脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，屬于無線電能傳 輸技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 感應(yīng)耦合式無線能量傳輸領(lǐng)域的發(fā)展和研究成果表明，提高系統(tǒng)工作頻率并采用 高品質(zhì)因數(shù)諧振網(wǎng)絡(luò)，可以有效增加感應(yīng)耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)的有效傳輸距離。在感 應(yīng)耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)中，諧振網(wǎng)絡(luò)線圈中的高頻交流電由發(fā)射端逆變器產(chǎn)生。在大 部分的逆變器拓?fù)渲?，為了產(chǎn)生一定頻率的諧振電流，逆變器中開關(guān)管的工作頻率必須與 諧振頻率相同，隨著工作頻率的升高，開關(guān)管的開關(guān)損耗會(huì)超過傳輸損耗，反而導(dǎo)致整體傳 輸效率的降低。同時(shí)，常用的功率開關(guān)管開關(guān)速度都不高，在超過IOOkHz的頻率上工作時(shí)性 能會(huì)嚴(yán)重下降，因此盡管中低頻的感應(yīng)耦合式無線能量傳輸系統(tǒng)（10~20kHz)傳輸距離較 近，但可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)數(shù)十千瓦的傳輸功率，而高頻裝置雖然傳輸距離遠(yuǎn)，但最多也只能傳輸 數(shù)十瓦。
[0003] 專利1:一種高效率的電能發(fā)射端和無線電能傳輸裝置，申請(qǐng)?zhí)?01510624656.5， 該發(fā)明提供的一種高效率的電能發(fā)射端和無線電能傳輸裝置，通過軟開關(guān)控制電路控制逆 變電路中開關(guān)管的兩端電壓波形，使得在開關(guān)管關(guān)斷期間能夠在零電壓開通，減小開關(guān)功 耗;同時(shí)通過電流調(diào)節(jié)電路控制原邊發(fā)射電流為恒定頻率、恒定幅值的電流，以保證原邊發(fā) 射能量不受耦合和負(fù)載變化影響。
[0004] 專利2: -種用于無線電能傳輸?shù)母弑额l逆變電路，申請(qǐng)?zhí)?01510315212.3，該發(fā) 明提供一種用于無線電能傳輸?shù)母弑额l逆變電路，通過多橋臂移相的方式，生成具有一定 相位差的方波功率信號(hào)并進(jìn)行疊加輸出，基于傅里葉級(jí)數(shù)分析，實(shí)現(xiàn)逆變輸出頻率為開關(guān) 頻率的η倍的效果。
[0005] 上述專利雖然一定程度上減少了開關(guān)損耗或?qū)崿F(xiàn)了能量的恒定輸入，但沒有完全 實(shí)現(xiàn)能量的獨(dú)立輸入，且專利2實(shí)現(xiàn)電路成本較高且過于復(fù)雜。有研究人員提出了離散注入 型的發(fā)射端控制方式，即保持輸入電壓不變，使逆變器間歇性工作，讓諧振網(wǎng)絡(luò)以自由振蕩 的形式傳遞能量。這一工作方式雖然可以降低逆變器的開關(guān)頻率，然而它并沒有完全實(shí)現(xiàn) 離散能量注入的功能。由于振蕩電流衰減的速度與接收端負(fù)載狀況相關(guān)，當(dāng)接收端負(fù)載足 夠大，使得每個(gè)諧振周期內(nèi)逆變器注入諧振網(wǎng)絡(luò)的能量可以在一個(gè)周期內(nèi)衰減掉，則逆變 器開關(guān)頻率就會(huì)與諧振頻率相同。不僅如此，由于該方法中的能量注入是通過在諧振過程 中將電源接入諧振網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，因此諧振網(wǎng)絡(luò)中的阻抗和儲(chǔ)能情況會(huì)影響電源在接入期間 輸出的功率。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，提出了一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線 能量傳輸裝置。主要目的是通過感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置的離散脈沖式能量注入控制 方式，使裝置以遠(yuǎn)低于諧振頻率的脈沖注入頻率向接收端傳輸能量，避免由于開關(guān)管工作 頻率過高而產(chǎn)生的開關(guān)損耗，提高裝置無線能量傳輸效率，并通過對(duì)裝置發(fā)射端逆變器拓 撲的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制，徹底地將裝置注入能量與開關(guān)頻率、諧振網(wǎng)絡(luò)以及接收端負(fù)載狀況 解耦，完全實(shí)現(xiàn)裝置的離散脈沖式能量注入功能。
[0007] 本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：：
[0008] 本實(shí)用新型提出一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，包 括低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元、脈沖能量轉(zhuǎn)移單元、高頻諧振發(fā)射單元、接收端諧振單元；
