1.一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统,包括发射端和接收端,其特征在于,所述发射端包括输入交流电源、双绕制交流变压器、整流滤波电路、DC/DC模块、单管逆变发射电路、第一控制模块和驱动电路模块,所述接收端包括接收电路、高频包络解调网络、用电负载、过零检测模块和第二控制模块;
所述输入交流电源连接在所述双绕制交流变压器的初级绕组上,所述双绕制交流变压器的一个次级绕组经过所述整流滤波电路后与所述DC/DC模块连接,所述DC/DC模块的一个输出端串接所述双绕制交流变压器的另一个次级绕组后与所述单管逆变发射电路的一端连接,所述DC/DC模块的另一个输出端与所述单管逆变发射电路的另一端连接,所述单管逆变发射电路通过开关元件改变电路工作模态使得发射线圈输出高频磁场;所述接收电路通过磁场耦合获取无线能量,并通过所述高频包络解调网络后为所述用电负载供电,所述第二控制模块通过所述过零检测模块获取所述接收电路的输出包络电压状态从而得到控制信号,并发送至所述第一控制模块,所述第一控制模块获取所述控制信号,并通过所述驱动电路模块控制所述DC/DC模块和所述单管逆变发射电路中的开关元件。
2.根据权利要求1所述的一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统,其特征在于,所述单管逆变发射电路包括串行连接的谐振电感、发射线圈和谐振电容,在所述发射线圈上并联设置补偿电容,在所述谐振电容上并联设置开关元件。
3.根据权利要求1或2所述的一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统,其特征在于,所述DC/DC模块包括级联设置的Buck降压拓扑单元和Boost升压拓扑单元。
4.根据权利要求3所述的一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统,其特征在于,所述单管逆变发射电路和所述DC/DC模块中的开关元件均为增强型NMOS管。
5.根据权利要求1所述的一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统,其特征在于,所述第一控制模块上连接有第一蓝牙模块,所述第二控制模块上连接有第二蓝牙模块,所述第一控制模块和所述第二控制模块之间通过蓝牙通信传输所述控制信号。
6.一种如权利要求1‑5任一所述的一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:检测接收电路输出包络电压状态;
S2:判定是否处于欠包络状态,如果是,则控制所述DC/DC模块降压,并返回步骤S1;否则进入步骤S3;
S3:判定是否处于过包络状态,如果是,则控制所述DC/DC模块升压,并返回步骤S1;否则进入步骤S4;
S4:判定是否处于最佳包络状态,如果是,则控制所述DC/DC模块维持,否则返回步骤S1循环进行。
7.根据权利要求6所述的一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统的控制方法,其特征在于,通过所述过零检测模块检测所述接收电路输出包络电压状态,并由所述第二控制模块判定其包络状态并形成控制信号。
8.根据权利要求6或7所述的一种单管逆变交流包络调制无线电能传输系统的控制方法,其特征在于,所述DC/DC模块包括级联设置的Buck降压拓扑单元和Boost升压拓扑单元,所述第一控制模块通过所述驱动电路模块控制所述Buck降压拓扑单元或/和所述Boost升压拓扑单元中的开关元件实现降压和升压控制。