超导发射型无线电能传输系统的制作方法

本发明涉及无线能量传输领域，更具体地说，涉及一种超导发射型无线电能传输系统。

背景技术：

随着越来越多的电子产品、家用电器和可穿戴设备进入人们的生活，给这些电子电器设备方便地充电成为一个突出问题；如何给这些电子电器设备方便快捷地补充电能成为研究的热点。传统的采用金属导体作为给电子电器设备传输电能方法存在一些技术缺陷，如：经常拔插连接器件，存在传输电能接触不良、接触电阻增大问题，存在造成电子电器设备易发热等安全问题，也易造成漏电给人们造成安全危害。

近年来，无线电能传输技术凭借独有的优势和广阔的应用空间受到人们的广泛关注，取得了较大发展。无线电能传输技术目前主要存在如何增大传输距离、提高传输效率等问题。由于无线电能传输效率也取决一个重要因素，那就是发射与接收线圈本射的电阻，线圈电阻越小，其电能无线传输效率越高。超导材料具有直流零电阻、交流低损耗的特征，因此采用超导材料用于无线电能传输领域具有潜在优势，以及优越的无线电能传输效率。

技术实现要素：

针对目前的无线电能传输系统存在的系列问题，本发明提供一种超导发射型无线电能传输系统，达到优化提升无线电能传输效率及综合性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种超导发射型无线电能传输系统，包括：超导发射装置、接收装置、智能调控中心；所述超导发射装置包括：超导无线电能发射平台、失超保护单元、发射端识别与通信单元、发射端频率跟踪及调控电路单元、电源；

所述接收装置包括：无线电能接收器、接收端识别与通信单元、接收端频率跟踪及调控电路单元、整流滤波单元、电池、能量管理单元、电子电器设备。

上述方案中，所述超导发射型无线电能传输系统，所述超导无线电能发射平台包括：1个至多个超导无线电能发射器；所述超导无线电能发射平台包括：发射桌、发射柜、发射车；所述超导无线电能发射器包括：超导无线电能发射线圈、低温系统、温度传感器；所述超导无线电能发射线圈包括：螺旋管形超导线圈L₁、环形超导线圈、超导电容器、电流输入线。

上述方案中，所述的超导无线电能发射器的低温系统包括：多级制冷机直接冷却系统、液氮冷却系统、液氦冷却系统；所述多级制冷机直接冷却系统包括：超低温度多级制冷机、一级冷头、二级冷头、超导线圈上端导冷盘、超导线圈下端导冷盘、导冷杆、导冷片、导冷内筒、导冷外筒、线圈导冷骨架、冷屏蔽屏、真空多层绝热腔体、导冷软连接机构、低温胶、真空源；所述超导线圈L₁绕制在导冷骨架上，在部分超导线圈之间布置有导冷片；在超导线圈L₁内侧有导冷内筒；在超导线圈L₁外侧有导冷外筒；在导冷外筒四周有导冷杆；在超导线圈L₁上端有上端导冷盘；在超导线圈L₁下端有下端导冷盘；在超导线圈L₁外侧有温度传感器；超导线圈L₁的导冷片分别与线圈导冷骨架、导冷内筒、导冷外筒相连接；导冷外筒与导冷杆相连接，导冷杆分别与上端导冷盘、下端导冷盘相连接；所述一级冷头、二级冷头与超低温多级制冷机相连接；下端导冷盘的一端面通过低温胶与超导线圈L₁导冷骨架相连接；下端导冷盘的另一端面通过导冷软连接机构与二级冷头相连接；二级冷头通过导冷盘、导冷杆、导冷内筒、导冷外筒、导冷片、导冷软连接机构、低温胶共同构成的导冷结构对超导线圈产生制冷低温效果；所述一级冷头对冷屏蔽屏、电流引线产生制冷低温效果；所述超导线圈L₁的外侧面有冷屏蔽屏；所述冷屏蔽屏的外侧是真空多层绝热腔体；所述真空多层绝热腔体通过管道与真空源相连接。

