[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

说明书

本发明提供了一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统及方法，该系统包括定子线圈、动子磁体、无线电能接收线圈、发射变流装置和接收变流装置；定子线圈和发射变流装置设置于固定设备上，动子磁体、无线电能接收线圈和接收变流装置设置于运动设备上，动子磁体和无线电能接收线圈间隔排布设置并与定子线圈相对应；动子磁体用于根据定子线圈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；接收变流装置用于滤除无线电能接收线圈感应出的低频电压，并对无线电能接收线圈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。本发明能够解决现有的高速磁悬浮列车供电成本高的技术问题。

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统及方法。

背景技术

高速磁悬浮列车通常采用直线同步电机和磁悬浮技术实现列车与轨道的无接触牵引运行，磁悬浮列车的供电问题成为制约高速磁浮列车的关键难题。目前的供电方式为重新铺设一套无线电能传输用的专用线圈，但是会额外增加系统成本。

发明内容

本发明提供了一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统及方法，能够解决现有的高速磁悬浮列车供电成本高的技术问题。

本发明的一方面，提供了一种高速直线推进和无线电能传输兼用的系统，所述系统包括定子线圈、动子磁体、无线电能接收线圈、发射变流装置和接收变流装置；所述定子线圈和所述发射变流装置设置于固定设备上，所述定子线圈和所述发射变流装置连接，所述动子磁体、所述无线电能接收线圈和所述接收变流装置设置于运动设备上，所述无线电能接收线圈和所述接收变流装置连接，所述动子磁体和所述无线电能接收线圈间隔排布设置并与所述定子线圈相对应；

所述发射变流装置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；

所述定子线圈用于接收耦合后的低频电流和高频电流；

所述动子磁体用于根据所述定子线圈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用于根据所述定子线圈上的低频电流和高频电流感应出低频电压和高频电压；

所述接收变流装置用于滤除所述无线电能接收线圈感应出的低频电压，并对所述无线电能接收线圈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。

优选的，所述发射变流装置包括高频变流器、推进变流器、第一变压器和第二变压器，所述高频变流器用于产生高频电流，所述推进变流器用于产生低频电流，所述第一变压器的输入端与所述高频变流器的输出端相连，所述第二变压器的输入端与所述推进变流器的输出端相连，所述第一变压器的输出端与所述第二变压器的输出端并联连接，所述第一变压器和所述第二变压器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。

优选的，所述接收变流装置包括电容补偿选频器、整流器和支撑电容，所述电容补偿选频器的输入端与所述无线电能接收线圈相连，输出端与所述整流器的输入端相连，所述支撑电容的输入端与所述整流器的输出端相连，输出端与运动设备相连，所述电容补偿选频器用于滤除所述无线电能接收线圈感应出的低频电压，所述整流器用于将所述无线电能接收线圈感应出的高频电压转化为直流电压，所述支撑电容用于对直流电压进行滤波得到滤波后的直流电压。

优选的，所述整流器为可控整流器或二极管不控整流器。

优选的，所述接收变流装置还包括电压传感器，所述电压传感器与所述支撑电容并联连接，所述电压传感器用于将测量的电压反馈给所述高频变流器进行比例积分调节，以调整所述高频变流器产生高频电流的大小。

优选的，所述定子线圈与所述无线电能接收线圈相互平行，且两者的中心线对齐，所述定子线圈的宽度与所述无线电能接收线圈的宽度相同。