CN116846089A - 一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率icpt谐振拓扑 - Google Patents
一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率icpt谐振拓扑 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，包括发射端电路、松耦合变压器和接收端电路；发射端电路能将输入直流电转换为特定频率的交流电，补偿松耦合变压器产生的无功；松耦合变压器能产生特定频率的交变磁场，将发射端电路中的电能以磁场的方式传输到接收端电路；接收端电路能补偿松耦合变压器产生的无功，将交流电转换为直流电，为负载提供电能并根据负载变化实现所需的恒流恒压输出特性并进行恒流恒压自动平滑切换。本发明提供的ICPT谐振拓扑无需闭环控制和原副边通信，并解决了传统ICPT系统实现复杂、成本高、体积大和可靠性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及磁耦合无线电能传输技术领域，具体涉及一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑。
背景技术
感应耦合式(Inductive Coupled Power Transfer,ICPT)无线电能传输技术是一种基于近场磁感应原理的无线功率传输技术。因其发射端、接收端分立，能够解决传统电能供给方式带来的接插件易损坏、老化、电火花等问题，具有使用安全、方便、维护成本低、适用于恶劣环境的特点。在电动汽车、水下装备、消费电子、以及特种装备等领域应用广泛，优势明显。
当前，ICPT实现恒压恒流输出及相应的模式切换的方式主要为基于频率调制或移相调制的恒流恒压双环控制、级联DC/DC变换器以及复合拓扑的方式。基于频率调制或移相调制的恒流恒压双环控制不但控制电路复杂，而且频率或移相角变化范围较宽，软开关范围受限，转换效率降低。更严重的是对于诸如LCC-S、LCC-LCC等高阶补偿网络，由于其具有两个输入零相角(Zero Phase Angle,ZPA)和负载无关的恒流点以及一个ZPA和负载无关的恒压点，但是采用频率调制或移相调制的双环控制难以实现恒流恒压的平滑的切换，只能采用频率切换的方式，降低了系统的可靠性和实用性。级联DC/DC变换器的方式通过额外引入DC/DC变换器来实现负载所需要的恒流恒压充电特性。然而，系统的功率经过了两次传输，整体效率是两级效率的乘积，大大降低了ICPT系统的转换效率。复合拓扑的方式即以多线圈复合结构、基于开关切换的混合补偿、变补偿参数等为代表的恒流恒压实现方式，该方式使得ICPT系统可以在同一个工作频率下能够实现恒流和恒压的输出。然而，多线圈复合结构通常采用解耦的两对松耦合变压器和与之匹配的两组特性不同的补偿网络，不但增加了ICPT的体积和成本，而且降低了元器件的利用率；基于开关切换的混合补偿方案则需要根据负载的充电状态，用交流开关进行补偿网络的切换，在实际运行中不但会带来较大的电流电压尖峰，而且影响系统的稳定性；变补偿参数的方式同样需要采用开关或者外加激励的方式来改变补偿网络中电感或电容参数，进而达到期望的恒流和恒压输出特性，不但实现复杂，而且可靠性差，甚至违背了简化ICPT电路、提高可靠性的初衷。
另外，为解决LCC-S、LCC-LCC等高阶拓扑补偿参数容差导致ZPA以及软开关失去的问题，王震坡等提出对耦合结构和补偿网络参数进行优化的方法以保证补偿的ZPA以及软开关，但其恒流恒压输出仍然需要通过采样输出电压电流信息并通过频率调制或移相调制的双环控制来实现，增加了系统成本并且降低了系统可靠性。
综上所述，现有的恒流—恒压特性实现方式虽然能够获得期望的恒流—恒压输出特性，但是现目前的拓扑结构需要闭环控制和原副边通信，并存在实现复杂、成本高、体积大和可靠性差的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，解决了恒流恒压ICPT谐振拓扑中需闭环控制、原副边通信、实现复杂、成本高、体积大和可靠性差的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，包括发射端电路、松耦合变压器和接收端电路；
