[实用新型]一种基于嵌套结构变压器的非接触式能量传输系统

权利要求书

1.一种基于嵌套结构变压器的非接触式能量传输系统，初级变换部分（1）、转换部分（2）和次级变换部分（3），其特征在于：所述初级变换部分包括控制器（1-1）和全桥逆变电路（1-2），转换部分包括嵌套结构变压器，次级变换部分包括整流桥（3-1）、滤波电路（3-2）和电机转子励磁绕组（3-3）；

所述嵌套结构变压器为磁罐变压器，包括初级磁罐铁芯（2-1）、次级磁罐铁芯（2-2）、外骨架（2-3）、内骨架（2-4）、外绕组（2-5）和内绕组（2-6），所述初级磁罐铁芯（2-1）和次级磁罐铁芯（2-2）均为内部中空的圆柱体，所述外骨架（2-3）和内骨架（2-4）均为空心圆柱体，内骨架（2-4）的外壁半径小于外骨架（2-3）的内壁半径，所述外绕组（2-5）绕制在外骨架（2-3）的外壁上，内绕组（2-6）绕制在内骨架（2-4）的外壁上，所述外绕组（2-5）为中间带抽头式绕组，所述内骨架（2-4）嵌插在外骨架（2-3）的空腔内，嵌插后的外骨架（2-3）和内骨架（2-4）置于初级磁罐铁芯（2-1）和次级磁罐铁芯（2-2）扣合的空腔内，所述滤波电路（3-2）包括滤波电感（3-2-1）和滤波电容（3-2-2）；

所述初级变换部分（1）的控制器（1-1）输出端与全桥逆变电路（1-2）的控制端建立连接，全桥逆变电路（1-2）的输出端与磁罐变压器的内绕组（2-6）建立连接，磁罐变压器的外绕组（2-5）与整流桥的（3-1）输入端建立连接，整流桥（3-1）的输出端依次串联整流电感（3-2-1）和电机转子励磁绕组（3-3），所述滤波电容（3-2-2）并联在电机转子励磁绕组（3-3）的两端，所述次级磁罐铁芯（2-2）与电机转子励磁绕组（3-3）同轴转动。

2.根据权利要求1所述一种基于嵌套结构变压器的非接触式能量传输系统，其特征在于：所述全桥逆变电路包括第一开关管（V1）、第二开关管（V2）、第三开关管（V3）和第四开关管（V4），第一开关管（V1）和第三开关管（V3）串联组成第一半桥，第二开关管（V2）和第四开关管（V4）串联组成第二半桥，串联后的第一开关管（V1）和第三开关管（V3）与串联后的第二开关管（V2）和第四开关管（V4）并联连接，每个开关管的栅极均连接在控制器（1-1）的输出端，第一开关管（V1）的漏极和第二开关管（V2）的漏极接入电源，第三开关管（V3）的源极和第四开关管（V4）的源极接地，第一开关管（V1）和第三开关管（V3）组成的第一半桥的中点连接内绕组（2-6）的输出端，第二开关管（V2）和第四开关管（V4）组成的第二半桥的中点连接内绕组（2-6）的输入端。

3.根据权利要求2所述一种基于嵌套结构变压器的非接触式能量传输系统，其特征在于：所述整流桥（3-1）包括第一二极管（D1）和第二二极管（D2），第一二极管（D1）设在外绕组正向输入端，第二二极管（D2）设在外绕组反向输入端。

4.根据权利要求3所述一种基于嵌套结构变压器的非接触式能量传输系统，其特征在于：所述第一开关管（V1）、第二开关管（V2）、第三开关管（V3）和第四开关管（V4）均为开关晶体管。