【技术实现步骤摘要】
基于双向倍压电路的无线电能传输系统
本专利技术涉及电力电子技术和无线能量传输
，具体涉及一种可实现电能远距离低耦合传输的基于双向倍压电路的无线电能传输系统。
技术介绍
无线电能传输技术相比于传统的有线电能传输，安全性更高、便捷性更强。根据原理的不同，无线电能传输技术可大致分为三种：第一种是远场辐射式，该方式工作频率最高，传输距离远，但传输效率低、电磁污染严重；第二种是电磁共振式，该方式工作频率高、传输距离较远，但研究不够充分、技术不够成熟；第三种是电磁感应耦合式，该方式虽然传输距离较近，但传输功率大，传输效率高，技术最为成熟。在大功率、近距离的场合，电磁感应耦合式电能传输技术得到了广泛的应用。传统的电磁感应耦合式电能传输技术工作方式一般如下：将直流电逆变为高频交流电，原边线圈和副边线圈通过电磁感应进行能量传递，在副边线圈后级接入整流电路以得到直流电。但在某些大功率场合，如电动汽车、有轨电车领域，由于安装空间的限制以及电磁防护的要求，原边线圈和副边线圈之间的距离不得不离得较远，线圈之间的耦合系数较低，在低耦合状态...
【技术保护点】
1.一种基于双向倍压电路的无线电能传输系统，其特征在于，包括：/n逆变模块，用于将直流输入电压转变为交流输入电压；/n无线电能传输模块，用于将所述交流输入电压传输至双向倍压升压整流模块；其中，所述无线电能传输模块包括原边能量发射模块和副边能量接收模块；所述原边能量发射模块用于接收所述交流输入电压，并产生交变电磁场；所述副边能量接收模块用于利用所述交变电磁场产生与所述交流输入电压同频率的同频率交流输入电压；/n双向倍压升压整流模块，用于将所述同频率交流输入电压转变为直流输出电压；/n控制模块，用于通过调节逆变模块触发信号移相角调节直流输出电压。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于双向倍压电路的无线电能传输系统，其特征在于，包括：
逆变模块，用于将直流输入电压转变为交流输入电压；
无线电能传输模块，用于将所述交流输入电压传输至双向倍压升压整流模块；其中，所述无线电能传输模块包括原边能量发射模块和副边能量接收模块；所述原边能量发射模块用于接收所述交流输入电压，并产生交变电磁场；所述副边能量接收模块用于利用所述交变电磁场产生与所述交流输入电压同频率的同频率交流输入电压；
双向倍压升压整流模块，用于将所述同频率交流输入电压转变为直流输出电压；
控制模块，用于通过调节逆变模块触发信号移相角调节直流输出电压。
2.根据权利要求1所述的基于双向倍压电路的无线电能传输系统，其特征在于，直流输入的正负极和逆变模块的输入端连接；逆变模块的输出端和无线电能传输模块的输入端连接；无线电能传输模块的输出端和双向倍压升压整流模块的输入端连接；双向倍压升压整流模块的输出即为最终的直流输出电压。
3.根据权利要求1所述的基于双向倍压电路的无线电能传输系统，其特征在于，所述逆变模块为单相全桥逆变电路，包括两个并联的桥臂，每个桥臂上有两个全控型开关器件。
4.根据权利要求1所述的基于双向倍压电路的无线电能传输系统，其特征在于，所述原边能量发射模块包括原边线圈，所述副边能量接收模块包括副边线圈；所述原边线圈串联有原边补偿电容，所述副边线圈串联有副边补偿电容。
5.根据权利要求4所述的基于双向倍压电路的无线电能传输系统，其特征在于，所述原边线圈为多匝矩形线圈，所述原边补偿电容的电容值根据谐振频率和原边线圈自感计算获得；所述副边线圈为多匝矩形线圈，所述副边补偿电容的电容值根据谐振频率和副边线圈自感计算获得。
6.根据权利要求5所述的基于双向倍压电路的无线电能传输系统，其特征在于：
系统实现完全补偿时，即原边线圈和副边线圈均以逆变器角频率ω谐振，设所述逆变模块输出电压的基波有效值为Uin，原边线圈电感为Lp，原边补偿电容为Cp，副边线圈电感为Ls，副边补偿电容为Cs，原边线圈和副边线圈间的互感为M，原边线圈电感寄生电阻为Rp，副边线圈电感寄生电阻为Rs，副边输出侧等效电阻为Req；原边能量发射模块的总阻抗为Zp，副边能量发射模块的总阻抗为Zs，副边能量发射模块折算到原边能量发射模块后的阻抗为Zr；则：
根据基尔霍夫定律，得：则反射阻抗的实部和虚部分别为：
技术研发人员：修三木，郝文美，潘硕，李想，周颖，王祥健，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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