对称式LCC谐振网络的ECPT系统及其参数设计方法

    公开(公告)号:CN106899212B

    公开(公告)日:2019-06-18

    申请号:CN201710283269.9

    申请日:2017-04-26

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M7/48

    CPC分类号: Y02B70/1433

    摘要: 本发明提供了一种对称式LCC谐振网络的ECPT系统及其参数设计方法,包括直流电源、高频逆变电路、LC补偿网络、由两对耦合极板构成的耦合单元、CL补偿网络、整流滤波电路以及负载RL,其中,LC补偿网络与耦合极板等效电容Cs构成正向LCC谐振网络,通过对正向LCC谐振网络的参数设计保证了正向LCC谐振网络的恒压输出,CL补偿网络与Cs构成反向LCC谐振网络,结合反向LCC谐振网络的对称参数设计,保证系统耦合极板激励电压到负载端电压的降压比例灵活可调,本发明在不需要大幅度增加系统频率和串联补偿电感的条件下,就可以实现传输距离大、传输效率高的效果,同时也提高了系统鲁棒性,提升了系统功率密度,降低了应用成本。

    套筒对嵌式电场耦合机构及其构成的EC-WPT系统

    公开(公告)号:CN110635573B

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN201910896942.5

    申请日:2019-09-23

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/05 H02J50/70

    摘要: 本发明提供了一种套筒对嵌式电场耦合机构及其构成的EC‑WPT系统,装置包括外套筒和内套筒;外套筒包括第一金属环柱面,套设于所述第一金属环柱面下半段内部的第二金属环柱面,填充于第一金属环柱面与第二金属环柱面之间的第一绝缘介质层;内套筒包括第三金属环柱面,套设于第三金属环柱面上半段外部的第四金属环柱面,填充于第三金属环柱面与第四金属环柱面之间的第二绝缘介质层;第二金属环柱面与第四金属环柱面的长度相同,第二金属环柱面与第四金属环柱面端面相对。其效果是:结构紧凑,具有负耦合系数,用其构建形成的EC‑WPT系统,非常适用于旋转机构的无线能量传输,而且具有较好的漏电场抑制效果,系统分析过程简单,参数设计容易。

    对称式LCC谐振网络的ECPT系统及其参数设计方法

    公开(公告)号:CN106899212A

    公开(公告)日:2017-06-27

    申请号:CN201710283269.9

    申请日:2017-04-26

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M7/48

    摘要: 本发明提供了一种对称式LCC谐振网络的ECPT系统及其参数设计方法,包括直流电源、高频逆变电路、LC补偿网络、由两对耦合极板构成的耦合单元、CL补偿网络、整流滤波电路以及负载RL,其中,LC补偿网络与耦合极板等效电容Cs构成正向LCC谐振网络,通过对正向LCC谐振网络的参数设计保证了正向LCC谐振网络的恒压输出,CL补偿网络与Cs构成反向LCC谐振网络,结合反向LCC谐振网络的对称参数设计,保证系统耦合极板激励电压到负载端电压的降压比例灵活可调,本发明在不需要大幅度增加系统频率和串联补偿电感的条件下,就可以实现传输距离大、传输效率高的效果,同时也提高了系统鲁棒性,提升了系统功率密度,降低了应用成本。

    基于层叠式耦合机构的负载自适应EC-WPT系统及参数设计方法

    公开(公告)号:CN109861405B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN201910177320.7

    申请日:2019-03-08

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/12

    摘要: 本发明公开了一种基于层叠式耦合机构的负载自适应EC‑WPT系统及参数设计方法,EC‑WPT系统包括发射端和接收端,所述发射端和所述接收端之间采用P1、P2、P3、P4四块极板构成的层叠式耦合机构作为能量传输通道,极板P1和极板P2位于发射端,极板P3和极板P4位于接收端,且层叠式耦合机构中发射端和接收端的结构相互对称,在所述发射端还设置有直流电源、高频逆变电路以及电感L1、电容C1和电感L2构成的T型LCL补偿网络,在接收端还设置有补偿电感L3、整流滤波电路以及等效负载电阻。其效果为:保证了此系统在负载移入后可为负载提供所需功率,在负载移除后保持在低输入功率状态(待机模式),并且在移入和移除的过程中不会对逆变器开关管造成电压和电流过冲。

    互补对称式LCC谐振网络的EC-WPT系统参数优化方法

    公开(公告)号:CN109004755A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201810792990.5

    申请日:2018-07-18

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/05

    摘要: 本发明提供了一种互补对称式LCC谐振网络EC-WPT系统参数优化方法,先根据应用场合确定输入电压初始值E、耦合机构等效电容Cs和负载电阻RL;然后以系统效率η为目标函数,以变量f和k为待优化参数进行种群初始化;然后利用自适应遗传算法与非线性规划相结合寻求系统效率η最大时f和k的最优解;最后判断是否满足输出功率需求系统,如果不满足,则调整输入电压E,重新寻优;如果满足,则给出系统所有参数。其效果是:利用该方法进行参数优化设计,在系统ZPA、低激励电压、小补偿电感和传输距离等约束条件下,得到了满足系统传输功率的优化参数,达到系统综合性能最优的效果。

