交变磁场，并将其整流成直 流电压，供无线充电接收端变换器完成电路的上电和初始化；
[0078] S4、无线充电接收端变换器上电后，会根据当前状态，通过负载调制的方式，向无 线充电发射变换器发送电压输送指令；
[0079] S5、无线充电发射端变换器接收到电压输送指令后，控制输出端的电压，同时，无 线充电接收端变换器也将感应到的测量数据传输至发射单元，供上位机使用。
[0080] 上述基于磁场隔离的高压阻隔供电方法中：
[0081] 步骤Sl中，无线充电发射端变换器上电后，会定期发射短脉冲，用于检测无线充 电接收端是否放置在充电区域；短脉冲信号在接收线圈L2上体现为正弦波信号，如图12所 示；如果未检测到无线充电接收端，则循环继续发射脉冲信号，如果检测到接收端，则短脉 冲会根据接收端反馈回来的通讯信号延长脉冲时间，如果满足充电条件，则进入充电模式。
[0082] 步骤S2中，步骤Sl中的脉冲信号经过线圈，变成交变的磁场，向外界发射。
[0083] 步骤S3中，无线充电接收端变换器中，如图10所示，无线充电接收端变换器的工 作首先需要储能电容C3获得一个初始电压，使无线充电接收端变换器上电，以激活无线充 电接收端变换器的单片机，在激活接收端的过程中，四个MOS管（Q11、Q12、Q13和Q14)都是 关断的，靠晶体二极管进行工作。无线充电接收端线圈一旦放置到充电区域，无线充电接收 端线圈Ll将会在无线充电发射端产生的磁场中感应出交流电压，无线充电接收端会将交 流电压整流成直流电压，用以完成无线充电接收端电路的上电和初始化。一旦初始化被完 成，单片机会控制开关管Q15和开关管Q16,通过投卸电容Cll和投卸电容C12来改变系统 的谐振频率，从而在无线充电发射端变换器和无线充电接收端变换器之间建立通讯。
[0084] 在S4中，开关管Q15和开关管Q16定时的开通或关断，将投卸电容Cll和投卸电 容C12定时的投入电路或切开，此时会改变系统的谐振频率，导致无线充电接收线圈Ll上 的电压突变，这就使得无线充电线圈Ll上的交流电压包络线调制出一个通讯信号，无线充 电接收端变换器调制的通讯信号会通过磁场的耦合，传到无线充电发射端电感L2上，这样 就形成了一个通讯的调制信号，如图11所示。
[0085] 通过采集VC对地的电压，将信号解调制之后，得到一个纯数字信号，此信号送入 单片机的捕获口，视为第一路检测信号，视为codel。
[0086] VC上的电压体现的是视在功率，包含有功成分和无功成分，在全负载范围内，有 功成分和无功成分的强弱是变化的，可能导致codel通讯失效。为此，增加另一路检测信 号，该通讯通过采集Ir进行解调制，视为 C〇de2。Ir是发射端的输入电流，体现了有功分 量，当负载量比较大的时候，code2通讯会比较强，通过参数设计，让code2和codel的通讯 在全负载范围内形成互补，并将根据通讯的丢失情况，交替地切换两路通讯信号（ C〇de2和 codel)，以保障通讯的可靠性。
[0087] Codel和code2的工作逻辑如图10所示。无线充电发射端变换器上电初始，先启 动codel通讯，如果检测到有无线充电接收端变换器存在，则进入充电；否则，更换成C〇de2 通讯，检测是否存在无线充电接收端变换器，如果两路通讯均未检测到无线充电接收端变 换器，则循环检测，直到检测到有无线充电接收端变换器，并进入充电模式。
[0088] 在充电模式下，如果通讯信号长时间丢失，则切换一次通讯，看是否由于通讯信号 不良导致的通讯丢失，如果通讯切换之后，能收到通讯，则继续工作在充电模式，如果通讯 仍然丢失，则认为无线充电接收端变换器已经不在充电范围内，无线充电发射端变换器进 入待机，继续检测通讯，直到检测到无线充电接收端变换器。