上述方案中，所述无线电能接收器安装在电子电器设备中；所述无线电能接收器包括：石墨烯无线电能接收器、镀磁铜无线电能接收器、镀银铜无线电能接收器、电镀金属碳纳米线圈阵列接收器、超导无线电能接收器、铜箔图案线圈接收器、纯铜线圈接收器。

上述方案中，所述石墨烯无线电能接收器包括：石墨烯印刷接收谐振线圈L₂、石墨烯印刷接收谐振线圈L₃、石墨烯印刷接收感应线圈L₄、超介质材料板、多个纯铁棒材料、高度可调节垫片、印刷电路板；所述石墨烯印刷接收谐振线圈L₂、石墨烯印刷接收谐振线圈L₃紧密相连接，并在同一印刷电路板平面上；在石墨烯印刷接收谐振线圈L₂、石墨烯印刷接收谐振线圈L₃的印刷电路板背面有多个纯铁棒的材料；所述超介质材料板一端面通过高度可调节垫片与多个纯铁棒材料一端相连接；所述石墨烯印刷接收感应线圈L₄以及印刷电路板通过高度可调节垫片与超介质材料另一端面相连接。

上述方案中，所述镀磁铜无线电能接收器包括：采用在铜导线表面覆盖铁和镍材料制成的线圈；所述镀银铜无线电能接收器包括：采用在铜导线表面覆盖银材料制成的线圈；所述电镀金属碳纳米线圈阵列接收器包括：采用在碳纳米线圈材料表面覆盖镍、钨金属材料制成的接收器；所述超导无线电能接收器包括：采用低温制冷系统装置。

上述方案中，所述超导发射型无线电能传输系统，所述超导发射装置的发射端识别与通信单元、发射端频率跟踪及调控电路单元，失超保护单元均装配在超导无线电能发射器侧面；所述发射端识别与通信单元包括采用：射频识别(RFID)、uuid标识识别、激光扫描识别；所述射频识别(RFID)包括：RF标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的电子电器设备信息(包括：无源标签或被动标签)，或者电子电器设备的标签主动发送某一频率信号(包括：有源标签或主动标签)，解读器读取信息并解码后，送至智能调控中心进行有关数据处理；所述uuid标识识别包括：发射端识别与通信单元将电能以能量片的形式发送给电子电器设备用户，每个能量片绑定为该用户开辟的uuid标识，电子电器设备用户每收到发送的绑定了uuid标识能量片后，给出确认信息。

上述方案中，所述超导发射型无线电能传输系统，所述发射端频率跟踪及调控电路单元包括：超导发射线圈的电流或电压检测装置、超导发射线圈的谐振频率调控电路；所述超导发射线圈的电流或电压检测装置连接在超导发射线圈电路中；所述超导发射线圈的谐振频率调控电路包括：超导线圈L₁的一端与超导低温电容器C₀的一端、可自动调控电感线圈L_X2一端相连接；超导线圈L₁的另一端与超导低温电容器C₀的另一端、可自动调控电容器C₁的一端、电源V_S一端相连接；可自动调控电感线圈L_X2另一端与可自动调控电容器C₁另一端、可自动调控电感线圈L_X1一端相连接；可自动调控电感线圈L_X1另一端与电源V_S另一端相连接；所述超导线圈L₁与超导低温电容器C₀均装配在低温系统中。

上述方案中，所述超导发射型无线电能传输系统，所述超导发射装置的失超保护单元包括：温度传感器、失超检测系统、失超内保护、失超外保护；所述温度传感器装配在超导线圈L₁的外侧；所述失超检测系统包括：桥路电压平衡检测法、光纤和超声发射检测法。所述失超内保护主要采用依靠低温系统的直接导冷结构，将热量传递给制冷机，防止超导线圈L₁温升过大；所述失超外保护主要将超导线圈L₁的能量释放到低温容器之外，包括采用并联电阻法、振荡回路法、变压器法、分段外接电阻法。