    基于层叠式耦合机构的EC-WPT系统及其参数优化方法

    公开(公告)号:CN109787367B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN201910177326.4

    申请日:2019-03-08

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/05

    摘要: 本发明公开了一种基于层叠式耦合机构的EC‑WPT系统及其参数优化方法,其系统包括发射端和接收端,所述发射端和所述接收端之间采用P1、P2、P3、P4四块极板构成的层叠式耦合机构作为能量传输通道,极板P1和极板P2位于发射端,极板P3和极板P4位于接收端,且层叠式耦合机构中发射端和接收端的结构相互对称,在所述发射端还设置有直流电源、高频逆变电路以及补偿电感L1,在接收端还设置有补偿电感L2、整流滤波电路,给出了一种结合Kent映射的多目标优化算法,得到三个目标函数的Pareto最优解集面,根据实际需求选取最优解,结合谐振关系式得到系统所有参数。其效果为:克服了以往参数设计方法难以得到全局最优解的缺点,保证了系统具有良好的电能传输性能。

    互补对称式LCC谐振网络的EC-WPT系统参数优化方法

    公开(公告)号:CN109004755B

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN201810792990.5

    申请日:2018-07-18

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/05

    摘要: 本发明提供了一种互补对称式LCC谐振网络EC‑WPT系统参数优化方法,先根据应用场合确定输入电压初始值E、耦合机构等效电容Cs和负载电阻RL;然后以系统效率η为目标函数,以变量f和k为待优化参数进行种群初始化;然后利用自适应遗传算法与非线性规划相结合寻求系统效率η最大时f和k的最优解;最后判断是否满足输出功率需求系统,如果不满足,则调整输入电压E,重新寻优;如果满足,则给出系统所有参数。其效果是:利用该方法进行参数优化设计,在系统ZPA、低激励电压、小补偿电感和传输距离等约束条件下,得到了满足系统传输功率的优化参数,达到系统综合性能最优的效果。

    套筒对嵌式电场耦合机构及其构成的EC-WPT系统

    公开(公告)号:CN110635573A

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201910896942.5

    申请日:2019-09-23

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/05 H02J50/70

    摘要: 本发明提供了一种套筒对嵌式电场耦合机构及其构成的EC-WPT系统,装置包括外套筒和内套筒;外套筒包括第一金属环柱面,套设于所述第一金属环柱面下半段内部的第二金属环柱面,填充于第一金属环柱面与第二金属环柱面之间的第一绝缘介质层;内套筒包括第三金属环柱面,套设于第三金属环柱面上半段外部的第四金属环柱面,填充于第三金属环柱面与第四金属环柱面之间的第二绝缘介质层;第二金属环柱面与第四金属环柱面的长度相同,第二金属环柱面与第四金属环柱面端面相对。其效果是:结构紧凑,具有负耦合系数,用其构建形成的EC-WPT系统,非常适用于旋转机构的无线能量传输,而且具有较好的漏电场抑制效果,系统分析过程简单,参数设计容易。

    基于层叠式耦合机构的负载自适应EC-WPT系统及参数设计方法

    公开(公告)号:CN109861405A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910177320.7

    申请日:2019-03-08

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/12

    摘要: 本发明公开了一种基于层叠式耦合机构的负载自适应EC-WPT系统及参数设计方法,EC-WPT系统包括发射端和接收端,所述发射端和所述接收端之间采用P1、P2、P3、P4四块极板构成的层叠式耦合机构作为能量传输通道,极板P1和极板P2位于发射端,极板P3和极板P4位于接收端,且层叠式耦合机构中发射端和接收端的结构相互对称,在所述发射端还设置有直流电源、高频逆变电路以及电感L1、电容C1和电感L2构成的T型LCL补偿网络,在接收端还设置有补偿电感L3、整流滤波电路以及等效负载电阻。其效果为:保证了此系统在负载移入后可为负载提供所需功率,在负载移除后保持在低输入功率状态(待机模式),并且在移入和移除的过程中不会对逆变器开关管造成电压和电流过冲。

    基于层叠式耦合机构的EC-WPT系统及其参数优化方法

    公开(公告)号:CN109787367A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201910177326.4

    申请日:2019-03-08

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: H02J50/05

    摘要: 本发明公开了一种基于层叠式耦合机构的EC-WPT系统及其参数优化方法,其系统包括发射端和接收端,所述发射端和所述接收端之间采用P1、P2、P3、P4四块极板构成的层叠式耦合机构作为能量传输通道,极板P1和极板P2位于发射端,极板P3和极板P4位于接收端,且层叠式耦合机构中发射端和接收端的结构相互对称,在所述发射端还设置有直流电源、高频逆变电路以及补偿电感L1,在接收端还设置有补偿电感L2、整流滤波电路,给出了一种结合Kent映射的多目标优化算法,得到三个目标函数的Pareto最优解集面,根据实际需求选取最优解,结合谐振关系式得到系统所有参数。其效果为:克服了以往参数设计方法难以得到全局最优解的缺点,保证了系统具有良好的电能传输性能。