大功率无线供电耦合机构及其参数设计方法技术

本申请公开了一种大功率无线供电耦合机构及其参数设计方法，耦合机构包括发射端和接收端，所述发射端包括第一DD型线圈和第二DD型线圈，且二者相互重叠正交设置；所述接收端包括第三DD型线圈和第四DD型线圈，且二者相互重叠正交设置。其效果是:结构简单，参数设计方便，线圈之间解耦，功率密度高，可应用于双发射双拾取系统以提升功率容量，从而满足大功率无线供电应用。

【技术实现步骤摘要】
大功率无线供电耦合机构及其参数设计方法
本专利技术涉及无线充电
，具体来讲，涉及一种大功率无线供电耦合机构及其参数设计方法。
技术介绍
磁耦合无线电能传输(MagneticCouplingWirelessPowerTransfer,MC-WPT)是指利用磁场耦合原理实现电能从电源端到用电设备端的无电气连接传输。该技术在电子设备、医疗植入设备、机器人、水下设备以及电动汽车无线供电等领域得到了广泛的应用。耦合机构是MC-WPT系统能量传输的关键部分。环形线圈结构简单和绕制方便等优点，是MC-WPT系统较早广泛使用的一种线圈结构，但环形线圈存在传能距离较近和抗偏移能力较弱等缺点。为提升传能距离，有学者采用长为3米的偶极子(或螺线管)线圈在5米的传能距离下传输功率为209W，但这种线圈的铜损和铁损较大，不适用于大功率无线电能传输的应用。为增强耦合机构的抗偏移能力和减小磁场泄露，也有人提出了一种具有双磁极的DD线圈。具体可参考文献：BudhiaM,BoysJT,CovicGA,etal.DevelopmentofaSingle-SidedF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率无线供电耦合机构，其特征在于：包括发射端和接收端，所述发射端包括第一DD型线圈和第二DD型线圈，且二者相互重叠正交设置；所述接收端包括第三DD型线圈和第四DD型线圈，且二者相互重叠正交设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种大功率无线供电耦合机构，其特征在于：包括发射端和接收端，所述发射端包括第一DD型线圈和第二DD型线圈，且二者相互重叠正交设置；所述接收端包括第三DD型线圈和第四DD型线圈，且二者相互重叠正交设置。


2.根据权利要求1所述的大功率无线供电耦合机构，其特征在于：当四个线圈按照第一DD型线圈、第二DD型线圈、第三DD型线圈和第四DD型线圈依次排列时，所述第一DD型线圈和所述第三DD型线圈的结构和布置方向相同，所述第二DD型线圈和所述第四DD型线圈的结构和布置方向相同。


3.根据权利要求1或2所述的大功率无线供电耦合机构，其特征在于：在所述发射端设置有第一屏蔽铝板和第一铁氧体磁芯，在所述接收端设置有第二屏蔽铝板和第二铁氧体磁芯；
所述第一屏蔽铝板、所述第一铁氧体磁芯、所述第一DD型线圈和所述第二DD型线圈在所述发射端由下往上依次设置；
所述第二屏蔽铝板、所述第二铁氧体磁芯、所述第四DD型线圈和所述第三DD型线圈在所述接收端由上往下依次设置。


4.根据权利要求3所述的大功率无线供电耦合机构，其特征在于：所述第一DD型线圈连接在第一全桥逆变器和第一LCC发射谐振回路所构成的第一无线能量发射通道上；所述第二DD型线圈连接在第二全桥逆变器和第二LCC发射谐振回路所构成的第二无线能量发射通道上；所述第三DD型线圈连接在第一LCC接收谐振回路和第一全桥整流电路所构成的第一无线能量接收通道上；所述第四DD型线圈连接在第二LCC接收谐振回路和第二全桥整流电路所构成的第二无线能量接收通道上。


5.根据权利要求1所述的大功率无线供电耦合机构，其特征在于：所述第一屏蔽铝板与所述第二屏蔽铝板均为矩形薄板，且形状和尺寸相同；所述第一铁氧体磁芯和所述第二铁氧体磁芯均为矩形磁芯，且形状和尺寸相同。


6.根据权利要求1所述的大功率无线供电耦合机构，其特征在于：所述第一DD型线圈、所述第二DD型线圈、所述第三DD型线圈和所述第四DD型线圈均由Lizi线单层密绕而成。


7.如权利要求3-6任一所述的大功率无线供电耦合机构的参数设计方法，其特征在于按照以下步骤进行：
S1：根据需求确定目标输出功率Por、负载工作电流Io、负载电阻RL、直流输入电压Edc、系统工作频率f、线圈最大边长lcmax和传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌荣光，王汉丰，刘羽，钟永颉，吴刚，卓璐珊，许巍，闻铭，冯天旭，何磊杰，沈寅星，王智慧，唐春森，左志平，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司宁波供电公司，国网浙江宁波市奉化区供电有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33