD1的阴极和功率MOSFETS1的门极相连，电阻R3的另一端分别与电阻R4的一端、钳位二极管D2的阳极、稳压管ZD2的阴极和功率MOSFETS2的门极相连，功率MOSFETS1的源极(内置反并联二极管FWD1的阳极)与第一地GND1相连，功率MOSFETS2的源极(内置反并联二极管FWD2的阳极)与第一地GND1相连，稳压管ZD1的阳极、稳压管ZD2的阳极与第一地GND1相连，电阻R2的另一端和电阻R4的另一端与第一地GND1相连。
该实施例提供的发射电路为ZVS软开关双电感三点式振荡电路，只要光伏帆板发出电压，该电路就进入自谐振状态，L2与C1振荡、L1与C1振荡，每当功率MOSFET端电压谐振为零时门极电压大于驱动开启电压，则该功率MOSFET驱动导通，属于ZVS(零电压)软开关，因此该电路无需控制，开关损耗低，且能自动传输电能，耦合机构原边线圈L3从电容C1耦合电能输出。当L1＝L2时，所述发射电路的等效电阻f0为：
Figure BDA0003075189500000091
其中，L1为电感L1的值，L2为电感L2的值，C1为电容C1的值。
图4为本发明一实施例中无线输电系统电路示意图。
如图4所示，该实施例提供的无线输电系统，可以包括上述实施例中任一项的无线输电接收电路以及上述实施例中任一项的无线输电发射电路，无线输电发射电路的电感L3与无线输电接收电路的电感L4分别形成耦合机构的原边线圈和副边线圈。
在该实施例中，作为一优选实施例，发射电路中，电感L2与电容C1振荡、电感L1与电容C1振荡，每当功率MOSFET端电压谐振为零时，门极电压大于驱动开启电压，则该功率MOSFET驱动导通，形成ZVS软开关，电感L3从电容C1耦合电能输出；当L1＝L2时，发射电路的等效电阻f0为：
Figure BDA0003075189500000092
其中，L1为电感L1的值，L2为电感L2的值，C1为电容C1的值。
在该实施例中，作为一优选实施例，接收电路中，通过调节功率MOSFETS3与功率MOSFETS4同时导通的占空比d1则可以改变阻抗调节电路中电解电容的充电机会，进而使得耦合机构工作效率最大；功率MOSFETS5与电阻R5构成开关电阻，通过调节功率MOSFETS5的占空比d2调节开关电阻的等效电阻；功率MOSFETS3、功率MOSFETS4、二极管D3和二极管D4构成同步整流的全波整流网络；阻抗调节电路输入侧的等效电阻Re为：
Figure BDA0003075189500000093
其中，R6为最终的电阻负载，R5为功率MOSFET S5的并联电阻。
图5为本发明一实施例中无线输电系统电路示意图。该实施例与上述实施例相比，区别在于，将二极管D3和D4分别替换为电感L7和L8，该连接关系与工作原理与上述实施例相似，仅获得等效电阻的方式不同，可参考上述无线输电接收电路的实施例，此处不再赘述。
在本发明部分实施例中：
输出电压：额定输出电压28V等级；
输出功率：330W；
开关频率：85kHz；
电阻R1：100kΩ；R2：10kΩ；R3：100kΩ；R4：10kΩ；
R5：100Ω，100W，R6：20Ω，500W
电容C1：1980nF；C2：270nF；C3：270nF；C4：145nF；C5：8μF；
电感L1：10μH；L2：10μH；L3：6μH；L4：22μH；
L5：38.1μH；L6：38.1μH；
功率MOSFET S1～S6：10A，50V；
稳压管ZD1～ZD2：5.1V；
二极管D1～D2：1A，50V；
二极管D3～D4：10A，50V；
电感L7～L8：10μH。
图6给出一种典型的耦合机构传输功率的效率曲线图，图中，横轴为等效电阻，纵轴为效率。由图6可知，在等效电阻较低附近，存在最优等效电阻使得无线输电系统的传输效率区域最大。图6中，(Req,opt,ηmax)为数学上表示曲线峰值点的坐标，指等效电阻为最优电阻Req,op时，效率达到最大ηmax。
本发明上述实施例提供的无线输电系统及其发射电路和接收电路，接收电路，等效负载阻抗可调，其中，补偿电路工作在谐振状态，能够补偿负载感性无功，并输出正弦交流电流源；阻抗调节电路工作在斩波状态下，能够获得最佳等效负载阻抗，使得整个无线输电系统工作在最大效率下。发射电路，为双电感三点式ZVS自谐振逆变电路，无需控制。当接收电路与配置有基于低损耗ZVS软开关双电感三点式振荡电路的发射电路共同作用时，可构成完整的无线输电系统，能够使得磁耦合机构后级工作在最大效率附近，可以通过可控电阻调节功耗，适合光伏发电-无线输电且设备内需要供热的应用场合。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种无线输电接收电路，其特征在于，包括：补偿电路以及阻抗调节电路；其中：
所述补偿电路，包括：电容C2～C4、电感L4～L6；所述阻抗调节电路，包括：功率MOSFETS3～S5、二极管D3～D4、电阻R5、负载电阻R6和电容C5；
所述电感L4的一端与所述电容C2的一端相连，所述电感L4的另一端与所述电容C3的一端相连，所述电容C3的另一端与所述电容C4的另一端和所述电感L6的一端相连，所述电感L5的另一端与所述功率MOSFETS3的漏极和所述二极管D3的阳极相连形成PA点，所述电感L6的另一端与所述功率MOSFETS4的漏极和所述二极管D4的阳极相连形成PB点，所述二极管D3的阴极与所述二极管D4的阴极相连后与所述功率MOSFETS5的漏极和所述电阻R5的一端相连，所述功率MOSFETS3的源极与所述功率MOSFETS4的源极相连后与第二地相连，所述功率MOSFETS5的源极与所述电阻R5的另一端相连后，与所述电容C5的一端和所述负载电阻R6的一端相连，所述电容C5的另一端和所述负载电阻R6的另一端与第二地相连。
