[发明专利]一种中继式无线送能装置

说明书

本发明提供一种中继式无线送能装置，包括发送模块、中继模块和接收模块；发送模块、中继模块和接收模块依次排列，且均包括线圈和补偿回路；发送模块、中继模块和接收模块均通过线圈实现能量的无线传输，提高了绝缘水平，减少了局部放电的情况，无线送能装置连接的负载之间相互独立，不容易导致供电故障；发送模块、中继模块和接收模块之间通过线圈之间磁耦合的非接触方式实现能量传输，传输效率高，且保证了体积的紧凑性和良好的电磁兼容性；在给电力电子设备中的门极驱动电路提供可靠供电的同时，利用空气绝缘的方式实现低成本的高压绝缘；本发明中的补偿回路用于补偿线圈的感性无功，从而保证装置整体的功率因数和能量传输效率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种中继式无线送能装置。

背景技术

面向电网应用的高压电力电子换流阀中，电压等级可以高达数百甚至数千千伏。为了提升电力电子装置电压等级，需要多个功率半导体器件采用串联方式应用。器件串联应用中，每个器件均需要配置一个门极驱动电路负责器件的控制和保护，因为串联的器件均处于不同电位，相应的门极驱动电路也在不同电位，因此，门极驱动电路的隔离供电是目前需要亟待解决的问题，需要保证驱动电路可靠隔离供电的同时，以低成本的方式达到高压绝缘要求。

现有技术一般采用带铁芯的变压器实现门极驱动电路的隔离供电和能量传输，各个变压器之间通过级联方式连接，绝缘水平低，局部放电情况严重，且不同负载之间不相互独立，某级变压器功率突然变化会影响功率的整体传输，容易导致供电故障。

发明内容

为了克服上述现有技术中绝缘水平低、局部放电情况严重和容易导致供电故障的不足，本发明提供一种中继式无线送能装置，包括发送模块、中继模块和接收模块；包括发送模块、中继模块和接收模块；发送模块、中继模块和接收模块依次排列，且均包括线圈和补偿线圈感性无功的补偿回路；发送模块、中继模块和接收模块均通过线圈实现能量的无线传输，发送模块、中继模块和接收模块之间通过线圈实现磁耦合，提高了绝缘水平，减少了局部放电的情况，无线送能装置连接的负载之间相互独立，不容易导致供电故障。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种中继式无线送能装置，包括发送模块、中继模块和接收模块；

发送模块、中继模块和接收模块依次排列，且均包括线圈和补偿所述线圈感性无功的补偿回路；

所述发送模块、中继模块和接收模块均通过线圈实现能量的无线传输。

所述中继模块中的线圈包括：发送线圈和接收线圈；所述发送线圈和接收线圈均连接到补偿回路两端。

所述中继模块还包括铁氧体；

所述铁氧体置于发送线圈和接收线圈之间。

所述中继模块为一个或多个。

所述中继模块的补偿回路和接收模块的补偿回路分别与负载连接。

所述发送模块还包括交流电源和铁氧体，发送模块的线圈包括：发送线圈；

所述铁氧体与发送线圈平行设置，所述补偿回路和发送线圈均连接到交流电源两端。

所述接收模块还包括铁氧体；所述接收模块中的线圈包括接收线圈；

所述铁氧体与接收线圈平行设置，所述接收线圈连接到补偿回路两端。

中继模块为多个时，所述发送模块的发送线圈方向与第一个中继模块中的接收线圈方向一致，所述接收模块的接收线圈方向与最后一个中继模块中的发送线圈方向一致；

所述中继模块的发送线圈和接收线圈之间的轴向偏移角为90°。