[0009] 直流電源向低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元提供注入能量，低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元與脈沖 能量轉(zhuǎn)移單元相連接，再與高頻諧振發(fā)射單元相連，高頻諧振發(fā)射單元通過發(fā)射線圈Lt與 接收線圈L r的耦合諧振向接收端諧振單元傳輸能量，接收端諧振單元接收能量并向負(fù)載電 阻Rr供電；
[0010] 所述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元包括開關(guān)管S1、吸收電容C1、耦合電感L1，開關(guān)管 接在直流電源和耦合電感Li之間;吸收電容Ci并聯(lián)在開關(guān)管Si功率端兩端；
[0011] 所述的脈沖能量轉(zhuǎn)移單元包括耦合電感L2、二極管D1、開關(guān)管S2、緩沖電容&，耦合 電感L 2與耦合電感L1-合連接，并和二極管D1的正極相連接，開關(guān)管&、緩沖電容&都并聯(lián)在 二極管〇:的負(fù)極和接地端之間。
[0012] 本實(shí)用新型提出一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元和脈沖能量轉(zhuǎn)移單元的工作頻率相同，該工作頻率遠(yuǎn)低于高頻諧 振發(fā)射單元的諧振頻率。
[0013] 本實(shí)用新型提出一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述高頻諧振發(fā)射單元包括發(fā)射線圈LT、發(fā)射補(bǔ)償電容C T、發(fā)射線圈電阻Rt;發(fā)射線圈LT、發(fā)射 補(bǔ)償電容Ct、發(fā)射線圈電阻Rt組成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，并聯(lián)在緩沖電容C 2兩端。
[0014] 本實(shí)用新型提出一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述接收端諧振單元包括接收線圈Lr、接收補(bǔ)償電容Cr、負(fù)載電阻Rr;接收線圈Lr、接收補(bǔ)償電 容Cr、負(fù)載電阻Rr組成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射線圈LT與接收線圈Lr的耦合系數(shù)為K。
[0015] 本實(shí)用新型提出一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元中的親合電感LiBi數(shù)為親合電感L20i數(shù)的η倍，η大于等于2。
[0016] 本實(shí)用新型提出一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，根 據(jù)裝置中開關(guān)狀態(tài)的不同，電路工作過程具體包括四個(gè)模態(tài)，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0017] 步驟Α:開關(guān)管51與52觸發(fā)導(dǎo)通，左側(cè)直流電源為耦合電感L1充電，右側(cè)高頻諧振發(fā) 射單元以自由振蕩形式傳輸能量，此為模態(tài)1;
[0018] 步驟Β:開關(guān)管S1斷開，S2保持導(dǎo)通，親合電感L沖儲(chǔ)存的能量在極短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到 耦合電感1^中，如果耦合電感1^與耦合電感L 2不是完全耦合，則需要利用吸收電容&對(duì)漏感 能量進(jìn)行吸收，吸收掉的漏感能量會(huì)沿著由吸收電容C1，直流電源和耦合電感1^組成的諧振 回路向耦合電感Li釋放，在耦合電感L 1上會(huì)形成一個(gè)反向的電流，被吸收電容C1吸收的能量 被完全釋放后，開關(guān)管Si內(nèi)部的體二極管會(huì)導(dǎo)通，耦合電感Li中的能量將回饋到直流電源中 去，此為模態(tài)2;
[0019] 步驟C:斷開開關(guān)管&，耦合電感1^中的能量轉(zhuǎn)移到高頻諧振發(fā)射單元中，此為模態(tài) 3,具體步驟如下：
[0020] 步驟Cl:耦合電感1^2中的能量必須完全釋放并轉(zhuǎn)移到緩沖電容和高頻諧振發(fā)射單 元中，
[0021] 步驟C2:緩沖電容(：2與發(fā)射線圈LT、高頻諧振發(fā)射單元中的發(fā)射補(bǔ)償電容Ct形成一 個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò)，緩沖電容C 2中的能量以振蕩的形式被轉(zhuǎn)移到高頻諧振發(fā)射單元中，
[0022] 上述Cl、C2兩個(gè)步驟實(shí)際是同時(shí)進(jìn)行的，但是第一步必須比第二步提前完成；
[0023] 步驟D:緩沖電容(：2中的能量完全釋放后，將開關(guān)管S2導(dǎo)通，形成發(fā)射線圈Lt-發(fā)射 補(bǔ)償電容Ct-發(fā)射線圈電阻Rt-開關(guān)管5 2的發(fā)射諧振網(wǎng)絡(luò)，并與接收端諧振單元形成磁耦合 諧振，此為模態(tài)4。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果是：
