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[发明专利]AGV磁耦合机构及恒流恒压切换的AGV无线充电系统、方法-CN202310912975.0在审
发明人：孙跃;王智慧;苏玉刚;戴欣;梁琳;王承 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-07-24 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明涉及工业移动机器人AGV的无线充电技术领域，具体公开了一种AGV磁耦合机构及恒流恒压切换的AGV无线充电系统、方法，该AGV磁耦合机构的发射线圈Lp包括正交叠置且相互串联的两个DD型发射线圈，接收线圈包括正交叠置的副边DD型接收线圈Ls和副边DD型补偿线圈Lf2，该线圈Lf2同时为副边补偿网络中的串联补偿电感，能够保证发射线圈与接收线圈的耦合，同时增加了发射线圈与线圈Lf2的耦合，有效避免了线圈Lf2和接收线圈之间的交叉耦合，且具有较好的抗偏移特性。该系统及方法通过副边控制器控制模态转换开关S1闭合或断开以切换副边补偿网络为恒流输出的LCC型补偿网络或恒压输出的S型补偿网络，更加贴合电池充电曲线，有效保护电池。
agv 耦合机构恒流恒压切换无线充电系统方法

[发明专利]一种基于模态切换提升效率的MC-WPT系统及其效率提升方法-CN202310844609.6在审
发明人：肖静;苏玉刚;周柯;胡宏晟;龚文兰;刘卓然;韩帅;吴晓锐;莫宇鸿;吴宁;陈绍南 -专利权人：广西电网有限责任公司电力科学研究院;重庆大学
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H02J50/70 文献下载
摘要：本发明涉及磁耦合无线电能传输(MC‑WPT)技术领域，具体公开了一种基于模态切换提升效率的MC‑WPT系统及其效率提升方法，通过在原边侧的原边母线电容和高频逆变器之间设置原边双向切换开关，以及在副边侧的整流器和副边母线电容之间设置副边双向切换开关，从而在系统从满载逐渐降低到轻载期间，当降低到半载时，通过控制原边双向切换开关闭合且高频逆变器的MOS管S1、S3关断将高频逆变器切换至半桥开关逆变工作模式，以及控制副边双向切换开关闭合，将整流器切换至半桥倍压整流工作模式，以使得等效负载贴近最优负载点，从而避免因轻载系统充电效率降低，而将系统效率提高，且适应谐振回路无电容的拓扑，有效避免磁件饱和的情况产生。
一种基于切换提升效率 mc wpt 系统及其方法

[发明专利]原副边多模块MC-WPT系统的功率控制及效率匹配方法-CN202310659115.0在审
发明人：沈涛;蒙锋;董金熹;刘浠流;丁惠贤;陈冠霖;苏东;肖静;苏玉刚;胡宏晟;吴晓锐;郭宏松;韩帅;林锐;龚文兰;陈绍南;吴宁 -专利权人：广西电网有限责任公司柳州供电局;广西电网有限责任公司电力科学研究院;重庆大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明涉及磁耦合无线电能传输技术领域，具体公开了原副边多模块MC‑WPT系统的功率控制及效率匹配方法，功率控制方法包括步骤：确定系统满载功率P、需求输出功率P^和当前工作的副边变换模块的数目N，并计算P^与P的比值P*；根据N的大小和P*的大小对n个所述副边变换模块进行投入切出，以及调整当前投入的副边变换模块的内移相角βs，以使得系统输出功率满足需求输出功率P^。本发明通过副边模块的投切和副边内移相角的调节实现输出功率的全范围的功率控制，可以有效减小内移相角的过大导致副边的硬开关问题；通过原边模块的投切和逆变全桥半桥切换，实现系统整体的效率匹配，有效地提升了大功率多模块系统在运行过程中的轻载效率。
原副边多模块 mc wpt 系统功率控制效率匹配方法

