[发明专利]一种多负载无线输电系统

权利要求书

1.一种多负载无线输电系统，其特征在于：包括一个自震荡发射电路和多个接收电路；所述自震荡发射电路包括一个工作在零电压开通状态下的自震荡逆变电路以及串联在一起的发射线圈(L_T)和发射端补偿电容(C_T)，所述自震荡逆变电路由控制回路和作为主电路的全桥逆变电路组成，所述控制回路由电流互感器(1)、补偿电路(2)、比例运算放大器(3)、过零比较器(4)、死区生成电路(5)和驱动电路(6)依次串联组成，其中，所述电流互感器(1)的原边与发射线圈(L_T)、发射端补偿电容(C_T)串联在一起，副边与补偿电路(2)连接，所述驱动电路(6)产生的驱动信号控制全桥逆变电路的开关管开通和关断，从而为系统提供交变的能量；所述发射线圈(L_T)为一个能够产生平面均匀磁场的平面盘式线圈，其匝间距从外到内逐渐变大；每个接收电路均由接收线圈(L_RN)、接收端补偿电容(C_RN)和负载(Z_RecN)依次串联组成，所述发射线圈(L_T)与多个接收电路的接收线圈(L_RN)之间通过电磁耦合的方式实现电能的无线传输。

2.根据权利要求1所述的一种多负载无线输电系统，其特征在于：所述控制回路仅需要采样电流互感器(1)的原边电流，通过补偿电路(2)、比例运算放大器(3)放大信号，以及过零比较器(4)产生一个占空比等于0.5的方波信号，进而通过死区生成电路(5)产生两个占空比小于0.5、电平信号相反且频率自动变化的方波信号，送给驱动电路(6)，从而驱动全桥逆变电路的开关管；所述自震荡逆变电路通过调节控制回路的补偿电路(2)使得全桥逆变电路的输出电压(u_in)的相位超前于输出电流(i_T)的相位，从而实现全桥逆变电路的开关管零电压开通，提高系统效率。

3.根据权利要求1所述的一种多负载无线输电系统，其特征在于：所述发射线圈的匝数为7，为具有圆倒角的正方形，外径W＝310mm，以导线中间部分为基准，则从外到里相邻导线之间的匝间距分别为：d₁＝3.5mm、d₂＝7.0mm、d₃＝14.0mm、d₄＝17.5mm、d₅＝24.5mm、d₆＝35.0mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种多负载无线输电系统，其特征在于：所述全桥逆变电路由直流电压源(V_dc)及与该直流电压源(V_dc)连接的4个开关管(S₁、S₂、S₃、S₄)组成。