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[发明专利]一种无线电能传输设备发送端频率跟踪的动态调谐方法-CN201610206080.5有效
发明人： 麦瑞坤;徐丹露;杨鸣凯;李研玲;何正友 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-04-05 - 公布日： 2018-10-23 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种无线电能传输设备发送端频率跟踪的动态调谐方法。该方法利用发送端电路谐振时，发送线圈的电流有效值与发送端直流侧电源电流有效值比值最小的原理来动态的跟踪发送端电路的谐振频率，即通过不断微调逆变器工作频率跟踪发送线圈的电流有效值与发送端直流侧电源电流有效值比值，使得该电流比值实时动态的处于最小值，从而实现频率跟踪动态调谐，使得发送端电路处于或接近完全谐振的状态，以提高发送端电路的有功功率，进而提高无线电能传输设备的传输功率和效率。且其电路的复杂程度低，实施成本低，易于推广。
一种无线电能传输设备发送频率跟踪动态调谐方法

[发明专利]感应电能传输系统的多初级线圈电流及负载电压控制方法-CN201610530491.X有效
发明人：何正友;李勇;林天仁;麦瑞坤 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-07-07 - 公布日： 2018-10-19 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种感应电能传输系统的多初级线圈电流及负载电压控制方法。其主要作法是，借助初级线圈k的电流信号离散值、初级线圈的总电流离散值、总电流的移相离散值，通过没有锁相环的快速有功无功电流分解法得到初级线圈的总电流幅值、初级线圈k的虚拟有功电流值和初级线圈k的虚拟无功电流值作为该初级线圈k的三个PI调节器的反馈值，经三个PI调节器共同作用，实现各个初级线圈k的逆变器的输出电压基波幅值和相位的调节，最后使各个初级线圈k电流同幅同相，使负载电压输出恒定。该方法的硬件电路简单，算法复杂程度低，得到的反馈值更准确，初级线圈电流同幅同相控制效果好。
感应电能传输系统初级线圈电流负载电压控制方法

[发明专利]一种轨道车分段式非接触供电发送装置及其控制方法-CN201610200989.X有效
发明人：何正友;杨鸣凯;麦瑞坤;李砚玲 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-03-31 - 公布日： 2018-10-19 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：一种轨道车分段式非接触供电发送装置及其控制方法，其供电发送装置包括与供电母线相连的电能变换装置，与电能变换装置相连的多个发送线圈；分段供电发送线圈由串联的多组发送线圈组成，电能变换装置与分段发送线圈之间通过配电开关及相应的单刀双掷开关连接；该装置的控制方法是：当接收线圈即将进入发送线圈时，提前使该发送线圈得电，做好供电准备；当接收线圈完全进入发送线圈范围内时，仅使该发送线圈得电为接收线圈供电；当接收线圈横跨两相邻发送线圈时，使两线圈同时得电为接受线圈供电，并实现单线圈供电模式与双线圈供电模式间的平滑切换；它能对移动的轨道车载接收装置进行连续的、传输功率稳定的电能传输，电能传输的损耗小，效率高。
一种轨道段式接触供电发送装置及其控制方法

[发明专利]能补偿互感的多接收装置并联的无线电能传输系统的补偿方法-CN201610290623.6有效
发明人： 麦瑞坤;马林森;李砚玲;何正友 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-05-05 - 公布日： 2018-08-17 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了能补偿互感的多接收装置并联的无线电能传输系统及补偿方法。无线电能传输系统包括发送端和接收端，接收端的第k个接收线圈(Lk)上串接有第k个电流传感器(Ik)，所有的整流桥(Pk)的控制端均与控制器(KS)的输出端相连，所有的电流传感器(Ik)的信号输出端均与控制器(KS)的输入端相连；所述的第k个接收线圈(Lk)上还串接有第k个接收端补偿电容(Ck)，所述的第k个接收端补偿电容(Ck)的电容值其中，ω表示系统的角速度，表示第k个接收线圈的自感值，表示第k个接收线圈与其他接收线圈的互感之和。该系统及其补偿方法的成本低，传输效率高，传输功率高，尤其能显著提高重载时系统的传输功率和工作效率。
补偿互感接收装置并联无线电能传输系统方法

[发明专利]一种多发送多接收的大功率感应电能传输系统-CN201810020444.X在审
发明人：何正友;刘野然;李宏超;麦瑞坤 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-01-10 - 公布日： 2018-08-10 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种多发送多接收的大功率感应电能传输系统，包括两个以上感应电能传输单元；感应电能传输单元包括发送端和接收端；发送端包括逆变器和发送线圈，接收端包括接收线圈和整流器；所有感应电能传输单元的逆变器的直流输入端并联连接到直流电源，整流器的直流输出端并联连接到负载。本发明的有益效果在于，采用多发射、多拾取的方案，系统传输功率大大提高，可达数百千瓦；多个拾取机构的设计，使得当某个拾取机构产生故障不能工作时，并不影响其它拾取结构的正常工作，系统整体可靠性高，冗余性强；由于不同的发射机构具有相同的结构及参数，不同的拾取机构也具有相同的结构及参数，便于模块化批量生产，降低了成本。
传输单元感应电能拾取机构感应电能传输系统并联连接发送端接收端逆变器整流器拾取发送直流输出端直流输入端发射机构发送线圈接收线圈系统传输系统整体直流电源模块化冗余性发射生产

