1.一种地面和车载可调lcc谐振无线充电系统,其特征是:包括地面单元和车载单元,所述地面单元包括依次耦接的全桥电路、地面可调lcc谐振网络和地面发射单元,以及耦接所述全桥电路和地面可调lcc谐振网络的地面控制单元,所述全桥电路用于耦接外部电源;所述车载单元包括依次耦接的车载接收单元、车载可调lcc谐振网络、同步整流电路,以及耦接车载可调lcc谐振网络和同步整流电路的车载控制单元,所述同步整流电路用于耦接负载电池充电,所述地面/车载可调lcc谐振网络包括至少一个基于功率管调节其容值的可变电容,所述地面/车载控制单元基于充电过程中的参量变化,通过控制所述地面/车载可调lcc谐振网络功率管的占空比改变所述可变电容的容值,进而调节地面/车载可调lcc谐振网络的容抗使地面/车载单元工作在磁耦合谐振状态,其中所述充电过程中的参量变化包括外部电源、负载电池的电压和/或线圈偏移量的变化;所述地面控制单元还用于调节所述全桥电路的移相角。
2.根据权利要求1所述的无线充电系统,其特征是:所述地面可调lcc谐振网络包括电感lp1、电容cp1、可变电容cp2和功率管qp1、qp2,电感lp1的一端和电容cp1的一端耦接地面发射单元的一个输入端,电感lp1的另一端耦接全桥电路的一个输出端,电容cp1的另一端耦接可变电容cp2的一端和功率管qp1的漏极,可变电容cp2的另一端和功率管qp2的漏极耦接全桥电路的另一个输出端和地面发射单元的另一个输入端,功率管qp1和qp2的源极耦接,功率管qp1和qp2的栅极耦接地面控制单元。
3.根据权利要求1所述的无线充电系统,其特征是:所述车载可调lcc谐振网络包括电感ls1、电容cs1、可变电容cs2和功率管qs1、qs2;电感ls1的一端和电容cs1的一端耦接车载接收单元的一个输出端,电感ls1的另一端耦接同步整流电路的一个输入端,电容cs1的另一端耦接可变电容cs2的一端和功率管qs1的漏极,可变电容cs2的另一端和功率管qs2的漏极耦接车载接收单元的另一个输出端和同步整流电路的另一个输入端,功率管qs1和qs2的源极耦接,功率管qs1和qs2的栅极耦接车载控制单元。
4.根据权利要求2所述的无线充电系统,其特征是:所述地面发射单元包括地面线圈和地面补偿网络,所述地面补偿网络包括串接于地面线圈两端的电容cp3和cp4;所述地面控制单元基于外部电源的电压、负载电池的电压和线圈偏移量变化调节地面可调lcc谐振网络的容抗,使得:
其中,ω=2πf,f为谐振频率;ωlp1为电感lp1的阻抗;
5.根据权利要求3所述的无线充电系统,其特征是:所述车载接收单元包括车载线圈和车载补偿网络,所述车载补偿网络包括串接于车载线圈两端的电容cs3和cs4;所述车载控制单元基于负载电池的电压变化调节车载可调lcc谐振网络的容抗,使得:
其中,ω=2πf,f为谐振频率;ωls1为电感ls1的阻抗;
6.根据权利要求4所述的无线充电系统,其特征在于:所述地面线圈由多股利兹线串联或并联,环绕在圆形或方形绝缘盘中。
7.根据权利要求5所述的无线充电系统,其特征在于:所述车载线圈由多股利兹线串联或并联,环绕在圆形或方形绝缘盘中。
8.根据权利要求1-7任一项所述的无线充电系统,其特征是:所述全桥电路包括四个功率管和四个电容,组成移相全桥电路,所述功率管内部集成二极管,所述地面控制单元耦接所述功率管的栅极,通过调节所述功率管的导通和关断调节所述移相全桥电路的移相角。
9.根据权利要求8所述的无线充电系统,其特征在于:所述同步整流电路包括功率管qs3、qs4,电感ls2、ls3和电容ce1,电感ls2的一端和功率管qs3的漏极耦接车载可调lcc谐振网络的一个输出端,电感ls2的另一端耦接电感ls3的一端和电容ce1的一端,用于耦接负载电池的正极;功率管qs3的源极耦接功率管qs4的源极和电容ce1的另一端,用于耦接负载电池的负极,功率管qs4的漏极和电感ls3的另一端耦接车载可调lcc谐振网络的另一个输出端,所述功率管qs3和qs4的栅极耦接车载控制单元。