一种应用于三相动态无线供电系统的短距发射线圈结构技术方案

本发明专利技术提出一种应用于三相动态无线供电系统的短距发射线圈结构。所述结构用于解决三相动态无线充电系统中感应电压波动大的问题。本发明专利技术所述结构利用短距发射线圈来消除三相发射线圈产生的谐波行波磁场，使接收端所在的平面主要含有基波行波磁场，接收线圈在运动的过程中感应电压幅值基本不变，从而有效地抑制三相动态无线供电系统中输出电压的波动，实现输出电压的恒定。输出电压的恒定。输出电压的恒定。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于三相动态无线供电系统的短距发射线圈结构


[0001]本专利技术属于无线电能传输和轨道交通
，特别是涉及一种应用于三相动态无线供电系统的短距发射线圈结构。

技术介绍

[0002]相比于传统的有线供电方式，无线供电方式的非接触特点在安全方面和便捷方面等都具有优势。随着无线电能传输技术的不断进步与完善，其应用越来越多，从牙刷、手机和电脑等小功率设备开始走向汽车，船舶等大功率设备。无线供电方式可根据发射端和接收端是否处于相对移动状态，又可分为静态无线供电和动态无线供电两种。对于动态无线供电方式，接收侧可以在运动过程中实现能量的不间断传输，这对于电动汽车续航里程短的问题提供了新的解决思路，即在运动过程中就可以进行电能补给。
[0003]国内外各研究机构针对动态无线供电系统进行了许多研究，三相无线供电较好的解决了无线供电功率等级普遍较低的问题，接收端在充电过程中会不断移动，导致发射线圈和接收线圈之间的耦合互感会不断发生变化，进而造成输出功率的波动。输出功率波动较大会给系统带来诸多负面影响，如接收端的开关等器件的应力问题，元器件寿命问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于三相动态无线供电系统的短距发射线圈结构，其特征在于：所述结构中，单相发射线圈等效看做由多个线圈长度l
T
<τ的矩形线圈沿x轴方向阵列铺设而成，相邻两发射线圈的间距
△
x
T
＝τ
‑
l
T
；相邻两个矩形线圈的中心距离为τ，相邻两个发射线圈通过导线进行连接；通过合理设计短距发射线圈的长度l
T
，可以消除发射线圈在接收端平面的谐波行波磁场，实现抑制三相动态无线供电系统中输出功率的波动的目的。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述的短距发射线圈的长度l
T
设计方法具体为：以三相短距结构中的A相线圈为例，当该线圈通入直流i
a
＝I0时，A相线圈在接收端平面产生基波和i次谐波磁场；对于基波磁场来说，由编号为1和编号为2的导线分别产生的磁场沿x轴方向相差(τ
‑
l
T
)的距离分布，在相位上相差θ1，其中θ1与线圈长度l
T
有关，满足：由磁场相量图所示的几何关系可知，基波磁场B
z
‑
A1
的幅值满足：其中N
T
为等效矩形线圈匝数，B
z
‑1为单个线圈在接收端产生的基波行波磁场的幅值，k
sT
‑1的表达式满足：易证k
sT
‑1≤1，将k
sT
‑1定义为发射端基波短距系数，用于表示发射端采用短距线圈后，基波磁场B
z
‑
A1
的幅值衰减的程度；其中下标sT表示Short
‑
pitch transmitter coil，即短距发射线圈，数字表示行波磁场的谐波次数；同理，可得由编号为1和编号为2的导线分别产生的i次谐波磁场沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋贝贝，张明涛，崔淑梅，朱春波，
申请(专利权)人：哈工大郑州研究院，
类型：发明
国别省市：