[發明專利]一種中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置

有效

• 申請號: 201210064442.3
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN102593962A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 崔玉龍;范好亮;劉會軍;楊利強;陳瑞英;范建波;王銳;李賀遷;朱金華
• 申請（專利權）人: 崔玉龍
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其包括千瓦級正弦波電能輸送器、千瓦級電能接收器和頻率控制器，其中千瓦級正弦波電能輸送器從電網接收電能，向千瓦級電能接收器無線傳遞電能，千瓦級正弦波電能輸送器和千瓦級電能接收器之間是通過互感發生聯系；千瓦級電能接收器通過千瓦級正弦波電能輸送器產生的磁場獲取電能，供后續負載使用；頻率控制器能夠采集千瓦級正弦波電能輸送器的頻率和千瓦級電能接收器的頻率，并根據調節流程對千瓦級正弦波電能輸送器或千瓦級電能接收器進行調節，從而使千瓦級正弦波電能輸送器的頻率和千瓦級電能接收器的頻率達到共振狀態，使所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置達到最優的電能傳輸。

2.根據權利要求1所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其中，中等距離范圍為5cm至50cm之間的距離。

3.根據權利要求2所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其中，千瓦級正弦波電能輸送器由電流源、諧振能量補充電路和諧振能量輸出電路組成；諧振能量補充電路由開關元件一(SW1)和開關元件二(SW2)構成，按規定的頻率與相位將電能補充給諧振能量輸出電路；諧振能量輸出電路由諧振輸出電容、諧振輸出線圈、可調諧振輸出電容、可調諧振輸出電感組成，諧振輸出電容、諧振輸出線圈、可調諧振輸出電容、可調諧振輸出電感構成諧振系統；該諧振系統用于設定千瓦級正弦波電能輸送器頻率，且實現能量分別在諧振輸出電容、諧振輸出線圈、可調諧振輸出電容、可調諧振輸出電感中以磁場和電場形式交換，在諧振輸出線圈中產生規定頻率的諧振電流，以及使諧振輸出線圈中的諧振電流形成能夠在電能傳輸范圍內變換的交變磁場；

千瓦級電能接收器，其用于接收經諧振輸出線圈耦合過來的交變磁場的磁場能量；千瓦級電能接收器由諧振接收電容、諧振接收線圈、可調諧振接收電容和可調諧振接收電感組成，諧振接收電容、諧振接收線圈、可調諧振接收電容、可調諧振接收電感用于設定千瓦級電能接收器的頻率；

頻率控制器用來調整千瓦級正弦波電能輸送器的頻率和千瓦級電能接收器的頻率，使千瓦級正弦波電能輸送器的頻率和千瓦級電能接收器的頻率相同，使千瓦級電能接收器在規定空間內接收到最優的諧振能量。

4.根據前述任一權利要求所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其特征在于，千瓦級正弦波電能輸送器頻率與千瓦級電能接收器頻率范圍在50KHZ-1MHZ，中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置傳輸的電能功率范圍0-30KW，諧振輸出線圈與諧振接收線圈間空間距離5-50cm。

5.根據前述任一權利要求所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其特征在于，頻率控制器通過調節可調諧振輸出電容或可調諧振輸出電感來調整千瓦級正弦波電能輸送器頻率，使千瓦級正弦波電能輸送器的頻率與千瓦級電能接收器的頻率同步。

6.根據前述任一權利要求所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其特征在于，頻率控制器通過檢測諧振輸出線圈兩端電壓波形確定輸出頻率大小。

7.根據前述任一權利要求所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其特征在于，頻率控制器通過調節可調諧振接收電容或可調諧振接收電感來調整千瓦級電能接收器頻率，使千瓦級電能接收器的頻率與千瓦級正弦波電能輸送器的頻率同步。

8.根據前述任一權利要求所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其特征在于頻率控制器通過檢測負載上的電壓波形，確定接收頻率的大小。

9.根據前述任一權利要求所述的中等距離千瓦級無線電能傳輸裝置，其中，諧振輸出線圈和諧振接收線圈采用銅管(或銅線)繞制，為單匝或多個單匝并聯結構，諧振輸出線圈和諧振接收線圈中線圈尺寸為10cm～45cm，匝間距離為0.1-5cm，諧振輸出線圈和諧振接收線圈為圓形或方形或多邊形。