[實用新型]一種添加雙端阻抗變換網絡的諧振式無線電能傳輸系統

有效

• 申請號: 201520120838.4
• 申請日: 2015-03-01
• 公開（公告）號: CN204992792U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 王學梅;王振亞;張波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種添加雙端阻抗變換網絡的諧振式無線電能傳輸系統，其特征在于包括高頻功率源模塊(I)、傳輸線圈模塊(II)、原邊阻抗變換網絡(N1)、副邊阻抗變換網絡(N2)及負載(R_L)；其中高頻功率源模塊(I)由理想電壓源(U_S)與內阻(R_S)串聯組成，為系統提供電能；傳輸線圈模塊(II)包括發射線圈(TX)和接收線圈(RX)，其中發射線圈(TX)等效為由發射線圈內阻(R_L1)、發射線圈電感(L1)和發射線圈諧振電容(C1)形成的RLC串聯諧振模式，接收線圈(RX)等效為由接收線圈內阻(R_L2)、接收線圈電感(L2)和接收線圈諧振電容(C2)形成的RLC串聯諧振模式；原邊阻抗變換網絡(N1)的輸入端與高頻功率源模塊的輸出端相連，輸出端與傳輸線圈模塊(II)中的發射線圈(TX)相連；副邊阻抗變換網絡(N2)的輸入端與傳輸線圈模塊(II)中的接收線圈(RX)相連，輸出端與負載(R_L)相連。

2.根據權利要求1所述的一種添加雙端阻抗變換網絡的諧振式無線電能傳輸系統，其特征在于發射線圈內阻(R_L1)和接收線圈內阻(R_L2)均包括歐姆內阻和輻射內阻；發射線圈(TX)和接收線圈(RX)滿足關系：ω為系統角頻率，滿足ω＝2πf，L₁為發射線圈電感，C₁為發射線圈諧振電容，L₂為接收線圈電感，C₂為接收線圈諧振電容，即發射線圈(TX)和接收線圈(RX)在系統頻率下發生串聯諧振，另外發射線圈(TX)和接收線圈(RX)之間的互感大小為M。

3.根據權利要求2所述的一種添加雙端阻抗變換網絡的諧振式無線電能傳輸系統，其特征在于傳輸線圈模塊(II)中的發射線圈(TX)和接收線圈(RX)之間的距離在電磁波半個波長以內；發射線圈(TX)和接收線圈(RX)的間距不小于頻率分叉范圍。

4.根據權利要求1所述的一種添加雙端阻抗變換網絡的諧振式無線電能傳輸系統，其特征在于，負載(R_L)為純阻性質、阻感性質或者阻容性質。

5.根據權利要求1所述的一種添加雙端阻抗變換網絡的諧振式無線電能傳輸系統，其特征在于，原邊阻抗變換網絡(N1)和副邊阻抗變換網絡(N2)中均由儲能元件組成，儲能元件包括電容和電感，原邊阻抗變換網絡(N1)和副邊阻抗變換網絡(N2)的電路形式為L型、T型或∏型。