所述发射端电路的第一输入端口和第二输入端口分别连接直流输入电源的两端，发射端电路的第一输出端口连接松耦合变压器的第一端口，发射端电路的第二输出端口连接松耦合变压器的第二端口；发射端电路用于接收输入的直流电，将输入的直流电转换为特定频率的交流电，与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路将特定频率的交流电传输至松耦合变压器，并补偿松耦合变压器产生的无功；
所述松耦合变压器的第一端口连接发射端电路的第一输出端口，松耦合变压器的第二端口连接发射端电路的第二输出端口，松耦合变压器的第三端口连接接收端电路的第一输入端口，松耦合变压器的第四端口连接接收端电路的第二中点端口；松耦合变压器用于接收发射端传输的特定频率的交流电，产生特定频率的交变磁场，并通过特定频率的交变磁场将发射端电路中特定频率的交流电以磁场的方式传输至接收端电路；
所述接收端电路的第一输入端口连接松耦合变压器的第三端口，接收端电路的第二中点端口连接松耦合变压器的第四端口，接收端电路的第一输出端口和第二输出端口分别连接负载的两端；接收端电路用于与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路接收松耦合变压器传输的特定频率的交流电，补偿松耦合变压器产生的无功，并将特定频率的交流电转换为直流电，为负载提供电能并根据负载电压变化进行恒流恒压自动平滑切换。
进一步地，所述发射端电路包括高频逆变单元和一次侧T型补偿单元；
所述高频逆变单元的第一输入端口和第二输入端口分别连接直流输入电源的两端，高频逆变单元的第一输出端口连接一次侧T型补偿单元的第一输入端口，高频逆变单元的第二输出端口连接一次侧T型补偿单元的第二输入端口；高频逆变单元用于接收输入的直流电，将输入的直流电斩波成特定频率的交流电，并将特定频率的交流电输入至一次侧T型补偿单元；
所述一次侧T型补偿单元的第一输入端口连接高频逆变单元的第一输出端口，一次侧T型补偿单元的第一输入端口连接高频逆变单元的第二输出端口，一次侧T型补偿单元的第一输出端口连接松耦合变压器的第一端口，一次侧T型补偿单元的第二输出端口连接松耦合变压器的第二端口；一次侧T型补偿单元用于接收高频逆变单元传输的特定频率的交流电，与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路将特定频率的交流电传输至松耦合变压器，并补偿松耦合变压器产生的无功。
进一步地，所述一次侧T型补偿单元包括电容CP1、电感Lf1和电容CP2；
所述电容CP1的一端连接高频逆变单元的第一输出端口，电容CP1的另一端同时连接电感Lf1的一端和电容CP2的一端；
所述电感Lf1的另一端同时连接高频逆变单元的第二输出端口和松耦合变压器的第二端口；
所述电容CP2的另一端连接松耦合变压器的第一端口。
进一步地，根据恒压阶段的充电电压和设定的拓扑工作角频率确定一次侧T型补偿单元的参数，表示为：
其中：V0_CV为恒压阶段的充电电压，M为松耦合变压器原边线圈和副边线圈间的互感，Vin为直流输入电源的电压值，ωr为设定的拓扑工作角频率，Lp为原边线圈自感。
进一步地，所述松耦合变压器包括原边线圈和副边线圈；
所述原边线圈的一端连接电容CP2的另一端，原边线圈的另一端同时连接电感Lf1的另一端和高频逆变单元的第二输出端口；
所述副边线圈的一端连接接收端电路的第一输入端口，副边线圈的另一端连接接收端电路的第二中点端口。
进一步地，所述接收端电路包括二次侧T型补偿单元和全桥整流单元；
所述二次侧T型补偿单元的第一输入端口连接副边线圈的一端，二次侧T型补偿单元的第二输入端口连接全桥整流单元的第二输出端口，二次侧T型补偿单元的第一输出端口连接接收端电路的第一中点端口，二次侧T型补偿单元的第二输出端口连接全桥整流单元的第二输出端口；二次侧T型补偿单元用于与松耦合变压器形成谐振回路，通过谐振回路接收松耦合变压器传输的特定频率的交流电，并将特定频率的交流电传输至全桥整流单元，补偿松耦合变压器产生的无功；