上述方案中，所述超导发射型无线电能传输系统，所述接收装置中的无线电能接收器旁装配在接收端频率跟踪及调控电路单元、接收端识别与通信单元；所述接收端频率跟踪及调控电路单元包括：接收端线圈的谐振频率调控电路；所述接收线圈的谐振线圈的谐振频率调控电路包括：接收谐振线圈L₂一端与电阻R₂一端相连接；电阻R₂另一端与可自动调控电容C₂一端相连接；可自动调控电容C₂另一端与接收谐振线圈L₂另一端相连接；接收谐振线圈L₃一端与电阻R₃一端相连接；电阻R₃另一端与可自动调控电容C₃一端相连接；可自动调控电容另一端与接收谐振线圈L₃另一端相连接；接收感应线圈L₄一端与电阻R₄一端相连接；电阻R₄另一端与可自动调控电容C₄一端、负载电阻R_L一端相连接；接收感应线圈L₄另一端与可自动调控电容C₄另一端、负载电阻R_L另一端相连接；在接收感应线圈L₄电路中连接有电流或电压检测装置。

上述方案中，所述智能调控中心与超导发射装置中的超导无线电能发射平台中的的各个超导无线电能发射器相连接，与失超保护单元相连接，与发射端频率跟踪及调控电路单元相连接，与发射端识别与通信单元相连接，与电源相连接，与发射端调控电路相连接；所述发射端调控电路包括：整流单元、功率因数校正单元、逆变单元、发射端阻抗变换单元。

上述方案中，所述智能调控中心与接收装置的无线电能接收器相连接，与接收端频率跟踪及调控电路单元相连接，与接收端识别与通信单元相连接，与电池相连接，与能量管理单元相连接，与接收端调控电路相连接；所述接收端调控电路包括：整流滤波单元、接收端阻抗变换单元、负载补偿调控单元。

上述方案中，所述智能调控中心根据采集发射端与接收端的识别与通信信息、超导无线电能发射器的工作电压或电流信息、无线电能接收器的工作电压或电流信息，采用发射端频率跟踪及调控电路单元与接收端频率跟踪及调控电路单元相结合的自适应协同双向工作模式，实施无线能量传输系统的最佳谐振频率的自适应调控；所述自适应调控包括：根据识别电子电器设备种类及数量，采用超导发射线圈的谐振频率调控电路中的超导电容器C₁自动调控，接收端线圈的谐振频率调控电路中的电容器C₂、电容器C₃、电容器C₄的自动调控，负载补偿调控单元，来协同完成谐振频率的自适应调控；实现提高超导发射型无线能量传输系统的工作效率。

上述方案中，所述智能调控中心根据装配在超导线圈L₁外侧的温度传感器信息，失超检测系统发来的信息，采用包括：并联电阻法、振荡回路法、变压器法、分段外接电阻法，将超导线圈L₁的能量释放到低温容器外，来防止超导线圈L₁温升过大，从而实施失超保护作用。

上述方案中，所述电子电器设备包括：航天航空器、无人机、机器人、笔记本电脑、手机、可穿戴设备、舰船设备、水下设备、运算设备、助听器、电动工具、家用电器、人体植入器件、移动通信终端机，以工业用、运输用充电电池。

上述方案中，所述超导发射型无线电能传输系统，所述超导无线电能发射平台中的1个或多个超导无线电能发射器的工作开启与工作关闭由智能调控中心统一调控；智能调控中心根据发射端识别与通信单元、接收端识别与通信单元信息，根据接收无线电能传输的电子电器设备种类及数量来确定指令单个或多个超导无线电能发射器的工作开启时间、工作关闭时间。

本发明提供的超导发射型无线电能传输系统的工作过程如下：

超导无线电能发射平台的准备工作阶段，当系统冷却系统采用多级制冷机直接冷却系统时，真空源中的真空泵、超低温多级制冷机均启动工作；超低温多级制冷机的一级冷头对超导无线电能发射器中的冷屏蔽屏、电流引线产生制冷低温效果；超低温多级制冷机的二级冷头通过导冷杆、导冷内筒、导冷外筒、导冷骨架、上端导冷盘、下端导冷盘、导冷软连接机构、低温胶、导冷片构成的导冷结构对超导线圈产生制冷低温效果；真空源通过管道与真空多层绝热腔体相连接，使系统处于真空低温状态。

