[发明专利]一种可控电感器及灵活高效多谐振无线电力传输系统

说明书

本发明公开了一种可控电感器及灵活高效多谐振无线电力传输系统，所述电力传输系统采用多重谐振补偿电路；当系统的单位增益性能达到最佳时，无线变压器的所有漏感均得到补偿，且通过在谐振频率下操作转换器使系统达到最大分流阻抗；当谐振网络的所有电容器和电感器的阻抗在转换器的工作频率下匹配良好时，可使逆变器电压与电流之间的相位为零，实现无线电力传输系统的软开关特性；基于气隙范围，确定耦合变化和最大变化系数(αmax)。本发明的有益效果是：本发明通过位移控制技术实现对多级谐振系统中可变电感值的改变，解决了现有无线电力传输系统在多级谐振系统中传输效率低、系统成本高尺寸大、无法在高功率水平下稳定运行的问题。

技术领域

本发明涉及一种电力传输系统，具体为一种可控电感器及灵活高效多谐振无线电力传输系统，属于无线电力传输技术领域。

背景技术

无线电力传输技术已广泛应用于数字设备，因为该设备非常灵活，对客户非常友好。低谐振转换器，如串联－串联谐振转换器(SSRC)、串联谐振转换器(SRC)和并联谐振转换器(PRC)，具有很高的灵活性和对线圈失调的高容忍度。然而，这些拓扑不能用于宽气隙、低耦合变压器，因为这种低耦合变压器的磁化电感非常低，难以抑制谐振网络的循环电流。因此，对于宽气隙无线电力传输应用，需要高品质、多谐振补偿来衰减系统的循环电流和传导损耗。

高品质多谐振转换器，如串联谐振(SPRC)和串联谐振(SSPRC)适合低耦合紧凑型无线变压器应用；由于这种拓扑的并联谐振，使并联支路的有效阻抗增加，尽管变压器的磁化电感仍然很小，但在轻负载条件下，转换器的循环电流也会减小。然而，因为这些多谐振拓扑具有在单个频率谐振的几个谐振对，所以参数值应该在整个操作条件下是恒定和稳定的，以充分利用多谐振转换器的高品质特性。然而，无线变压器的参数不能在整个运行过程中保持一致，因为无线电力传输系统会受到外部干扰。由于变压器线圈的未对准、不同偏置电流下谐振元件的饱和、线圈温度的增加/降低或栅极驱动器和数字控制器的容差，无线变压器的参数可能不同于设计值。故转换器不能保持最小化循环电流和实现有效零电压开关－软开关所需的条件。因此，高品质多谐振补偿拓扑的使用使转换器不能容忍线圈失调。换句话说，每当无线变压器线圈的对准与补偿网络设计的单个理想位置不匹配时，转换器的整体效率就会降低。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可控电感器及灵活高效多谐振无线电力传输系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种可控电感器，包括：

固定板，所述固定板的正面开设有调节滑槽，所述调节滑槽内转动穿插连接有双向螺杆；

夹定组件，所述夹定组件设置在固定板的正面，所述夹定组件包括两个调节板，两个所述调节板的顶端均开设有调节口，两个所述调节口内均滑动穿插连接有两个导向滑块，四个所述导向滑块相向的一侧均固定连接有夹定板；

铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯设置在四个夹定板之间；

套管，所述套管的背面和铁氧体磁芯穿插连接，所述套管的外壁套设有感应线圈；

联动组件，所述联动组件设置在套管的顶端，所述联动组件包括导向轴，所述导向轴的顶端开设有导向口，所述导向口内滑动穿插连接有导向杆，所述导向轴底端的一侧设置有转动盘，所述转动盘的底端设置有第一旋转杆，所述导向杆的底端设置有第二旋转杆，所述第一旋转杆和第二旋转杆之间套接有牵引杆。

优选的，所述调节滑槽顶端的内壁开设有支撑孔，所述双向螺杆的顶部贯穿支撑孔，所述双向螺杆的顶端固定连接有转动靶盘。

优选的，两个所述调节板的背面均固定连接有移动滑板，两个所述移动滑板和调节滑槽滑动穿插连接，两个所述移动滑板的顶端均开设有螺纹孔，两个所述螺纹孔均与双向螺杆螺纹穿插连接。

优选的，两个所述调节口正面和背面的内壁均开设有限制滑槽，四个所述限制滑槽内均设置有两个挤压弹簧。