[发明专利]基于共享能量通道的双频双负载多中继MC-WPT系统-CN202110058287.3有效
发明人： 苏玉刚;侯信宇;王智慧;戴欣;孙跃;唐春森 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-01-13 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H02J50/50 文献下载
摘要：本发明提供一种基于共享能量通道的双频双负载多中继MC‑WPT系统，其特征在于：通过双频逆变器生成第一目标频率信号和第二目标频率信号，能量发射线圈依次利用至少两个中继线圈将第一目标频率信号和第二目标频率信号共同传递至能量接收线圈，第一副边补偿电路用于传递第一目标频率信号至第一整流滤波电路，第二副边补偿电路用于传递第二目标频率信号至第二整流滤波电路。其效果是：双频逆变器用于两个能量通道的能量传输，接收端补偿网络具有两个能量传输通道，相互抑制，有效减小来自非目标频率的交叉干扰，可以应用于两个负载同时恒压或恒流供能；能够有效适应于高压输电线路上的在线监测应用需求，保证了高压侧和低压侧之间的电气隔离。
基于共享能量通道双频负载中继 mc wpt 系统

[发明专利]信号与能量传输极板层叠方式下的EC-WPT系统及串扰抑制方法-CN202310579848.3在审
发明人： 苏玉刚;邓晨琳;李雨萌;胡宏晟;陈丰伟;苏婧媛;赵雷 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： H02J50/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种信号与能量传输极板层叠方式下的EC‑WPT系统及串扰抑制方法，系统包括第一对极板、第二对极板和第三对极板；第一对极板和第二对极板构成能量传输通道，其原边配置有直流电源、高频逆变电路和原边补偿网络，其副边配置有副边补偿网络、整流滤波电路和负载；第一对极板和第二对极板水平排列设置，第三对极板层叠设置在第二对极板之间，第三对极板与第二对极板构成信号传输通道。其效果为：通过层叠摆放能量传输极板和信号传输极板，配合参数设计方法，可实现能量串扰抑制，使其在较大传输功率环境中实现信号双向高速传输；同时可以实现在极板面积受限的一些实际应用情况下，能有效增加电能传输极板面积，有利于提升电能传输性能。
信号能量传输极板层叠方式 ec wpt 系统抑制方法

[发明专利]基于磁场、电场分别传输电能与信号的水下并行传输系统-CN202310392620.3在审
发明人：戴欣;李雨蒙;王智慧;唐春森;苏玉刚;孙跃;邓晨琳;钱军华;刘哲 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明涉及无线电能与信号并行传输技术领域，具体公开了一种基于磁场、电场分别传输电能与信号的水下并行传输系统，该系统建立了能量与信号的耦合机构模型，给出了能量耦合机构的设计方法，提出了内嵌式耦合机构结构，基于磁耦合无线电能传输(Magnetic Coupled Wireless Power Transfer，MC‑WPT)系统理论建立水下能量回路拓扑(采用LCC‑S谐振拓扑)，基于电场耦合无线电能传输(Electric‑filed Coupled Wireless Power Transfer,EC‑WPT)系统理论建立水下信号回路拓扑，并给出了系统参数设计方法。该系统实现了能量与信号的并行传输，实现了信号的双向高速传输，实现了在不影响电能的传输的情况下，几乎没有能量对信号的干扰。
基于磁场电场分别传输电能信号水下并行系统

[发明专利]原边多模块副边多模块的MC-WPT系统及其副边切换方法-CN202310332030.1在审
发明人：胡宏晟;郭宏松;苏玉刚;林涛;刘卓然;刘骐铨;赵雷;陈丰伟;孙跃 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明涉及无线电能传输技术领域，具体公开了一种原边多模块副边多模块的MC‑WPT系统及其副边切换方法，其采用LCC‑S谐振网络，副边端通过高频变压器实现副边模块间的串联，并给出了高频变压器中补偿电容CTσ的参数设计方法，以及给出了副边模块根据后级四管BUCK‑BOOST电路实现投入切出的具体实现步骤，本发明副边模块在整个运行过程中都能实现均压效果；在原边多模块运行时，有效降低了副边各模块的母线电压；通过后级四管BUCK‑BOOST电路，可以有效实现输出电压和输出电流的控制以及副边模块的投入切出，且不影响副边的其他模块；该副边多模块架构有效地增加了系统整体的功率等级，模块的灵活投入切出，提升了系统的模块化程度，增加了系统的可选择性，推动产业化发展。
原边多模块副边多 mc wpt 系统及其切换方法