超导无线电能发射平台的工作阶段，超导无线电能发射器旁侧装配的发射端识别与通信单元中的射频识别(RFID)开始工作。当具有RF标签的电子电器设备进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的设备信息(包括：无源标签或被动标签)，或者电子电器设备接收端识别与通信单元的标签主动发送某一频率信号(包括：有源标签或主动标签)，解读器读取信息并解码后，送至智能调控中心进行有关数据处理；智能调控中心确认电子电器设备信息后，指令调节可自动调控电感线圈L_X1、L_X2；指令发射端频率跟踪及调控电路单元、接收端频率跟踪及调控电路单元，协同双向指令调节超导线圈L₁旁的可自动调控电容器C₁，指令调节接收揩振线圈L₂、接收谐振线圈L₃旁的可自动调控电容器C₂、可自动调控电容器C₃，指令接收感应线圈L₄旁的可自动调控电容器C₄；超导线圈L₁的电流或电压检测装置与接收感应线圈L₄电路中装配的电压或电流检测装置将检测到发射端、接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪信息发送给智能调控中心；智能调控中心根据收到的频率跟踪信息，进一步指令协同调节可自动调控电感线圈L_X1、L_X2，指令协同调节可自动调控电容器C₁、可自动调控电容器C₂、可自动调控电容器C₃，指令协同调节接收感应线圈L₄旁的可自动调控电容器C₄；促使系统处于动态最佳谐振频率状态，确保超导发射型无线电能传输系统处于最佳电能传输效率的工作状态。

当超导发射型无线电能传输系统进入工作状态时，超导发射装置的失超保护单元同时进入工作状态；超导线圈L₁旁的温度传感器将检测到的温度信息传输给智能调控中心；失超检测系统包括采用：桥路电压平衡检测法、光纤和超声发射检测法，将失超信息传输给智能调控中心；智能调控中心根据收到的信息，判定系统处于失超临界状态或已进入失超状态时，采用失超内保护方法，依靠低温系统的直接导冷结构，将热量传递给制冷机，防止超导线圈L₁温升过大；同时也采用失超外保护方法，包括采用并联电阻法、振荡回路法、变压器法、分段外接电阻法，将超导线圈L₁的能量释放到低温容器之外，确保系统的安全性。

当超导发射型无线电能传输系统在工作状态时，超导发射装置的可自动调控电感线圈L_X1、L_X2，接收器的接收谐振线圈L₂、接收谐振线圈L₃、接收感应线圈L₄、以及超导线圈L₁，在智能调控中心统一调控下，通过频率跟踪及调控电路单元，通过阻抗匹配的自适应调节，解决单个或多个电子电器设备接收无线电能传输过程中由于频率失谐带来的无线电能传输效率降低的问题；当信号驱动频率等于系统(初级、次级电路)固有频率时，系统达到共振；发射端和接收端的阻抗最低，流经负载的电流最大。当接收端无线电能接收器的接收感应线圈L₄两端电压达到最大时，即系统达到共振。系统中，超导线圈L₁与接收揩振线圈L₂、接收揩振线圈L₃产生线圈间的互感M₁₂、M₁₃；接收谐振线圈L₂、接收揩振线圈L₃与接收感应线圈L₄产生线圈间的互感M₂₄、M₃₄；无线电能接收器中的多个纯铁棒材料则增强线圈间的互感效应；超介质材料板与高度可调节垫片相结合，实现磁场聚焦效应；由于超介质板具有负折射现象，对电磁波起到收敛束缚作用，降低了能量损耗，增强了线圈之间的磁场强度，谐振线圈之间的耦合也得到提高，因此能够显著地提高系统的电能无线传输效率。

超导无线电能发射平台中的1个或多个超导无线电能发射器的工作开启与工作关闭由智能调控中心统一调控；智能调控中心根据发射端识别与通信单元、接收端识别与通信单元信息，根据接收无线电能传输的电子电器设备种类及数量信息，来确定指令单个或多个超导无线电能发射器的工作开启时间、工作关闭时间。