[0025] 本實(shí)用新型利用裝置不同開關(guān)狀態(tài)和模態(tài)的切換，將裝置能量注入過程與振蕩傳 能過程分離，使得裝置能量注入徹底與開關(guān)頻率、諧振網(wǎng)絡(luò)以及接收端負(fù)載狀況解耦，完全 實(shí)現(xiàn)裝置的離散脈沖式能量注入。
[0026] 本實(shí)用新型根據(jù)設(shè)計(jì)的發(fā)射端逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得每次脈沖注入諧振網(wǎng)絡(luò)的能 量?jī)H僅與低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元的充電時(shí)間有關(guān)，而無需增加開關(guān)頻率，避免了開關(guān)管高 頻率開通導(dǎo)致的開關(guān)損耗，提高裝置無線能量傳輸效率。
[0027] 本實(shí)用新型根據(jù)設(shè)計(jì)的發(fā)射端逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)接收端負(fù)載變化時(shí)，只需改變 每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元充電時(shí)間，即只改變開關(guān)管S 1A空比。
【附圖說明】

[0028] 圖1是本實(shí)用新型中脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0029] 圖2是本實(shí)用新型中脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置拓?fù)鋱D；
[0030]圖3是本實(shí)用新型中脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置的四個(gè)工作模態(tài)示 意圖，（a)表不模態(tài)I，（b)表不模態(tài)2,（c)表不模態(tài)3,（d)表不模態(tài)4;
[0031] 圖4是本實(shí)用新型中脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置四個(gè)工作模態(tài)對(duì)應(yīng) 的理想電壓電流波形圖；
[0032] 圖5(a)是本實(shí)用新型中從耦合電感L2轉(zhuǎn)移到高頻諧振發(fā)射單元的能量轉(zhuǎn)移過程 第一步示意圖；
[0033] 圖5(b)是本實(shí)用新型中從耦合電感L2轉(zhuǎn)移到高頻諧振發(fā)射單元的能量轉(zhuǎn)移過程 第^步不意圖。
[0034]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件：1、低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元2、脈沖能量轉(zhuǎn)移單元 3、高頻諧振發(fā)射單元4、接收端諧振單元5、直流電源6、開關(guān)管Si 7、吸收電容Ci 8、親合 電感L1 9、耦合電感L2 10、二極管D1 11、開關(guān)管S2 12、緩沖電容C2 13、發(fā)射線圈Lt 14、發(fā)射 補(bǔ)償電容Ct 15、發(fā)射線圈電阻Rt 16、接收線圈Lr 17、接收補(bǔ)償電容Cr 18、負(fù)載電阻Rr。
【具體實(shí)施方式】 [0035] 實(shí)施例：
[0036] -種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置包括低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元1、脈 沖能量轉(zhuǎn)移單元2、高頻諧振發(fā)射單元3、接收端諧振單元4;
[0037] 直流電源5向低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元1提供注入能量，低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元1與 脈沖能量轉(zhuǎn)移單元2相連接，再與高頻諧振發(fā)射單元3相連，高頻諧振發(fā)射單元3通過發(fā)射線 圈LT13與接收線圈U16的耦合諧振向接收端諧振單元4傳輸能量，接收端諧振單元4接收能 量并向負(fù)載電阻R r18供電；
[0038] 所述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元1包括開關(guān)管SW、吸收電容(^7、耦合電感1^，開關(guān)管 Si6連接在直流電源5和耦合電感Li8之間；吸收電容Ci7并聯(lián)在開關(guān)管Si6功率端兩端；
[0039] 所述的脈沖能量轉(zhuǎn)移單元2包括耦合電感L29、二極管D1HK開關(guān)管S2Il、緩沖電容 C212,耦合電感L29與耦合電感U8耦合連接，并和二極管D1IO的正極相連接，開關(guān)管S 2IU緩 沖電容C212都并聯(lián)在二極管Di 10的負(fù)極和接地端之間。
[0040] 所述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元1和脈沖能量轉(zhuǎn)移單元2的工作頻率相同，該工作頻率 遠(yuǎn)低于高頻諧振發(fā)射單元3的諧振頻率，實(shí)現(xiàn)裝置的離散脈沖式能量注入。
