一种应用于无线电能传输的级联发射线圈

本发明属于无线电能传输领域，尤其是涉及一种应用于无线电能传输的级联发射线圈。

背景技术：

1、由于无线充电的方便、快捷，越来越多的用电设备都采用了无线充电，并且动态无线充电技术可实现边走边充电，但仍然存在发射线圈间电磁干扰，开断线圈不及时，高压路径过长，拓扑结构单一且线圈不宜过长等问题。

2、已有的动态无线充电装置可分为长导轨与分段导轨两大类，长导轨装置充电效率低，电磁干扰过大，并且能源损耗过高；分段导轨虽然可避免过高能量损耗，但由于电容电感无法集成，无法实现高效去耦与位置检测，导致线圈接通不及时，发射线圈相互间电磁干扰过大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，以实现动态无线充电的多发射线圈级联，且谐振频率不受电容、电感数量影响。级联布置的发射线圈，工作时无需开通整段发射线圈，效率高，为无线充电提供安全保障，具有广阔的市场前景。该专利可以应用于电动汽车等大功率无线充电设备，适应性强，应用面广。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，包括级联发射线圈、谐振电容、谐振电感、去耦装置、位置检测线圈；

4、利用所述级联发射线圈按照设定电压值输出；

5、利用谐振电容和谐振电感使无线电能传输装置达到谐振状态；

6、利用去耦装置去除相邻发射线圈间的耦合；

7、利用位置检测线圈实时检测接收线圈的位置。

8、进一步的，利用谐振电容、谐振电感实现任意lcc与lc拓扑切换以及任意拓展电容电感数量，具体原理如下:

9、

10、进一步的，搭载响应于级联发射线圈的接收线圈的载体上设置有响应于位置检测线圈的检测点位。

11、进一步的，检测点位设置有两个，分别为第一检测点和第二检测点；

12、检测点位沿载体的运动方向前后设置。

13、进一步的，利用位置检测线圈的检测流程如下：

14、s1、通过信号发射线圈施加激励u，判断是否检测到接收线圈的位置检测信号，如果没有则循环步骤s1，否则进行步骤s2；

15、s2、按照预设启动方法启动级联发射线圈按照设定电压值输出。

16、进一步的，在步骤s2中，预设启动方法包括：

17、设定第一检测点设置在载体行进方向前方，第二检测点设置在载体行进方向后方；

18、不少于一个发射线圈按顺序依次连接组成联机发射线圈，发射线圈包括第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈，设定第一发射线圈为起始段；

19、若第一发射线圈位置处的位置检测线圈先检测到载体的第一检测点后，第二发射线圈位置处的位置检测线圈再检测到载体的第一检测点，则设定此时载体沿正向行驶；

20、若第二发射线圈位置处的位置检测线圈先检测到载体的第一检测点后，第一发射线圈位置处的位置检测线圈再检测到载体的第一检测点，则设定此时载体沿逆向行驶；

21、针对正向行驶的载体，载体依次通过第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈上方，当第一发射线圈位置处的位置检测线圈检测到第一检测点后通过集成控制模块开启第一发射线圈进行输出，当第一发射线圈位置处的位置检测线圈检测到第二检测点后，此时通过集成控制模块开启第二发射线圈进行输出；

22、当第二发射线圈位置处的位置检测线圈检测到第二检测点后，此时通过集成控制模块关闭第一发射线圈，同时通过集成控制模块开启第三发射线圈进行输出；

23、针对逆向行驶的载体，载体依次通过第三发射线圈、第二发射线圈、第一发射线圈上方，当第二发射线圈位置处的位置检测线圈检测到第一检测点后通过集成控制模块开启第二发射线圈进行输出，当第二发射线圈位置处的位置检测线圈检测到第二检测点后通过集成控制模块开启第一发射线圈进行输出；

24、当第一发射线圈位置处的位置检测线圈检测到第二检测点后，此时通过集成控制模块关闭第二发射线圈。

25、相对于现有技术，本发明所述的一种应用于无线电能传输的级联发射线圈具有以下有益效果：

26、本发明所述的一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，采用级联发射线圈，可以任意拓展的发射线圈长度，可以任意切换lcc或lc拓扑，并且谐振频率不受电容、电感数量影响，保证了无线充电的可靠性和安全性，对无线充电技术的进一步提升具有重要的意义。

技术特征：

1.一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，其特征在于：包括级联发射线圈、谐振电容、谐振电感、去耦装置、位置检测线圈；

2.根据权利要求1所述的一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，其特征在于：利用谐振电容、谐振电感实现任意lcc与lc拓扑切换以及任意拓展电容电感数量，具体原理如下:

3.根据权利要求1所述的一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，其特征在于：搭载响应于级联发射线圈的接收线圈的载体上设置有响应于位置检测线圈的检测点位。

4.根据权利要求1所述的一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，其特征在于：检测点位设置有两个，分别为第一检测点和第二检测点；

5.根据权利要求1所述的一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，其特征在于：利用位置检测线圈的检测流程如下：

6.根据权利要求5所述的一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，其特征在于，在步骤s2中，预设启动方法包括：

技术总结
本发明提供了一种应用于无线电能传输的级联发射线圈，包括级联发射线圈、谐振电容、谐振电感、去耦装置、位置检测线圈；利用所述级联发射线圈按照设定电压值输出；利用谐振电容和谐振电感使无线电能传输装置达到谐振状态；利用去耦装置去除相邻发射线圈间的耦合；利用位置检测线圈实时检测接收线圈的位置。本发明有益效果：采用级联发射线圈，可以任意拓展的发射线圈长度，可以任意切换LCC或LC拓扑，并且谐振频率不受电容、电感数量影响，保证了无线充电的可靠性和安全性，对无线充电技术的进一步提升具有重要的意义。

技术研发人员：张献,丁可浩,徐伟达,薛明,代中余,陈婷,许飞,李小宁,杨旭航,宋姝,王芳芳
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16