一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统技术方案

本发明专利技术涉及无线充电技术领域，具体公开了一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，包括分段式发射导轨和接收机构，分段式发射导轨包括多个分段式排布的发射机构，发射机构包括串联连接的第一发射线圈L

【技术实现步骤摘要】
一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统


[0001]本专利技术涉及无线充电
，尤其涉及一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统。

技术介绍

[0002]对于单通道动态无线电能传输(Dynamic Wireless Power Transfer,DWPT)系统来说，如果系统不加控制电路，当拾取端位于分段式导轨切换域的时候，由于互感的跌落，耦合机构拾取功率会大幅下降，而加控制电路会增加系统的复杂度，同时，大功率系统控制电路更加复杂，很容易受到干扰，导致系统工作不稳定；同时拾取机构偏移会造成系统拾取功率大幅下降，而采用增大发射线圈来增强耦合机构抗偏移性会增大系统损耗，增大耦合机构的占地面积。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，解决的技术问题在于：如何在不增加控制电路及不增大发射线圈的前提下，使在耦合机构的切换域及拾取端水平偏移时，系统的输出功率保持稳定。
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，包括分段式发射导轨和接收机构，所述分段式发射导轨包括多个分段式排布的发射机构，所述发射机构包括串联连接的第一发射线圈(L
p1
)与第二发射线圈(L
p2
)，所述接收机构包括上下叠置的第一接收线圈(L
s1
)与第二接收线圈(L
s2
)；相邻两个发射机构的第一发射线圈(L
p1
)之间分段式排布，相邻两个发射机构的第二发射线圈(L
p2
)之间分段式排布，当前发射机构的第二发射线圈(L
p2
)跨设在当前发射机构的第一发射线圈(L
p1
)与下一发射机构的第一发射线圈(L
p1
)之间；系统工作时，相对的所述第一发射线圈(L
p1
)与所述第一接收线圈(L
s1
)之间构成第一传输通道，相对的所述第二发射线圈(L
p2
)与所述第二接收线圈(L
s2
)之间构成第二传输通道。
[0005]优选的，所述第二发射线圈(L
p2
)等长度跨设在相邻两个第一发射线圈(L
p1
)上。
[0006]优选的，所述第一发射线圈(L
p1
)采用第一DD型线圈，以轨道方向为横向，所述第一DD型线圈包括两个纵向排布且串联连接的第一矩形线圈；所述第二发射线圈(L
p2
)采用第二矩形线圈。
[0007]优选的，所述第一接收线圈(L
s1
)采用第二DD型线圈，以轨道方向为横向，所述第二DD型线圈包括两个纵向排布且串联连接的第三矩形线圈；所述第二接收线圈(L
s2
)采用第四矩形线圈。
[0008]优选的，一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统还包括与多个所述发射机构一一对应连接的多个原边LCC补偿电路，以及连接所述第一接收线圈(L
s1
)的第一副边LCC补偿电路和连接所述第二接收线圈(L
s2
)的第二副边LCC补偿电路。
[0009]优选的，所述发射端LCC补偿电路包括顺序串联在逆变电源两端之间的原边补偿
电感(L
f1
)和第一原边补偿电容(C
p1
)，还包括第二原边补偿电容(C
p2
)；所述第二原边补偿电容(C
p2
)与所述发射机构串联在所述第一原边补偿电容(C
p1
)的两端。
[0010]优选的，所述第一副边LCC补偿电路包括串联在所述第一接收线圈(L
s1
)两端的第一副边补偿电容(C
s1
)和第二副边补偿电容(C
s2
)，还包括第一副边补偿电感(L
f2
)；所述第一副边补偿电感(L
f2
)与第一等效负载(R
eq1
)串联在所述第二副边补偿电容(C
s2
)的两端；所述第二副边LCC补偿电路与所述第一副边LCC补偿电路具有相同的电路结构。
[0011]优选的，当所述第一传输通道和所述第二传输通道共同工作时，系统的输出功率表示为：
[0012][0013]其中，U
in
表示所述逆变电源的输出电压，M1表示所述第一发射线圈(L
p1
)与第一接收线圈(L
s1
)之间的互感，M2表示所述第二发射线圈(L
p2
)与所述第二接收线圈(L
s2
)之间的互感，L
f1
、L
f2
分别表示所述原边补偿电感(L
f1
)、所述第一副边补偿电感(L
f2
)的电感值，R
eq
表示所述第一等效负载(R
eq