2.根据权利要求1所述的无线输电接收电路，其特征在于，所述补偿电路工作在谐振状态，用于补偿负载电阻R6的感性无功，并输出正弦交流电流源；所述阻抗调节电路工作在斩波状态下，用于获得最佳等效负载阻抗，使得整个无线输电系统工作在最大效率下。
3.一种无线输电接收电路，其特征在于，包括：补偿电路以及阻抗调节电路；其中：
所述补偿电路，包括：电容C2～C4、电感L4～L6；所述阻抗调节电路，包括：功率MOSFETS3～S5、电感L7～L8、电阻R5、负载电阻R6和电容C5；
所述电感L4的一端与所述电容C2的一端相连，所述电感L4的另一端与所述电容C3的一端相连，所述电容C3的另一端与所述电容C4的另一端和所述电感L6的一端相连，所述电感L5的另一端与所述功率MOSFETS3的漏极和所述电感L7的一端相连形成PA点，所述电感L6的另一端与所述功率MOSFETS4的漏极和所述电感L8的一端相连形成PB点，所述电感L7的另一端与所述电感L8的另一端相连后与所述功率MOSFETS5的漏极和所述电阻R5的一端相连，所述功率MOSFETS3的源极与所述功率MOSFETS4的源极相连后与第二地相连，所述功率MOSFETS5的源极与所述电阻R5的另一端相连后，与所述电容C5的一端和所述负载电阻R6的一端相连，所述电容C5的另一端和所述负载电阻R6的另一端与第二地相连。
4.一种无线输电发射电路，其特征在于，包括：蓄电池、电容C1、电感L1～L3、钳位二极管D1～D2、稳压管ZD1～ZD2、功率MOSFETS1～S2以及电阻R1～R4；其中：
所述蓄电池的正极分别与所述电感L1的一端、所述电阻R1的一端、所述电阻R3的一端和所述电感L2的一端相连，所述蓄电池的阴极与第一地相连，所述电感L1的另一端与所述电容C1的一端、所述电感L3的一端、所述钳位二极管D2的阴极、所述功率MOSFETS1的漏极相连形成P1点，所述电感L2的另一端与所述电容C1的另一端、所述电感L3的另一端、所述钳位二极管D1的阴极、所述功率MOSFETS2的漏极相连形成P2点，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2的一端、所述钳位二极管D1的阳极、所述稳压管ZD1的阴极和所述功率MOSFETS1的门极相连，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4的一端、所述钳位二极管D2的阳极、所述稳压管ZD2的阴极和所述功率MOSFETS2的门极相连，所述功率MOSFETS1的源极与第一地相连，所述功率MOSFETS2的源极与第一地相连，所述稳压管ZD1的阳极、稳压管ZD2的阳极与第一地相连，所述电阻R2的另一端和电阻R4的另一端与第一地相连。
5.一种无线输电系统，其特征在于，包括权利要求1-2中任一项所述的无线输电接收电路以及权利要求4所述的无线输电发射电路，所述无线输电发射电路的电感L3与所述无线输电接收电路的电感L4分别形成耦合机构的原边线圈和副边线圈。
6.根据权利要求5所述的无线输电系统，其特征在于，所述发射电路中，所述电感L2与所述电容C1振荡、所述电感L1与所述电容C1振荡，每当功率MOSFET端电压谐振为零时，门极电压大于驱动开启电压，则该功率MOSFET驱动导通，形成ZVS软开关，所述电感L3从电容C1耦合电能输出；当L1＝L2时，所述发射电路的等效电阻f0为：
Figure FDA0003075189490000021
其中，L1为电感L1的值，L2为电感L2的值，C1为电容C1的值。
7.根据权利要求5所述的无线输电系统，其特征在于，所述接收电路中，通过调节所述功率MOSFETS3与所述功率MOSFETS4同时导通的占空比d1则能够改变阻抗调节电路中电解电容的充电机会，进而使得耦合机构工作效率最大；所述功率MOSFETS5与所述电阻R5构成开关电阻，通过调节所述功率MOSFETS5的占空比d2调节开关电阻的等效电阻；所述功率MOSFETS3、所述功率MOSFETS4、所述二极管D3和所述二极管D4构成同步整流的全波整流网络；阻抗调节电路输入端的等效电阻Re为：
Figure FDA0003075189490000031
其中，R6为最终的电阻负载，R5为功率MOSFETS5的并联电阻。
8.一种无线输电系统，其特征在于，包括权利要求3所述的无线输电接收电路以及权利要求4所述的无线输电发射电路，所述无线输电发射电路的电感L3与所述无线输电接收电路的电感L4分别形成耦合机构的原边线圈和副边线圈。
9.根据权利要求8所述的无线输电系统，其特征在于，所述接收电路中，通过调节所述功率MOSFETS3与所述功率MOSFETS4同时导通的占空比d1则能够改变阻抗调节电路中电解电容的充电机会，进而使得耦合机构工作效率最大；所述功率MOSFETS5与所述电阻R5构成开关电阻，通过调节所述功率MOSFETS5的占空比d2调节开关电阻的等效电阻；所述功率MOSFETS3、所述功率MOSFETS4、所述电感L7和所述电感L8构成同步整流的倍流整流网络；阻抗调节电路输入端的等效电阻Re为：
Figure FDA0003075189490000032
其中，R6为最终的电阻负载，R5为功率MOSFETS5的并联电阻。
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