[发明专利]一种使用三线圈结构提高抗偏移能力的无线电能传输装置

权利要求书

1.一种使用三线圈结构提高抗偏移能力的无线电能传输装置，其特征在于，所述装置包括功率发射器和功率接收器，前者将电能无线传输至后者；所述的功率发射器中设有两个同轴排布的线圈，其中一个作为发射线圈，另一个作为中继线圈，功率发射器还包含有分别补偿两个线圈的补偿电容和逆变器；所述的功率接收器中设有接收线圈，还包含有接收线圈的补偿电容以及整流器；

其中，三个线圈之间的互感按照如下方法设计：

计算常数

设计发射线圈与接收线圈之间的互感

设计中继线圈与接收线圈之间的互感M₂₃与发射线圈与中继线圈之间的互感M₁₂的比值

其中，p为所设计系统最大输出功率对于正对位置处输出功率P_a的倍数，f为系统工作频率，U_i为发射线圈输入交流电压的有效值，U_idc为输入直流电压，R_L为负载的等效交流电阻，U_o为接收线圈输出交流电压的有效值，U_odc为输出直流电压；

通过仿真或实验设计三个线圈的形状、大小、匝数以及位置关系使其互感匹配上述条件，并仿真计算或测量得到发射线圈、中继线圈、接收线圈的电感值L₁、L₂、L₃；

三个线圈对应的补偿电容的容值才用如下方法确定：

发射线圈补偿电容的容值

中继线圈补偿电容的容值

接收线圈补偿电容的容值

其中，ω为系统工作频率f对应的角频率，ω＝2πf。

2.根据权利要求1所述的使用三线圈结构提高抗偏移能力的无线电能传输装置，其特征在于，所述无线电能传输装置的负载为电池负载，不仅可实现抗偏移，而且可实现自动断流。

3.根据权利要求1所述的使用三线圈结构提高抗偏移能力的无线电能传输装置，其特征在于，所述无线电能传输装置的负载为阻性负载。