[发明专利]一种非接触供电系统电磁耦合装置-CN201810020446.9在审
发明人： 麦瑞坤;李宏超;刘野然;何正友 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2018-01-10 - 公布日： 2018-08-10 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种非接触供电系统电磁耦合装置，包括发射机构和接收机构；发射机构包括发射线圈、第一平板磁芯和第一条形磁芯。接收机构包括接收线圈、第二平板磁芯和第二条形磁芯。发射机构沿轨道交通的行进方向铺设在路面，接收结构有一个或多个，固定在轨道交通的车辆底部。本发明的有益效果在于，原边、副边线圈均使用“DD型”结构，减弱了电磁耦合机构的磁场辐射。采用多接收的设计方案，可以大幅度的增大系统的输出功率，且大大增强了感应电能传输系统的可靠性。多个接收机构结构相同，易于模块化批量生长，降低了系统成本。各接收机构与发射机构的耦合互感均相同，接收机构之间无耦合互感。
接收机构发射机构非接触供电系统电磁耦合装置轨道交通平板磁芯条形磁芯互感感应电能传输系统电磁耦合机构磁场辐射发射线圈副边线圈接收结构接收线圈输出功率系统成本耦合模块化无耦合原边行进铺设生长

[发明专利]多逆变器并联的感应电能传输系统的恒流控制及环流抑制方法-CN201610013105.X有效
发明人：何正友;李勇;林天仁;麦瑞坤;陆立文 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-01-11 - 公布日： 2018-05-18 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种多逆变器并联的感应电能传输系统的恒流控制及环流抑制方法。其主要作法是，借助各个并联逆变器支路电流和初级线圈电流的瞬时值，与参考正弦信号、参考余弦信号经过处理后得到初级线圈电流幅值、各个并联逆变器支路的有功电流值和无功电流功值作为PI调节器的反馈值。该方法的硬件电路简单，算法复杂程度低，得到的反馈值更准确，环流抑制效果好。
逆变器并联感应电能传输系统控制环流抑制方法

[发明专利]感应电能传输系统的无功功率抑制及恒压控制方法-CN201610143079.2有效
发明人： 麦瑞坤;林天仁;李勇;何正友 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-03-14 - 公布日： 2018-05-18 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种感应电能传输系统的无功功率抑制及恒压控制方法。其主要作法是，借助高频逆变器装置的输出电流和输出电压的瞬时值，与参考正弦信号、参考余弦信号经过处理后得到感应电能传输系统的无功功率值，将无功功率值和采集得到的负载电压值作为PI调节器的反馈值。该方法的硬件电路简单，算法复杂程度低，得到的反馈值更准确，无功功率抑制效果好。
感应电能传输系统无功功率抑制控制方法

[发明专利]采用测量线圈技术的感应电能传输系统调谐装置及其调谐方法-CN201610305258.1有效
发明人： 麦瑞坤;马晓晴;陆立文;李勇;何正友 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-05-10 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用测量线圈技术的感应电能传输系统调谐装置及其调谐方法，利用副边回路谐振时，测量线圈两端电压与原边线圈电流的相位差为零的原理来动态调节原边逆变器的工作频率。采用本发明避免了难以对副边线圈感应电压进行测量的难题，省去了高速通信过程，降低了逆变器输出电流和原边回路的电能损耗，提高了系统电能传输的效率，调谐更加精确和可靠。本发明的方法能实现更高精度的调谐，使副边回路更接近理想的谐振状态，更好地提高无线电能传输设备的传输效率。
采用测量线圈技术感应电能传输系统调谐装置及其方法

[发明专利]一种磁场耦合式与电场耦合式结合的无线电能传输系统-CN201711154229.0在审
发明人： 麦瑞坤;罗博;龙涛 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2017-11-20 - 公布日： 2018-04-24 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁场耦合式与电场耦合式结合的无线电能传输系统，高频逆变电路H的一个输出端通过发射端补偿电容CP连接到第一发射端极板，另一个输出端连接到第二发射端极板；发射端耦合电感LP的同名端连接到第一发射端极板，异名端连接到第二发射端极板；整流电路R的一个输入端通过接收端补偿电容CS连接到第一接收端极板，另一个输入端连接到第二接收端极板；接收端耦合电感LS的异名端连接到第一接收端极板，同名端连接到第二接收端极板；第一发射端极板与第一接收端极板耦合，第二发射端极板与第二接收端极板耦合；发射端耦合电感LP与接收端耦合电感LS耦合。本发明可增大系统的传输容量，提高系统安全性，且结构简单，可提高元件利用率。
一种磁场耦合电场结合无线电能传输系统

