[实用新型]基于负电阻的串联-串联型无线电能传输系统

权利要求书

1.基于负电阻的串联-串联型无线电能传输系统，其特征在于：包括相连接的负电阻和发射电路以及相连接的接收电路和负载，所述发射电路和接收电路通过电磁感应耦合的方式实现电能的无线传输；所述发射电路包括串联连接的原边电容和原边发射线圈，所述原边发射线圈包括串联连接的原边电感和发射电路内阻，所述发射电路内阻是指除副边反射到原边的电阻外的发射电路所有正电阻；所述接收电路包括串联连接的副边接收线圈和副边电容，所述副边接收线圈包括串联连接的副边电感和接收电路内阻，所述接收电路内阻是指除负载以外的接收电路所有正电阻；所述负电阻提供的电能完全由所述发射电路内阻、所述接收电路内阻和所述负载吸收，即γ₁＝2τ₀+τ_L；当所述系统工作在κ≥τ₀+τ_L区域内，其工作频率为传输效率保持恒定不变，当系统工作在κ<τ₀+τ_L区域内，其工作频率为ω＝ω₀，传输效率随发射电路与接收电路之间的耦合系数变化，为其中，ω₀为所述发射线圈和所述接收线圈的固有频率，ω为所述系统的工作频率，τ₀为所述发射电路和所述接收电路的内阻损耗系数，γ₁为负电阻增益系数，τ_L为负载系数，κ为所述发射电路与所述接收电路之间的耦合系数。

2.根据权利要求1所述的基于负电阻的串联-串联型无线电能传输系统，其特征在于：所述负电阻的电压、电流关系满足：v_R＝-Ri_R，相位关系满足：其中，i_R为流过负电阻的电流基波，v_R为负电阻两端的电压基波，R为负电阻的阻值，为v_R与i_R之间的相位差；所述负电阻的功率满足：其中，P为负电阻的功率，-表明负电阻向外放出能量；所述负电阻向电路提供电能，其参数还需满足：R≥R_S1+R_S2+R_L，其中，R_S1为发射电路内阻值，R_S2为接收电路内阻值，R_L为负载阻值，当R＝R_S1+R_S2+R_L时，负电阻向外释放的能量完全由发射电路内阻、接收电路内阻和负载吸收。