所述全桥整流单元的第一输入端口C为接收端电路的第一中点端口，全桥整流单元的第二输入端口D为接收端电路的第二中点端口，全桥整流单元的第二输入端口D连接副边线圈的另一端，全桥整流单元的第一输出端口和第二输出端口分别连接负载的两端；全桥整流单元用于接收特定频率的交流电，将特定频率的交流电转换为直流电，通过直流电为负载提供电能，并根据负载电压变化与二次侧T型补偿单元协同进行恒流恒压自动平滑切换。
进一步地，所述二次侧T型补偿单元包括电容CS1、电感L2和电容CS2；
所述电容CS1的一端连接副边线圈的一端，电容CS1的另一端同时连接电感L2的一端和电容CS2的一端；
所述电感L2的另一端连接全桥整流单元的第二输出端口；
所述电容CS2的另一端连接全桥整流单元的的第一输入端口C。
进一步地，根据恒流阶段的充电电流和设定的拓扑工作角频率确定二次侧T型补偿单元的参数，表示为：
其中：I0_CC为恒流阶段的充电电流，M为松耦合变压器原边线圈和副边线圈间的互感，Vin为直流输入电源的电压值，ωr为设定的拓扑工作角频率，Ls为副边线圈自感。
进一步地，接收端电路根据负载电压变化进行恒流恒压自动平滑切换的具体过程为：
负载开始充电，负载电压V0低于恒压阶段的充电电压V0_CV，本拓扑结构等效为一个输出电流值为I0_CC的恒流输出CLC-CLC谐振ICPT拓扑；
负载持续充电，负载电压V0不断增加，当负载电压V0等于恒压阶段的充电电压V0_CV点时，全桥整流单元中与电容CS2相连的桥臂二极管承受反压而自动截止，电容CS2从二次侧T型补偿单元中自动切除，电容CS1补偿副边自感LS与电感L2，本拓扑结构等效为一个输出电压值为V0_CV的恒压输出CLC-S拓扑，电路由恒流输出转变为恒压输出。
本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的ICPT谐振拓扑能够实现负载需要的恒流恒压输出及恒流恒压的自动平滑切换，进而满足诸如电池、超级电容等相关储能设备所需的恒流恒压充电要求；
(2)本发明利用接收端电路的特殊连接方式实现了负载恒流恒压充电的自动平滑切换，并且本发明中的ICPT拓扑始终工作于谐振频率，无需采样、闭环控制、原副边通信，且无需现有技术所需的额外松耦合变压器、切换开关和外加激励等结构；
(3)本发明提供的ICPT谐振拓扑在充电过程中均保持输入阻抗的纯阻性，减小了系统的无功环流进而降低了器件应力，且发射端电路中高频逆变单元和接收端电路中全桥整流单元均能实现软开关，为ICPT系统的高效可靠运行提供了有力保障。
附图说明
图1为一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑结构示意图；
图2为本发明的恒流阶段交流等效分析示意图；
图3为本发明的恒压阶段交流等效分析示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，包括发射端电路、松耦合变压器和接收端电路，具体如下：
在本发明的一个可选实施例中，所述发射端电路的第一输入端口和第二输入端口分别连接直流输入电源的两端，发射端电路的第一输出端口连接松耦合变压器的第一端口，发射端电路的第二输出端口连接松耦合变压器的第二端口；发射端电路用于接收输入的直流电，将输入的直流电转换为特定频率的交流电，与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路将特定频率的交流电传输至松耦合变压器，并补偿松耦合变压器产生的无功。
所述发射端电路包括高频逆变单元和一次侧T型补偿单元。
所述高频逆变单元的第一输入端口和第二输入端口分别连接直流输入电源的两端，高频逆变单元的第一输出端口连接一次侧T型补偿单元的第一输入端口，高频逆变单元的第二输出端口连接一次侧T型补偿单元的第二输入端口；高频逆变单元用于接收输入的直流电，将输入的直流电斩波成特定频率的交流电，并将特定频率的交流电输入至一次侧T型补偿单元。
所述高频逆变单元包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4。
