[發(fā)明專利]一種感應(yīng)耦合式電能量無線傳輸裝置及傳輸方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610311285.X | 申請日： | 2016-05-12 |
| 公開（公告）號： | CN105827021B | 公開（公告）日： | 2018-01-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳文薌 | 申請（專利權(quán)）人： | 陳文薌 |
| 主分類號： | H02J50/10 | 分類號： | H02J50/10;H02J50/12 |
| 代理公司： | 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙)11548 | 代理人： | 李靜 |
| 地址： | 361005 福建省廈門市思*** | 國省代碼： | 福建;35 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 感應(yīng) 耦合 能量 無線 傳輸 裝置 方法 | ||
1.一種感應(yīng)耦合式電能量無線傳輸裝置，其特征在于：包括電源(1)、控制電路(2)、諧振槽(3)、次級能量拾取模塊(4)；所述諧振槽(3)由開關(guān)矩陣(31)、諧振電容(32)、第一電壓傳感器(33)、第一電流傳感器(34)、松耦合變壓器(35)構(gòu)成；所述次級能量拾取模塊(4)中安裝有第二電壓傳感器(41)和第二電流傳感器(42)；所述控制電路(2)的輸入端分別與第一電壓傳感器(33)、第一電流傳感器(34)、第二電壓傳感器(41)、第二電流傳感器(42)連接，所述控制電路(2)的輸出端與開關(guān)矩陣(31)連接；所述電源(1)的兩個端口分別連接到兩個開關(guān)矩陣(31)的一個選通端，所述諧振電容(32)的兩條引線分別連接到兩個開關(guān)矩陣(31)的另一個選通端；所述松耦合變壓器(35)由初級線圈(351)和次級線圈(352)構(gòu)成，所述初級線圈(351)的兩條引線分別連接到兩個開關(guān)矩陣(31)的公共端，所述次級線圈(352)的兩條引線分別連接到所述次級能量拾取模塊(4)的兩個輸入端；所述第一電壓傳感器(33)和第一電流傳感器(34)用于實時檢測諧振槽(3)的工作參數(shù)，并將檢測結(jié)果送往控制電路(2)；所述第二電壓傳感器(41)和第二電流傳感器(42)用于實時檢測次級能量拾取模塊(4)的工作參數(shù)，并將檢測結(jié)果送往控制電路(2)；所述控制電路(2)依據(jù)上述兩個檢測結(jié)果對所述開關(guān)矩陣(31)進(jìn)行控制，實現(xiàn)能量注入模式、自適應(yīng)諧振模式、關(guān)斷模式的軟開關(guān)轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)耦合式電能量無線傳輸裝置，其特征在于：所述開關(guān)矩陣(31)至少包括1個電子開關(guān)，所述電子開關(guān)為晶體管、場效應(yīng)管或IGBT管。
3.一種基于權(quán)利要求1或2所述的裝置進(jìn)行電能量無線傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢汗ぷ鲿r將一個能量傳輸周期分為三個模式：能量注入模式、自適應(yīng)諧振模式、關(guān)斷模式；
1)能量注入模式：控制電路(2)控制開關(guān)矩陣(31)將初級線圈(351)連接到電源(1)上，電源(1)向初級線圈(351)注入能量，通過松耦合變壓器(35)的耦合，一部分能量耦合到次級線圈(352)，并由能量拾取模塊(4)接收，完成無線能量傳遞；
2)自適應(yīng)諧振模式：控制電路(2)控制開關(guān)矩陣(31)將初級線圈(351)連接到諧振電容(32)上，諧振槽(3)以諧振電容(32)參數(shù)、初級線圈(351)參數(shù)、松耦合變壓器(35)次級反射到初級的等效參數(shù)為特征產(chǎn)生諧振，諧振過程中能量繼續(xù)通過松耦合變壓器(35)耦合到次級，由能量拾取模塊(4)接收，完成無線能量傳輸；
3)關(guān)斷模式：控制電路(2)控制初級線圈(351)既不與電源(1)連接、也不與諧振電容(32)連接，形成空斷狀態(tài)，諧振槽(3)中殘存的能量以電場能量形式存儲在諧振電容(32)中，松耦合變壓器(35)沒有進(jìn)行能量耦合，次級沒有獲得能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電能量無線傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢核隹刂齐娐?2)根據(jù)所需傳輸功率的大小確定能量注入模式的時間長度，通過調(diào)節(jié)能量注入模式、自適應(yīng)諧振模式、關(guān)斷模式維持時間的比例進(jìn)行傳輸能量的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電能量無線傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢翰煌ぷ髂Ｊ街g的過渡由控制電路(2)進(jìn)行控制，控制電路(2)接收第一電壓傳感器(33)和第二電壓傳感器(41)、第一電流傳感器(34)和第二電流傳感器(42)的輸出信號，根據(jù)接收到的信號判斷，進(jìn)行非線性規(guī)劃，控制開關(guān)矩陣(31)合理切換，實現(xiàn)不同模式之間的軟開關(guān)切換。
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