[发明专利]一种带有无源线圈及其补偿电容的EV-DWPT系统-CN202310208364.8在审
发明人： 苏玉刚;邓志鹏;胡宏晟;孙跃;陈丰伟;王智慧;戴欣;唐春森 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B60L53/122 文献下载
摘要：本发明涉及电动汽车动态无线充电技术领域，具体公开了一种带有无源线圈及其补偿电容的EV‑DWPT系统，通过在地面发射线圈之间放置无源线圈和其补偿电容，并通过配置补偿电容实现相邻发射线圈切换时的稳定输出功率。当拾取线圈行驶至相邻发射线圈切换处时，车载拾取端的感应电压矢量由地面发射线圈提供的感应电压矢量和无源线圈提供的感应电压矢量两部分组成。本系统通过配置无源线圈的补偿电容来调节由它提供的感应电压矢量的幅值和相角，与发射线圈提供的感应电压进行矢量合成，可以调整车载拾取端感应电压矢量的幅值，实现稳定的输出功率。该系统结构简单，不需要功率控制环节，更适用于快速的EV‑DWPT系统。
一种带有无源线圈及其补偿电容 ev dwpt 系统

[发明专利]一种双发射双拾取的大功率电动汽车动态无线充电系统-CN202310026675.2在审
发明人： 苏玉刚;邓志鹏;胡宏晟;孙跃;王智慧;唐春森;戴欣 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B60L53/12 文献下载
摘要：本发明涉及电动汽车动态无线充电技术领域，具体公开了一种双发射双拾取的大功率电动汽车动态无线充电系统，该系统采用双发射双拾取的耦合机构来提高输出功率水平。在拾取线圈中集成单极性线圈作为补偿电感，将谐振网络与拾取线圈进行一体化集成，拾取端的结构更加紧凑；通过将拾取线圈分段补偿的方式，降低端口电压，满足车载设备的电压限制。本发明还给出了发射线圈的参数设计方法，考虑动态过程中磁场的暴露时间，在满足功率等级和成本较低的前提下，使发射线圈长度能够满足单拾取的电动汽车和双拾取的电动客车两种功率等级，提升了系统的互操作性。系统在85kHz下运行，功率传输距离为18cm，当传输功率为62kW时，DC/DC效率达到87％。
一种发射拾取大功率电动汽车动态无线充电系统

[发明专利]基于短路解耦的拾取端及电动汽车无线充电自主保护方法-CN202310121323.5在审
发明人： 苏玉刚;邓志鹏;胡宏晟;孙跃;唐春森;赵雷;戴欣;王智慧 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于短路解耦的拾取端，包括能量拾取线圈、副边补偿网络、整流滤波模块和负载接口，在副边补偿网络的输出端设置有短路解耦保护电路和采样电路，在短路解耦保护电路中设置有短路开关元件，采样电路的采样端输出的电压用于驱动短路开关元件，在负载接口上的采样电路设置有电流电压和温度采样模块，电流、电压和温度采样模块连接在微控制器上，微控制器还用于输出驱动信号至短路开关元件的驱动电路中，同时本发明还提供了一种电动汽车无线充电自主保护方法，其效果是：电路结构简单，在电压、电流或温度超标时，能够自主的实现拾取端的短路保护，同时在微控制器正常工作情况下，也可以进行主动保护，有效确保拾取端的充电安全。
基于短路拾取电动汽车无线充电自主保护方法

[发明专利]基于球冠双D型线圈的多角度抗偏移的水下MC-WPT系统-CN202310194373.6在审
发明人： 苏玉刚;钱俊华;陈秋睿;李雨蒙;胡宏晟;陈丰伟;孙跃 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-03-02 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： B60L53/12 文献下载
摘要：本发明涉及水下无线电能传输技术领域，具体公开了一种基于球冠双D型线圈的多角度抗偏移的水下MC‑WPT系统，该系统通过设计球冠双D型线圈式耦合机构并设计合适的耦合机构参数，以及通过设计原副边谐振网络并设计合适的谐振网络参数，使得接收端在三维空间中存在较大角度的旋转偏移情况下，耦合机构互感变化较小，系统的输出功率和效率都能满足设计要求。本发明以输出功率不小于3kW，系统效率不低于85％的无线充电系统为例，利用COMSOL建模分析了发射端和接收端之间在三维空间中存在偏移时的互感变化情况，互感变化率较小。本发明还通过MATLAB/Simulink仿真验证了系统在互感变化时依然能够保持3kW的输出功率且波动较小，输出效率不低于85％。
基于球冠双线圈角度偏移水下 mc wpt 系统

