[发明专利]一种千瓦级无线电能传输方法

权利要求书

1.一种千瓦级无线电能传输方法，其使用的千瓦级无线电能传输装置包括千瓦级正弦波电能输送器、千瓦级电能接收器和频率控制器；该方法包括以下步骤：

(1)千瓦级正弦波电能输送器从电网接收电能，向千瓦级电能接收器无线传递电能，千瓦级正弦波电能输送器和千瓦级电能接收器之间是通过互感发生联系；

(2)频率控制器能够采集千瓦级正弦波电能输送器的频率和千瓦级电能接收器的频率，并根据调节流程对千瓦级正弦波电能输送器或千瓦级电能接收器进行调节，从而使千瓦级正弦波电能输送器的频率和千瓦级电能接收器的频率达到共振状态，使所述的千瓦级无线电能传输装置达到最优的电能传输；

(3)千瓦级电能接收器通过千瓦级正弦波电能输送器产生的磁场获取电能，供后续负载使用。

2.根据权利要求1所述的千瓦级无线电能传输方法，其中频率控制器由频率采样板一、频率采样板二和逻辑控制器构成；频率采样板一与频率采样板二功能相同，用于将正弦波信号转换为方波信号；逻辑控制器检测千瓦级正弦波电能输送器的频率fs和千瓦级电能接收器的频率fr。

3.根据权利要求2所述的千瓦级无线电能传输方法，其中逻辑控制器通过对千瓦级正弦波电能输送器的频率fs与千瓦级电能接收器的频率fr的调整，使频率fs和fr趋于一致，从而使无线电能传输装置两侧达到谐振频率状态，实现无线电能的最优传递。

4.根据权利要求2所述的千瓦级无线电能传输方法，其中逻辑控制器通过A1与A2控制可调谐振输出电感中铁芯与可调谐振输出电感的相对位置来调节可调谐振输出电感L12的电感量，通过A3、A4、A5选择对应电容开关的接通与断开来调节可调谐振输出电容C12的电容值，从而通过L12、C12的调节改变千瓦级正弦波电能输送器的频率fs；通过A6与A7控制可调谐振接收电感中铁芯与可调谐振接收电感的相对位置来调节可调谐振接收电感L22的电感量，通过A8、A9、A10选择对应电容开关的接通与断开来调节可调谐振接收电容C22的电容值，从而通过L22、C22的调节改变千瓦级电能接收器的频率fr。

5.根据权利要求2所述的千瓦级无线电能传输方法，其中逻辑控制器的频率调节逻辑流程为：

第一步：频率预调节准备

第二步：频率逻辑判断

第三步：频率可调节器件动作过程

第四步：报警处理过程

第五步：频率调整结束。

6.根据权利要求5所述的千瓦级无线电能传输方法，其中在第一步频率预调节准备中，

1)通过外部频率预调节按钮进行程序选择；

2)将主回路电源断开；

3)将信号发生器接入回路中；

4)将影响频率的可变单元调节到合适的位置；

5)设定谐振允许偏差频率范围和电容阀值；

6)采集回路中的两个频率，计算频率误差。

7.根据权利要求5所述的千瓦级无线电能传输方法，其中在第二步频率逻辑判断中，

1)当两个频率的差值较大时，通过可调谐振电容进行调节匹配；

2)当两个频率的差值较小时，通过可调谐振电感进行调节匹配；

3)当两个频率的差值小于谐振允许偏差时，认为两频率为谐振状态；

4)有大于两个的频率时，可以先调节相关器件使输出侧频率小于接收侧的任意一个频率，然后再调节接收侧的频率，使两侧的频率误差在谐振误差允许的范围内。也可以采用相反的方法或采用向中间频率值靠近的调节方法。

8.根据权利要求5所述的千瓦级无线电能传输方法，其中在第三步频率可调节器件动作过程中，

1)对可调谐振电容的调节：通过两频率的差值与电容阀值的倍数关系，对相应的电容进行调节；调节方式为选择相对应的电容开关进行关断或接通动作；

2)对可调谐振电感的调节：当两频率的差值小于电容阀值，同时又大于允许偏差时，对可调谐振电感进行调节；

3)可调器件可以为自动调节方式或手动调节方式。