基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构制造技术

本发明专利技术涉及无线电能传输领域，公开基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，属于发电、变电或配电的技术领域。该拓扑包括高频交流电源、原边补偿模块、原边线圈、副边线圈、交流负载或者通过整流模块连接直流负载等。磁耦合无线电能传输系统根据广义变压器模型设计，在原边侧通过设计单个T型/Π型网络或其衍生网络来实现任意增益要求的恒流或恒压输出，以满足不同的场景需要。并且，副边设备侧无需任何补偿网络，仅包含副边线圈、交流负载或者通过整流模块连接直流负载，节省了设备的占地空间和成本。此外，本发明专利技术实现了全负载范围下的输入零相角特性，无需增加额外的原、副边通信，有效提高系统功率密度，保证高效能量传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电能传输领域，具体公开基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，属于发电、变电或配电的。

技术介绍

1、磁耦合无线电能传输技术采用磁场耦合能量传输方式，供电端和受电端之间没有电气和机械连接，与传统有线传输方式相比，具有方便、安全、可靠等优点。随着传输效率的提升，近年来磁耦合无线电能传输技术在消费电子、无人机、电动汽车、生物植入等领域得到了广泛应用和推广。

2、目前，磁耦合无线供电结构中多采用双边补偿，即原边和副边分别采用补偿电路。那么，供电电源、原边补偿装置和磁耦合原边线圈一般位于地面的固定位置上，副边线圈和副边补偿装备等则位于移动设备上。补偿网络从包含一个补偿电容的四种基本补偿结构串联-串联(ss)、并联-并联(pp)、串联-并联(sp)、并联-串联(ps)到高阶补偿网络如s/lcc、s/sp和lcc/lcc等高阶补偿拓扑中，副边补偿网络的存在增加了设备侧的体积、重量和成本，降低了设备侧的功率密度。

3、为减少设备侧的体积、重量和成本，从而使消费电子、无人机、电动汽车等移动终端更加灵活、轻便，设备侧紧凑型本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，所述原边补偿模块为实现任意增益要求的恒压或恒流输出补偿模块。

3.根据权利要求2所述基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，所述恒压或恒流输出补偿模块为单个T型网络或单个Π型网络或单个T型网络的衍生网络或单个Π型网络的衍生网络；其中，

4.根据权利要求3所述基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，所述原边补偿模块为实现任意增益要求的恒压输出补偿模块，且所...

【技术特征摘要】

1.基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，所述原边补偿模块为实现任意增益要求的恒压或恒流输出补偿模块。

3.根据权利要求2所述基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，所述恒压或恒流输出补偿模块为单个t型网络或单个π型网络或单个t型网络的衍生网络或单个π型网络的衍生网络；其中，

4.根据权利要求3所述基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，所述原边补偿模块为实现任意增益要求的恒压输出补偿模块，且所述恒压输出补偿模块为单个t型网络时，第一阻抗元件、第二阻抗元件、第三阻抗元件的参数为：其中，z1、z2、z3分别为第一阻抗元件、第二阻抗元件、第三阻抗元件的阻抗值，ω为系统工作频率，k为耦合系数，α为广义变压器模型的参数，lp、ls分别为原边线圈、副边线圈的自感，e＝vo/vin，vo为目标输出电压有效值，vin为输入电压有效值。

5.根据权利要求3所述基于广义变压器的设备侧紧凑型无线电能传输拓扑结构，其特征在于，所述原边补偿模块为实现任意增益要求的恒压输出补偿模块，且所述恒压输出补偿模块为单个π型网络时，a阻抗元件、b阻抗元件、c阻抗元件的参数为：其中，za、zb、zc分别为a阻抗元件、b阻抗元件、c阻抗元件的阻抗值，ω为系统工作频率，k为耦合系数，α为广义变压器模型的参数，lp、ls分别为原边线圈、副边线圈的自感，e＝vo/vin，vo为目标输出电压有效值，vin为输入电压有效值。

6.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲小慧，刘景航，郭志浩，马春伟，黄智聪，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：