[发明专利]一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置

权利要求书

1.一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，包括发射电路和接收电路，其特征在于：还包括钳位电路，其包含钳位限压电路、滤波电容C_F2和钳位补偿单元，钳位限压电路设有两桥路且经与滤波电容并联后与发射电路的直流电源相连；该钳位补偿单元的两端分别与钳位限压电路的两条桥路的中点相连；发射电路与接收电路的距离变化时，两者之间的互感值变化，通过监测接收电路的电流幅值或电压幅值计算互感值，进而通过闭环控制对钳位限压电路或发射电路做移相控制来改变钳位电压或发射电压，实现距离鲁棒性的恒流输出或恒压输出。

2.如权利要求1所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述钳位补偿单元包括发生串联谐振的电感L₃和电容C₃，且满足：ω为固定工作频率。

3.如权利要求1所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述桥路包括串联的二极管和开关管，两条桥路的两端连接滤波电容C_F2。

4.如权利要求1所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述钳位电路工作时，所述发射电路的恒定电流由所述发射电路与所述钳位电路的互感及所述钳位电路的电压值确定；所述接收电路的恒定电流由所述发射电路与所述接收电路的互感及所述发射电路的电流值确定。

5.如权利要求4所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述发射电路的恒定电流所述发射电路与所述钳位电路的互感M₁₃及所述钳位电路的电压值满足j为虚数符号。

6.如权利要求4所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述接收电路的恒定电流所述发射电路与所述接收电路的互感M₁₂及所述发射电路的电流值满足C₃为钳位补偿单元的电容，所述接收电路的输出电流为

7.如权利要求1所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述发射电路包括高频逆变器及原边补偿单元，该原边补偿单元包括发生串联谐振的电感L₁和电容C₁，该高频逆变器的一桥臂中点和电容C₁一端相连，电容C₁的另一端与电感L₁相连，电感L₁和高频逆变器的另一桥臂中点相连。

8.如权利要求7所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述串联谐振的电感L₁和电容C₁满足：ω为固定工作频率。

9.如权利要求1所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述接收电路包括副边补偿单元，全桥整流电路，滤波电容C_F1及负载；该副边补偿单元设有电感L₂、电容C₂和补偿电感L_C，该电感L₂与电容C₂并联，该补偿电感L_C与电容C₂串联并谐振，该副边补偿单元的两端分别连接全桥整流电路的两条桥臂的中点，后经并联滤波电容C_F1后连接负载R_L。

10.如权利要求9所述的一种基于三线圈的恒压恒流式无线电能传输装置，其特征在于：所述电感L₂、所述补偿电感L_C和所述电容C₂满足：ω为固定工作频率。