[發(fā)明專利]動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011629742.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112721672B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙金曉;潘峰
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱宇龍自動化有限公司
• 主分類號: B60L53/122
• 分類號: B60L53/122
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

1.一種動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：高頻逆變器(1)、地面發(fā)射線圈(2)、切換開關(guān)矩陣(3)、發(fā)射端補(bǔ)償電容(4)、車載接收線圈(5)和地面雷達(dá)發(fā)射裝置(6)，其中，

所述高頻逆變器(1)安裝于路面發(fā)射端，用于產(chǎn)生高頻交變電流為所述地面發(fā)射線圈(2)供電；

所述地面發(fā)射線圈(2)用于根據(jù)所述高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，以向所述車載接收線圈(5)傳輸能量；

所述切換開關(guān)矩陣(3)用于控制所述地面發(fā)射線圈(2)的導(dǎo)通方式，以改變所述地面發(fā)射線圈(2)中電流的換向，令不同段所述地面發(fā)射線圈(2)進(jìn)入開啟或待機(jī)工作模式，其中，所述切換開關(guān)矩陣(3)有1號至n號個切換開關(guān)；

所述發(fā)射端補(bǔ)償電容(4)用于補(bǔ)償所述地面發(fā)射線圈(2)中的無功能量；

所述車載接收線圈(5)安裝于車輛底部，用于拾取所述地面發(fā)射線圈(2)在空間中激發(fā)的高頻交變磁場，并產(chǎn)生感應(yīng)電壓為車載電池供電；

所述地面雷達(dá)發(fā)射裝置(6)安裝于所述地面發(fā)射線圈(2)的中心位置，用于發(fā)射信號檢測車輛的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述高頻逆變器(1)的輸出頻率為10kHz～200kHz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述地面發(fā)射線圈(2)為長直線圈結(jié)構(gòu)，線圈匝數(shù)為2N_p，其中，N_p為正整數(shù)，外圈發(fā)射線圈的匝數(shù)和內(nèi)圈發(fā)射線圈的匝數(shù)均為N_p。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射線圈外圈通過所述1號切換開關(guān)與所述內(nèi)圈發(fā)射線圈相連接，根據(jù)所述地面發(fā)射線圈(2)的總長度，將所述地面發(fā)射線圈(2)平均分配為N段，相鄰的兩端發(fā)射線圈內(nèi)圈通過一個切換開關(guān)進(jìn)行連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述切換開關(guān)矩陣(3)中每個切換開關(guān)均包括2個正向開關(guān)(31)、2個正向開關(guān)補(bǔ)償電容(33)和2個負(fù)向開關(guān)(32)，其中，每個正向開關(guān)(31)和每個負(fù)向開關(guān)(32)均由2個MOSFET開關(guān)反向并聯(lián)組成；所述正向開關(guān)補(bǔ)償電容(33)用于補(bǔ)償當(dāng)前段地面發(fā)射線圈的自感；所述正向開關(guān)(31)與所述正向開關(guān)補(bǔ)償電容(33)連接后串聯(lián)進(jìn)入內(nèi)圈發(fā)射線圈中；所述負(fù)向開關(guān)(32)并聯(lián)于內(nèi)圈發(fā)射線圈中；所述正向開關(guān)(31)與負(fù)向開關(guān)(32)同一時刻僅有一組導(dǎo)通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述地面雷達(dá)發(fā)射裝置(6)為N個，均勻分布于每段地面發(fā)射線圈的中心位置，利用所述地面發(fā)射線圈(2)產(chǎn)生的高頻交變電流檢測車輛所在位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，

當(dāng)所述切換開關(guān)矩陣(3)的正向開關(guān)(31)導(dǎo)通時，內(nèi)圈發(fā)射線圈中的電流方向保持不變，內(nèi)圈發(fā)射線圈和外圈發(fā)射線圈中電流的方向相同，產(chǎn)生主磁通向車載接收線圈(5)供電；

當(dāng)所述切換開關(guān)矩陣(3)的負(fù)向開關(guān)導(dǎo)通時，內(nèi)圈發(fā)射線圈中的電流換向，內(nèi)圈發(fā)射線圈和外圈發(fā)射線圈中電流的方向相反，產(chǎn)生磁場在空間中相互抵消，不會產(chǎn)生漏磁輻射。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)無線供電系統(tǒng)的漏磁場調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)車輛行駛至第一段地面發(fā)射線圈上方區(qū)域時，導(dǎo)通2號切換開關(guān)的負(fù)向開關(guān)(32)和1號切換開關(guān)，3號至n號切換開關(guān)中的正向開關(guān)(31)，則此時第1段地面發(fā)射線圈中內(nèi)圈發(fā)射線圈中的電流方向保持不變，內(nèi)圈發(fā)射線圈和外圈發(fā)射線圈中電流的方向相同，產(chǎn)生主磁通向接收線圈供電；第2段到第N段發(fā)射線圈中內(nèi)圈發(fā)射線圈和外圈發(fā)射線圈中電流的方向相反，產(chǎn)生磁場在空間中相互抵消，不會產(chǎn)生漏磁輻射。