[0041] 所述高頻諧振發(fā)射單元3包括發(fā)射線圈LT13、發(fā)射補(bǔ)償電容CT14、發(fā)射線圈電阻 RT15;發(fā)射線圈LT13、發(fā)射補(bǔ)償電容CT14、發(fā)射線圈電阻R T15組成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，并聯(lián)在緩沖 電容C212兩端。
[0042]所述接收端諧振單元4包括接收線圈Lr16、接收補(bǔ)償電容Cr17、負(fù)載電阻R r18;接收 線圈Lr16、接收補(bǔ)償電容Cr17、負(fù)載電阻Rr組成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射線圈L T13與接收線圈Lr16 的耦合系數(shù)為K。
[0043] 所述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元1中的親合電感Li80i數(shù)為親合電感L29IM數(shù)的η倍，η大 于等于2,并且所述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元1和脈沖能量轉(zhuǎn)移單元2共用耦合電感。
[0044] 所述脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置拓?fù)淙鐖D2所示，開關(guān)管S2Il關(guān)斷 時(shí)，能量注入通路開啟；開關(guān)管&11導(dǎo)通時(shí)則成為諧振網(wǎng)絡(luò)的通路，裝置通過高頻諧振發(fā)射 單元3的發(fā)射線圈L T13與接收端諧振單元4的接收線圈Lr16諧振耦合進(jìn)行無線能量傳輸，根 據(jù)裝置中開關(guān)狀態(tài)的不同，電路工作過程具體包括四個(gè)模態(tài)，如圖3所示，四個(gè)工作模態(tài)對(duì) 應(yīng)的理想電壓電流波形如圖4所示，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0045] 步驟A:開關(guān)管SW與開關(guān)管S2Il觸發(fā)導(dǎo)通，左側(cè)直流電源5為耦合電感L 1S充電，右 側(cè)高頻諧振發(fā)射單元3以自由振蕩形式傳輸能量，此時(shí)裝置分為互不干擾的兩個(gè)部分，左側(cè) 耦合電感1^8中的電流以公式（1)的形式增長(zhǎng)，從公式（1)可以看出，當(dāng)輸入電壓恒定時(shí)，耦 合電感L 1S在能量采集階段從直流電源5獲取到的能量?jī)H僅與模態(tài)1的持續(xù)時(shí)間有關(guān)；
[0046]
[0047] 式中，Vdc表不直流電源5的輸出電壓值，^表不親合電感Li8中的電流，此為模態(tài)1;
[0048]步驟B:開關(guān)管&6斷開，開關(guān)管S2Il保持導(dǎo)通，親合電感L1S中儲(chǔ)存的能量在極短時(shí) 間內(nèi)轉(zhuǎn)移到耦合電感L29中，如果耦合電感1^8與耦合電感L29不是完全耦合，則需要利用吸 收電容&7對(duì)漏感能量進(jìn)行吸收，吸收掉的漏感能量會(huì)沿著由吸收電容Q7,直流電源5和耦 合電感Li8組成的諧振回路向親合電感Li8釋放，在親合電感Li8上會(huì)形成一個(gè)反向的電流， 被吸收電容Ci7吸收的能量被完全釋放后，開關(guān)管5 16內(nèi)部的體二極管會(huì)導(dǎo)通，耦合電感L1S 中的能量將回饋到直流電源5中去，此為模態(tài)2;
[0049]步驟C:斷開開關(guān)管S2Il，由于發(fā)射線圈LT13的阻礙作用，耦合電感L 29中的能量并 不能直接注入到高頻諧振發(fā)射單元3中，因此采用緩沖電容C212作為緩沖電容，耦合電感L29 中能量將諧振轉(zhuǎn)移到緩沖電容C212中，隨后緩沖電容C212與高頻諧振發(fā)射單元3中的發(fā)射線 圈LT13、發(fā)射補(bǔ)償電容CT14形成一個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò)，儲(chǔ)存在緩沖電容C212中的能量在半個(gè)諧振周 期內(nèi)被抽取到高頻諧振發(fā)射單元3中，此為模態(tài)3;
[0050] 步驟D:緩沖電容C212中的能量完全釋放后，將開關(guān)管S2Il導(dǎo)通，形成發(fā)射線圈 LtI 3-發(fā)射補(bǔ)償電容CtH-發(fā)射線圈電阻Rt15_開關(guān)管S211的發(fā)射諧振網(wǎng)絡(luò)，并與接收端的網(wǎng) 絡(luò)形成磁耦合諧振，此為模態(tài)4。
[0051] -種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，能量從耦合電感L29 轉(zhuǎn)移到高頻諧振發(fā)射單元3的過程分為兩個(gè)步驟如圖5所示，第一步，耦合電感L29中的能量 必須完全釋放并轉(zhuǎn)移到緩沖電容C 212和高頻諧振發(fā)射單元3中；第二步，緩沖電容C212中的 能量以振蕩的形式被轉(zhuǎn)移到高頻諧振發(fā)射單元3中，由于諧振是自然發(fā)生的，上述兩個(gè)步驟 實(shí)際是同時(shí)進(jìn)行的，但是第一步必須比第二步提前完成。
