[发明专利]一种可自动调节相序的三相无线电能传输系统

说明书

本发明公开了一种可自动调节相序的三相无线电能传输系统，包括第一、二、三非线性负阻增益模块、第一、二、三、四、五、六电容、第一、二、三发射线圈、第一、二、三接收线圈、第一、二、三相负载；三相无线电能传输系统能量由第一、二、三非线性负阻增益模块的直流供电电源提供，经过第一发射线圈与第一接收线圈、第二发射线圈与第二接收线圈、第三发射线圈和与第三接收线圈间的磁场谐振耦合，传输至第一相负载、第二相负载和第三相负载处，实现了三相电源对三相负载的无线电能传输，并利用宇称时间对称性实现了三相相序的自动调节，简化电路结构，提高了传输效率。

技术领域

本发明涉及无线电能传输的技术领域，尤其是指一种可自动调节相序的三相无线电能传输系统。

背景技术

无线电能传输较传统的有线电能传输而言，有着便利、安全、清洁、可靠等优点。根据实现原理的不同，无线电能传输又主要分为感应式、谐振式和微波式。其中，磁耦合谐振式无线电能传输系统又由于其在传输距离、传输功率、传输效率等方面的显著优势而受到了广泛研究。

然而，传统磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输效率在线圈耦合率增大到一定程度时，谐振频率出现分裂现象，导致传输效率下降。此时就要求系统有附加的调节频率的环节，不便于实际应用。此外，传统磁耦合谐振式无线电能传输系统要求发射线圈和接收线圈的中心位于同一水平线上，当线圈发生中轴线偏移时，效率下降明显，给实际应用带来了很大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服磁耦合谐振式无线电能传输的缺点与不足，提出了可自动调节相序的三相无线电能传输系统，实现了三相电源对三相负载的无线电能传输，利用宇称时间对称性使电路具有自行调节相序的能力，简化电路结构，提高传输效率。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种可自动调节相序的三相无线电能传输系统，包括有第一非线性负阻增益模块、第二非线性负阻增益模块、第三非线性负阻增益模块、第一电容、第一发射线圈、第二电容、第二发射线圈、第三电容、第三发射线圈、第一接收线圈、第四电容、第一相负载、第二接收线圈、第五电容、第二相负载、第三接收线圈、第六电容和第三相负载；其中，所述第一非线性负阻增益模块由第一电压放大器和第一电阻组成，所述第二非线性负阻增益模块由第二电压放大器和第二电阻组成，所述第三非线性负阻增益模块由第三电压放大器和第三电阻组成，所述第一发射线圈由第一电感和第一电感内阻组成，所述第二发射线圈由第二电感和第二电感内阻组成，所述第三发射线圈由第三电感和第三电感内阻组成，所述第一接收线圈由第四电感和第四电感内阻组成，所述第二接收线圈由第五电感和第五电感内阻组成，所述第三接收线圈由第六电感和第六电感内阻组成；所述第一电压放大器的输入端与第一电阻的一端、第一电容的一端、第一电感内阻的一端相连，所述第一电感内阻的另一端与第一电感的一端相连，所述第一电感的另一端与第一电容的另一端以及信号“地”相连，所述第一电阻的另一端与第一电压放大器的输出端相连；所述第二电压放大器的输入端与第二电阻的一端、第二电容的一端、第二电感内阻的一端相连，所述第二电感内阻的另一端和第二电感的一端相连，所述第二电感的另一端与第二电容的另一端以及信号“地”相连，所述第二电阻的另一端与第二电压放大器的输出端相连；所述第三电压放大器的输入端与第三电阻的一端、第三电容的一端、第三电感内阻的一端相连，所述第三电感内阻的另一端与第三电感的一端相连，所述第三电感的另一端与第三电容的另一端以及信号“地”相连，所述第三电阻的另一端与第三电压放大器的输出端相连；所述第四电感的一端与第四电感内阻的一端相连，所述第四电感内阻的另一端与第四电容的一端、第一相负载的一端相连，所述第四电感的另一端与第四电容的另一端、第五电感的一端、第六电感的一端、第五电容的一端、第六电容的一端及信号“地”相连；所述第五电感的一端与第五电感内阻的一端相连，所述第五电感内阻的另一端与第五电容的一端、第二相负载的一端相连，所述第五电感的另一端与第五电容的另一端、第四电感的一端、第六电感的一端、第四电容的一端、第六电容的一端及信号“地”相连；所述第六电感的一端与第六电感内阻的一端相连，所述第六电感内阻的另一端与第六电容的一端、第三相负载的一端相连，所述第六电感的另一端与第六电容的另一端、第四电感的一端、第五电感的一端、第四电容的一端、第五电容的一端及信号“地”相连；所述第一相负载的一端与第四电容的一端、第四电感内阻的一端相连，其另一端与第二相负载的一端、第三相负载的一端及信号“地”相连；所述第二相负载的一端与第五电容的一端、第五电感内阻的一端相连，其另一端与第一相负载的一端、第三相负载的一端及信号“地”相连；所述第三相负载的一端与第六电容的一端、第六电感内阻的一端相连，其另一端与第一相负载的一端、第二相负载的一端及信号“地”相连。