一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统技术方案

技术编号:45630904 阅读:29 留言:0更新日期:2025-06-24 18:54
本发明专利技术公开了一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,包括高频逆变模块、混合耦合机构、同侧解耦补偿电路、S‑S补偿电路、整流滤波模块。耦合机构由两组水平四极板耦合机构和两组水平方形线圈耦合机构集成,其中极板互阻抗和线圈异侧的互阻抗相抵消,实现异侧解耦,主互阻抗相叠加,增大传输功率。同侧解耦补偿电路采用在输入侧同电位处与输出侧同电位处串联的连接方式,使其等效激励电压源与系统同侧耦合的等效激励电压源相抵消,实现系统同侧解耦。S‑S补偿电路采用在输入侧独立侧与输出侧独立侧均串联的连接方式,实现系统的恒流输出。与现有技术相比,本发明专利技术同时考虑了系统同侧和异侧耦合问题,实现了系统各通道的独立运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电能传输技术,特别涉及一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统


技术介绍

1、目前,现有双负载无线电能传输系统的功率解耦研究只解决了系统各输入侧之间以及各输出侧之间的同侧耦合。然而,在实际应用中,当某一负载不需要供电时,其对应的电源断开会影响其它负载的功率输出,导致解耦策略失效,无法实现各功率传输通道独立运行。尤其在负载功率等级差异较大的情况下,当某一负载电源断开时,其它负载的输出功率偏移额定功率值的现象尤为显著。因此,十分有必要设计一种能够同时实现同侧和异侧解耦的双负载无线电能传输系统,确保两个负载能够独立、稳定地输出功率。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是设计一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,为达到上述目的,本专利技术所采用的技术方案为:

2、所述一种功率解耦的两负载混合无线电能传输系统包括:2个高频全桥逆变器、具备异侧解耦条件的耦合机构、4个独立外接电容cex1、cex2、cex3、cex4、同侧解耦补偿电路、s-s补偿电路、2个全桥整流器、2个负载电阻rl3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,其特征在于,包括:2个高频全桥逆变器、具备异侧解耦条件的耦合机构、4个独立外接电容Cex1、Cex2、Cex3、Cex4、同侧解耦补偿电路、S-S补偿电路、2个全桥整流器、2个负载电阻RL1、RL2;两个逆变器的输入直流电压分别为Udc1和Udc2,工作角频率均为ω,输出基波电压分别为U1和U2。

2.根据权利要求1所述的一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,其特征在于,所述具备异侧解耦条件的耦合机构由电场耦合部分和磁耦合部分组成,其中电场耦合部分包括两组相互对称的水平四极板,磁耦合部分包括两组嵌入极板内部的方形发射和接收线圈...

【技术特征摘要】

1.一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,其特征在于,包括:2个高频全桥逆变器、具备异侧解耦条件的耦合机构、4个独立外接电容cex1、cex2、cex3、cex4、同侧解耦补偿电路、s-s补偿电路、2个全桥整流器、2个负载电阻rl1、rl2;两个逆变器的输入直流电压分别为udc1和udc2,工作角频率均为ω,输出基波电压分别为u1和u2。

2.根据权利要求1所述的一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,其特征在于,所述具备异侧解耦条件的耦合机构由电场耦合部分和磁耦合部分组成,其中电场耦合部分包括两组相互对称的水平四极板,磁耦合部分包括两组嵌入极板内部的方形发射和接收线圈,所述发射极板为共面的四极板,包括第一对发射极板p1、p2和第二对发射极板p3、p4;所述接收极板为共面的四极板,包括第一对接收极板p5、p6和第二对接收极板p7、p8,所述发射线圈为共面两线圈,分别为发射线圈l1和发射线圈l2;所述接收线圈为共面两线圈,分别为接收线圈l3和接收线圈l4;任意两极板pi、pj之间的互电容用cm,n表示,其中m,n=1,2,3,4,5,6,7,8,线圈自感用la表示,任意两线圈la、lb之间的互感用mab表示,其中a,b=1,2,3,4,a≠b。

3.根据权利要求1所述的一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,其特征在于,4个独立外接电容cex1、cex2、cex3、cex4,其中电容cex1并联在极板p1、p2两侧,电容cex2并联在极板p3、p4两侧,电容cex3并联在极板p5、p6两侧,电容cex4并联在极板p7、p8两侧;耦合机构中电场部分的极板p1与p2及并联在该极板两侧的独立外接电容cex1形成输入端口1,极板p3与极板p4及并联在该极板两侧的独立外接电容cex2形成输入端口2,极板p5与p6及并联在该极板两侧的独立外接电容cex3形成输出端口3,极板p7与p8及并联在该极板两侧的独立外接电容cex4形成输出端口4。

4.根据权利要求1所述的一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统,其特征在于,所述一种功率解耦的双负载混合无线电能传输系统电场耦合机构的π型等效电路,其中cin1为输入端口1的自电容,cin2为输入端口2的自电容,cout3为输出端口3的自电容,cout4为输出端口4的自电容,cm,p1p2p5p6为输入端口1与输出端口3的主耦合等效互电容,cm,p3p4p7p8为输入端口2与输出端口4的主耦合互电容,cm,p1p2p3p4为输入端口1与输入端口2的同侧耦合互电容,cm,p5p6p7...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈婷巩春学王昭淇张韦佳
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:

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