本发明专利技术公开了一种电力无线传输耦合装置，包括：依次连接的发射调谐模块、耦合线圈、接收调谐模块和控制模块；发射调谐模块和/或接收调谐模块包括若干个补偿电容、若干个补偿电感和若干个开关，开关与补偿电容和补偿电感一一对应；控制模块分别与发射调谐模块的若干个开关和/或接收调谐模块的若干个开关电连接，通过开关控制补偿电容和/或补偿电感的短路或开路，以实现发射调谐模块和/或接收调谐模块拓扑结构的转换。还保护一种电力无线传输系统。通过开关的闭合或断开控制补偿电容和补偿电感的短路与开路，以实现耦合设备拓扑结构的转换，提高了电力无线充电设备对于不同用途的适用性，提升了应用范围，促进了电力无线充电设备的标准化。
A coupling device and system of power wireless transmission
【技术实现步骤摘要】
一种电力无线传输耦合装置及系统
本专利技术涉及电力无线传输
，特别涉及一种电力无线传输耦合装置及系统。
技术介绍
随着电力无线充电技术的不断进步，发展出了应用于不同场景下的众多的电力无线充电设备，但是单个设备只适合于应用于某一具体电力无线充电场景，对于不同应用环境的兼容性较差，限制了电力无线充电设备的应用范围。目前市场上电力无线充电应用中，常用的耦合设备拓扑结构有SS、SP、PS、PP、LCC-S、S-LCC、LCC-LCC、S-LCL、LCL-S和LCL-LCL拓扑，应用于不同的电力无线充电使用场景中，但均不具有拓扑结构的切换功能，无法适应多种应用场景的切换，适用性较差。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种电力无线传输装置，通过开关的闭合与断开实现耦合结构中补偿电容和补偿电感的短路与开路，以实现耦合设备拓扑结构的转换，提高了电力无线充电设备对于不同用途的适用性，提升了电力无线充电设备的应用范围，促进了电力无线充电设备的标准化。为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第一方面提供了一种电力无线传输耦合装置，包括：依次连接的发射调谐模块、耦合线圈、接收调谐模块和控制模块；所述发射调谐模块和所述接收调谐模块通过所述耦合线圈实现耦合；所述发射调谐模块和/或所述接收调谐模块包括若干个补偿电容、若干个补偿电感和若干个开关，所述开关与所述补偿电容和所述补偿电感一一对应；所述控制模块分别与所述发射调谐模块的所述若干个开关和/或所述接收调谐模块的所述若干个开关电连接，通过所述开关控制所述补偿电容和/或所述补偿电感的短路或开路，以实现所述发射调谐模块和/或所述接收调谐模块拓扑结构的转换。进一步地，所述发射调谐模块包括第一补偿电感、第一串联补偿电容、第一并联补偿电容、第一开关、第二开关和第三开关；所述第一补偿电感一端与电源的输入端连接，其另一端分别与所述第一串联补偿电容和第一并联补偿电容连接，所述第一串联补偿电容的另一端与所述耦合线圈的原边线圈输入端连接，所述第一并联补偿电容的另一端分别所述电源的输出端和所述耦合线圈的原边线圈输出端连接；所述第一补偿电感和第一串联补偿电容分别并联连接所述第一开关和所述第二开关，所述第一并联补偿电容串联连接有所述第三开关；所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关分别与所述控制模块连接。进一步地，所述第一补偿电感、所述第一串联补偿电容和/或所述第一并联补偿电容的参数可调；所述控制模块分别与所述第一补偿电感、所述第一串联补偿电容和所述第一并联补偿电容电连接，对所述第一补偿电感、所述第一串联补偿电容和所述第一并联补偿电容的参数进行调节。进一步地，所述接收调谐模块包括：第二串联补偿电容、第二补偿电感、第二并联补偿电容、第四开关、第五开关和第六开关；所述第二串联补偿电容的一端与所述耦合线圈的副边线圈输入端连接，其另一端分别与所述第二补偿电感和所述第二并联补偿电容连接，所述第二补偿电感的另一端与负载的正极连接，所述第二并联补偿电容的另一端分别与所述耦合线圈的副边线圈输出端和所述负载的负极连接；所述第二串联补偿电容和第二补偿电感分别并联连接所述第四开关和第五开关，所述第二并联补偿电容串联连接所述第六开关；所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关分别与所述控制模块连接。进一步地，所述第二串联补偿电容、所述第二补偿电感和/或所述第二并联补偿电容的参数可调；所述控制模块分别与第二串联补偿电容、所述第二补偿电感和/或所述第二并联补偿电容电连接，对第二串联补偿电容、所述第二补偿电感和/或所述第二并联补偿电容的参数进行调节。进一步地，所述耦合线圈的原边线圈和/或副边线圈设置有线圈开关；所述控制模块与所述线圈开关电连接，通过所述线圈开关调节所述原边线圈和/或所述副边线圈的参数。进一步地，所述原边线圈和/或所述副边线圈包括多个线圈，所述多个线圈串联连接或并联连接；所述控制模块通过所述线圈开关控制所述多个线圈中的任意一个或多个导通。进一步地，所述原边线圈和/或所述副边线圈为多个直径不同的同心圆结构线圈；所述多个直径不同的同心圆结构线圈串联连接或并联连接；所述控制模块通过所述多个直径不同的同心圆结构线圈中的任意一个或多个导通。进一步地，所述线圈开关为多路选择开关或包括多个线圈子开关。本专利技术实施例的第二方面提供了一种电力无线传输系统，包括上述任一电力无线传输耦合装置。本专利技术实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过开关的闭合或断开实现耦合结构中补偿电容和补偿电感的短路与开路，以实现耦合设备拓扑结构的转换，提高了电力无线充电设备对于不同用途的适用性，提升了电力无线充电设备的应用范围，促进了电力无线充电设备的标准化。