CN117254603A - 一种具有恒流、恒压输出特性无线电能传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，包括稳压直流电源、全桥逆变模块、原边补偿结构、原边发射线圈、副边接收线圈、副边补偿结构、整流滤波电路、负载电阻和检测控制模块，其中稳压直流电源与全桥逆变模块串联，实现直流电转换成高频交流电，原边补偿结构和原边发射线圈串联到全桥逆变模块的输出端，组成发射侧电路；副边发射线圈和副边补偿结构串联到整流滤波电路的输入端，整流滤波电路的输出端和负载电阻串联；检测控制模块对全桥逆变模块输出电压进行检测，对流过原边发射线圈的电流进行检测，并结合互感、负载电阻信息，对全桥逆变模块进行控制。本发明可以在在耦合系数变化的情况下，实现恒压、恒流输出模式切换。

Description

一种具有恒流、恒压输出特性无线电能传输系统

技术领域

本发明属于无线电能传输领域和控制领域，具体涉及一种具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统。

背景技术

随着无线电能传输技术的发展和应用，目前无线充电的局限性问题逐渐凸显。无线电能传输技术是一种极具应用前景的新型电能传输技术，通过非直接接触的方式进行能量传输，可以有效提升用电的安全性、灵活性。虽然无线电能传输和传统有线传输在能量转换、传输方式上虽然有着本质的区别，但是对于绝大部分的最终的充电对象来说本质上都还是电池，而锂电池的应用目前最为普遍。因此为了保证锂电池的充电过程中的安全性以及尽可能延长其使用寿命，无线电能传输技术实现恒流、恒压充电是其大规模应用所必需的基础。

现有解决方案包括以下：1)通过控制策略实现恒流、恒压充电模式的转换。当负载电阻、耦合系数大范围变化时，控制策略可能没办法保持相应的恒压、恒流输出特性，并且复杂的控制往往意味着需要更长的响应时间，可能对系统的输出特性造成一定影响。2)利用开关以及开关控制电容器的控制、中继线圈的投切等实现不同拓扑间的组合与切换从而实现恒压、恒流输出的切换。开关控制电容器和中继线圈的使用导致系统复杂度上升，所需空间更大。开关则可能面临着过大的开关应力。3)基于补偿拓扑特定谐振频率的切换实现恒流、恒压输出，这种方法往往无需复杂的控制，适用于各功率等级。但是目前已有研究大多是建立在耦合系数一定的情况下实现的，而WPT系统存在不可避免的偏移导致耦合系数将发生变化，此时以上仅通过频率切换将无法保持预想的输出特性。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有恒流、恒压输出特性无线电能传输系统，以解决目前无线电能传输系统无法在耦合系数变化的情况下，依靠简单的频率控制实现恒压、恒流输出模式切换的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，包括稳压直流电源、全桥逆变模块、原边补偿结构、原边发射线圈、副边接收线圈、副边补偿结构、整流滤波电路、负载电阻和检测控制模块，其中稳压直流电源与全桥逆变模块串联，实现直流电转换成高频交流电，原边补偿结构和原边发射线圈串联到全桥逆变模块的输出端，组成发射侧电路；副边发射线圈和副边补偿结构串联到整流滤波电路的输入端，整流滤波电路的输出端和负载电阻串联；检测控制模块对全桥逆变模块输出电压进行检测，对流过原边发射线圈的电流进行检测，并结合互感、负载电阻信息，对全桥逆变模块进行控制；

