[發明專利]諧振跟蹤式非接觸多路供電裝置及供電方法

有效

• 申請號: 202010215733.2
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111342566B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 劉彥明;李小平;邢自康;韓高;李謙
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/40;H02J50/70
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 閔媛媛

1.一種諧振跟蹤式非接觸多路供電裝置，其特征在于，開關電源電路（102）輸出端連接至MOS半橋電路組（103），構成大功率激勵源，其中MOS半橋電路組（103）由多個開關可控的MOS半橋逆變電路并聯構成；每組MOS半橋逆變電路連接一條電能發射回路（104），每條電能發射回路（104）分別由諧振電容、電能發射線圈（401）串聯形成諧振回路，所有電能發射回路（104）通過耦合結構進行非接觸能量傳輸；電壓采樣器（110）對電能發射回路（104）的電壓進行取樣；所述供電裝置還包括頻率調諧回路（109）、電壓調節電路（112）和功率容量調節電路（113）；

所述電壓調節電路（112）包括比較放大器，電壓調節電路（112）輸入端的一路為電壓采樣信號，電壓采樣器（110）輸出的電壓采樣信號通過高頻檢波濾波電路（111）接比較放大器；另一路為參考電壓信號，參考電壓源（116）輸入參考電壓信號至比較放大器，比較放大器的輸出端接開關電源電路（102），控制電壓幅度，構成激勵電壓自動調節環路；

所述功率容量調節電路（113）包括除法電路、半橋開關控制電路，功率容量調節電路（113）的輸入端有兩路，一路通過參考功率源（114）輸入參考功率信號至除法電路；另一路為電壓采樣器（110）輸出的電壓采樣信號，通過高頻檢波濾波電路（111）接除法電路，除法電路的輸出端依次接半橋開關控制電路、浮柵驅動器（115），其中半橋開關控制電路由多組觸發電壓不同的開關電路構成，每個開關電路輸出控制一組MOS半橋逆變電路，控制同時運行的MOS半橋逆變電路并行數量，構成功率容量控制調節環路；

所述耦合結構由電能發射線圈（401）、發射端磁芯（402）、電能接收線圈（105）、接收端磁芯（404）構成，電能發射線圈（401）以相同的匝數同向繞在發射端磁芯上（402），多路相同的電能發射線圈（401）并聯，并在磁路上形成線性疊加關系，構成一組電感值大小相同的發射線圈；電能接收線圈（105）繞在接收端磁芯（404）上，與發射端形成耦合，發射端磁芯（402）和接收端磁芯（404）結構相同、位置相對。

2.根據權利要求1所述的一種諧振跟蹤式非接觸多路供電裝置，其特征在于，所述頻率調諧回路（109）包括過零檢測器、鑒相器、壓控震蕩器，電流采樣器（108）對電能發射回路（104）的電流進行取樣，電流采樣器（108）的輸出端依次連接過零檢測器、鑒相器、壓控震蕩器后輸出至浮柵驅動器（115）；電能發射回路（104）的激勵電壓信號通過鑒相器輸出至浮柵驅動器（115），浮柵驅動器（115）控制MOS半橋電路組（103）中MOS管通斷頻率，構成激勵頻率自動調節環路。

3.根據權利要求1所述的一種諧振跟蹤式非接觸多路供電裝置，其特征在于，所述電能發射回路（104）由電能發射線圈（401）和諧振電容構成，所有諧振電容的電容大小相同。

4.根據權利要求1所述的一種諧振跟蹤式非接觸多路供電裝置，其特征在于，所述電能接收線圈（105）通過整流及穩壓電路（106）與負載（107）相連。