amp;在周期T内开通时间T 2和基波双向开与谐波双向开*S2同时关断时 间To的比例，实现系统输出功率在0~P 2区间内连续可调；如果系统输出功率在P2~P3区间 内，首先使双向开关S 2在周期T内始终处于开通状态，然后通过控制基波双向开在周期T 内开通时间T3的长短，实现系统输出功率在P2~P3区间内连续可调。
[0034] 为了使本发明的目的、
【发明内容】
和有益效果更加清楚，下面将结合附图对本发明 作进一步的详细描述：
[0035] 实施例1:图1所示为本发明系统结构示意图，本发明系统包括直流电源、高频逆变 单元、基波能量通路、谐波能量通路、整流滤波单元、负载、原边控制单元和副边控制单元。
[0036] 所述的直流电源Uin可由市电经整流滤波获得，也可直接使用直流电压进行供电。
[0037] 所述的高频逆变单元可选择半桥、全桥或推挽式逆变电路，本发明使用四只功率 开关管G1-G4组成H桥高频逆变电路。基波能量通路与谐波能量通路并联连接在高频逆变单 元的输出端。
[0038] 所述的基波能量通路组成包括:基波原边补偿电感Lal和基波原边补偿电容Cp1，其 中基波原边补偿电容Cp 1与基波能量发射线圈电感1^并联后再与基波原边补偿电感Lal串 联，构成LCL谐振补偿网络，其中L al、CPdPLP1满足式（1)关系，以保证基波能量发射线圈电感 上恒流。基波能量拾取线圈电感Lsi串联基波副边补偿电容Csi后再串联一个基波双向开关 组成串联补偿结构，其基波副边补偿电容Cs 1与基波能量拾取线圈电感Ls1满足式(2)关系。 基波能量发射线圈电感与基波能量拾取线圈电感采用松耦合磁路结构实现物理隔离。
[0039]
[0040]
[0041 ]其中ω是系统高频逆变电路输出方波频率。
[0042]所述的谐波能量通路在本文中以三次谐波为例，其结构组成包括:谐波原边补偿 电感La2和谐波原边补偿电容Cp2，其中谐波原边补偿电容Cp2与谐波能量发射线圈电感1^ 2并 联后再与基波原边补偿电感La2串联，构成LCL谐振补偿网络，其中La2、C P2和Lp2满足式⑶关 系，以保证谐波能量发射线圈电感上恒流。谐波能量拾取线圈电感Ls 2串联谐波副边补偿电 容Cs2后再串联一个基波双向开关组成串联补偿结构，其谐波副边补偿电容Cs 2与谐波能量 拾取线圈电感Ls2满足式(4)关系。谐波能量发射线圈电感与谐波能量拾取线圈电感采用松 耦合磁路结构实现物理隔离。
[0043]
[0044]
[0045] 所述的整流滤波单元由基波整流滤波电路和谐波整流滤波电路构成，具体包括： 快恢复二极管Dii-Dw组成基波全桥整流电路后加滤波电容Cr滤波，组成基波整流滤波电路； 快恢复二极管D2I-D24组成的谐波全桥整流电路后加滤波电容C2滤波，组成谐波整流滤波电 路;最后，基波整流滤波电路和谐波整流滤波电路串联组成整流滤波单元。
[0046] 所述的原边控制单元由原边控制器和驱动电路构成，其中原边控制器选用DSPjg 动电路由光耦隔离和功率放大两部分电路构成。
[0047] 所述的副边控制单元由功率检测电路、副边控制器和驱动电路构成，其中副边控 制器选用DSP;功率检测电路与系统输出端相连，可检测系统负载所需的输出功率;驱动电 路由光耦隔离和功率放大两部分电路构成。
[0048] 参见图1，根据电路知识，可得基波能量通路中参数有如下关系：
[0049]
[0050]
[0051]
[0052]
[0053]
[0054]其中，UO为逆变输出方波电压，Uin为直流电压，U1为基波能量通路逆变输出基波电 压有效值，Ip1为基波能量通路基波能量发射线圈电感上电流有效值，Us1为基波能量通路开 路电压有效值，Uo 1为基波能量通路整流滤波后电压。
[0055] 由式(5)可知，在UO的所有谐波中，三次谐波的电压最高，能量最大，所以本发明以 三次谐波设计谐波能量通路各项参数。根据电路相关知识，可得图1中谐波能量通路中参数 关系：
[0056]
[0057]
[0058]
[0059] U〇2=1.2Us2 (13)其中，1]2为谐波能量通路逆变输出基波电压有效值，Ip 2为谐波 能量通路谐波能量发射线圈电感上电流有效值，Us2为谐波能量通路开路电压有效值，U02为 谐波能量通路整流滤波后电压。
[0060] 通过控制基波双向开和谐波双向开关52的开通和关断，实现基波能量通路和 谐波能量通路的接入和切出，从而达到控制系统输出功率的目的。
[0061] 当基波双向开关5:开通、谐波双向开关S2断开时，无线电能传输系统中仅有基波能 量通路工作，系统输出功率Pi为：
[0062]
[0063]当基波双向开断开、谐波双向开关S2开通时，无线电能传输系统中仅有谐波能 量通路工作，系统输出功率P2为：
[0064]
[0065] 当基波双向开关5:与谐波双向开关S2同时开通时，无线电能传输系统中基波能量 通路与谐波能量通路共同工作，系统输出功率P 3为：
[0066]
[0067] 当基波双向开关Si与谐波双向开关S2同时关断时，无线电能传输系统中无能量通 路工作，系统输出功率为0。
[0068] 根据负载所需系统输出功率要求的不同，通过控制基波双向开关S1与谐波双向开 关S2在周期T内，基波双向开关Si单独开通时间Τι、谐波双向开关S 2单独开通时间T2、基波双 向开关3:与谐波双向开关S2同时开通时间T 3以及基波双向开关5:与谐波双向开关S2同时关 断时间To的长短，来控制系统输出功率P的大小，使系统输出功率宽范围内连续可调，以满 足负载的功率需求。在系统输出功率P满足如下关系：
[0069]
[0070] 鉴于谐波能量通道独立供电模式下的系统传输效率较基波通道能量独立供电模 式时高，所以本系统以系统传输效率为参考依据，优先保障谐波能量通道工作时间，通过基 波双向开关S 1与谐波双向开关32的搭配使用，将系统输出功率分为0~Ρ2、Ρ2~Ρ 3两个阶段； 如果系统输出功率在〇~P2区间内，使基波双向开关S1在周期T内始终处于关断状态，通过控 制谐波双向开关&在周期T内开通时间T 2和基波双向开与谐波双向开*S2同时关断时 间To的比例，从而实现系统输出功率在0~P 2区间内连续可调；如果系统输出功率在P2~P3 区间内，首先使谐波双向开关S2在周期T内始终处于开通状态，然后通过控制基波双向开关 S1在周期T内开通时间T3的长短，从而实现系统输出功率在P2~P 3区间内连续可调。
[0071] 图2为本发明系统输出功率调节示意图，在周期T秒内，通过基波双向开关的5:与 谐波双向开关S2的搭配使用，控制T 1、T2、T3、To的长短改变图中输出功率的大小，易知其同一 周期内的等效输出功率得以改变，从而实现