所述一次侧T型补偿单元的第一输入端口连接高频逆变单元的第一输出端口，一次侧T型补偿单元的第一输入端口连接高频逆变单元的第二输出端口，一次侧T型补偿单元的第一输出端口连接松耦合变压器的第一端口，一次侧T型补偿单元的第二输出端口连接松耦合变压器的第二端口；一次侧T型补偿单元用于接收高频逆变单元传输的特定频率的交流电，与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路将特定频率的交流电传输至松耦合变压器，并补偿松耦合变压器产生的无功。
具体地，所述一次侧T型补偿单元与松耦合变压器原边线圈形成谐振回路，在实现高频逆变单元输出电流与特定频率的方波电压零阻抗角的同时，补偿松耦合变压器因耦合系数较低而产生的无功。
所述一次侧T型补偿单元包括电容CP1、电感Lf1和电容CP2。
所述电容CP1的一端连接高频逆变单元的第一输出端口，电容CP1的另一端同时连接电感Lf1的一端和电容CP2的一端。
所述电感Lf1的另一端同时连接高频逆变单元的第二输出端口和松耦合变压器的第二端口。
所述电容CP2的另一端连接松耦合变压器的第一端口。
本发明根据恒压阶段的充电电压和设定的拓扑工作角频率确定一次侧T型补偿单元的参数，表示为：
其中：V0_CV为恒压阶段的充电电压，M为松耦合变压器原边线圈和副边线圈间的互感，Vin为直流输入电源的电压值，ωr为设定的拓扑工作角频率，Lp为原边线圈自感。
在本发明的一个可选实施例中，所述松耦合变压器的第三端口连接接收端电路的第一输入端口，松耦合变压器的第四端口连接接收端电路的第二中点端口；松耦合变压器用于产生特定频率的交变磁场，并通过磁场感应原理将发射端电路中的电能以磁场的方式传输到接收端电路。
所述松耦合变压器包括原边线圈和副边线圈。
所述原边线圈的一端连接电容CP2的另一端，原边线圈的另一端同时连接电感Lf1的另一端和高频逆变单元的第二输出端口。
所述副边线圈的一端连接接收端电路的第一输入端口，副边线圈的另一端连接接收端电路的第二中点端口。
在本发明的一个可选实施例中，所述接收端电路的第一输入端口连接松耦合变压器的第三端口，接收端电路的第二中点端口连接松耦合变压器的第四端口，接收端电路的第一输出端口和第二输出端口分别连接负载的两端；接收端电路用于与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路接收松耦合变压器传输的特定频率的交流电，补偿松耦合变压器产生的无功，并将特定频率的交流电转换为直流电，为负载提供电能并根据负载电压变化进行恒流恒压自动平滑切换。
所述接收端电路包括二次侧T型补偿单元和全桥整流单元。
所述二次侧T型补偿单元的第一输入端口连接副边线圈的一端，二次侧T型补偿单元的第二输入端口连接全桥整流单元的第二输出端口，二次侧T型补偿单元的第一输出端口连接接收端电路的第一中点端口，二次侧T型补偿单元的第二输出端口连接全桥整流单元的第二输出端口；二次侧T型补偿单元用于与松耦合变压器形成谐振回路，通过谐振回路接收松耦合变压器传输的特定频率的交流电，并将特定频率的交流电传输至全桥整流单元，补偿松耦合变压器产生的无功。
具体地，所述二次侧T型补偿单元用于与松耦合变压器的副边线圈形成谐振，并补偿松耦合变压器因耦合系数较低而产生的无功。
所述二次侧T型补偿单元包括电容CS1、电感L2和电容CS2。
所述电容CS1的一端连接副边线圈的一端，电容CS1的另一端同时连接电感L2的一端和电容CS2的一端。
所述电感L2的另一端连接全桥整流单元的第二输出端口。
所述电容CS2的另一端连接全桥整流单元的的第一输入端口C。
本发明根据恒流阶段的充电电流和设定的拓扑工作角频率确定二次侧T型补偿单元的参数，表示为：
其中：I0_CC为恒流阶段的充电电流，M为松耦合变压器原边线圈和副边线圈间的互感，Vin为直流输入电源的电压值，ωr为设定的拓扑工作角频率，Ls为副边线圈自感。
