[實用新型]一種多米諾骨牌結(jié)構(gòu)的多負載無線電能傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022655712.0
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN214255867U
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 張波;孫淑彬;屈羽虎;方亮;李敏
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/50
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種多米諾骨牌結(jié)構(gòu)的多負載無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括1個發(fā)射單元(00)、M+1個中繼單元(11,21,…,M1,N1)、M個接收-發(fā)射單元(12,22,…,M2)和1個接收單元(N2)；所有單元的排列順序為發(fā)射單元、第1個中繼單元、第1個接收-發(fā)射單元、第2個中繼單元、第2個接收-發(fā)射單元、以此類推，直至第M個中繼單元、第M個接收-發(fā)射單元，最后分別為第N個中繼單元和接收單元，其中，M＝1、2、……、N-1；

所述發(fā)射單元(00)由1個交流電壓源、1個發(fā)射補償電容(C_T0)和1個發(fā)射線圈(L_T0)依次串聯(lián)而成，所述交流電壓源的工作角頻率為ω，基波有效值為U₀；每一個中繼單元(i1)均由1個中繼接收線圈(L_i1)、1個中繼補償電容(C_Ii)和1個中繼發(fā)射線圈(L_i2)依次串聯(lián)而成，其中i＝1、2、……、N；每一個接收-發(fā)射單元(j2)的組成均為：1個接收線圈(L_Rj)和1個接收補償電容(C_Rj)串聯(lián)構(gòu)成一個諧振腔，1個發(fā)射線圈(L_Tj)和1個發(fā)射補償電容(C_Tj)串聯(lián)構(gòu)成另一個諧振腔，兩個諧振腔分別并聯(lián)于相應的接收負載(R_j)兩端，其中j＝1、2、……、M；所述接收單元(N2)由1個接收線圈(L_RN)、1個接收補償電容(C_RN)和相應的接收負載(R_N)依次串聯(lián)而成；

所述發(fā)射單元(00)的發(fā)射線圈(L_T0)和第1個中繼單元(11)的中繼接收線圈(L₁₁)通過電磁耦合構(gòu)成第1個松耦合變壓器(#11)；第1個到第N個中繼單元以及第1個到第M個接收-發(fā)射單元之間的連接關系為：第j個中繼單元的中繼發(fā)射線圈與第j個接收-發(fā)射單元的接收線圈通過電磁耦合構(gòu)成第2×j個松耦合變壓器(#j2)，第j個接收-發(fā)射單元的發(fā)射線圈與第j+1個中繼單元的中繼接收線圈通過電磁耦合構(gòu)成第2×j+1個松耦合變壓器(#(j+1)1)；最后，第N個中繼單元(N1)的中繼發(fā)射線圈(L_N2)和接收單元(N2)的接收線圈(L_RN)通過電磁耦合構(gòu)成第2×N個松耦合變壓器(#N2)；所述系統(tǒng)依次通過第1個到第2×N個松耦合變壓器來進行電能的無線傳輸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多米諾骨牌結(jié)構(gòu)的多負載無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)射單元(00)的發(fā)射補償電容(C_T0)的容值按照C’_T0＝1/(ω²L’_T0)選取，L’_T0表示發(fā)射單元(00)的發(fā)射線圈(L_T0)的電感值；所述中繼單元的中繼補償電容(C_Ii)的容值按照C’_Ii＝1/[ω²(L’_i1+L’_i2)]取值，L’_i1和L’_i2表示中繼單元的中繼接收線圈(L_i1)和中繼發(fā)射線圈(L_i2)的電感值；所述接收-發(fā)射單元的接收補償電容(C_Rj)、發(fā)射補償電容(C_Tj)分別按照C’_Rj＝1/(ω²L’_Rj)、C’_Tj＝1/(ω²L’_Tj)取值，其中L’_Rj和L’_Tj表示接收-發(fā)射單元的接收線圈(L_Rj)和發(fā)射線圈(L_Tj)的電感值；所述接收單元的接收補償電容(C_RN)的容值按照C’_RN＝1/(ω²L’_RN)取值，其中L’_RN表示接收單元的接收線圈(L_RN)的電感值。