[實用新型]一種基于嵌套結構變壓器的非接觸式能量傳輸系統

有效

• 申請號: 201420688665.1
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN204168145U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉金鳳;王旭東;閆美存;于勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

1.一種基于嵌套結構變壓器的非接觸式能量傳輸系統，初級變換部分（1）、轉換部分（2）和次級變換部分（3），其特征在于：所述初級變換部分包括控制器（1-1）和全橋逆變電路（1-2），轉換部分包括嵌套結構變壓器，次級變換部分包括整流橋（3-1）、濾波電路（3-2）和電機轉子勵磁繞組（3-3）；

所述嵌套結構變壓器為磁罐變壓器，包括初級磁罐鐵芯（2-1）、次級磁罐鐵芯（2-2）、外骨架（2-3）、內骨架（2-4）、外繞組（2-5）和內繞組（2-6），所述初級磁罐鐵芯（2-1）和次級磁罐鐵芯（2-2）均為內部中空的圓柱體，所述外骨架（2-3）和內骨架（2-4）均為空心圓柱體，內骨架（2-4）的外壁半徑小于外骨架（2-3）的內壁半徑，所述外繞組（2-5）繞制在外骨架（2-3）的外壁上，內繞組（2-6）繞制在內骨架（2-4）的外壁上，所述外繞組（2-5）為中間帶抽頭式繞組，所述內骨架（2-4）嵌插在外骨架（2-3）的空腔內，嵌插后的外骨架（2-3）和內骨架（2-4）置于初級磁罐鐵芯（2-1）和次級磁罐鐵芯（2-2）扣合的空腔內，所述濾波電路（3-2）包括濾波電感（3-2-1）和濾波電容（3-2-2）；

所述初級變換部分（1）的控制器（1-1）輸出端與全橋逆變電路（1-2）的控制端建立連接，全橋逆變電路（1-2）的輸出端與磁罐變壓器的內繞組（2-6）建立連接，磁罐變壓器的外繞組（2-5）與整流橋的（3-1）輸入端建立連接，整流橋（3-1）的輸出端依次串聯整流電感（3-2-1）和電機轉子勵磁繞組（3-3），所述濾波電容（3-2-2）并聯在電機轉子勵磁繞組（3-3）的兩端，所述次級磁罐鐵芯（2-2）與電機轉子勵磁繞組（3-3）同軸轉動。

2.根據權利要求1所述一種基于嵌套結構變壓器的非接觸式能量傳輸系統，其特征在于：所述全橋逆變電路包括第一開關管（V1）、第二開關管（V2）、第三開關管（V3）和第四開關管（V4），第一開關管（V1）和第三開關管（V3）串聯組成第一半橋，第二開關管（V2）和第四開關管（V4）串聯組成第二半橋，串聯后的第一開關管（V1）和第三開關管（V3）與串聯后的第二開關管（V2）和第四開關管（V4）并聯連接，每個開關管的柵極均連接在控制器（1-1）的輸出端，第一開關管（V1）的漏極和第二開關管（V2）的漏極接入電源，第三開關管（V3）的源極和第四開關管（V4）的源極接地，第一開關管（V1）和第三開關管（V3）組成的第一半橋的中點連接內繞組（2-6）的輸出端，第二開關管（V2）和第四開關管（V4）組成的第二半橋的中點連接內繞組（2-6）的輸入端。

3.根據權利要求2所述一種基于嵌套結構變壓器的非接觸式能量傳輸系統，其特征在于：所述整流橋（3-1）包括第一二極管（D1）和第二二極管（D2），第一二極管（D1）設在外繞組正向輸入端，第二二極管（D2）設在外繞組反向輸入端。

4.根據權利要求3所述一種基于嵌套結構變壓器的非接觸式能量傳輸系統，其特征在于：所述第一開關管（V1）、第二開關管（V2）、第三開關管（V3）和第四開關管（V4）均為開關晶體管。