所述全桥整流单元的第一输入端口C为接收端电路的第一中点端口，全桥整流单元的第二输入端口D为接收端电路的第二中点端口，全桥整流单元的第二输入端口D连接副边线圈的另一端，全桥整流单元的第一输出端口和第二输出端口分别连接负载的两端；全桥整流单元用于接收特定频率的交流电，将特定频率的交流电转换为直流电，通过直流电为负载提供电能，并根据负载电压变化与二次侧T型补偿单元协同进行恒流恒压自动平滑切换。
所述全桥整流单元包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。
接收端电路根据负载电压变化进行恒流恒压自动平滑切换的具体过程为：
所述全桥整流单元中两个桥臂的负载等效阻抗分别为Rac1和Rac2，Rac1与Rac2是等效并联关系且并联后值为2V0/(π2I0)，V0为负载电压，I0为负载电流。
负载开始充电，负载电压V0低于恒压阶段的充电电压V0_CV，本拓扑结构等效为一个输出电流值为I0_CC的恒流输出CLC-CLC谐振ICPT拓扑，如图2所示。
负载持续充电，负载电压V0不断增加，当负载电压V0等于恒压阶段的充电电压V0_CV点时，全桥整流单元中与电容CS2相连的桥臂二极管承受反压而自动截止，电容CS2从二次侧T型补偿单元中自动切除，电容CS1补偿副边自感LS与电感L2，本拓扑结构等效为一个输出电压值为V0 CV的恒压输出CLC-S拓扑，电路由恒流输出转变为恒压输出，如图3所示。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，包括发射端电路、松耦合变压器和接收端电路；
所述发射端电路的第一输入端口和第二输入端口分别连接直流输入电源的两端，发射端电路的第一输出端口连接松耦合变压器的第一端口，发射端电路的第二输出端口连接松耦合变压器的第二端口；发射端电路用于接收输入的直流电，将输入的直流电转换为特定频率的交流电，与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路将特定频率的交流电传输至松耦合变压器，并补偿松耦合变压器产生的无功；
所述松耦合变压器的第一端口连接发射端电路的第一输出端口，松耦合变压器的第二端口连接发射端电路的第二输出端口，松耦合变压器的第三端口连接接收端电路的第一输入端口，松耦合变压器的第四端口连接接收端电路的第二中点端口；松耦合变压器用于接收发射端传输的特定频率的交流电，产生特定频率的交变磁场，并通过特定频率的交变磁场将发射端电路中特定频率的交流电以磁场的方式传输至接收端电路；
所述接收端电路的第一输入端口连接松耦合变压器的第三端口，接收端电路的第二中点端口连接松耦合变压器的第四端口，接收端电路的第一输出端口和第二输出端口分别连接负载的两端；接收端电路用于与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路接收松耦合变压器传输的特定频率的交流电，补偿松耦合变压器产生的无功，并将特定频率的交流电转换为直流电，为负载提供电能并根据负载电压变化进行恒流恒压自动平滑切换。
2.根据权利要求1所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，所述发射端电路包括高频逆变单元和一次侧T型补偿单元；
所述高频逆变单元的第一输入端口和第二输入端口分别连接直流输入电源的两端，高频逆变单元的第一输出端口连接一次侧T型补偿单元的第一输入端口，高频逆变单元的第二输出端口连接一次侧T型补偿单元的第二输入端口；高频逆变单元用于接收输入的直流电，将输入的直流电斩波成特定频率的交流电，并将特定频率的交流电输入至一次侧T型补偿单元；
所述一次侧T型补偿单元的第一输入端口连接高频逆变单元的第一输出端口，一次侧T型补偿单元的第一输入端口连接高频逆变单元的第二输出端口，一次侧T型补偿单元的第一输出端口连接松耦合变压器的第一端口，一次侧T型补偿单元的第二输出端口连接松耦合变压器的第二端口；一次侧T型补偿单元用于接收高频逆变单元传输的特定频率的交流电，与松耦合变压器形成谐振回路并通过谐振回路将特定频率的交流电传输至松耦合变压器，并补偿松耦合变压器产生的无功。
3.根据权利要求2所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，所述一次侧T型补偿单元包括电容CP1、电感Lf1和电容CP2；