其中，所述稳压直流电源由直流电压源U_DC和电容C_d1并联组成；全桥逆变模块由4个MOS管Q1、Q2、Q3和Q4组成的全桥结构构成，MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极连接，MOS管Q3的S极和Q4的S极连接，MOS管Q1的S极和MOS管Q2的S极分别和MOS管Q3的D极和MOS管Q4的D极连接，MOS管Q1、MOS管Q2为全桥的上桥臂，MOS管Q3、MOS管Q4为下桥臂，MOS管Q1、MOS管Q4的控制信号相同，MOS管Q2、MOS管Q3的控制信号相同；原边补偿结构由补偿电容C1和补偿电感L1并联后再与补偿电容Cp串联构成；副边补偿结构为一个T型的补偿结构，其中补偿电容Cs直接和副边接收线圈Ls串联后连接到整流滤波电路的一个桥臂，副边接收线圈Ls、补偿电容Cs串联形成的支路的另一端经过补偿电感L3连接到整流滤波电路的另一个桥臂，补偿电容C2和补偿电感L2并联后和补偿电感La进行串联后构成一个并联支路和Ls、Cs串联形成的支路进行并联；整流滤波电路由4个二极管D1、D2、D3和D4构成全桥整流电路后并联大滤波电容Cd2构成，其中二极管D1、二极管D2的负极连接，二极管D3、二极管D4的正极连接，二极管D1、二极管D2的正极分别和二极管D3、二极管D4的负极连接；检测控制模块由电流测量模块、电压检测模块和MCU构成，电压检测模块对全桥逆变模块输出电压进行检测，电流检测模块对流过原边发射线圈的电流进行检测，将检测信息传递到MCU中，MCU通过计算对全桥逆变模块MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极信号的频率和移相角进行控制。

进一步的，原边补偿结构的参数满足以下条件：

原边补偿结构满足以下条件：

其中ω_cc、ω_cv分别为无线电能传输系统所给定的工作在恒流输出模式和恒压输出模式时对应的角频率。

进一步的，副边补偿结构参数满足以下条件：

进一步的，具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，工作流程为：

步骤1，控制全桥逆变模块MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极信号的频率分别为ω_cc/2π、ω_cv/2π，其中ω_cc、ω_cv分别为无线电能传输系统所给定的工作在恒流输出模式和恒压输出模式时对应的角频率，分别采集此时的原边发射电流和全桥逆变模块输出电压，计算互感以及负载电阻：

其中，M为互感，R_L为负载电阻，I_pc、I_pv分别为恒流输出模式和恒压输出模式对应的发射线圈电流，U_inc为恒流输出模式全桥逆变模块的输出电压，U_inv为恒压输出模式全桥逆变模块的输出电压；

步骤2，将负载电阻计算信息与锂电池充电时对应的充电模式切换临界电阻R_e进行比较，当R_L<R_e时，判断电池处于恒流充电模式；反之，则判段电池处于恒压充电模式；将互感计算信息和无线电能传输系统未发生偏移时的互感M_p进行比较，当M<M_p时，判断接收线圈此时发生偏移；反之，判断接收线圈没有发生偏移；

步骤3，调整全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角；

(1)如果无线电能传输系统处于恒流输出模式，且接收线圈线圈未发生偏移，或者无线电能传输系统处于恒压输出模式，且接收线圈线圈未发生偏移，此时无需对全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角进行更改；

(2)如果无线电能传输系统处于恒流输出模式，且接收线圈线圈发生偏移，此时对恒流输出模式下全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_c进行如下控制：

其中θ_p为接收线圈未发生偏移时的全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角；

(3)如果无线电能传输系统处于恒压输出模式，且接收线圈线圈发生偏移，此时对恒压输出模式下全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_v进行如下控制：

更进一步的，还包括步骤4，对负载电阻进行持续识别，调整全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率和移相角，具体为：

(1)如果无线电能传输系统处于恒流输出模式，则负载电阻持续识别公式如下：

比较R_L和R_e的大小，当R_L<R_e时，判断电池处于恒流充电模式，无需改变全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率；反之，将全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率调整为ω_cv/2π，同时为了维持所提出系统输出模式切换前后输出电流、电压不会发生突变，将恒压输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_v调整为：

(2)如果无线电能传输系统处于恒压输出模式，则负载电阻持续识别公式如下：

比较R_L和R_e的大小，当R_L>R_e时，判断电池处于恒压充电模式，无需改变全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率；反之，将全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率调整为ω_cc/2π，同时为了维持所提出系统输出模式切换前后输出电流、电压不会发生突变，将恒压输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_c调整为：

