[发明专利]一种降低电路等效内阻的分数阶无线电能传输系统

摘要

本发明公开了一种降低电路等效内阻的分数阶无线电能传输系统，包括高频功率源、原边电路内阻RS1、原边分数阶电感电容串联支路、副边分数阶电感容串联支路、副边电路内阻RS2、负载；原边分数阶电感电容串联支路包括串联连接的原边分数阶电感Lβ1、原边分数阶电容Cα1，副边分数阶电感电容串联支路包括串联连接的副边分数阶电感Lβ2、副边分数阶电容Cα2；原边电路内阻RS1是指包括除副边反射到原边的电阻之外的所有正电阻；副边电路内阻RS2是指包括除负载之外的副边电路所有正电阻；本发明利用分数阶电感与分数阶电容的串联支路在特定参数范围下具有负电阻分量的性质，用于部分或全部抵消电路内阻，从而实现降低电路等效内阻。

主权项

1.一种降低电路等效内阻的分数阶无线电能传输系统，包括原边电路和副边电路，其特征在于：所述原边电路包括高频功率源、原边电路内阻RS1、原边分数阶电感电容串联支路，所述副边电路包括副边分数阶电感电容串联支路、副边电路内阻RS2、和负载；所述原边分数阶电感电容串联支路包括串联连接的原边分数阶电感Lβ1、原边分数阶电容Cα1，副边分数阶电感电容串联支路包括串联连接的副边分数阶电感Lβ2、副边分数阶电容Cα2；所述原边分数阶电感电容串联支路、原边电路内阻RS1构成原边串联谐振电路，所述原边串联谐振电路连接高频功率源，所述原边电路内阻RS1是指包括除副边反射到原边的电阻之外的所有正电阻；所述副边分数阶电感电容串联支路、副边电路内阻RS2构成副边串联谐振电路，所述副边串联谐振电路连接负载，所述副边电路内阻RS2是指包括除负载之外的副边电路所有正电阻；所述原边分数阶电感电容串联支路和副边分数阶电感电容串联支路之间是通过串联谐振耦合的方式实现的无线电能传输，且在所述原边分数阶电感电容串联支路和副边分数阶电感电容串联支路之中，至少有一个分数阶电感电容串联支路除了工作在谐振的状态，还用于部分或全部抵消所在串联谐振电路的内阻；所述原边分数阶电容Cα1和副边分数阶电容Cα2的电压电流微分关系均满足：相位关系满足：阻抗为：其中iC为分数阶电容电流，vC为分数阶电容电压，α为分数阶电容阶数，并且0＜α≤2，Cα为分数阶电容容值,w为分数阶电容的工作角频率。