所述电容CP1的一端连接高频逆变单元的第一输出端口，电容CP1的另一端同时连接电感Lf1的一端和电容CP2的一端；
所述电感Lf1的另一端同时连接高频逆变单元的第二输出端口和松耦合变压器的第二端口；
所述电容CP2的另一端连接松耦合变压器的第一端口。
4.根据权利要求3所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，根据恒压阶段的充电电压和设定的拓扑工作角频率确定一次侧T型补偿单元的参数，表示为：
其中：V0_CV为恒压阶段的充电电压，M为松耦合变压器原边线圈和副边线圈间的互感，Vin为直流输入电源的电压值，ωr为设定的拓扑工作角频率，Lp为原边线圈自感。
5.根据权利要求4所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，所述松耦合变压器包括原边线圈和副边线圈；
所述原边线圈的一端连接电容CP2的另一端，原边线圈的另一端同时连接电感Lf1的另一端和高频逆变单元的第二输出端口；
所述副边线圈的一端连接接收端电路的第一输入端口，副边线圈的另一端连接接收端电路的第二中点端口。
6.根据权利要求5所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，所述接收端电路包括二次侧T型补偿单元和全桥整流单元；
所述二次侧T型补偿单元的第一输入端口连接副边线圈的一端，二次侧T型补偿单元的第二输入端口连接全桥整流单元的第二输出端口，二次侧T型补偿单元的第一输出端口连接接收端电路的第一中点端口，二次侧T型补偿单元的第二输出端口连接全桥整流单元的第二输出端口；二次侧T型补偿单元用于与松耦合变压器形成谐振回路，通过谐振回路接收松耦合变压器传输的特定频率的交流电，并将特定频率的交流电传输至全桥整流单元，补偿松耦合变压器产生的无功；
所述全桥整流单元的第一输入端口C为接收端电路的第一中点端口，全桥整流单元的第二输入端口D为接收端电路的第二中点端口，全桥整流单元的第二输入端口D连接副边线圈的另一端，全桥整流单元的第一输出端口和第二输出端口分别连接负载的两端；全桥整流单元用于接收特定频率的交流电，将特定频率的交流电转换为直流电，通过直流电为负载提供电能，并根据负载电压变化与二次侧T型补偿单元协同进行恒流恒压自动平滑切换。
7.根据权利要求6所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，所述二次侧T型补偿单元包括电容CS1、电感L2和电容CS2；
所述电容CS1的一端连接副边线圈的一端，电容CS1的另一端同时连接电感L2的一端和电容CS2的一端；
所述电感L2的另一端连接全桥整流单元的第二输出端口；
所述电容CS2的另一端连接全桥整流单元的的第一输入端口C。
8.根据权利要求7所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，根据恒流阶段的充电电流和设定的拓扑工作角频率确定二次侧T型补偿单元的参数，表示为：
其中：I0_CC为恒流阶段的充电电流，M为松耦合变压器原边线圈和副边线圈间的互感，Vin为直流输入电源的电压值，ωr为设定的拓扑工作角频率，Ls为副边线圈自感。
9.根据权利要求8所述的一种本质恒流恒压自动平滑切换特性的高效率ICPT谐振拓扑，其特征在于，接收端电路根据负载电压变化进行恒流恒压自动平滑切换的具体过程为：
负载开始充电，负载电压V0低于恒压阶段的充电电压V0_CV，本拓扑结构等效为一个输出电流值为I0_CC的恒流输出CLC-CLC谐振ICPT拓扑；
负载持续充电，负载电压V0不断增加，当负载电压V0等于恒压阶段的充电电压V0_CV点时，全桥整流单元中与电容CS2相连的桥臂二极管承受反压而自动截止，电容CS2从二次侧T型补偿单元中自动切除，电容CS1补偿副边自感LS与电感L2，本拓扑结构等效为一个输出电压值为V0_CV的恒压输出CLC-S拓扑，电路由恒流输出转变为恒压输出。
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