[发明专利]基于无线电能传输的多端重组线圈结构

说明书

本发明公开了一种基于无线电能传输的多端重组线圈结构，发射端、若干中继线圈和接收端；发射端包括两个或两个以上的发射独立线圈单元，各发射独立线圈单元由一独立线圈、一电容、一投切开关顺次串联构成；中继线圈由一独立线圈和一电容串联或并联构成；接收端包括两个或两个以上的接收独立线圈单元，各接收独立线圈单元由一独立线圈、一电容、一投切开关顺次串联构成；发射端、中继线圈和接收端中独立线圈的电感值和电容的电容值应在预设共振频率下满足谐振要求。本发明可在线圈间距离变化时，确保接收端所接收的功率、电压和电流的稳定性，有利于无线电能传输技术的广泛运用。

技术领域

本发明属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种基于无线电能传输的多端重组线圈结构。

背景技术

目前无线电能传输技术中常用的线圈，其结构在系统正常运行中都是固定不变的，随着线圈间距离发生变化时，线圈间的互感和耦合系数发生变化。这种线圈结构设计，在特定距离内、某一频率段传输效率能够达到很高，当两线圈间距离发生变化时，传输效率会迅速下降。这种线圈结构严重限制了共振磁耦合无线电能传输技术的应用范围，特别是一些距离因素易受影响的场所，如电动汽车充电、机器人充电、医疗植入器官充电等。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于无线电能传输的多端重组线圈结构。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

基于无线电能传输的多端重组线圈结构，包括：

发射端、若干中继线圈和接收端；

发射端包括两个或两个以上的发射独立线圈单元，各发射独立线圈单元由一独立线圈、一电容、一投切开关顺次串联构成，独立线圈两端分别记为CoilA端和CoilB端，电容两端分别记为CA端和CB端，投切开关两端分别记为SA端和SB端；各发射独立线圈单元中，CoilB端连接CA端，CB端连接SA端；各相邻的两发射独立线圈单元中，一发射独立线圈单元中电容的CA端与相邻的后一发射独立线圈单元中独立线圈的CoilA端相连，相邻的两发射独立线圈单元中两投切开关的SB端相连；

中继线圈由一独立线圈和一电容串联或并联构成；

接收端包括两个或两个以上的接收独立线圈单元，各接收独立线圈单元由一独立线圈、一电容、一投切开关顺次串联构成，接收独立线圈两端分别记为CoilA＇端和CoilB＇端，电容两端分别记为CA＇端和CB＇端，投切开关两端分别记为SA＇端和SB＇端；各接收独立线圈单元中，CoilB＇端连接CA＇端，CB＇端连接SA＇端；各相邻的两接收独立线圈单元中，一接收独立线圈单元中电容的CA＇端与相邻的前一接收独立线圈单元中独立线圈的CoilA＇端相连，相邻的两接收独立线圈单元中两投切开关的SB＇端相连；

发生端和接收端中发射独立线圈单元和接收独立线圈单元的数量相等或不等；

发射端、中继线圈和接收端中独立线圈的电感值和电容的电容值应在预设共振频率下满足谐振要求。