一种偏移自适应的可重构无线电能传输系统 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109510328A

(43)申请公布日2019.03.22

(21)申请号CN201811470034.1

(22)申请日2018.11.27

(71)申请人南京理工大学

地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号

(72)发明人闻枫李睿李强刘力顾伟云柯李宇宵

(74)专利代理机构南京理工大学专利中心

代理人封睿

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种偏移自适应的可重构无线电能

传输系统

(57)摘要

本发明公开了一种偏移自适应的可

重构无线电能传输系统，其特征在于，在

双D发射线圈的线圈环间隙中对称地设置

由磁通管构成的P线圈，当发射线圈和接

收线圈发生位置偏移时，控制投切进的P

线圈对数和P线圈位置，进行发射线圈和

接收线圈互感的补偿。本发明在发射线圈

和接收线圈发生位置偏移时，对互感值进

行补偿，保证了输出电流的恒定，提高了

发射线圈和接收线圈发生位置偏移时的能

量传输效率，改善了发射线圈和接收线圈

发生位置偏移时的电磁环境。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

2022-06-28授权发明专利权授予

权利要求说明书

1.一种偏移自适应的可重构无线电能传输系统,其特征在于,在双D发射线圈的线圈

环间隙中对称地设置由磁通管构成的P线圈,当发射线圈和接收线圈发生位置偏移

时,控制投切进的P线圈对数和P线圈位置,进行发射线圈和接收线圈互感的补偿。

2.根据权利要求1所述的偏移自适应的可重构无线电能传输系统,其特征在于,投切

的P线圈参数满足如下关系:

其中,L

pn

和L

pn-

分别为投入的第n对P线圈的左侧线圈和右侧线圈的自感,C

pn

为第n对P线圈的补偿电容,ω为系统的工作角频率。

3.根据权利要求1所述的偏移自适应的可重构无线电能传输系统,其特征在于,进行

互感补偿的具体方法为:

当发射线圈和接收线圈未发生偏移时,测量负载两端的电流,作为后续比较的原电流;

当发射线圈和接收线圈未发生偏移时,增加投切进系统的线圈的匝数,直至补偿后的

负载电流和原电流的差值小于设定的阈值,再判断补偿后的负载电流与原电流的大

小;

如果补偿后的负载电流大,则增加两线圈之间的关系,直至负载电流减去原电流的差

值小于设定的阈值,否则完成互感补偿。

4.根据权利要求3所述的偏移自适应的可重构无线电能传输系统,其特征在于,从内

向外增加投切进系统的线圈匝数。

说明书

p技术领域

本发明涉及无线电能传输技术,特别涉及一种偏移自适应的可重构无线电能传输系

统。

背景技术

为了节省传统能源并最大限度地减少环境污染的有害影响,各国推广了电动汽车

(EVs)和插电式混合动力汽车(PHEVs)。然而,由于电池成本高、重量大、容量低,以

及充电基础设施的限制,充电问题已成为限制电动汽车发展的瓶颈。无线充电技术

可以解决传统充电所面临的充电基础设施局限和安全问题,并引起研究者的高度重

视,逐渐成为电动汽车充电的主要模式。

磁耦合谐振式无线电能传输技术凭借着较高的能量传输效率,较远的传输距离,以及

传输方向要求不严格等优势,成为电动汽车无线充电的主要方式。线圈结构是磁耦

合谐振式无线电能传输技术的关键。由Budhia等人提出的双D线圈结构是目前应

用在电动汽车无线充电的一种线圈结构,它具有较高的耦合系数和空载品质因数,更

低的铝屏蔽损耗,以及更低漏磁通。但是,当发射线圈和接收线圈发生位置偏移时,线

圈间的互感会降低,导致能量传输效率的降低,电磁环境也会有所恶化。

发明内容

本发