申请/专利权人：广西电网有限责任公司柳州供电局;广西电网有限责任公司电力科学研究院

申请日：2021-12-09

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN114189060B

主分类号：H02J50/12

分类号：H02J50/12;H02J50/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.04.01#实质审查的生效;2022.03.15#公开

摘要：本发明属于磁耦合无线电能传输技术，本发明提供了多中继WPT系统效率、功率计算和双中继WPT系统的优化方法，针对多中继无线电能传输系统的耦合机构优化问题，建立了系统模型，推导了系统效率表达式，结合平面螺旋线圈的内阻与互感公式，得到多中继WPT系统效率关于线圈匝数、线圈半径、线圈位置的关系，以及功率计算的方法。同时针对双中继WPT系统，分析了系统效率关于耦合机构的变化规律，在变负载条件下得到了耦合机构优化方法，给耦合机构优化提供了优化思路，可用于提高系统效率。

主权项：1.双中继WPT系统的优化方法，所述双中继WPT系统包括原边发射线圈、第一中继线圈、第二中继线圈、副边接收线圈，其特征在于：包括以下步骤：S1：设定第一中继线圈、第二中继线圈的结构一致，线圈间距d1＝d2＝d3，d1表示原边发射线圈与第一中继线圈之间的距离，d2表示第一中继线圈、第二中继线圈之间的距离，d3表示第二中继线圈、副边接收线圈之间的距离；原边发射线圈、第一中继线圈、第二中继线圈、副边接收线圈的匝数相同，其他参数与发射、接收线圈相同；当双中继线圈半径大小确定，匝数同步变化时，采用效率计算方法计算双中继WPT系统的效率，绘制在不同负载下系统传输效率η随第一或第二中继线圈匝数N的变化曲线，当曲线达到最高值时，表示系统传输效率η达到最大值，对应的中继线圈匝数N则为最优匝数；当第一中继线圈、第二中继线圈的匝数不同时，在其他参数不变的情况下，采用效率计算方法计算双中继WPT系统的效率，绘制在不同负载下系统传输效率η随第一中继线圈、第二中继线圈的匝数变化的曲面，当曲面达到最高值时，表示系统传输效率η达到最大值，对应的第一中继线圈、第二中继线圈的匝数则为最优组合匝数；S2：设定第一中继线圈、第二中继线圈的结构一致，线圈间距d1＝d2＝d3，设第一中继线圈、第二中继线圈的半径与原边发射线圈和副边接收线圈相同，第一中继线圈、第二中继线圈的其他参数与原边发射线圈和副边接收线圈相同，采用效率计算方法计算双中继WPT系统的效率，绘制在不同负载下系统传输效率η随第一或第二中继线圈半径r的变化曲线，当曲线达到最高值时，表示系统传输效率η达到最大值，对应的中继线圈半径r则为最优线圈半径，此时原边发射线圈和副边接收线圈的半径相同；当第一中继线圈、第二中继线圈的半径非同步变化时，在其他参数不变的情况下，采用效率计算方法计算双中继WPT系统的效率，绘制在不同负载下系统传输效率η随第一中继线圈、第二中继线圈的半径变化的曲面，当曲面达到最高值时，表示系统传输效率η达到最大值，对应的第一中继线圈、第二中继线圈的半径则为最优组合半径；S3：设定双中继线圈结构保持一致，线圈总间距d1+d2+d3＝d，其他参数与原边发射线圈和副边接收线圈相同，采用效率计算方法计算双中继WPT系统的效率，绘制在不同负载下系统传输效率η随原边发射线圈与第一中继线圈的距离d1、第二中继线圈与副边发射线圈的距离d3变化的曲面，当曲面达到最高值时，表示系统传输效率η达到最大值，对应的距离d1、d3则为最优组合距离。

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权利要求：

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