【技術實現步驟摘要】
本技術屬于無線電能傳輸，具體涉及基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統。
技術介紹
1、電動汽車?(electric?vehicle,?ev)?作為一種環境友好型交通工具，可有效減少溫室氣體的排放。然而，續航里程短的問題一直困擾著ev的發展。動態無線供電?(dynamicwireless?power?transfer,?dwpt)?技術是解決該問題的一個可行方案，dwpt技術可在ev行駛時對車載線圈供能為車載電池充電，不但能延長ev的續航里程，還能減少車載電池的體積和重量。
2、根據發射線圈相對于接收線圈的長度比例，dwpt技術可分為長導軌型dwpt系統和分段導軌型dwpt系統。長導軌型dwpt系統電路結構簡單，能夠同時給多個負載供能。但是，其由于發射線圈長度遠大于接收線圈，會導致較大的漏磁和電磁輻射?(electromagneticinterference,?emi)，并且發射線圈和接收線圈的耦合系數低，系統效率不高。而分段導軌型dwpt系統能夠利用發射線圈的分段切換提升系統效率。但是，發射線圈的分段切換十分依賴接收線圈的準確位置信息，因此接收線圈位置的準確檢測是分段導軌型dwpt系統的關鍵。
3、接收線圈的位置檢測方法可分為三類，分別為通訊類，參數識別類和檢測線圈類。對于通訊類方法來說，全球定位系統?(global?positioning?system)?是最常用的定位方式，但是其對于移動物體的定位精度并不高。射頻(radio?frequency,?rf)通訊技術也可用于接收線圈的位置檢測，通過
4、對于參數識別類的位置檢測方法來說，其通過檢測車載接收線圈來臨/遠離時的系統參數變化實現接收線圈的位置檢測。通過測量系統發射端的反射阻抗，可而實現接收線圈的位置檢測。也可直接測量系統發射端的電流，處理電流數據實現接收線圈位置檢測與發射線圈分段切換。還有研究通過控制發射端逆變器開關器件形成閉合回路，當接收線圈靠近時，通過測量閉合回路中的感應電流便能實現位置檢測。然而，利用參數識別類方法對接受線圈進行位置檢測時，需要周期性激活逆變器或者發射線圈進行探測，使得待機損耗增加。
5、對于檢測線圈類方法而言，其無需周期性的激活發射線圈。有研究人員通過在發射端和接收端設置多個檢測線圈，利用接收端的檢測線圈磁場激活發射端檢測線圈實現位置檢測。通過在發射端設置品字形檢測線圈，在實現接收線圈的位置檢測的同時還能探測到接收線圈的偏移。有研究人員在發射端設置正交十字檢測線圈，當檢測線圈感應電壓達到閾值時，即認為接收線圈被探測到便進行發射線圈切換。為了避免檢測線圈與dwpt主電路產生串擾，現有的檢測線圈類方法要求檢測線圈電路的工作頻率遠大于dwpt主電路的頻率，因此需在車載端額外設置高頻逆變器。然而，多檢測線圈、額外逆變器與其余配套硬件使得系統變得冗雜。
6、現有技術中，為了實現接收線圈的位置檢測，有的需要設置車-地通訊模塊，有的需要傳感器、多個檢測線圈或者其他硬件，并且都需要控制器處理位置信號實現分段切換，而且分段切換開關也需額外的輔助電源進行供電。因此，在dwpt系統實際應用并鋪設大量的發射線圈時，現有方法無疑會增加其復雜度與成本。
技術實現思路
1、本技術的目的在于：
2、為解決動態無線供電系統中位置檢測與分段切換系統過于復雜的問題，提供基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統。
3、本技術采用的技術方案如下：
4、基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統，包括發射端和接收端，所述發射端包括發射線圈，所述發射線圈在地面上設置有多個形成陣列，所述發射線圈的上方設置有可沿發射線圈陣列移動的接收線圈，每個發射線圈外圍均設置有一個檢測線圈，所述檢測線圈圍繞發射線圈中心繞制，檢測線圈與發射線圈長度相同。
5、進一步地，所述發射端包括分段切換開關 s i、電感 l1 i、電感 ldt i、電感 lt i、電容 c1 i、電容 ct i和解耦電容 cm i，解耦電容 cm i用于抵消發射線圈t i和檢測線圈dt i之間的互感 mtd i使兩線圈解耦；切換開關 s i的一端連接至逆變器輸出端負極，另外一端同時與電容 c1 i的一端和電容 cm i的一端連接；電感 l1 i的一端連接逆變器輸出端正極，電感 l1 i的另外一端同時與電容 c1 i的一端和電容 ct i的一端連接；電容 c1 i的一端同時連接至電感 l1 i的一端和電容 ct i的一端，電容 c1 i的另外一端同時與電容 cm i的一端和切換開關 s i的一端連接；電容 ct i的一端同時連接電容的 c1 i一端和電感 l1 i的一端，電容 ct i另外一端與電感 lt i的一端連接；電容 cm i的一端同時連接電容的 c1 i一端和切換開關 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統，其特征在于，包括發射端和接收端，所述發射端包括發射線圈，所述發射線圈在地面上設置有多個形成發射線圈陣列，所述發射線圈的上方設置有可沿發射線圈陣列移動的接收線圈，每個發射線圈外圍均設置有一個檢測線圈，所述檢測線圈圍繞發射線圈中心繞制，檢測線圈與發射線圈長度相同。
2.根據權利要求1所述的基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統，其特征在于，所述發射端包括分段切換開關Si、電感L1i、電感LDTi、電感LTi、電容C1i、電容CTi和解耦電容CMi，解耦電容CMi用于抵消發射線圈Ti和檢測線圈DTi之間的互感MTDi使兩線圈解耦；
3.根據權利要求2所述的基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統，其特征在于，所述接收端包括補償電容CR、二極管D1、D2、D3和D4、電容CL和負載RL，接收線圈自感為LR；
【技術特征摘要】
1.基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統，其特征在于，包括發射端和接收端，所述發射端包括發射線圈，所述發射線圈在地面上設置有多個形成發射線圈陣列，所述發射線圈的上方設置有可沿發射線圈陣列移動的接收線圈，每個發射線圈外圍均設置有一個檢測線圈，所述檢測線圈圍繞發射線圈中心繞制，檢測線圈與發射線圈長度相同。
2.根據權利要求1所述的基于位置檢測線圈的分段切換式動態無線供電系統，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：麥瑞坤，荊銳，麥志豪，劉順攀，舒禹錕，
申請(專利權)人：西南交通大學深圳研究院，
類型：新型
國別省市：
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