[發明專利]基于電流幅值的諧振式無線電能傳輸的調諧方法及系統

在審

• 申請號: 201711487074.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108282028A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 劉琛;孟偉;趙晉斌;王永坤;劉昌詠
• 申請（專利權）人: 上海廣為美線電源電器有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種基于電流幅值的諧振式無線電能傳輸的調諧方法及系統，包括：對諧振器位于磁耦合諧振無線電能傳輸系統發射端的諧振部分和位于磁耦合諧振無線電能傳輸系統接收端的諧振部分進行并行控制；調節發射端和接收端的諧振部分中電容的容值，使得發射端和接收端在同一個諧振頻率下達到諧振狀態。本發明能夠避免復雜公式的推導，節省了時間成本，其適用性更強，受線圈、電容寄生電感及電容影響較小，使用方便快捷。

技術領域

本發明涉及電學技術領域，具體地，涉及一種基于電流幅值的諧振式無線電能傳輸的調諧方法及系統。

背景技術

無線電能傳輸(wireless power transfer，WPT)指的是電能從電源到負載的一種沒有經過電氣直接接觸的能量傳輸方式。根據傳輸的機理的不同，無線電能傳輸主要分為微波、激光、感應耦合、磁耦合諧振、電場耦合方式等。在諸多的無線電能傳輸方式中，磁耦合諧振式能量傳輸技術由于傳輸距離遠、對傳輸介質依賴小、方向性要求較低等優勢，是當前無線電能傳輸技術研究領域中主要的研究熱點。然而，在磁耦合諧振無線電能傳輸形式中，確定發射線圈回路和接受線圈回路中的諧振點目前主要靠理論計算得出，通過調節可調節電容來達到諧振狀態。由于制作工藝而不可避免會產生電容的寄生電感和電阻、電感的寄生電容和電阻等，尤其是在諧振頻率較高情況下，上述因素無法忽略，即造成理論計算計算過程復雜，且誤差較大，無法滿足實際應用。并且對于不同的導線來說，例如利茲線、漆包線等多種導線，理論推導出的結論不具有普適性，重復計算時間成本較高。此外，由于電路模型非理想化，不同應用場景存在差異，電路相對比較復雜，需要進行復雜的公式推導才能得出結論。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于電流幅值的諧振式無線電能傳輸的調諧方法及系統。

根據本發明提供的一種基于電流幅值的諧振式無線電能傳輸的調諧方法，包括：

步驟1：對諧振器位于磁耦合諧振無線電能傳輸系統發射端的諧振部分和位于磁耦合諧振無線電能傳輸系統接收端的諧振部分進行并行控制；

步驟2：調節發射端和接收端的諧振部分中電容的容值，使得發射端和接收端在同一個諧振頻率下達到諧振狀態。

較佳的，所述步驟2具體包括：在所述諧振部分施加正弦電壓，在連續調節所述電容的容值的同時監測所述諧振部分的電流，在電流幅值達到最大值時發生諧振，此時電容的容值即所需調節到的容值。

較佳的，所述諧振部分為包含電阻、電感以及電容的串聯諧振電路，根據公式B為電流幅值大小，A為正弦電壓幅值大小，R為電阻值，通過調節電容大小使檢測到的電流幅值大小達到B的值。

根據本發明提供的一種基于電流幅值的諧振式無線電能傳輸的調諧系統，包括：

諧振器剝離模塊：對諧振器位于磁耦合諧振無線電能傳輸系統發射端的諧振部分和位于磁耦合諧振無線電能傳輸系統接收端的諧振部分進行并行控制；

電容調節模塊：調節發射端和接收端的諧振部分中電容的容值，使得發射端和接收端在同一個諧振頻率下達到諧振狀態。

較佳的，所述電容調節模塊在所述諧振部分施加正弦電壓，在連續調節所述電容的容值的同時監測所述諧振部分的電流，在電流幅值達到最大值時發生諧振，此時電容的容值即所需調節到的容值。

較佳的，所述諧振部分為包含電阻、電感以及電容的串聯諧振電路，根據公式B為電流幅值大小，A為正弦電壓幅值大小，R為電阻值，通過調節電容大小使檢測到的電流幅值大小達到B的值。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：

1、本發明能夠避免復雜公式的推導，節省了時間成本；