[发明专利]一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统及方法

权利要求书

1.一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述系统包括定子线圈(10)、动子磁体(20)、无线电能接收线圈(30)、发射变流装置(40)和接收变流装置(50)；所述定子线圈(10)和所述发射变流装置(40)设置于固定设备上，所述定子线圈(10)和所述发射变流装置(40)连接，所述动子磁体(20)、所述无线电能接收线圈(30)和所述接收变流装置(50)设置于运动设备上，所述无线电能接收线圈(30)和所述接收变流装置(50)连接，所述动子磁体(20)和所述无线电能接收线圈(30)间隔排布设置并与所述定子线圈(10)相对应；

所述发射变流装置(40)用于产生低频电流和高频电流，并对低频电流和高频电流进行耦合，输出耦合后的低频电流和高频电流至所述定子线圈(10)；

所述定子线圈(10)用于接收耦合后的低频电流和高频电流；

所述动子磁体(20)用于根据所述定子线圈(10)上的低频电流通过电磁感应原理产生推进力以推进运动设备运动；

所述无线电能接收线圈(30)用于根据所述定子线圈(10)上的低频电流和高频电流感应出低频电压和高频电压；

所述接收变流装置(50)用于滤除所述无线电能接收线圈(30)感应出的低频电压，并对所述无线电能接收线圈(30)感应出的高频电压进行处理得到滤波后的直流电压为运动设备供电。

2.根据权利要求1所述的一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述发射变流装置(40)包括高频变流器(41)、推进变流器(42)、第一变压器(43)和第二变压器(44)，所述高频变流器(41)用于产生高频电流，所述推进变流器(42)用于产生低频电流，所述第一变压器(43)的输入端与所述高频变流器(41)的输出端相连，所述第二变压器(44)的输入端与所述推进变流器(42)的输出端相连，所述第一变压器(43)的输出端与所述第二变压器(44)的输出端并联连接，所述第一变压器(43)和所述第二变压器(44)用于对低频电流和高频电流进行耦合，并输出耦合后的低频电流和高频电流至所述定子线圈(10)。

3.根据权利要求2所述的一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述接收变流装置(50)包括电容补偿选频器(51)、整流器(52)和支撑电容(53)，所述电容补偿选频器(51)的输入端与所述无线电能接收线圈(30)相连，输出端与所述整流器(52)的输入端相连，所述支撑电容(53)的输入端与所述整流器(52)的输出端相连，输出端与运动设备相连，所述电容补偿选频器(51)用于滤除所述无线电能接收线圈(30)感应出的低频电压，所述整流器(52)用于将所述无线电能接收线圈(30)感应出的高频电压转化为直流电压，所述支撑电容(53)用于对直流电压进行滤波得到滤波后的直流电压。

4.根据权利要求3所述的一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述整流器(52)为可控整流器或二极管不控整流器。

5.根据权利要求3所述的一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述接收变流装置(50)还包括电压传感器(54)，所述电压传感器(54)与所述支撑电容(53)并联连接，所述电压传感器(54)用于将测量的电压反馈给所述高频变流器(41)进行比例积分调节，以调整所述高频变流器(41)产生高频电流的大小。

6.根据权利要求1所述的一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述定子线圈(10)与所述无线电能接收线圈(30)相互平行，且两者的中心线对齐，所述定子线圈(10)的宽度与所述无线电能接收线圈(30)的宽度相同。

7.根据权利要求1所述的一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述动子磁体(20)为永磁体、超导磁体或电励磁。

8.根据权利要求1所述的一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，其特征在于，所述无线电能接收线圈(30)中设有磁芯。