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)原边补偿结构和副边补偿结构都可以在ω_cc、ω_cv两个工作频率下保持谐振状态，从而实现所提出系统与耦合系数无关的谐振，不依赖于特定的耦合系数；(2)无需通信模块即可实现对互感、负载电阻的准确识别；检测控制模块根据原边信息进行采集计算，完成对互感和负载电阻的准确识别，通过比较负载电阻和锂电池充电模式切换临界电阻的大小，判断电池所处充电模式，根据判断结果对全桥逆变模块的栅极信号进行控制即可实现所提出系统的工作频率切换，从而使得所提出系统在恒流输出模式以及恒流输出模式间切换以吻合电池充电模式，延长电池使用寿命；(3)补偿结构中L_a的使用，可以避免充电过程中电阻的大范围变化导致的全桥整流电路输入谐波的急剧增加后使得全桥整流电路进入断续导通模式，增加系统谐波抑制能力。

附图说明

图1是具有恒压、恒流输出特性无线电能传输系统的结构示意图。

图2是恒压输出模式下基波等效电路示意图。

图3是恒流输出模式下基波等效电路示意图。

图4是具有恒压、恒流输出特性无线电能传输系统的工作流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，一种具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，包括稳压直流电源、全桥逆变模块、原边补偿结构、原边发射线圈、副边接收线圈、副边补偿结构、整流滤波电路、负载电阻和检测控制模块，其中稳压直流电源与全桥逆变模块串联，实现直流电转换成高频交流电，原边补偿结构和原边发射线圈串联到全桥逆变模块的输出端，组成发射侧电路；副边发射线圈和副边补偿结构串联到整流滤波电路的输入端，整流滤波电路的输出端和负载电阻串联；检测控制模块对全桥逆变模块输出电压进行检测，对流过原边发射线圈的电流进行检测，并结合互感、负载电阻信息，对全桥逆变模块进行控制；

其中，所述稳压直流电源由直流电压源U_DC和电容C_d1并联组成；全桥逆变模块由4个MOS管Q1、Q2、Q3和Q4组成的全桥结构构成，MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极连接，MOS管Q3的S极和Q4的S极连接，MOS管Q1的S极和MOS管Q2的S极分别和MOS管Q3的D极和MOS管Q4的D极连接，MOS管Q1、MOS管Q2为全桥的上桥臂，MOS管Q3、MOS管Q4为下桥臂，MOS管Q1、MOS管Q4的控制信号相同，MOS管Q2、MOS管Q3的控制信号相同；原边补偿结构由补偿电容C1和补偿电感L1并联后再与补偿电容Cp串联构成；副边补偿结构为一个T型的补偿结构，其中补偿电容Cs直接和副边接收线圈Ls串联后连接到整流滤波电路的一个桥臂，副边接收线圈Ls、补偿电容Cs串联形成的支路的另一端经过补偿电感L3连接到整流滤波电路的另一个桥臂，补偿电容C2和补偿电感L2并联后和补偿电感La进行串联后构成一个并联支路和Ls、Cs串联形成的支路进行并联；整流滤波电路由4个二极管D1、D2、D3和D4构成全桥整流电路后并联大滤波电容Cd2构成，其中二极管D1、二极管D2的负极连接，二极管D3、二极管D4的正极连接，二极管D1、二极管D2的正极分别和二极管D3、二极管D4的负极连接；检测控制模块由电流测量模块、电压检测模块和MCU构成，电压检测模块对全桥逆变模块输出电压进行检测，电流检测模块对流过原边发射线圈的电流进行检测，将检测信息传递到MCU中，MCU通过计算对全桥逆变模块MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极信号的频率和移相角进行控制。M为互感，R_L为负载电阻，I_p为发射线圈电流，U_in为全桥逆变模块的输出电压，I_o、U_o分别表示整流滤波电路的输入电压和输入电流，下标_c或者_v分别表示所提出系统此时工作在恒流输出模式或恒压输出模式下。

