[发明专利]一种感应电能传输系统功率提升方法

权利要求书

1.一种感应电能传输系统功率提升方法，所述的感应电能传输系统包括原边高频逆变装置、原边发射线圈、副边接收线圈和副边整流装置，其特征在于：原边发射线圈的谐振频率与副边接收线圈的谐振频率不一致时，将变流器的开关频率设置在原边线圈、副边线圈各自谐振频率之间的一个特定的频率点，然后对副边变流器进行负载阻抗变换，提升感应电能传输系统原边和副边之间的传输功率；

所述的提升感应电能传输系统原边发射线圈和副边接收线圈之间功率的方法如下：

(1)用LCR测试仪测量原边线圈在设计频率下的电感值L_{p_1}和电阻值R_{p_1}；测量副边线圈在设计频率下的电感值L_{s_1}和电阻值R_{s_1}，测量原、副边线圈间的互感M_{_1}；测量原边补偿电容值C_{p_1}和副边补偿电容值C_{s_1}；

(2)将变流器的开关频率设置在原边线圈、副边线圈各自谐振频率之间的某个特定的频率点，该特定频率点也就是原边变流器开关频率f_psr

(3)计算副边线圈的电抗X_s

X_s＝2πf_psrL_{s_1}－1/2πf_psrC_{s_1}，

(4)对副边变流器进行负载阻抗变换，计算变换后无接触变压器的最优电阻R_{Leq_opt}

(5)计算最优电压比ξ_{for_opt}

其中ω_{_0}为设计开关角频率，L_{p_1}为原边线圈在设计频率ω_{_0}下的电感值，R_{p_1}为原边线圈在设计频率ω_{_0}下的电阻值，L_{s_1}为副边线圈在设计频率ω_{_0}下的电感值，R_{s_1}为副边线圈在设计频率ω_{_0}下的电阻值，M_{_1}为原边线圈和副边线圈在设计频率ω_{_0}下的互感值，C_{p_1}为线圈补偿电容值，C_{s_1}为副边线圈补偿电容值。

2.根据权利要求1所述的感应电能传输系统功率提升方法，其特征在于：

(1)设置原边变流器的开关频率：

(2)设置所述的原边发射线圈的输入电压为U_in，输出电压：

U_o＝ξ_{for_opt}U_in；

(3)设置副边变流器输出电压相对于其输出电流的相位角：

其中为副边变流器输出电压相对于其输出电流的相位角；

(4)设置副边变流器输出电压的移相角：

其中R_L为负载电阻值。

3.根据权利要求1所述的感应电能传输系统功率提升方法，其特征在于：原边变流器通过调节其移相角来调节输出电压；副边控制器检测输出直流电压U_o，副边控制器通过无线通信方式将输出直流电压U_o传递到原边控制器，原边控制器将输出直流电压的参考值与实际值比较，原边控制器根据输出直流电压U_o的误差值计算出原边变流器的移相角，原边变流器通过调节其移相角来调节输出电压U_o。