本发明的超导发射型无线电能传输系统与现有技术相比具有以下有益效果：

a、本发明在智能调控中心的调控下能够实施对1至多个电子电器设备的无线电能传输。由于本系统采用超导材料作为发射线圈，其线圈具有直流零电阻，交流低损耗的特性，因此具有独特优势，其电能无线传输效率明显提高。

b、本发明在无线电能接收器中采用的石墨烯印刷接收谐振线圈、石墨烯印刷接收感应线圈具有线圈电阻小，占有空间位置较小，无线电能接收效率高，适用于移动手机、笔记本电脑等小型、微型各类电子设备；采用在铜导线表面覆盖铁和镍材料制成的镀磁铜接收谐振线圈感应线圈，具有磁感应性能优良，无线电能接收效率高的优点。

c、本发明采用发射端频率跟踪及调控电路单元与接收端频率跟踪及调控电路单元相结合的协同双向频率跟踪及自适应调节模式，在智能调控中心的统一调控下，促使系统处于动态最佳谐振频率，处于最佳自适应电能传输效率的工作状态。

d、本发明提出的无线电能接收器，采用由几个接收谐振线圈、接收感应线圈、超介质板、多个纯铁棒、高度可调节垫片的组成结构，特别是采用超介质板与高度可调节垫片相结合结构，因此具有明显优越性，由于超介质板具有负折射现象，对电磁波起到收敛束缚作用，实现磁场聚焦，降低了能量损耗，增强了线圈之间磁场强度，谐振线圈之间的耦合也得到提高，因此能够显著提高系统的无线电能传输效率。

e、本发明提出的超导无线电能发射器，采用温度传感器与失超检测系统相结合方式，实施失超内保护与失超外保护相结合方法，能够提高超导无线电能发射器工作的安全性、有效性。

f、本发明提出的超导无线电能发射器采用多级制冷机直接冷却技术，并采用直接冷却超导线圈的结构，不需要使用液氦、液氮等低温液体浸泡；本发明采用的系统具有更大的灵活性、广泛性、安全性和可靠性；在长期使用过程中便于维护、修理。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是超导发射型无线电能传输系统的工作框图；

图2是超导发射电能发射平台工作结构示意图；

图3是超导无线电能发射器的结构剖面示意图；

图4是石墨烯无线电能接收器的结构俯视示意图；

图5是石墨烯无线电能接收器的A-A剖面示意图；

图6是镀磁铜无线电能接收器的结构俯视示意图；

图7是镀磁铜无线电能接收器的B-B剖面示意图；

图8是超介质材料板聚焦磁场示意图；

图9是系统协同双向频率跟踪及自适应调节的等效电路图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明超导发射型无线电能传输系统的工作框图如图1所示，超导无线电能发射平台的工作结构如图2所示，包括：超导发射装置Ⅰ、接收装置Ⅱ、智能调控中心Ⅲ；超导发射装置Ⅰ包括：超导无线电能发射平台1、失超保护单元、发射端识别与通信单元、发射端频率跟踪及调控电路单元、电源；

接收装置Ⅱ包括：无线电能接收器2、3、4(见图2所示)、接收端识别与通信单元、接收端频率跟踪及调控电路单元、整流滤波单元、电池、能量管理单元、电子电器设备。

超导无线电能发射平台1中包括：超导无线电能发射器5；超导无线电能发射器5包括：超导无线电能发射线圈、低温系统、温度传感器9；超导无线电能发射线圈包括：螺旋管形超导线圈L₁、超导电容器C₀(见图9)、电流输入线10；电流输入线10采用镀银的管状结构；超导电容器C₀采用Kapton绝缘的双层Bi2223/Ag带制作。

