[發明專利]一種千瓦級無線電能傳輸方法

有效

• 申請號: 201210064461.6
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN102545399A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 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

1.一種千瓦級無線電能傳輸方法，其使用的千瓦級無線電能傳輸裝置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；該方法包括以下步驟：

(1)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；

(2)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，使所述的千瓦級無線電能傳輸裝置達到最優的電能傳輸；

(3)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。

2.根據權利要求1所述的千瓦級無線電能傳輸方法，其中頻率控制器由頻率采樣板一、頻率采樣板二和邏輯控制器構成；頻率采樣板一與頻率采樣板二功能相同，用于將正弦波信號轉換為方波信號；邏輯控制器檢測千瓦級正弦波電能輸送器的頻率fs和千瓦級電能接收器的頻率fr。

3.根據權利要求2所述的千瓦級無線電能傳輸方法，其中邏輯控制器通過對千瓦級正弦波電能輸送器的頻率fs與千瓦級電能接收器的頻率fr的調整，使頻率fs和fr趨于一致，從而使無線電能傳輸裝置兩側達到諧振頻率狀態，實現無線電能的最優傳遞。

4.根據權利要求2所述的千瓦級無線電能傳輸方法，其中邏輯控制器通過A1與A2控制可調諧振輸出電感中鐵芯與可調諧振輸出電感的相對位置來調節可調諧振輸出電感L12的電感量，通過A3、A4、A5選擇對應電容開關的接通與斷開來調節可調諧振輸出電容C12的電容值，從而通過L12、C12的調節改變千瓦級正弦波電能輸送器的頻率fs；通過A6與A7控制可調諧振接收電感中鐵芯與可調諧振接收電感的相對位置來調節可調諧振接收電感L22的電感量，通過A8、A9、A10選擇對應電容開關的接通與斷開來調節可調諧振接收電容C22的電容值，從而通過L22、C22的調節改變千瓦級電能接收器的頻率fr。

5.根據權利要求2所述的千瓦級無線電能傳輸方法，其中邏輯控制器的頻率調節邏輯流程為：

第一步：頻率預調節準備

第二步：頻率邏輯判斷

第三步：頻率可調節器件動作過程

第四步：報警處理過程

第五步：頻率調整結束。

6.根據權利要求5所述的千瓦級無線電能傳輸方法，其中在第一步頻率預調節準備中，

1)通過外部頻率預調節按鈕進行程序選擇；

2)將主回路電源斷開；

3)將信號發生器接入回路中；

4)將影響頻率的可變單元調節到合適的位置；

5)設定諧振允許偏差頻率范圍和電容閥值；

6)采集回路中的兩個頻率，計算頻率誤差。

7.根據權利要求5所述的千瓦級無線電能傳輸方法，其中在第二步頻率邏輯判斷中，

1)當兩個頻率的差值較大時，通過可調諧振電容進行調節匹配；

2)當兩個頻率的差值較小時，通過可調諧振電感進行調節匹配；

3)當兩個頻率的差值小于諧振允許偏差時，認為兩頻率為諧振狀態；

4)有大于兩個的頻率時，可以先調節相關器件使輸出側頻率小于接收側的任意一個頻率，然后再調節接收側的頻率，使兩側的頻率誤差在諧振誤差允許的范圍內。也可以采用相反的方法或采用向中間頻率值靠近的調節方法。

8.根據權利要求5所述的千瓦級無線電能傳輸方法，其中在第三步頻率可調節器件動作過程中，

1)對可調諧振電容的調節：通過兩頻率的差值與電容閥值的倍數關系，對相應的電容進行調節；調節方式為選擇相對應的電容開關進行關斷或接通動作；

2)對可調諧振電感的調節：當兩頻率的差值小于電容閥值，同時又大于允許偏差時，對可調諧振電感進行調節；

3)可調器件可以為自動調節方式或手動調節方式。