[0089] 在S5中，无线充电接收端变换器将输出电压给定发送给无线充电发射端变换器， 由无线充电发射端变换器调节接收端的输出电压，得到期望的输出电压VI，如图6所示。同 时，单片机会控制四个MOS管（Qll，Q12, Q13和Q4)工作在同步整流状态，提高系统效率。 输出电压Vl可以经过后级DC/DC电路进一步变换成所需的电压。
[0090] 所述基于磁场隔离的高压阻隔供电方法，还包括无线充电发射端变换器的闭环控 制过程，其控制步骤如下：
[0091] 由输入电压给定给当前输入电压做差，得到一个电压前馈误差值；该误差值经过 PID算法之后，得到输入电压前馈。
[0092] 该输入电压前馈与输入电压反馈共同作用，用于调节输出电压VI。
[0093] 无线充电接收端变换器中的同步整流的实现方式如下：
[0094] 无线充电接收端变换器的检测电容C14两端的电压，当电压大于零的时候，桥式 整流器中，MOS管Qll和MOS管Q14开通，MOS管Q12和MOS管Q13关闭，电压通过MOS管 Ql 1、储能电容C13 (包含后级负载）和MOS管Q14形成回路，由于MOS管的等效阻抗远小于 二极管，因此，跟MOS管并联的二极管在实际上被旁路掉（二极管通常为MOS管的寄生二极 管），可以降低功耗。
[0095] 当电压小于零的时候，桥式整流器中，MOS管Q12和MOS管Q13开通，MOS管Qll和 MOS管Q14关闭，电压通过MOS管Q13、储能电容C13 (包含后级负载）和MOS管Q12形成回 路，同样也是旁路掉MOS管并联的二极管，以降低功耗。
[0096] Vl的稳压是通过如下方式得到的：
[0097] 开关管Q15和开关管Q16定时的开通和关断，将投卸电容Cll和投卸电容C12定 时的投入电路和切开，这样就形成了一个通讯的调制信号，如图11所示。
[0098] 开关管Q15和开关管Q16开通时，强行切入投卸电容Cll和投卸电容C12,此时会 改变系统的谐振频率，导致无线充电接收线圈Ll上的电压突变，这就使得无线充电线圈Ll 上的交流电压包络线调制出一个通讯信号，此信号内包含当前输出的电压和电流信息。这 个调制信号通过无线充电接收线圈，耦合到无线充电发射线圈L2,让无线充电发射线圈L2 上存在一个同频的调制信号。
[0099] 无线充电发射端变换器的电路通过解调制，将完整的通讯信号送到单片机进行处 理，单片机通过提取通讯信号中包含的当前输出的电压和电流信息，进行闭环控制。
[0100] 磁场隔离供电实现过程为：无线充电发射端变换器从低压区配电取电，并通过桥 式整流器整流为直流电源，然后通过无线充电发射端变换器和发射线圈L2,利用PFM或PWM 方式将电能变成高频交变磁场，磁场可以穿透高压仓和低压仓的隔板，在无线充电接收端 线圈上感应出交变的电压，通过无线充电接收端变换器，把交变的电压整定成直流电，并对 传感器供电；无线充电接收端变换器在获取初始电压使得无线充电接收端变换器电路上电 后，会通过负载调制方式，给无线充电发射端变换器发送指令，无线充电发射端变换器根据 指令可以控制输出端的电压，使其电压保持稳定，同时，无线充电接收端变换器也可以将传 感器的测量数据通过负载调制的方式传输到发射端，以供上位机使用。
[0101] 下面详细描述一下基于磁场隔离的高压阻隔供电的闭环控制方法，如图8所示； 图8中，体现第j个误差帧，i是第i拍。（j，i)意思是第j个误差帧中的第i拍控制；
[0102] 是当前误差帧形成的电流环输入给定；
[0103] 是当前输出电