[发明专利]基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统

权利要求书

1.一种基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其特征在于，包括功率发射单元和和功率接收单元，其中功率发射单元包括至少两个串联的离散分布式电磁发射线圈，功率接收单元包括垂直式电磁接收线圈，该垂直式电磁接收线圈所在的平面与两个离散分布式电磁发射线圈的轴线垂直，且该垂直式电磁接收线圈位于两个离散分布式电磁发射线圈的侧边，拾取两个离散分布式电磁发射线圈的侧边的磁通。

2.根据权利要求1所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其特征在于，所述功率发射单元还包括：

电源模块，用于提供输入电压；

信息解调模块，与所述功率接收单元进行无线电信息交互，并将信息传递给距离传感器与模式选择电路；

距离传感器与模式选择电路，用于获取离散分布式电磁发射线圈的位置信息、从接线端传来的电池信息，做出最佳充电决策并控制功率控制模块；

功率控制模块，控制功率震荡模块的系列参数；

功率震荡模块，将电源模块输入的功率震荡为高频震荡电磁场；

发射加密芯片，用于对通信信息进行加密；

发射端通信线圈，向功率接收单元发射加密后的通信信息。

3.根据权利要求1所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其特征在于，所述功率发射单元外部设有防电磁辐射罩壳。

4.根据权利要求1所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其特征在于，所述功率接收单元还包括：

接收加密芯片，用于接收功率发射单元发来的通信信息；

信息调制模块，用于调制所接收通信信息；

电池信息检测模块，用于检测待充电设备电池的电池电压信息；

整流降压模块，用于对垂直式电磁接收线圈感应产生的电流进行整流，并根据电池电压信息将电压降至所需电压；

带温度补偿的稳模块，用于选用适宜稳压值的齐纳二极管，使整流后的电压值稳定在预设范围内，并向待充电设备电池供电。

5.根据权利要求1所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其特征在于，两个离散分布式电磁发射线圈的两个线圈组以一定的角度摆放，调节主磁通分布。

6.根据权利要求1所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其特征在于，离散分布式电磁发射线圈和垂直式电磁接收线圈的内部均设置具有高磁导率的材料层。

7.根据权利要求1所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其特征在于，根据环境条件决定初始值，并基于仿真和耦合需求，计算离散分布式电磁发射线圈的发射绕组的形态参数，并根据参数扫瞄仿真结果，确定垂直式电磁接收线圈的基本形态参数。

8.一种基于离散分布式绕组的耦合场优化方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-7中任一项所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，包括以下步骤：

根据应用环境确定离散分布式电磁发射线圈的部分参数的限制条件，确定线圈的尺寸与相对位置；

基于仿真和耦合需求，得出离散分布式电磁发射线圈的其他参数；

根据参数扫瞄仿真结果，确定垂直式电磁接收线圈的尺寸；

根据电感和品质因素变化规律及应用可行性，确定离散分布式电磁发射线圈和垂直式电磁接收线圈匝数；

根据应用可行性及参数扫瞄仿真结果，确定接收端环状层参数和发射端层参数，最终确定等效层参数。

9.一种高压杆塔，其特征在于，该高压杆塔上设置如权利要求1-7中任一项所述的基于离散分布式绕组的耦合场优化无线供电系统，其中两个离散分布式电磁发射线圈悬挂于输电线路跳线部分；垂直式电磁接收线圈悬挂于高压杆塔低压侧。