原边补偿结构满足以下条件：

其中ω_cc、ω_cv分别为所提出的无线电能传输系统所给定的工作在恒流输出模式和恒压输出模式时对应的角频率。

副边补偿结构参数满足以下条件：

当所提出的系统参数满足式(1)、式(2)时，原边补偿结构和副边补偿结构在ω_cc/2π、ω_cv/2π两个工作频率下都可以保持谐振状态，从而实现所提出系统与耦合系数无关的谐振，不依赖于特定的耦合系数；其中副边补偿结构在工作频率为ω_cc/2π时可以等效为串联补偿拓扑，在工作频率为ω_cv/2π时可以等效为LCC补偿拓扑，因此可以通过对所提出系统的工作频率的切换，实现无线电能传输系统输出模式在恒流输出模式、恒压输出模式间的切换。

考虑实际充电过程中，电池电阻可能出现大范围的变化将导致全桥整流电路进入断续导通模式，导致等效负载电阻不再呈现电阻性，这对于全桥逆变模块的零电压开关操作是不利的，从而会导致开关损耗的极大增加。因此在副边补偿结构中增加L_a的使用，可以避免充电过程中电阻的大范围变化导致的全桥整流电路输入谐波的急剧增加后使得全桥整流电路进入断续导通模式，增加系统谐波抑制能力。

具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统的工作流程为：

步骤1，检测控制模块控制全桥逆变模块MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极信号的频率分别为ω_cc/2π、ω_cv/2π，分别采集此时的原边发射电流和全桥逆变模块输出电压。利用检测控制模块采集到的信息计算互感以及负载电阻，无需通讯模块即可实现对互感和负载电阻的识别，表达式为：

步骤2，根据步骤1所得负载电阻计算信息，与锂电池充电时对应的充电模式切换临界电阻R_e进行比较，通过比较R_L和R_e的大小，判断电池此时所处充电模式，当R_L<R_e时，电池处于恒流充电模式；反之，则电池处于恒压充电模式。

步骤3，根据步骤2，获取到电池的充电模式后，通过检测控制模块根据电池的所处充电模式对全桥逆变模块MOS管的栅极信号进行频率控制，将其频率调整为相应的ω_cc/2π或者ω_cv/2π，实现所提出的无线电能传输系统的输出模式和电池的充电状态相吻合，延长电池的使用寿命。

步骤4，根据步骤1所得互感计算信息和所提出的无线电能传输系统未发生偏移时的互感M_p进行比较，通过比较M和M_p的大小，判断此时接收线圈是否发生偏移；当M<M_p时，接收线圈此时发生偏移；反之，接收线圈没有发生偏移。

步骤5，根据步骤2和步骤4的判断结果，将有以下几种情况

1)所提出的无线电能传输系统处于恒流输出模式，接收线圈线圈未发生偏移，此时无需对全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角进行更改。

2)所提出的无线电能传输系统处于恒压输出模式，接收线圈线圈未发生偏移，此时无需对全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角进行更改。

3)所提出的无线电能传输系统处于恒流输出模式，接收线圈线圈发生偏移，此时对恒流输出模式下全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_c进行如下控制：

其中θ_p为接收线圈未发生偏移时的全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角。

4)所提出的无线电能传输系统处于恒压输出模式，接收线圈线圈发生偏移，此时对恒压输出模式下全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_v进行如下控制：

步骤6，根据电池充电模式的识别结果，对负载电阻进行持续识别。

1)当所提出的无线电能传输系统处于恒流输出模式，则负载电阻持续识别公式如下：

比较R_L和R_e的大小，判断电池此时所处充电模式，当R_L<R_e时，电池处于恒流充电模式，无需改变全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率；反之，检测控制模块将全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率调整为ω_cv/2π。

为了维持所提出系统输出模式切换前后输出电流、电压不会发生突变，检测控制模块将恒压输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_v调整为：