附图说明图1是本专利技术实施例提供的电力无线传输耦合装置的原理示意图；图2是本专利技术实施例提供的可调耦合线圈示意图拓扑一；图3是本专利技术实施例提供的可调耦合线圈示意图拓扑二；图4是本专利技术实施例提供的可调耦合线圈示意图拓扑三；图5是本专利技术实施例提供的可调耦合线圈示意图拓扑四；图6是本专利技术实施例提供的可调圆形耦合线圈示意图一；图7是本专利技术实施例提供的可调圆形耦合线圈示意图二；图8是本专利技术实施例提供的可调圆形耦合线圈示意图三。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。图1是本专利技术实施例提供的电力无线传输耦合装置的原理示意图。请参照图1，本专利技术实施例的第一方面提供了一种电力无线传输耦合装置，包括：依次连接的发射调谐模块、耦合线圈、接收调谐模块和控制模块；发射调谐模块和接收调谐模块通过耦合线圈实现耦合；发射调谐模块包括若干个补偿电容、若干个补偿电感和若干个开关，开关与补偿电容和补偿电感一一对应；发射调谐模块包括若干个补偿电容、若干个补偿电感和若干个开关，开关与补偿电容和补偿电感一一对应；控制模块分别与发射调谐模块的若干个开关和/或接收调谐模块的若干个开关电连接，通过开关控制补偿电容和/或补偿电感的短路或开路，以实现发射调谐模块和/或接收调谐模块拓扑结构的转换。上述技术方案通过开关的闭合或断开实现耦合结构中补偿电容和补偿电感的短路与开路，以实现耦合设备拓扑结构的转换，提高了电力无线充电设备对于不同用途的适用性，提升了电力无线充电设备的应用范围，促进了电力无线充电设备的标准化。可选的，发射调谐模块包括第一补偿电感L1、第一串联补偿电容C2、第一并联补偿电容C3、第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3。第一补偿电感L1一端与电源Uac的输入端连接，其另一端分别与第一串联补偿电容C2和第一并联补偿电容C3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力无线传输耦合装置，其特征在于，包括：依次连接的发射调谐模块、耦合线圈、接收调谐模块和控制模块；/n所述发射调谐模块和所述接收调谐模块通过所述耦合线圈实现耦合；/n所述发射调谐模块和/或所述接收调谐模块包括若干个补偿电容、若干个补偿电感和若干个开关，所述开关与所述补偿电容和所述补偿电感一一对应；/n所述控制模块分别与所述发射调谐模块的所述若干个开关和/或所述接收调谐模块的所述若干个开关电连接，通过所述开关控制所述补偿电容和/或所述补偿电感的短路或开路，以实现所述发射调谐模块和/或所述接收调谐模块拓扑结构的转换。/n
【技术特征摘要】
1.一种电力无线传输耦合装置，其特征在于，包括：依次连接的发射调谐模块、耦合线圈、接收调谐模块和控制模块；
所述发射调谐模块和所述接收调谐模块通过所述耦合线圈实现耦合；
所述发射调谐模块和/或所述接收调谐模块包括若干个补偿电容、若干个补偿电感和若干个开关，所述开关与所述补偿电容和所述补偿电感一一对应；
所述控制模块分别与所述发射调谐模块的所述若干个开关和/或所述接收调谐模块的所述若干个开关电连接，通过所述开关控制所述补偿电容和/或所述补偿电感的短路或开路，以实现所述发射调谐模块和/或所述接收调谐模块拓扑结构的转换。
2.根据权利要求1所述的电力无线传输耦合装置，其特征在于，
所述发射调谐模块包括第一补偿电感、第一串联补偿电容、第一并联补偿电容、第一开关、第二开关和第三开关；
所述第一补偿电感一端与电源的输入端连接，其另一端分别与所述第一串联补偿电容和第一并联补偿电容连接，所述第一串联补偿电容的另一端与所述耦合线圈的原边线圈输入端连接，所述第一并联补偿电容的另一端分别所述电源的输出端和所述耦合线圈的原边线圈输出端连接；
所述第一补偿电感和第一串联补偿电容分别并联连接所述第一开关和所述第二开关，所述第一并联补偿电容串联连接有所述第三开关；
所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关分别与所述控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的电力无线传输耦合装置，其特征在于，
所述第一补偿电感、所述第一串联补偿电容和/或所述第一并联补偿电容的参数可调；
所述控制模块分别与所述第一补偿电感、所述第一串联补偿电容和所述第一并联补偿电容电连接，对所述第一补偿电感、所述第一串联补偿电容和所述第一并联补偿电容的参数进行调节。
4.根据权利要求1所述的电力无线传输耦合装置，其特征在于，
所述接收调谐模块包括：第二串联补偿电容、第二补偿电感、第二并联补偿电容、第四开关、第五开关和第六开关；
所述第二串联补偿电容的一端与所述耦合线圈的副边线圈...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱兆芳，董晓帅，李和宝，武盾，李宪鹏，冯宇鹏，陈枫，王先为，王林，吴金龙，姚为正，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，西安许继电力电子技术有限公司，许继电气股份有限公司，国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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