本实施例采用多级制冷机直接冷却系统。超导无线电能发射器8的低温系统(见图3)包括：超低温多级制冷机11、一级冷头12、二级冷头13、超导线圈上端导冷盘14、超导线圈下端导冷盘15、导冷杆16、导冷片17、导冷内筒18、导冷外筒19、线圈导冷骨架20、冷屏蔽屏21、真空多层绝热腔体22、导冷软连接机构23、低温胶24、真空源25、电流引线10、电流线外接线端26、支架27。超导线圈L1内侧有导冷内筒18；在超导线圈L₁外侧有导冷外筒19；在导冷外筒19四周有导冷杆16；在超导线圈L₁上端有上端导冷盘14；在超导线圈L₁下端有下端导冷盘15；在超导线圈L₁外侧有温度传感器9；超导线圈L₁的导冷片17分别与线圈导冷骨架20、导冷内筒18、导冷外筒19相连接；导冷片17采用薄铜片；导冷外筒19与导冷杆16相连接；导冷杆16分别与上端导冷盘14、下端导冷盘15相连接；一级冷头12、二级冷头13与超低温多级制冷机11相连接；下导冷盘15的一端面通过低温胶24与超导线圈L₁导冷骨架20相连接；导冷骨架20采用无氧铜和不锈钢叠加而成的复合导冷骨架；下导冷盘15的另一端面通过导冷软连接机构23与二级冷头13相连接；二级冷头13通过导冷盘14、15、导冷杆16、导冷内筒18、导冷外筒19、导冷片17、导冷软连接机构23、低温胶24共同构成的导冷结构对超导线圈L₁产生制冷低温效果；导冷软连接机构23主要减轻超低温度多级制冷机11工作产生振动对超导线圈L₁及系统装置影响。一级冷头12对冷屏蔽屏21、电流引线10产生制冷低温效果；超导线圈L₁的外侧面有冷屏蔽屏21；冷屏蔽屏21采用铜环筒状防辐射屏；冷屏蔽屏21的外侧是真空多层绝热腔体22；真空多层绝热腔体22通过管道与真空源25相连接。

无线电能接收器采用石墨烯无线电能接收器2，(见图4、图5)包括：石墨烯印刷接收谐振线圈L₂、石墨烯印刷接收谐振线圈L₃、石墨烯印刷接收感应线圈L₄、超介质材料板6、多个纯铁棒材料7、高度可调节垫片8、印刷电路板26；石墨烯印刷接收谐振线圈L₂、石墨烯印刷接收谐振线圈L₃紧密相连接，并在同一印刷电路板26平面上；在石墨烯印刷接收谐振线圈L₂、石墨烯印刷接收谐振线圈L₃的印刷电路板26背面有多个纯铁棒材料7；超介质材料板6一端面通过高度可调节垫片8与多个铁棒材料7一端面相连接；石墨烯印刷接收感应线圈L₄以及印刷电路板26通过高度可调节垫片8与超介质材料6另一端面相连接。

智能调控中心Ⅲ与超导发射装置Ⅰ、接收装置Ⅱ的各单元及相应装置相连接，协同调控超导发射型无线电能传输系统的工作过程。

本发明实施例提供的超导发射型无线电能传输系统的工作过程如下：

超导无线电能发射平台的准备工作阶段，真空源25中的真空泵、超低温多级制冷机11均启动工作；超低温多级制冷机11的一级冷头12对超导无线电能发射器中的冷屏蔽屏21、电流引线10产生制冷低温效果；超低温多级制冷机11的二级冷头13通过导冷杆16、导冷内筒18、导冷外筒19、导冷骨架20、上端导冷盘14、下端导冷盘15、导冷软连接机构23、低温胶24、导冷片17构成的导冷结构对超导线圈L₁产生制冷低温效果；真空源25通过管道与真空多层绝热腔体22相连接，使系统处于真空低温状态。

