[發明專利]一種無線電能傳輸方法及其系統

在審

• 申請號: 202110735176.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113328531A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 程晨聞;陳婷;花為;鄧富金
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J50/05
• 分類號: H02J50/05
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉慧

1.一種無線電能傳輸方法，其特征在于，所述電容耦合器為無需外置并聯電容的強耦合容性能量傳輸結構。

2.一種無線電能傳輸系統，包括電容耦合器發射極板和接收極板，其特征在于，所述發射極板電壓和接收極板電壓之間的相位差設計為90°。

3.根據權利要求2所述的一種無線電能傳輸系統，其特征在于，所述系統采用LC串并聯諧振網絡和LC并串聯諧振網絡的組合來設計原邊和副邊的補償拓撲。

4.根據權利要求2所述的一種無線電能傳輸系統，其特征在于，所述電容耦合器的發射極板和接收極板兩端沒有并聯電容。

5.根據權利要求2所述的一種無線電能傳輸系統，其特征在于，所述系統包含高頻全橋逆變電路、電感Lf1電容Cf1和電感L1的原邊LCL補償電路、包含兩塊發射極板P1、P2和兩塊接收極板P3、P4的電容耦合器、包含電感L2電容Cf2和電感Lf2的副邊LCL補償電路、負載電阻RL，原邊LCL補償電路的左側與高頻全橋逆變電路相連，原邊LCL補償電路的右側與電容耦合器的兩塊發射極板相連接，副邊LCL補償電路的左側與電容耦合器的兩塊接收極板相連接，副邊LCL補償電路的右側與負載電阻RL相連接；高頻全橋逆變電路的輸入電壓為Vdc,高頻全橋逆變電路輸出電壓的基波分量為V1；電容耦合器的等效激勵電流源模型包含發送極板側的自電容C1，接收極板側的自電容C2，發射極板側的激勵電流源IM1，接收極板側的激勵電流源IM2，其中，IM1＝-jω0CMVC2,IM2＝-jω0CMVC1,ω0為系統的諧振角頻率，CM為電容耦合器的互電容。

6.根據權利要求2所述一種無線電能傳輸系統，其特征在于，所述系統包括以下六個模塊：模塊1為阻抗分別為jZ1和(-jZ1)的LC串并聯諧振網絡，模塊2為jZ2和(-jZ2)的LC并串聯諧振網絡，模塊3為阻抗分別為jZ3和(-jZ3)的LC串并聯諧振網絡，模塊4為阻抗為(-jZ4)的電容，模塊5為阻抗分別為jZ5和(-jZ5)的LC串并聯諧振網絡，模塊6為阻抗為jZ6的電感。

7.根據權利要求4所述一種無線電能傳輸系統，其特征在于，所述電壓V1經過模塊1得到恒流輸出Ia，然后經過模塊2得到恒壓輸出Va，再經過模塊3得到恒流輸出IM1，然后由電容耦合器的激勵電流源模型可得到恒壓輸出VC2,再經過模塊5得到恒流輸出IRL，，模塊4為電容耦合器在接收極板側的等效自電容，模塊6的作用是為了實現電容耦合器接收極板側的阻抗為純阻性，jZ1等效于電感Lf1的阻抗，(-jZ1)和jZ2的并聯電路等效于電容Cf1的阻抗，(-jZ2)和jZ3的串聯電路等效于電感L1的阻抗，(-jZ3)和(-jZ4)分別等效于電容耦合器發射極板和接收極板側的自電容C1和C2的阻抗，jZ5,(-jZ5),和jZ6分別等效于電感L2，電容Cf2和電感Lf2的阻抗；此時，補償網絡是LCL-LCL結構。

8.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質記錄有權利要求1所述的一種無線電能傳輸方法。

9.一種計算執行裝置，其特征在于，所述計算執行裝置用于計算權利要求1所述的一種無線電能傳輸方法。

10.一種無線電能傳輸服務器，其特征在于，所述服務器包括權利要求8所述的一種存儲介質。