[發明專利]一種集成式耦合機構及補償線圈參數確定方法

在審

• 申請號: 202210344534.0
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114977536A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 高欣芳;冉安杰;冀晨露;王義;楊中平;林飛
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 董越

1.一種集成式耦合機構，其特征在于，包括：原邊線圈、副邊線圈、補償線圈、第一磁芯、第二磁芯，

所述第一磁芯和所述第二磁芯相對設置，所述原邊線圈設置在所述第一磁芯上與所述第二磁芯相對的一面，所述副邊線圈設置在所述第二磁芯上與所述第一磁芯相對的一面；所述原邊線圈與所述副邊線圈相互之間為非對稱結構；

所述補償線圈集成在所述原邊線圈上遠離所述第一磁芯的一面，所述補償線圈包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈設置在所述第二線圈內側，所述第一線圈和所述第二線圈反向串聯繞制。

2.根據權利要求1所述的集成式耦合機構，其特征在于，

所述原邊線圈、副邊線圈、補償線圈各自為對稱結構。

3.根據權利要求1所述的集成式耦合機構，其特征在于，

所述補償線圈與所述原邊線圈解耦；

所述補償線圈與所述副邊線圈耦合。

4.根據權利要求1所述的集成式耦合機構，其特征在于，通過如下步驟確定所述第一線圈和第二線圈的邊長和匝數：

獲取所述第一線圈和第二線圈的邊長和匝數分別取不同值時，補償線圈的自感、補償線圈與副邊線圈的互感、補償線圈與原邊線圈的互感、原邊線圈與副邊線圈的互感；

若補償線圈的自感、補償線圈與副邊線圈的互感、補償線圈與原邊線圈的互感、原邊線圈與副邊線圈的互感滿足第一預設條件，則將當前第一線圈和第二線圈的邊長和匝數確定為所述集成式耦合機構中第一線圈和第二線圈的邊長和匝數。

5.根據權利要求4所述的集成式耦合機構，其特征在于，若補償線圈的自感、補償線圈與副邊線圈的互感、補償線圈與原邊線圈的互感、原邊線圈與副邊線圈的互感滿足第一預設條件，在執行將當前第一線圈和第二線圈的邊長和匝數確定為所述集成式耦合機構中第一線圈和第二線圈的邊長和匝數的步驟之前，還包括：

確定以當前第一線圈和第二線圈作為補償線圈時，所述原邊線圈和副邊線圈在預設偏移范圍內，所述集成式耦合機構的輸出功率；

若所述原邊線圈和副邊線圈在預設偏移范圍內，所述集成式耦合機構的輸出功率滿足第二預設條件，執行將當前第一線圈和第二線圈的邊長和匝數確定為所述集成式耦合機構中第一線圈和第二線圈的邊長和匝數的步驟。

6.根據權利要求4或5所述的集成式耦合機構，其特征在于，所述第一預設條件為：

M_pr＝0，

其中，L_r表示所述補償線圈的自感，M_rs表示補償線圈與副邊線圈的互感，M_ps表示原邊線圈與副邊線圈的互感，U_in表示輸出高頻交流電壓，P_out表示額定輸出功率，M_pr表示原邊線圈與補償線圈的互感。

7.根據權利要求5所述的集成式耦合機構，其特征在于，所述第二預設條件為：

其中，P′_out表示偏移過程中的輸出功率，P_out表示額定輸出功率。

8.一種補償線圈參數確定方法，其特征在于，應用于如權利要求1-3中任一項所述的集成式耦合機構，所述方法包括：

確定第一線圈和第二線圈的邊長和匝數取不同值時，補償線圈的自感、補償線圈與副邊線圈的互感、補償線圈與原邊線圈的互感、原邊線圈與副邊線圈的互感；

若補償線圈的自感、補償線圈與副邊線圈的互感、補償線圈與原邊線圈的互感、原邊線圈與副邊線圈的互感滿足第一預設條件，則將當前第一線圈和第二線圈的邊長和匝數確定為所述集成式耦合機構中第一線圈和第二線圈的邊長和匝數。