【技术实现步骤摘要】
一种无线能量传输装置
本专利技术涉及电能传输领域,特别涉及一种无线能量传输装置。
技术介绍
最早在19世纪末,著名科学家尼古拉·特斯拉提出了无线输电的概念,随着半导体功率开关器件和电力电子变换技术的发展,基于磁场耦合感应式的无线能量传输技术,才逐渐步入实用阶段。能量传输原理与传统变压器相同,原边电感线圈受高频交流电的激励产生交变的电磁场,使得副边电感线圈产生感应电动势为负载提供能量。而无线能量传输系统中,原副边电感线圈之间没有铁芯导磁,这使得系统的互感偏低,耦合系数一般为5%~30%,限制了系统所能传输的功率大小。由于原副边电感线圈在空间上互不约束,不同的间距和横/纵向偏移量都将改变系统的耦合系数,此外,出于对功率因数和输出能力的考虑,系统需要在谐振频率下工作时,因此逆变器输出电流的频率也会改变系统的工作状态,而现有的无线能量传输装置中采用高频逆变器进行输出电压大小的调整,高频逆变电路在调节电压大小的过程中会对高频逆变器输出的交流电的波形产生很大的影响,若要获得较好的波形还需调整高频逆变器的频率,进而无法实时保证其在谐振频率下工作,如何使无线能量传输装置既能实时工 ...
【技术保护点】
一种无线能量传输装置,其特征在于,所述无线能量传输装置包括降压电路、高频逆变电路、原边补偿电路、分离式变压器、副边补偿电路、电流调理电路;所述降压电路的输入端接入直流电,所述降压电路的输出端与所述高频逆变电路的输入端连接;所述降压电路用于对所述直流电进行降压,并将降压后的直流电输送给所述高频逆变电路;所述高频逆变电路的输出端与所述原边补偿电路输入端连接所述高频逆变电路用于将所述降压后的直流电转成谐振频率下的高频交流电,并将所述高频交流电输出给所述原边补偿电路;所述原边补偿电路的输出端与所述分离式变压器的输入端相连接;所述原边补偿电路与所述分离式变压器的原边线圈电感,形成发射 ...
【技术特征摘要】
1.一种无线能量传输装置,其特征在于,所述无线能量传输装置包括降压电路、高频逆变电路、原边补偿电路、分离式变压器、副边补偿电路、电流调理电路;所述降压电路的输入端接入直流电,所述降压电路的输出端与所述高频逆变电路的输入端连接;所述降压电路用于对所述直流电进行降压,并将降压后的直流电输送给所述高频逆变电路;所述高频逆变电路的输出端与所述原边补偿电路输入端连接所述高频逆变电路用于将所述降压后的直流电转成谐振频率下的高频交流电,并将所述高频交流电输出给所述原边补偿电路;所述原边补偿电路的输出端与所述分离式变压器的输入端相连接;所述原边补偿电路与所述分离式变压器的原边线圈电感,形成发射端谐振电路,所述发射端谐振电路用于将所述高频交流电发射给所述分离式变压器的副边线圈电感;所述分离式变压器的输出端与所述副边补偿电路的输入端连接;所述副边补偿电路的输出端与所述电流调理电路的输入端连接,所述分离式变压器的副边线圈电感与所述副边补偿电路,形成接收端谐振电路,所述接收端谐振电路用于接收所述高频交流电,并将所述交流电输出给所述电流调理电路;所述电流调理电路的输出端与负载连接;所述电流调理电路用于将所述高频交流电调理为适应负载类型的电流,并为所述负载供电。2.根据权利要求1所述的无线能量传输装置,其特征在于,所述降压电路包括buck型电路和buck型电路控制器;所述buck型电路控制器与所述buck型电路的控制端连接,所述buck型电路控制器用于产生buck型电路的控制信号,并将所述控制信号发送给所述buck型电路;所述buck型电路的输入端与直流电的输出端连接,所述buck型电路的输出端与所述高频逆变电路的输入端连接,所述buck型电路用于根据buck型电路控制器输出的控制信号对所述直流电进行降压,并将降压后的直流电输出至高频逆变电路。3.根据权利要求2所述的无线能量传输装置,其特征在于,所述buck型电路包括全控型功率开关管、二极管、电感和电容;所述全控型功率开关管的输入端连接所述直流电的正极,所述全控型功率开关管的输出端与所述二极管的负极、所述电感的一端共点连接,所述电感的另一端与所述电容的一端连接,所述电容的另一端、所述二极管的正极和所述直流电的负极共点连接,所述全控型功率开关管的控制端与buck型电路控制器连接,所述buck型电路用于在所述buck型电路控制器的调节下对所述直流电进行降压。4.根据权利要求3所述的无线能量传输装置,其特征在于,所述buck型电路控制器包括RS触发器、时钟脉冲信号发生器、比较器、积分器、PD调节器和减法器;所述减法器的正输入端接收目标电压,所述减法器的负输入端与所述buck型电路的输出端连接,所述减法器...
【专利技术属性】
技术研发人员:王震坡,邓钧君,石文利,张雷,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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