2)当所提出的无线电能传输系统处于恒压输出模式，则负载电阻持续识别公式如下：

比较R_L和R_e的大小，判断电池此时所处充电模式，当R_L>R_e时，电池处于恒压充电模式，无需改变全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率；反之，检测控制模块将全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率调整为ω_cc/2π，此时为了维持所提出系统输出模式切换前后输出电流、电压不会发生突变，检测控制模块将恒流输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_c调整为：

理论分析过程：

如图2所示，在恒压输出模式基波等效电路中，采用基波近似分析方法，可有：

因此根据KCL、KVL定律可有下式：

由于所提出的具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统的各参数满足式(1)和式(2)，因此可有

根据所提出系统设计时给定的未发生偏移时的互感M_p、及此时的全桥逆变模块MOS管栅极信号的移相角θ_p和识别到的M，可通过检测控制模块对全桥逆变模块MOS管门机信号的移相角进行控制完成移相调压，实现接收线圈偏移时的恒定电压输出，对应的移相角满足以下条件：

如图3所示，在恒流输出模式基波等效电路中，采用基波近似分析方法，可有：

因此根据KCL、KVL定律可有下式：

由于所提出的具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统的各参数满足式(1)和式(2)，因此可有

此时只要所提出系统的全桥逆变模块MOS管栅极信号的移相角满足以下条件，即可实现偏移情况下的恒定电流输出：

结合式(3)、(5)、式(8)可以得到此时互感M和负载电阻R_L的表达式：

在电池充电过程中，当所提出系统输出模式由恒流输出模式切换为恒压输出模式时，为了输出模式切换的前后，所提出系统的输出电流、电压不会发生突变，检测控制模块将恒压输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_v调整为：

而当所提出系统输出模式由恒压输出模式切换为恒流输出模式时，检测控制模块将恒流输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_c调整为：

由此本发明利用补偿拓扑的特性，基于简单的频率调节，实现了无线电能传输系统恒流输出模式和恒压输出模式间的切换，在耦合系数变化的情况下，仍可以维持理想的输出特性；在无需通信模块的情况下实现了对互感及负载电阻的准确识别，降低了所提出系统的复杂程度；通过补偿电感L_a的引入，避免大范围电阻变化导致的全桥整流电路输入谐波的急剧增加后使得全桥整流电路进入断续导通模式，抑制了负载电阻大范围变化所导致的全桥整流电路输入谐波的增加，增加系统谐波抑制能力。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，其特征在于，包括稳压直流电源、全桥逆变模块、原边补偿结构、原边发射线圈、副边接收线圈、副边补偿结构、整流滤波电路、负载电阻和检测控制模块，其中稳压直流电源与全桥逆变模块串联，实现直流电转换成高频交流电，原边补偿结构和原边发射线圈串联到全桥逆变模块的输出端，组成发射侧电路；副边发射线圈和副边补偿结构串联到整流滤波电路的输入端，整流滤波电路的输出端和负载电阻串联；检测控制模块对全桥逆变模块输出电压进行检测，对流过原边发射线圈的电流进行检测，并结合互感、负载电阻信息，对全桥逆变模块进行控制；

其中，所述稳压直流电源由直流电压源U_DC和电容C_d1并联组成；全桥逆变模块由4个MOS管Q1、Q2、Q3和Q4组成的全桥结构构成，MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极连接，MOS管Q3的S极和Q4的S极连接，MOS管Q1的S极和MOS管Q2的S极分别和MOS管Q3的D极和MOS管Q4的D极连接，MOS管Q1、MOS管Q2为全桥的上桥臂，MOS管Q3、MOS管Q4为下桥臂，MOS管Q1、MOS管Q4的控制信号相同，MOS管Q2、MOS管Q3的控制信号相同；原边补偿结构由补偿电容C1和补偿电感L1并联后再与补偿电容Cp串联构成；副边补偿结构为一个T型的补偿结构，其中补偿电容Cs直接和副边接收线圈Ls串联后连接到整流滤波电路的一个桥臂，副边接收线圈Ls、补偿电容Cs串联形成的支路的另一端经过补偿电感L3连接到整流滤波电路的另一个桥臂，补偿电容C2和补偿电感L2并联后和补偿电感La进行串联后构成一个并联支路和Ls、Cs串联形成的支路进行并联；整流滤波电路由4个二极管D1、D2、D3和D4构成全桥整流电路后并联大滤波电容Cd2构成，其中二极管D1、二极管D2的负极连接，二极管D3、二极管D4的正极连接，二极管D1、二极管D2的正极分别和二极管D3、二极管D4的负极连接；检测控制模块由电流测量模块、电压检测模块和MCU构成，电压检测模块对全桥逆变模块输出电压进行检测，电流检测模块对流过原边发射线圈的电流进行检测，将检测信息传递到MCU中，MCU通过计算对全桥逆变模块MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极信号的频率和移相角进行控制。

