[实用新型]一种无线电能传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种无线电能传输系统。

背景技术

近些年，由于传统有线输电系统接触线易产生火花、导体易消损问题的突出，无线电能传输技术的研究越来越受到人们的重视，该技术的应用范围也从小型移动设备向工业领域不断扩宽。2007年麻省理工科学家在无线电能传输技术上实现了新的突破，发现磁耦合谐振式技术能够有效地提高无线电能传输距离和传输功率，并在实验中成功点亮了2米外的一盏功率为60瓦的灯泡。自此，磁耦合谐振式技术成为了国内外学者在中远距离无线电能传输中研究的重点技术。

由于两线圈的磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输效率对距离较为敏感，国内外研究者通常采用增加中继线圈的方式来进一步扩宽传输范围，提高传输效率，常见的主要有三线圈和四线圈结构。但是不论哪种结构，当传输距离发生变化时，线圈之间耦合也会发生变化，使系统出现频率分裂现象，而频率分裂现象的出现会使系统的传输效率急剧下降。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种无线电能传输系统，采用对称式的四线圈无线电能传输系统并且驱动线圈组为采用非同轴结构，实现无线电能传输装置的轻便性，有效降低系统损耗。

一种无线电能传输系统，为非同轴四线圈磁耦合谐振式系统，包括高频驱动电源、驱动线圈组、发射线圈、接收线圈和负载线圈组；所述高频驱动电源与驱动线圈组串联构成驱动电路回路；所述负载线圈组的两端与需用电的负载连接构成负载电路回路；所述发射线圈和接收线圈依次独立且同轴设置于驱动线圈组和负载线圈组之间，发射线圈与接收线圈完全对称；驱动线圈组包括n个并联的驱动线圈，负载线圈组包括n个并联的负载线圈，负载线圈组驱与动线圈组完全对称；所述驱动线圈、发射线圈、接收线圈和负载线圈均包括电感线圈和串联补偿电容，所述驱动线圈组和负载线圈组中电感线圈的一端连接于一点，另一端分别串联相应的串联补偿电容；高频驱动电源与驱动线圈组之间、负载线圈组与需用电的负载之间均通过选择开关连接，保证驱动线圈组中的驱动线圈根据传输距离选择性接通，负载线圈相对称接通；n个驱动线圈为非同轴结构且在同一平面；n个负载线圈为非同轴结构且在同一平面，n的具体取值根据最大传输距离进行配置确定。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种无线电能传输系统，无线电能传输系统的驱动线圈组采用非同轴结构，n个驱动线圈都在同一平面，可以使无线电能传输系统的发射端体积大大缩小，实现无线电能传输装置的轻便性，并能有效避免驱动电源与驱动线圈之间过长的连接线，有效降低系统损耗，并为实现基于距离自适应的驱动线圈配置提供基础，从而保证系统始终以最大效率进行无线电能传输，大大提高了系统效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的无线电能传输系统结构拓扑图；

图2为图1的等效电路图；

图3为本实用新型实施例提供的无线电能传输系统传输效率与传输距离的关系曲线图。

图中：1、高频驱动电源；2、驱动线圈组；3、发射线圈；4、接收线圈；5、负载线圈组；6、负载；7、驱动电路；8、发射电路；9、接收电路；10、负载电路；11、选择开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。