)的电阻值，ω表示系统的工作频率。
[0014]本专利技术提供的一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，通过设置第一发射线圈(L
p1
)与第一接收线圈(L
s1
)构成第一传输通道，以及设置第二发射线圈(L
p2
)与第二接收线圈(L
s2
)构成第二传输通道，还特别设计四个线圈的结构、位置和连接方式，两个传输通道的交叉耦合系数较小，不占用多余空间，经验证该系统可提升耦合机构在切换域的拾取功率，同时增强拾取机构偏移时的功率拾取能力。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例提供的一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统的耦合机构仿真模型图；
[0016]图2是本专利技术实施例提供的一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统的电路拓扑图；
[0017]图3是本专利技术实施例提供的耦合机构互感与偏移变化图；
[0018]图4是本专利技术实施例提供的不同工况下的实验波形截图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图具体阐明本专利技术的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本专利技术的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本专利技术专利保护范围的限制，因为在不脱离本专利技术精神和范围基础上，可以对本专利技术进行许多改变。
[0020]为了在不增加控制电路及不增大发射线圈的前提下，使在耦合机构的切换域及拾取端水平偏移时，系统的输出功率保持稳定，本专利技术实施例提供一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，包括分段式发射导轨和接收机构(即拾取端)，分段式发射导轨包括多个分段式排布的发射机构，如图1所示，发射机构包括串联连接的第一发射线圈L
p1
与第二发射线圈L
p2
，接收机构包括上下叠置的第一接收线圈L
s1
与第二接收线圈L
s2
；相邻两个发射机构的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，包括分段式发射导轨和接收机构，其特征在于，所述分段式发射导轨包括多个分段式排布的发射机构，所述发射机构包括串联连接的第一发射线圈(L
p1
)与第二发射线圈(L
p2
)，所述接收机构包括上下叠置的第一接收线圈(L
s1
)与第二接收线圈(L
s2
)；相邻两个发射机构的第一发射线圈(L
p1
)之间分段式排布，相邻两个发射机构的第二发射线圈(L
p2
)之间分段式排布，当前发射机构的第二发射线圈(L
p2
)跨设在当前发射机构的第一发射线圈(L
p1
)与下一发射机构的第一发射线圈(L
p1
)之间；系统工作时，相对的所述第一发射线圈(L
p1
)与所述第一接收线圈(L
s1
)之间构成第一传输通道，相对的所述第二发射线圈(L
p2
)与所述第二接收线圈(L
s2
)之间构成第二传输通道。2.根据权利要求1所述的一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，其特征在于：优选的，所述第二发射线圈(L
p2
)等长度跨设在相邻两个第一发射线圈(L
p1
)上。3.根据权利要求2所述的一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，其特征在于：所述第一发射线圈(L
p1
)采用第一DD型线圈，以轨道方向为横向，所述第一DD型线圈包括两个纵向排布且串联连接的第一矩形线圈；所述第二发射线圈(L
p2
)采用第二矩形线圈。4.根据权利要求3所述的一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，其特征在于：所述第一接收线圈(L
s1
)采用第二DD型线圈，以轨道方向为横向，所述第二DD型线圈包括两个纵向排布且串联连接的第三矩形线圈；所述第二接收线圈(L
s2
)采用第四矩形线圈。5.根据权利要求1～4任一项所述的一种抑制功率波动的分段式双通道动态无线充电系统，其特征在于：还包括与多个所述发射机构一一对应连接的多个原边LCC补偿电路，以及连...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷勇，阮文骏，肖宇华，王成亮，王智慧，李军，杨庆胜，徐妍，许本超，王宁，左志平，王承，王博，
申请(专利权)人：江苏方天电力技术有限公司重庆大学，
类型：发明
国别省市：