[发明专利]一种基于串联补偿的集成导轨分布切换供电拓扑

权利要求书

1.一种基于串联补偿的集成导轨分布切换供电拓扑，其特征在于：

所述供电拓扑包括发射电源和n段发射导轨供电段；

所述发射电源包括恒流母线U_DC和4个开关管S₁、S₂、S₃、S₄；

开关管S₁和S₃的一端与U_DC的正极相连接；开关管S₂和S₄的一端与U_DC的负极相连接；开关管S₁和S₂的另一端与第一段发射导轨供电段相连接，开关管S₃和S₄的另一端与第n段发射导轨供电段相连接，n段发射导轨供电段串联；

所述n段发射导轨供电段的每段均包括n个串联发射导轨单元和一组反向串联的开关管S_pn+和S_pn-；

每段发射导轨供电段的等效自感为L_pn，等效补偿电容为C_pn；

所述发射导轨单元由发射线圈L_pnm和集成在内部的补偿电容C_pnm串联构成，n,m∈R；

所述一组反向串联的开关管S_pn+和S_pn-并联在对应的发射导轨供电段上。

2.根据权利要求1所述供电拓扑，其特征在于：

所述供电拓扑的发射电压工作于恒流输出模式；

当切换开关导通时，相应的发射导轨供电段被短路而切出，不再流过发射电流；切换开关关断时，相应的发射导轨取消短路而投入，正常流过发射电流，向接收端供电。

3.根据权利要求1所述供电拓扑，其特征在于：

当电路为单一接收端供电时，发射导轨动态切换过程为：

状态1：当检测到接收端运动至发射导轨供电段1上方时，控制供电段1两端并联切换开关S_p1+和S_p1-关断，使供电段1投入运行；其他上方没有接收端的供电段，控制其并联切换开关导通，将供电段短路并切出；

状态2：当检测到接收端运动至发射导轨供电段1和2之间时，控制供电段1和2两端并联切换开关S_p1+、S_p1-和S_p2+、S_p2-关断，使供电段1和2投入运行；其他上方没有接收端的供电段，控制其并联切换开关导通，将供电段短路并切出；

状态3：当检测到接收端运动至发射导轨供电段2上方时，控制供电段2两端并联切换开关S_p2+和S_p2-关断，使供电段2投入运行；供电段1及其他上方没有接收端的供电段，控制其并联切换开关导通，将供电段短路并切出；

接收端位移时重复切换状态1、状态2和状态3。

4.根据权利要求1所述供电拓扑，其特征在于：

当电路为多个接收端供电时，发射导轨动态切换过程为：

状态1：当多个接收端位于同一个发射导轨供电段上方时，控制供电段1两端并联切换开关S_p1+和S_p1-关断，使供电段1投入运行；其他上方没有接收端的供电段，控制其并联切换开关导通，将供电段短路并切出；

状态2：当两个或多个接收端分别位于不同的发射导轨供电段上方时，控制对应的供电段1和2两端并联切换开关S_p1+、S_p1-和S_p2+、S_p2-关断，使供电段1和2投入运行；其他上方没有接收端的供电段，控制其并联切换开关导通，将供电段短路并切出；

多接收端位移时重复切换状态1和状态2。