一种变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置的制作方法

文档序号:12181525阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置,包括直流电源依次连接有高频逆变电路、变线圈结构谐振耦合部分、高频整流电路、逆变电路及其负载;其特征在于:所述变线圈结构谐振耦合部分分别设置有两线圈结构和四线圈结构的无线连接,两线圈结构谐振耦合部分中设有发射线圈和接收线圈为谐振线圈,当谐振线圈以相同的频率振荡时,通过耦合将能量传输至接收线圈,实现无线电能传输;四线圈结构谐振耦合部分中设有驱动谐振线圈、发射线圈、接收线圈和负载谐振线圈为谐振线圈,当谐振线圈以相同的频率振荡时,通过电磁耦合将能量传输至负载线圈,实现无线电能传输;并通过在不同传输距离采用不同线圈结构,使无线电能传输装置传输效率达到最大化。

2.根据权利要求1所述的变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置,其特征在于:所述高频逆变电路是依次由扼流电感、信号源、驱动芯片、开关管和并联电容连接构成;所述扼流电感是分别与直流电源输出端和开关管的输入端连接;所述信号源与驱动芯片输入端连接;所述开关管与驱动芯片输出端连接;所述并联电容与开关管并联连接。

3.根据权利要求1所述的变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置,其特征在于:所述变线圈结构谐振耦合部分是由两线圈结构和四线圈结构两部分集成;两线圈结构谐振耦合部分是由发射回路和接收回路集成,发射回路和接收回路无线连接;所述发射回路包括发射线圈和谐振电容组;所述发射线圈和电容组串联连接;所述接收回路是由接收线圈和谐振电容串联连接而构成;

四线圈结构谐振耦合部分是由驱动谐振回路、发射回路、接收回路和负载谐振回路连接构成;所述驱动谐振回路和发射回路无线连接,发射回路和接收回路无线连接,接收回路和负载回路无线连接;所述驱动谐振回路包括驱动线圈和谐振电容,所述驱动线圈和谐振电容串联连接,所述发射回路由发射线圈和谐振电容串联连接而构成,所述接收回路包括接收线圈和谐振电容,所述接收线圈和谐振电容串联连接,所述负载谐振回路由负载线圈和谐振电容串联连接而构成。

4.根据权利要求1所述的变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置,其特征在于:所述高频整流电路由升压电感、不控整流电路和滤波电容组成;所述升压电感与不控整流电路的输入端连接;所述滤波电容与不控整流电路并联连接;所述不控整流电路由四个肖特基二极管组成。

5.根据权利要求1所述的变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置,其特征在于:所述逆变电路是由升压电感、全桥逆变电路连接构成;所述升压电感与全桥逆变电路的输入端连接;所述全桥逆变电路包括四个MOSFET管和四个二极管,每个MOSFET管分别与一个二极管反并联连接。

6.根据权利要求1所述的变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置,其特征在于:所述负载是纯电阻负载,或是阻抗负载。

7.根据权利要求1所述的变线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置,其特征在于:所述无线电能传输装置对于两线圈结构而言,无线电能传输距离为发射线圈和接收线圈之间的距离;对于四线圈结构而言,无线电能传输距离为驱动谐振线圈和负载线圈之间的距离;当无线电能传输距离小于线圈半径时,采用两线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置;当无线电能传输距离大于线圈半径、小于有效传输距离时,采用四线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输装置。

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