[0052] 本實(shí)用新型的上述實(shí)施例可以看出利用脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝 置發(fā)射端逆變器拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)和控制，實(shí)現(xiàn)了裝置脈沖式能量注入，避免了開關(guān)管高頻率工 作產(chǎn)生的開關(guān)損耗，并實(shí)現(xiàn)了裝置能量注入與開關(guān)頻率、諧振網(wǎng)絡(luò)以及接收端負(fù)載狀況的 解耦。
[0053] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，包括低頻脈沖能量?jī)?chǔ) 存單元(1)、脈沖能量轉(zhuǎn)移單元(2)、高頻諧振發(fā)射單元(3)、接收端諧振單元(4); 直流電源(5)向低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元（1)提供注入能量，低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元（1) 與脈沖能量轉(zhuǎn)移單元(2)相連接，再與高頻諧振發(fā)射單元(3)相連，高頻諧振發(fā)射單元(3)通 過發(fā)射線圈LT(13)與接收線圈L r(16)的耦合諧振向接收端諧振單元(4)傳輸能量，接收端諧 振單元(4)接收能量并向負(fù)載電阻Rr( 18)供電； 所述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元（1)包括開關(guān)管SK6)、吸收電容(^(7)、耦合電感1^(8)，開 關(guān)管SK6)連接在直流電源(5)和耦合電感U(8)之間；吸收電容&(7)并聯(lián)在開關(guān)管SK6)功 率端兩端； 所述的脈沖能量轉(zhuǎn)移單元(2)包括耦合電感L2(9)、二極管DK10)、開關(guān)管S2(ll)、緩沖 電容C2(12)，耦合電感L2(8)與耦合電感LK9)耦合連接，并和二極管DK10)的正極相連接， 開關(guān)管&(11)、緩沖電容C 2(12)都并聯(lián)在二極管01(10)的負(fù)極和接地端之間。2. 如權(quán)利要求1所述的一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元（1)和脈沖能量轉(zhuǎn)移單元(2)的工作頻率相同，該工作頻率遠(yuǎn)低于 高頻諧振發(fā)射單元(3)的諧振頻率。3. 如權(quán)利要求1所述的一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述高頻諧振發(fā)射單元(3)包括發(fā)射線圈LT(13)、發(fā)射補(bǔ)償電容C T(14)、發(fā)射線圈電阻RT(15); 發(fā)射線圈LT(13)、發(fā)射補(bǔ)償電容C T(14)、發(fā)射線圈電阻RT(15)組成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，并聯(lián)在緩 沖電容C2(12)兩端。4. 如權(quán)利要求1所述的一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述接收端諧振單元(4)包括接收線圈Lr(16)、接收補(bǔ)償電容C r(17)、負(fù)載電阻Rr(18);接收線 圈Lr(16)、接收補(bǔ)償電容C r(17)、負(fù)載電阻Rr(18)組成串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射線圈LT(13)與接 收線圈L r(16)的耦合系數(shù)為K。5. 如權(quán)利要求1所述的一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置，其特征在于，所 述低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元(1)中的親合電感Li (8)阻數(shù)為親合電感L2(9)IM數(shù)的η倍，η大于等 于2。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種脈沖注入型感應(yīng)耦合式無線能量傳輸裝置。裝置包括低頻脈沖能量?jī)?chǔ)存單元、脈沖能量轉(zhuǎn)移單元、高頻諧振發(fā)射單元、接收端諧振單元，通過對(duì)裝置發(fā)射端逆變器拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制，使裝置以遠(yuǎn)低于諧振頻率的脈沖注入頻率向接收端傳輸能量，避免由于開關(guān)管工作頻率過高而產(chǎn)生的開關(guān)損耗，同時(shí)在離散脈沖式能量注入控制方式下，徹底將裝置注入能量與開關(guān)頻率、諧振網(wǎng)絡(luò)以及接收端負(fù)載狀況解耦，提高裝置無線能量傳輸效率，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類】H02J50/12
【公開號(hào)】CN205385352
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620095261
【發(fā)明人】冬雷, 鞠興龍, 王亞楠
【申請(qǐng)人】北京動(dòng)力京工科技有限公司, 冬雷
【公開日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日