本发明专利技术实施例公开了一种应用于无线传能线圈的分布式电容补偿结构。该分布式电容补偿结构用于无线传能系统的补偿网络中。补偿结构包括第一导体、第二导体、n个电容。n个电容并联在第一导体和第二导体之间。第一导体和第二导体之间能够容纳m个电容并联，m＞n≥1。无线传能系统包括：补偿网络、与补偿网络电连接的传输线圈。补偿网络包括前述的分布式电容补偿结构。本申请的有益效果是降低了补偿网络中电容匹配难度、散热好、加工难度低、对局部故障抵抗力强。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无线传能，具体而言，涉及一种应用于无线传能线圈的分布式电容补偿结构。
技术介绍
1、磁耦合谐振式无线电能传输系统利用电路谐振原理（在交流电路中，当电路固有频率与激励频率一致时，电路中电容器储存的能量和电感器储能的能量在电路中不断交换，导致电路中电压和电流发生振荡），实现能量的无线传输。
2、磁耦合谐振式无线电能传输的关键点在于谐振匹配，谐振匹配的关键在于线圈和补偿网络的匹配，补偿网络和传输线圈共同定义系统的谐振频率，通过合理匹配补偿网络可以实现期望的谐振频率，通过计算可以获得所需补偿网络中的电容值，但是，通常情况下，计算出的电容值与常规电容值不匹配，且常规电容值存在一定的精度误差，这导致电容的匹配难度增加，采用单一的近似值匹配电容不能够很好地满足谐振匹配要求。部分现有技术采用最接近计算电容值的现有电容作为补偿电容，通过微调谐振频率f的方式使得整个系统处于谐振，但是，该解决方法对于谐振频率f固定的系统不可行。
3、此外，由于产品的实际电容值、线圈电感值的差异以及受到加工、封装工艺的影响，也可能出现补偿网络不能很好地满足谐振匹配要求的情况。
4、现有技术中的补偿网络还存在积热严重的问题。部分现有技术采用在传能线圈中串联分布式电容的方案降低积热，但该方案的加工难度高，且由于无线传能线圈通常每一匝长度不一，串联结构要均匀分布在无线传能线圈中的难度也更加高，同时串联电容的个数还受整个线圈大小的限制，且该补偿网络对局部故障的抵抗力弱（即一个电容损坏整个系统都无法正常工作）。
>技术实现思路1、本专利技术的主要目的在于提出一种分布式电容补偿结构及无线传能系统，旨在解决现有技术中存在的补偿网络中电容匹配难度高、积热严重、加工难度高、对局部故障抵抗力弱的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种分布式电容补偿结构，用于无线传能系统的补偿网络中，所述补偿结构包括：
3、第一导体；
4、第二导体；
5、n个电容，并联在所述第一导体和所述第二导体之间；
6、所述第一导体和所述第二导体之间能够容纳m个电容并联，m＞n≥1。
7、在一些实施例中，
8、所述第一导体与所述第二导体相对设置；
9、在所述n个电容中，相邻两个所述电容的最小距离为l；
10、所述第一导体和所述第二导体的长度均大于等于（m-1）·l。
11、在一些实施例中，
12、所述第一导体包括m个第一连接位；
13、所述第二导体包括m个第二连接位；
14、每个所述第一连接位和对应的所述第二连接位分别用于电连接一个所述电容的两端。
15、在一些实施例中，
16、所述m个第一连接位均匀分布在所述第一导体上；和/或
17、所述m个第二连接位均匀分布在所述第二导体上。
18、在一些实施例中，
19、所述n个电容中，任一电容的电容值ci满足：
20、0.8ctotal/n≤ci≤1.2ctotal/n，
21、其中，ctotal为所述n个电容的电容总容量，ctotal=c1+c2+c3+…+cn，i∈（1，n）。
22、在一些实施例中，
23、m和n满足：
24、2≤m-n≤10。
25、在一些实施例中，
26、n满足：
27、10≤n≤100。
28、此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种无线传能系统，包括：
29、补偿网络，包括至少一个如前面任一实施例所述的分布式电容补偿结构；
30、传输线圈，与所述补偿网络电连接。
31、在一些实施例中，
32、所述n个电容在所述传输线圈所在平面的投影位于所述传输线圈的外侧。
33、在一些实施例中，
34、所述传输线圈为圆形线圈；
35、所述第一导体和所述第二导体为圆弧形；
36、所述第一导体和所述第二导体在所述传输线圈所在平面的投影位于所述传输线圈的外侧。
37、在一些实施例中，
38、所述补偿网络和所述传输线圈的数量为多个；
39、每个所述传输线圈与一个所述补偿网络电连接。
40、在一些实施例中，
41、所述传输线圈在所述无线传能系统作为发送线圈、接收线圈或中继线圈中的一个。
42、此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种用于输电线路的绝缘子，
43、所述绝缘子中封装有如前面任一实施例的所述无线传能系统中的所述补偿网络和所述传输线圈。
44、本申请提出的分布式电容补偿结构及无线传能系统，其中补偿网络的n个电容并联，其等效电容值等于n个电容值之和，即相当于得到了一个大电容。将补偿网络中的一个大电容转换为n个小电容并联，n个小电容可以根据常规电容值自由搭配组合，从而使得n个小电容的总电容量更接近计算所需的电容值，提高了系统匹配的精确度。
45、由于补偿结构采用并联结构且n个电容的电容值较小，单一电容的损坏对补偿效果的影响不大，整个系统仍能正常工作，抗局部损坏能力强。
46、两个导体之间对电容并联的容纳上限为m个，m＞n≥1，后期在对无线传能系统进行测试时，可以根据实际传能效率等参数增减两个导体之间的电容数量，从而使补偿网络更好地满足谐振匹配要求。
47、一个大电容转换为n个小电容后，发热也被分散，同时，n个电容在传输线圈所在平面的投影位于传输线圈的外侧，可以避免电容和传输线圈的发热堆积，有利于系统的整体散热。此外，由于补偿结构的电容、第一导体、第二导体均位于传输线圈外侧，因此，补偿结构的可安装性、可维修性好。
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【技术保护点】
1.一种分布式电容补偿结构，其特征在于，用于无线传能系统的补偿网络中，所述补偿结构包括：
2.如权利要求1所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
3.如权利要求1所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
4.如权利要求3所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
5.如权利要求1-4任一项所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
6.如权利要求1-4任一项所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
7.如权利要求1-4任一项所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
8.一种无线传能系统，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的无线传能系统，其特征在于，
10.如权利要求9所述的无线传能系统，其特征在于，
11.如权利要求8所述的无线传能系统，其特征在于，
12.如权利要求8所述的无线传能系统，其特征在于，
13.一种用于输电线路的绝缘子，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种分布式电容补偿结构，其特征在于，用于无线传能系统的补偿网络中，所述补偿结构包括：
2.如权利要求1所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
3.如权利要求1所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
4.如权利要求3所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
5.如权利要求1-4任一项所述的分布式电容补偿结构，其特征在于，
6.如权利要求1-4任一项所述的分布式电容补偿结构，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李治，牟荣龙，夏晓雪，蔡尧，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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