[实用新型]一种AGV的恒压动态无线电能传输系统

说明书

本实用新型公开了一种AGV的恒压动态无线电能传输系统，包括原边电压源、多段原边发射部分、接收线圈、接收线圈内阻、副边电感电容支路和负载；原边电压源由一个总的直流电压源和若干高频逆变电路并联组成，各个高频逆变电路的输出作为各段原边发射部分的输入；每段原边发射部分构成有LCC型无功补偿网络；所述副边电感电容支路包括第三电容和第二电感，所述接收线圈与第二电感、负载、接收线圈内阻依次串联连接，所述第三电容的一端连接在与第二电感连接的接收线圈一侧，另一端连接在与负载连接的接收线圈内阻的一侧，以此构成副边LCL型无功补偿网络。本实用新型可以对不同的AGV均能实现恒压动态无线充电，具有实际推广价值。

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输或无线输电的技术领域，尤其是指一种AGV的恒压动态无线电能传输系统。

背景技术

随着现代科技的发展，自动导引车(AGV)由于其自动化程度高、适应能力强、路径布置简单等优势，在自动化、智能化工业生产活动中扮演着越来越重要的角色。目前AGV主要采用蓄电池供电，虽然蓄电池安全性好，但存在电池用量大、续航里程短、充电时间长等不足。显然，对于AGV而言，线缆供电或静态无线供电技术显然已经无法满足其全自动化的工作特点。在此基础上，动态无线电能传输(Dynamic Wireless Power Transfer，简称为DWPT)技术逐步发展起来，并迅速成为AGV等移动式设备无线供电的研究热点。动态无线电能传输技术设想在AGV的移动轨迹上铺设相应的无线供电装置，给移动中的AGV不间断充电，理论上可实现AGV连续移动里程的无限延伸，彻底解决受限于电池技术的续航问题，实现真正意义上的全自动工作。然而，动态无线电能传输技术受负载移动造成的耦合系数变化以及不同负载的切换影响较大，稳定的动态无线电能传输系统需要对这些因素具有强鲁棒性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种AGV的恒压动态无线电能传输系统，对不同的AGV均能实现恒压动态无线充电，具有实际推广价值。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种AGV的恒压动态无线电能传输系统，所述系统包括原边电压源、分段式原边发射部分、接收线圈、接收线圈内阻、副边电感电容支路和负载；所述原边电压源由一个总的直流电压源和若干高频逆变电路并联组成，各个高频逆变电路的输出作为各段原边发射部分的输入；每段原边发射部分均由第一电感、第一电容、发射线圈、发射线圈内阻和第二电容构成，所述第一电感的一端接高频逆变电路的一个输出端，另一端与第二电容连接，所述第二电容的另一端接高频逆变电路的另一个输出端；所述第一电容与发射线圈、发射线圈内阻依次串联连接后并联在第二电容的两端，以此构成原边发射部分的LCC型无功补偿网络，实现发射线圈电流恒定不变；所述副边电感电容支路包括第三电容和第二电感，所述接收线圈与第二电感、负载、接收线圈内阻依次串联连接，所述第三电容的一端连接在与第二电感连接的接收线圈一侧，另一端连接在与负载连接的接收线圈内阻的一侧，以此构成副边LCL型无功补偿网络，实现输出电压与负载无关的特性。

进一步，流经发射线圈的电流I_s满足：其中，U_D是高频逆变电路的输出电压，C_sr为第二电容的电容值，L_sr为第一电感的电感值。

进一步，所述系统的输出电压与负载无关，其输出电压U_o表达式为：其中，ω₀是系统工作角频率，M是原副边线圈的互感，I_s为发射线圈电流，即原边线圈电流，L_f为第二电感值，L_r为接收线圈的电感值。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、采用LCL型无功补偿网络的原理实现副边输出电压与负载无关的特性，解决不同型号的负载AGV切换充电时的输出电压波动问题。