[发明专利]一种分段切换的无线电能传输系统原边供电装置及其切换方法-CN201610327453.4有效
发明人：何正友;李砚玲;杨鸣凯;王斌;麦瑞坤 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2016-05-17 - 公布日： 2018-03-16 - 主分类号： H02J5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种分段切换的无线电能传输系统原边供电装置及其切换方法，其地面供电装置包括直流电源、高频逆变器、与高频逆变器并联的n组LCL谐振补偿网络、n组切换开关和n组原边供电线圈。采用本发明的控制方法当拾取线圈与当前供电线圈的互感开始下降时，首先使当前供电线圈与下一段供电线圈同时得电，实行双线圈供电，维持原、副边互感和与拾取电压的平稳；当拾取线圈完全进入下一段供电线圈时，依据原边供电电路的电流信息实施零电流开关关断，降低切换冲击及损耗；在分段供电线圈切换过程中，保证副边拾取电压始终连续、稳定，维持副边用电设备的平稳、高效运行。
一种分段切换无线电能传输系统供电装置及其方法

[发明专利]一种双CLC结构电场式无线传输系统及其优化方法-CN201711036615.X在审
发明人： 麦瑞坤;罗博;罗颖 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2017-10-31 - 公布日： 2018-03-06 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开了一种双CLC结构电场式无线传输系统，包括依次连接的直流电源、高频逆变器、第一CLC结构N1、谐振电路N2、第二CLC结构N3、整流器和负载；所述第一CLC结构N1由电容CP、电容CPM和电感LP组成，谐振电路N2由电感LM和电容CLM串联组成，第二CLC结构N3由电容CS、电容CSM和电感LS组成。还公开了一种双CLC结构电场式无线传输系统的优化方法。本发明的有益效果在于，提出一种等效的双CLC结构，将一个较小的电容拆分为三个较大的串联电容，有效的减小了补偿电感值。同时，针对大功率系统，本发明提出了补偿元件电压优化方法以降低元件被击穿的风险并降低元件制作成本。
一种 clc 结构电场无线传输系统及其优化方法

[发明专利]一种输出电压恒定的三相动态无线电能传输系统-CN201711038905.8在审
发明人：符玲;李宏超;周坤卓;何正友;麦瑞坤 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2017-10-30 - 公布日： 2018-03-06 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种输出电压恒定的三相动态无线电能传输系统，发送部分包括依次连接的直流电源、高频三相逆变器、谐振电感、谐振电容、补偿电容和初级线圈，接收部分包括依次连接的次级线圈、次级补偿电容、整流滤波电路和负载；每相的初级线圈包括并联的多个发射线圈，发射线圈按每相交替顺序排列在一个平板磁芯的上方；接收线圈放置在另一个平板磁芯下方，并按发射线圈排列的方向前后运动。本发明的有益效果是通过相邻两发射线圈的重叠，使得所有发射线圈与接收线圈的互感和的波动最小，系统输出电压的波动也最小，系统输出电压恒定；结构简单，只需优化设计发射线圈的结构，无需控制电路和复杂的控制策略，系统方便实施且可靠性高。
一种输出电压恒定三相动态无线电能传输系统

[发明专利]利用频域信息滤除衰减直流的电力信号同步相量测量方法-CN201510063569.7有效
发明人：符玲;韩文朕;何正友;麦瑞坤 -专利权人：中国铁路总公司;西南交通大学
申请日： 2015-02-06 - 公布日： 2018-01-16 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本发明公开了利用频域信息滤除衰减直流的电力信号同步相量测量方法，其步骤是，A、数据采集与预估计处理采集电力信号x(t)得到电网的电力信号离散序列x(n)，利用加窗傅里叶变换对电力信号离散序列x(n)滤波，得到电力信号离散序列x(n)在5个角速度ω处的相量测量预估计值X(ω)；B、修正相量预估计值对得到的5个相量测量预估计值X(ω)，用考虑衰减直流分量的动态信号模型，求得电力信号基波分量的时变特性的各阶导数值，并进行相移运算得到当前时刻trep电网的电力信号的基波相量值该方法能够消除或减弱信号基波分量的时变性以及衰减直流分量对相量测量的影响，并大大提高信号的相量测量精度。
利用信息衰减直流电力信号同步测量方法

[发明专利]一种用于轨道交通的电场耦合式移动供电系统-CN201710616873.9在审
发明人： 麦瑞坤;李乔;陈阳;何正友;麦健聪 -专利权人：西南交通大学
申请日： 2017-07-20 - 公布日： 2017-11-07 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于轨道交通的电场耦合式移动供电系统，包括发送部分、接收部分和能量传输机构组成；发送部分主要由直流电源、高频逆变电路和初级补偿网络组成；接收部分主要由次级补偿网络、整流滤波电路和电阻负载组成；能量传输机构由发射极板和接收极板组成，且连接于发送部分和接收部分之间。本发明通过移动接收极板实现电场耦合式移动供电，提高了系统的灵活性，减少了极板面积和占用空间，通过对发射部分和接收部分参数的合理配置，减少了系统的无功功率，提高了的传输效率和传输功率，系统更加稳定。
一种用于轨道交通电场耦合移动供电系统