[發明專利]一種三相無線供電系統負載位置檢測及控制方法

有效

• 申請號: 201410655856.2
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104377841A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 夏晨陽;解光慶;陳國平;林克章;王衛;張楊;伍小杰
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種三相無線供電系統，其特征在于：該三相無線供電系統包括：直流電源、三相組合式逆變器、原邊補償機構、原邊線圈選擇開關、原邊磁能發射機構、副邊磁能拾取機構、副邊補償機構、副邊整流濾波電路以及負載；直流電源與三相組合式逆變器的輸入端連接，三相組合式逆變器的輸出端與原邊補償機構的輸入端連接，原邊補償機構的輸出端與原邊磁能發射機構連接，在原邊補償機構與原邊磁能發射機構之間連接有原邊線圈選擇開關；原邊磁能發射機構與副邊磁能拾取機構通過電磁感應原理相耦合，副邊磁能拾取機構通過副邊補償機構與副邊整流電路的輸入端連接，副邊整流電路的輸出端與并聯的副邊濾波電路和負載連接。

2.根據權利要求1所述的一種三相無線供電系統，其特征在于：所述的原邊磁能發射機構是由3組共3n個完全相同的正六邊形線圈按蜂窩狀排列組成的原邊線圈陣列，任一頂點處三個線圈分別來自A、B、C三個不同的組，原邊同相線圈采取復用逆變器的結構，原邊A、B、C三組線圈分別與三相組合式逆變器的三相輸出相連。

3.根據權利要求1所述的一種三相無線供電系統，其特征在于：所述的原邊線圈選擇開關與每個原邊線圈串聯，通過該開關控制原邊線圈的開通與關斷。

4.根據權利要求1所述的一種三相無線供電系統，其特征在于：所述的副邊磁能拾取機構僅包含一個拾取線圈，副邊整流濾波電路采用帶大電容濾波的二極管不控整流電路。

5.根據權利要求1所述的一種三相無線供電系統，其特征在于：所述的原邊補償機構和副邊補償機構的補償方式均采用串聯諧振補償，避免輸入直流電源與諧振補償電容發生短路。

6.根據權利要求1所述的一種三相無線供電系統，其特征在于：三相組合式逆變器采用電流滯環控制策略分別對三個單相逆變器單獨控制，給定三相參考電流幅值相等相位互差120°，保證三相組合式逆變器輸出三相對稱。

7.根據權利要求1所述的一種三相無線供電系統，其特征在于：原邊磁能發射機構中所有線圈的材料、尺寸、匝數、線圈繞向、電感參數完全一致。

8.權利要求1所述的一種三相無線供電系統的負載位置檢測方法，其特征在于：以射頻識別（RFID）技術作為檢測方法，DSP為控制器，通過原邊線圈選擇開關控制原邊線圈的選通與關斷，其具體檢測方法為：

1）在原邊線圈陣列中建立一個平面直角坐標系，根據線圈在坐標系中的位置對其進行編碼，其編碼原則為：規定原點處坐標為S_C(0，0)，設坐標系中某一C相線圈坐標為S_C(x，y)，則從其正上方第一個線圈開始按順時針方向旋轉一周各線圈的坐標依次為：S_A(x，y+1)、S_B(x+1，y)、S_A(x+1，y)、S_B(x，y-1)、S_A(x-1，y)、S_B(x-1，y)；

2）在所有原邊C相線圈中心位置粘貼電子標簽作為RFID系統應答器，標簽中的微芯片包含C相線圈坐標信息，在無線供電負載內部安裝RFID閱讀器，閱讀器天線在副邊磁能拾取機構的中心位置；

3）當有無線供電負載放到三相無線供電平臺上時，RFID閱讀器接收到感應磁場范圍內標簽天線發回的載波信號，通過對載波信號的解調和編碼將信號送入DSP控制器獲取標簽內C相線圈坐標信息，當RFID閱讀器接收到來自標簽天線發出的載波信號時，接收到的載波信號的個數即與副邊磁能拾取機構發生耦合的C相線圈個數；

4）通過編碼器將原邊線圈陣列的A、B、C三組線圈所對應的原邊線圈選擇開關分別與DSP的通用I/O端口聯接，根據所檢測到C相線圈數量和坐標信息，通過DSP控制原邊線圈選擇開關開通負載所在位置處某一頂點上三個線圈作為系統原邊磁能發射線圈。