超导无线电能发射平台的工作阶段，超导无线电能发射器5旁侧装配的发射端识别与通信单元中的射频识别(RFID)开始工作。当具有RF标签的电子电器设备2进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的设备信息(包括：无源标签或被动标签)，或者电子电器设备2接收端识别与通信单元的标签主动发送某一频率信号(包括：有源标签或主动标签)，解读器读取信息并解码后，送至智能调控中心Ⅲ进行有关数据处理；智能调控中心Ⅲ确认电子电器设备信息后，指令发射端频率跟踪及调控电路单元、接收端频率跟踪及调控电路单元，协同双向指令调节可自动调控电感线圈L_X1、L_X2，协同指令调节超导线圈L₁旁的可自动调控电容器C₁，协同指令调节石墨烯接收谐振线圈L₂，石墨烯接收谐振线圈L₃旁的可自动调控电容器C₂、可自动调控电容器C₃，协同指令调节接收感应线圈L₄旁的可自动调控电容器C₄；超导线圈L₁的电流或电压检测装置、接收感应线圈L₄电路中装配的电压或电流检测装置将检测到发射端、接收端的电压或电流信息作为谐振频率跟踪信息发送给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据的频率跟踪信息，进一步指令协同调节可自动调节调控感应线圈L_X1、L_X2、可自动调控电容器C₁、可自动调控电容器C₂、可自动调控电容器C₃、指令调节石墨烯接收感应线圈L₄旁的可自动调控电容器C₄，促使系统处于动态最佳谐振频率状态，确保超导发射型无线电能传输系统处于最佳电能传输效率的工作状态。

当超导发射型无线电能传输系统进入工作状态时，超导发射装置Ⅰ的失超保护单元3同时进入工作状态；超导线圈L₁旁的温度传感器9将检测到的温度信息传输给智能调控中心Ⅲ；失超检测系统采用的桥路电压平衡检测法将失超信息传输给智能调控中心Ⅲ；智能调控中心Ⅲ根据收到的信息，判断系统处于失超临界状态或已进入失超状态时，采用失超内保护方法，依靠低温系统的直接导冷结构将热量传递给制冷机11，防止超导线圈L₁温升过大；同进也采用失超外保护方法，采用并联电阻法、振荡回路法、变压器法、分段外接电阻法，将超导线圈L₁的能量释放到低温容器之外，确保系统的安全性。

当超导发射型无线电能传输系统在工作状态时，超导发射装置Ⅰ的可自动调控电感线圈L_X1、L_X2，接收器的石墨烯接收谐振线圈L₂、石墨烯接收谐振线圈L₃、石墨烯接收感应线圈L₄，以及超导线圈L₁，在智能调控中心Ⅲ统一调控下，通过频率跟踪及调控电路单元，通过阻抗匹配的自适应调节，解决单个或多个电子电器设备接收无线电能传输过程中由于频率失谐带来的无线电能传输效率降低的问题；当信号驱动频率等于系统(初级、次级电路)固有频率时，系统达到共振；发射端和接收端的阻抗最低，流经负载的电流最大。当接收端无线电能接收器的石墨烯接收感应线圈L₄两端电压达到最大时，即系统达到共振。系统中，超导线圈L₁与石墨烯接收谐振线圈L₂、石墨烯接收谐振线圈L₃产生线圈间的互感M₁₂、M₁₃；石墨烯接收谐振线圈L₂、石墨烯接收谐振线圈L₃与石墨烯接收感应线圈L₄产生线圈间的互感M₂₄、M₃₄；(见图9)；无线电能接收器中的多个纯铁棒材料则增强线圈间的互感效应；超介质材料板与高度可调节垫片相结合，实现磁场聚焦效应(见图8)；超介质基板材料采用介电常数为4.4的FR1板，基板上螺旋结构材料采用铜箔；由于超介质板具有负折射现象，对电磁波起到收敛束缚作用，降低了能量损耗，增强了线圈之间的磁场强度，谐振线圈之间的耦合也得到提高，因此能够显著地提高系统的电能无线传输效率。

超导无线电能发射平台中的1个或多个超导无线电能发射器的工作开启与工作关闭由智能调控中心Ⅲ根据发射端识别与通信单元、接收端识别与通信单元信息，根据接收无线电能传输的电子电器设备种类及数量，来确定指令单个或多个超导无线电能发射器的工作开启时间、工作关闭时间。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。