2.根据权利要求1所述的具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，其特征在于：原边补偿结构的参数满足以下条件：

原边补偿结构满足以下条件：

其中ω_cc、ω_cv分别为无线电能传输系统所给定的工作在恒流输出模式和恒压输出模式时对应的角频率。

3.根据权利要求1所述的具有恒流、恒压输出特性无线电能传输系统，其特征在于：副边补偿结构参数满足以下条件：

4.根据权利要求1所述的具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，其特征在于：工作流程为：

步骤1，控制全桥逆变模块MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极信号的频率分别为ω_cc/2π、ω_cv/2π，其中ω_cc、ω_cv分别为无线电能传输系统所给定的工作在恒流输出模式和恒压输出模式时对应的角频率，分别采集此时的原边发射电流和全桥逆变模块输出电压，计算互感以及负载电阻：

其中，M为互感，R_L为负载电阻，I_pc、I_pv分别为恒流输出模式和恒压输出模式对应的发射线圈电流，U_inc为恒流输出模式全桥逆变模块的输出电压，U_inv为恒压输出模式全桥逆变模块的输出电压；

步骤2，将负载电阻计算信息与锂电池充电时对应的充电模式切换临界电阻R_e进行比较，当R_L<R_e时，判断电池处于恒流充电模式；反之，则判段电池处于恒压充电模式；将互感计算信息和无线电能传输系统未发生偏移时的互感M_p进行比较，当M<M_p时，判断接收线圈此时发生偏移；反之，判断接收线圈没有发生偏移；

步骤3，调整全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角；

(1)如果无线电能传输系统处于恒流输出模式，且接收线圈线圈未发生偏移，或者无线电能传输系统处于恒压输出模式，且接收线圈线圈未发生偏移，此时无需对全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角进行更改；

(2)如果无线电能传输系统处于恒流输出模式，且接收线圈线圈发生偏移，此时对恒流输出模式下全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_c进行如下控制：

其中θ_p为接收线圈未发生偏移时的全桥逆变模块MOS管的栅极信号移相角；

(3)如果无线电能传输系统处于恒压输出模式，且接收线圈线圈发生偏移，此时对恒压输出模式下全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_v进行如下控制：

5.根据权利要求4所述的具有恒流、恒压输出特性的无线电能传输系统，其特征在于，还包括步骤4，对负载电阻进行持续识别，调整全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率和移相角，具体为：

(1)如果无线电能传输系统处于恒流输出模式，则负载电阻持续识别公式如下：

比较R_L和R_e的大小，当R_L<R_e时，判断电池处于恒流充电模式，无需改变全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率；反之，将全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率调整为ω_cv/2π，同时为了维持所提出系统输出模式切换前后输出电流、电压不会发生突变，将恒压输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_v调整为：

(2)如果无线电能传输系统处于恒压输出模式，则负载电阻持续识别公式如下：

比较R_L和R_e的大小，当R_L>R_e时，判断电池处于恒压充电模式，无需改变全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率；反之，将全桥逆变模块MOS管的栅极信号频率调整为ω_cc/2π，同时为了维持所提出系统输出模式切换前后输出电流、电压不会发生突变，将恒压输出模式下对应的全桥逆变模块MOS管的栅极信号的移相角θ_c调整为：