，以满 足负载的功率需求；
[0017] (3)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S1与谐波双向开关32的搭配使用，将系统输出功率分为0~P2、P 2~P3两个阶 段;如果系统输出功率在0~P2区间内，使基波双向开关S 1在周期T内始终处于关断状态，通 过控制双向开关S2在周期T内开通时间T2和基波双向开与谐波双向开*S 2同时关断时 间To的比例，实现系统输出功率在0~P2区间内连续可调；如果系统输出功率在P 2~P3区间 内，首先使双向开关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。
[0018] 有益效果，由于采用了上述方案，解决了电源能量利用率低和调功控制电路复杂 的问题，达到了本发明提高电源能量利用率以及在不加入复杂的控制电路条件下实现了输 出功率宽范围可调的目的。
【附图说明】：
[0019] 图1为本发明系统主电路结构图。
[0020] 图2为本发明系统输出功率调节示意图。
[0021] 图3为本发明系统输出功率仿真波形图。
[0022] 图中，1、直流电源;2、高频逆变单元;3、基波能量通路;4、谐波能量通路;5、整流滤 波单元;6、负载;7、原边控制单元;8、g[J边控制单元;9、基波原边补偿电感；10、基波原边补 偿电容；11、基波能量发射线圈电感；12、基波能量拾取线圈电感；13、基波副边补偿电容； 14、基波双向开关;15、谐波原边补偿电感;16、谐波原边补偿电容；17、谐波能量发射线圈电 感；18、谐波能量拾取线圈电感；19、谐波副边补偿电容;20、谐波双向开关;21、基波整流滤 波电路;22、谐波整流滤波电路；23、原边控制器DSP; 24、原边驱动电路;25、功率检测电路； 26、副边控制器DSP; 27、副边驱动电路
【具体实施方式】
[0023] 无线电能传输系统包括:直流电源1、高频逆变单元2、基波能量通路3、谐波能量通 路4、整流滤波单元5、负载6、原边控制单元7和副边控制单元8;直流电源1为高频逆变单元2 供电，原边控制单元7为高频逆变单元2的控制器;高频逆变单元2的输出端同时与基波能量 通路3的输入端和谐波能量通路4的输入端连接，基波能量通路3的输出端和谐波能量通路4 的输出端分别与二个整流滤波单元5输入端连接，整流滤波单元5的输出端与负载6连接，负 载6的反馈信号与副边控制单元8连接；。
[0024] 所述的高频逆变单元2:选用全桥逆变电路，基波能量通路3与谐波能量通路4并联 连接在高频逆变单元2的输出端。
[0025] 所述的基波能量通路3:由基波能量发射线圈电感11并联基波原边补偿电容10后 串联基波原边补偿电感9组成LCL谐振补偿结构，基波能量拾取线圈电感12串联基波副边补 偿电容13后再串联一个基波双向开关14组成，基波能量发射线圈电感11与基波能量拾取线 圈电感12采用松耦合磁路结构实现物理隔离;其中基波能量发射线圈电感11与基波原边补 偿电感9的电感值相等，在系统基波工作角频率ω处，基波能量发射线圈电感11与基波原边 补偿电容10满足谐振关系，基波能量拾取线圈电感12与基波副边补偿电容13满足谐振关 系，保证基波能量发射线圈电感11上恒流。
[0026] 所述的谐波能量通路4:由谐波能量发射线圈电感17并联谐波原边补偿电容16后 串联谐波原边补偿电感15组成LCL谐振补偿结构，谐波能量拾取线圈电感18串联谐波副边 补偿电容19后再串联一个谐波双向开关20组成，谐波能量发射线圈电感17与谐波能量拾取 线圈电感18采用松耦合磁路结构实现物理隔离;其中谐波能量发射线圈电感17与谐波原边 补偿电感15的电感值相等，在系统η(η = 3，5，7，9，……）次谐波工作角频率η ω处，谐波能量 发射线圈电感17与谐波原边补偿电容16满足谐振关系，谐波能量拾取线圈电感18与谐波副 边补偿电容19满足谐振关系，保证谐波能量发射线圈电感17上恒流。
[0027] 所述的整流滤波单元5:包括二极管011、012、013、014组成不可控整流电路后并联滤 波电容&形成基波整流滤波电路21，连接在基波能量通路3输出端;二极管D 21、D22、D23、D241 成不可控整流电路后并联滤波电容(： 2形成谐波整流滤波电路22,连接在谐波能量通路4输 出端;然后，基波整流滤波电路21与谐波整流滤波电路22串联后组成整流滤波单元5,为负 载供电。
[0028] 所述的原边控制单元7:由原边控制器DSP23和原边驱动电路24组成；原边控制器 DSP23的输出端与原边驱动电路24的输入端连接，原边驱动电路的输出端对高频逆变单元2 实施控制。
[0029] 所述的副边控制单元8:由功率检测电路25、副边控制器DSP26和副边驱动电路27 组成；功率检测电路25的输出端与副边控制器DSP26的输入端连接，副边控制器DSP26的输 出端与副边驱动电路27的输入端连接，副边驱动电路27的输出端对基波双向开关14与谐波 双向开关20实施控制。
[0030] 所述的一种输出功率可调节的无线电能传输系统的控制方法如下：
[0031] (1)当基波双向开关5:开通、谐波双向开关52断开时，无线电能传输系统工作于基 波通道能量独立供电模式，系统输出功率为Pi;当基波双向开关Si断开、谐波双向开关S2开 通时，无线电能传输系统工作于谐波能量通道独立供电模式，系统输出功率为P 2;当基波双 向开关S1与谐波双向开*S2同时开通时，无线电能传输系统工作于基波能量通道与谐波能 量通道并行供电模式，系统输出功率为P3 ;当基波双向开关Sl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;
[0032] (2)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5:与谐波双 向开关S 2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S2单独开通时间T2、基 波双向开关3:与谐波双向开关S 2同时开通时间T3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=(Pi*T 1+P2*T2+P3*T3+0*T Q)/T的大小，其中0< T0、T1、T2、T3 < T，To+Ti+h+Ts = T，且PXPKP3，使系统输出功率0~P3宽范围内连续可调，以满 足负载的功率需求；
[0033] (3)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~P2、P2~P 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 过控制双向开关&