[实用新型]一种三相激励式容性无线电能传输系统

说明书

本实用新型涉及无线电能传输技术，具体涉及一种三相激励式容性无线电能传输系统，包括依次连接的电源模块、三相非接触式电力耦合机构一次侧补偿电路、三相非接触式电力耦合机构、三相非接触式电力耦合机构二次侧补偿电路和负载模块。该传输系统采用多个功率传输通道，增加了等效耦合电容，从而使系统功率传输增加并提高了能量传输效率；同时三相四线的电路结构使得电路三相相连节点电位始终为零，使得耦合极板发生错位使电路参数改变时仍能保持电路输出不变，从而降低了由于耦合极板错位对系统的谐振和输出特性的影响。

技术领域

本实用新型属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种三相激励式容性无线电能传输系统。

背景技术

目前对于谐振磁耦合无线电能传输结构的研究主要集中在单传输通道结构，对于多传输通道的研究很少。随着电动汽车等大功率无线电能传输的需求不断增加，采用单传输通道的无线传能方式，存在耦合电容小，传输功率小，传输效率较低等问题。同时，由于无线电能传输采用非接触方式供电，而电能的发射端与接收端往往易发生相对运动而产生错位。错位会导致非接触式电力耦合机构参数发生改变，尤其是耦合机构耦合系数、原副边绕组自感、互感等参数易发生明显变化，从而导致电路谐振及输出特性发生大幅度改变，影响系统运行的安全性与稳定性。因此，降低由于发射端与接收端错位对电路造成的影响是提升无线电能传输系统可控性与稳定性的重要内容。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现多通道大功率能量传输，且能避免由于耦合极板错位对电路谐振及输出特性造成影响的三相大功率容性无线传能结构。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种三相激励式容性无线电能传输系统，包括依次连接的电源模块、三相非接触式电力耦合机构一次侧补偿电路、三相非接触式电力耦合机构、三相非接触式电力耦合机构二次侧补偿电路和负载模块。

在上述的三相激励式容性无线电能传输系统中，三相非接触式电力耦合机构包括三对相同且平行放置的第一、第二、第三对耦合极板；第一、第二、第三对耦合极板的一次侧极板与二次侧极板正对，且材料、结构、发射极板与接收极板间的间距、相邻耦合极板间的间距均相同，各组极板间无相互耦合。

在上述的三相激励式容性无线电能传输系统中，三相非接触式电力耦合机构一次侧补偿电路包括第一、第三、第五组补偿电路，三相非接触式电力耦合机构二次侧补偿电路包括第二、第四、第六组补偿电路；第一组补偿电路包括第一补偿电容、第一电感；第二组补偿电路包括第二电感、第三电感和第二补偿电容；第三组补偿电路包括第三补偿电容、第四电感；第四组补偿电路包括第五电感、第六电感和第四补偿电容；第五组补偿电路包括第五补偿电容、第七电感；第六组补偿电路包括第八电感、第九电感和第六补偿电容；第一补偿电容与电源模块及第一对耦合极板的一次侧极板串联，第一电感一端与第一补偿电容和第一对耦合极板的一次侧极板连接，另一端与第四、第七电感相连并接地；第二电感与第一对耦合极板的二次侧极板及第二补偿电容串联，第三电感一端与第二电感及第二补偿电容相连，另一端与第六、第九电感相连并接地；第三补偿电容与电源模块及第二对耦合极板的一次侧极板串联，第四电感一端与第三补偿电容和第二对耦合极板的一次侧极板连接，另一端与第一、第七电感相连并接地；第五电感与第二对耦合极板的二次侧极板及第四补偿电容串联，第六电感一端与第五电感及第四补偿电容相连，另一端与第三、第九电感相连并接地；第五补偿电容与电源模块及第三对耦合极板的一次侧极板串联，第七电感一端与第五补偿电容和第三对耦合极板的一次侧极板连接，另一端与第一、第四电感相连并接地；第八电感与第三对耦合极板的二次侧极板及第六补偿电容串联，第九电感一端与第八电感及第六补偿电容相连，另一端与第三、第六电感相连并接地。

在上述的三相激励式容性无线电能传输系统中，电源模块包括直流电源和三相三桥臂逆变器或三相交流电源。

在上述的三相激励式容性无线电能传输系统中，负载模块包括三相桥式整流电路和负载。