[发明专利]一种利用分数阶电感抵消内阻的分数阶无线电能传输系统

摘要

本发明公开了一种利用分数阶电感抵消内阻的分数阶无线电能传输系统，包括相连接的高频功率源和发射电路，相连接的接收电路和负载；发射电路是由串联连接的原边分数阶电感Lβ1、原边电容C1、原边电路内阻RS1构成的原边串联谐振电路，原边电路内阻RS1是指除副边反射到原边的电阻外的发射电路所有正电阻；接收电路是由串联连接的副边分数阶电感Lβ2、副边电容C2、副边电路内阻RS2构成的副边串联谐振电路，副边电路内阻RS2为包括副边电容内阻在内的接收电路所有正电阻。本发明采用分数阶电感分别串联在发射电路和接收电路中，同时利用分数阶电感在特定参数范围下具有负电阻分量的性质，实现部分或全部抵消电路内阻。

主权项

1.一种利用分数阶电感抵消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，所述原边电路包括相连接的高频功率源和发射电路，所述副边电路包括相连接的接收电路和负载；其特征在于：所述发射电路是由串联连接的原边分数阶电感Lβ1、原边电容C1、原边电路内阻RS1构成的原边串联谐振电路，所述原边电路内阻RS1是指除副边反射到原边的电阻外的发射电路所有正电阻；所述接收电路是由串联连接的副边分数阶电感Lβ2、副边电容C2、副边电路内阻RS2构成的副边串联谐振电路，所述副边电路内阻RS2为包括副边电容内阻在内的接收电路所有正电阻；所述发射电路和接收电路通过谐振耦合的方式实现电能的无线传输，且在所述原边分数阶电感Lβ1和副边分数阶电感Lβ2之中，至少有一个分数阶电感除了工作在与电容谐振的状态，还用于抵消所在串联谐振电路的内阻；所述原边和副边电路的等效内阻分别为：式中为分数阶电感L_β1阻抗的实部分量，为分数阶电感L_β2阻抗的实部分量；所述原边电路的等效内阻是指包括除副边反射到原边的电阻之外的原边电路输入阻抗的电阻分量，所述副边电路的等效内阻是指包括除负载之外的副边电路输出阻抗的电阻分量。