[發(fā)明專利]艞板一體式無線電能傳輸裝置及其耦合機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111004095.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN113726026B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳國(guó)東;胡凱;何旭濤;唐春森;李世強(qiáng);王智慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司舟山供電公司;浙江舟山海洋輸電研究院有限公司;重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J50/10
• 分類號(hào): H02J50/10;H02J50/70;H02J50/90;B60L53/12;B60L53/126
• 代理公司: 重慶敏創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50253
• 代理人: 陳千

1.艞板一體式無線電能傳輸裝置，其特征在于：包括固定在船舶艞板背面上的能量拾取模塊，以及固定在岸基上的能量發(fā)射模塊；

所述能量發(fā)射模塊設(shè)有岸基發(fā)射線圈及用于調(diào)節(jié)所述岸基發(fā)射線圈水平位置的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述岸基發(fā)射線圈沿岸基邊緣的方向呈長(zhǎng)軌道型；

所述能量拾取模塊設(shè)有船載接收線圈以及安裝在所述船載接收線圈中心的對(duì)位機(jī)構(gòu)和測(cè)距傳感器；

所述對(duì)位機(jī)構(gòu)用于在船舶艞板放下在岸基上時(shí)，供所述自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)，以調(diào)節(jié)所述岸基發(fā)射線圈從初始位置沿平行于岸基邊緣的方向移動(dòng)到對(duì)齊所述船載接收線圈的中心的位置；所述測(cè)距傳感器用于測(cè)量所述船載接收線圈到岸基地面的距離d，并根據(jù)距離d，計(jì)算所述岸基發(fā)射線圈沿垂直于岸基邊緣的方向移動(dòng)后與岸基邊緣的距離h，供所述自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)獲取距離h從而調(diào)整所述岸基發(fā)射線圈移動(dòng)至與岸基邊緣相距h的位置，使所述岸基發(fā)射線圈的中心對(duì)準(zhǔn)所述船載接收線圈的中心；

其中，L表示船舶艞板的長(zhǎng)度，L₁表示船載接收線圈的中心距離近船端的距離，Q表示船舶艞板的端部離岸基邊緣的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艞板一體式無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述能量發(fā)射模塊還包括與所述岸基發(fā)射線圈層級(jí)設(shè)置的發(fā)射端磁芯，所述發(fā)射端磁芯與所述岸基發(fā)射線圈形狀相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的艞板一體式無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述能量拾取模塊包括與所述船載接收線圈層級(jí)設(shè)置的接收端磁芯、磁屏蔽板，所述接收端磁芯與所述船載接收線圈形狀相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的艞板一體式無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述磁屏蔽板與所述船載接收線圈同寬，與所述岸基發(fā)射線圈同長(zhǎng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艞板一體式無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述岸基發(fā)射線圈與所述船載接收線圈均采用D型線圈。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的艞板一體式無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述船載接收線圈短于并窄于所述岸基發(fā)射線圈。

7.艞板一體式無線電能傳輸裝置的耦合機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，所述耦合機(jī)構(gòu)包括權(quán)利要求1～6任一項(xiàng)所述的岸基發(fā)射線圈和船載接收線圈，其特征在于，方法包括步驟：

S1、確定系統(tǒng)的工作頻率、輸入電壓、輸出電壓、輸出電流和耦合機(jī)構(gòu)的傳輸距離；

S2、根據(jù)系統(tǒng)功率等級(jí)設(shè)計(jì)船載接收線圈的形狀、尺寸；

S3、遍歷優(yōu)化岸基發(fā)射線圈的長(zhǎng)度對(duì)船載接收線圈前后偏移的影響；

S4、根據(jù)岸基發(fā)射線圈的長(zhǎng)度對(duì)船載接收線圈前后偏移的影響確定岸基發(fā)射線圈的長(zhǎng)度；

S5、遍歷優(yōu)化岸基發(fā)射線圈的寬度對(duì)船載接收線圈角度偏移的影響；

S6、根據(jù)岸基發(fā)射線圈的寬度對(duì)船載接收線圈角度偏移的影響確定岸基發(fā)射線圈的寬度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的艞板一體式無線電能傳輸裝置的耦合機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，在所述步驟S4中，確定的岸基發(fā)射線圈的長(zhǎng)度對(duì)船載接收線圈前后偏移的影響為：在前偏移50cm到后偏移50cm范圍內(nèi)互感波動(dòng)率在±3％以內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的艞板一體式無線電能傳輸裝置的耦合機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)方法，在所述步驟S6中，確定的岸基發(fā)射線圈的寬度對(duì)船載接收線圈角度偏移的影響為：在偏移角度α從0°到15°變化范圍內(nèi)互感波動(dòng)率在±3％以內(nèi)。