[发明专利]三极平面型发射机构及其传输系统和电流矢量调制方法-CN202110125011.2有效
发明人：孙跃;冯天旭;李小飞;苏玉刚;周远钊 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H02J50/00 文献下载
摘要：本发明涉及无线电能传输技术领域，具体涉及了一种三极平面型发射机构及其传输系统和电流矢量调制方法，所述三极平面型发射机构由两个交叉的双极型线圈和一个圆形线圈组成，并且这三个线圈相互解耦，具备三维全方向电能传输能力，并且该发射机构是一种平面型结构，与平面型接收线圈组成耦合机构，不仅可大大降低耦合机构的维度，还实现了三维全方向无线传能。所述传输系统和电流矢量调制方法，设计了一种根据接收线圈的偏移角度自动计算第一线圈、第二线圈和第三线圈的移相角的规则，使得在平面型接收线圈处于任意角度偏移下，电能均向接收线圈所在的方向流动，以保证较高的电能传输效率。
三极平面发射机构及其传输系统电流矢量调制方法

[发明专利]具有恒定输出与负载独立特性的层叠式双负载SCC-WPT系统-CN202310121014.8在审
发明人： 苏玉刚;刘哲;胡宏晟;孙跃;赵雷;王智慧;戴欣;唐春森 -专利权人：重庆大学
申请日： 2023-02-16 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： H02J50/05 文献下载
摘要：本发明涉及单电容耦合无线电能传输(SCC‑WPT)技术领域，具体公开了一种具有恒定输出与负载独立特性的层叠式双负载SCC‑WPT系统。该系统的耦合机构采用层叠式三极板结构(发射极板P1、第一层叠式接收极板、第二层叠式接收极板)。系统具有两个接收端，分别为两个负载充/供电，一个接收端采用LCLC‑S补偿结构实现恒压(Constant Voltage,CV)输出，另一个接收端采用LCLC‑M拓扑结构实现恒流(Constant Current,CC)输出。当其中一个接收端从发射极板移除或者移入时，不影响另一个接收端的输出特性。同时，两个接收端都可以在发射极板内的任何位置获得稳定的输出功率，能够实现移动设备二维平面的灵活供电。
具有恒定输出负载独立特性层叠 scc wpt 系统

[发明专利]一种抗耦合机构偏移的具有恒流输出特性的EC-WPT系统-CN202211372737.7在审
发明人： 苏玉刚;刘书柏杨;胡宏晟;孙跃;戴欣;王智慧;唐春森 -专利权人：重庆大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： H02J50/05 文献下载
摘要：本发明涉及电场耦合式无线电能传输(EC‑WPT)技术领域，具体公开了一种抗耦合机构偏移的具有恒流输出特性的EC‑WPT系统，其原边谐振网络采用由电感L1、电容C1组成的LC谐振网络，其副边谐振网络采用由电容C2、电感L2与电感L3组成的П型谐振网络。本系统采用LC‑CLL谐振网络，并基于此设计了使系统同时具有抗偏移特性和恒流输出特性的网络参数，不仅在负载变化的情况下能够实现恒流输出，在耦合机构发生偏移的情况下，仍然可以实现恒流输出。而在耦合机构没有发生偏移的情况下，系统能够实现ZPA运行，在耦合机构发生较大偏移下，系统的输入阻抗角较小，能保证系统具有较高的功率因数，减少无功损耗。
一种耦合机构偏移有恒输出特性 ec wpt 系统

[发明专利]基于水下旋转式电场耦合机构的EC-WPT系统及其参数设计方法-CN202110262944.6有效
发明人： 苏玉刚;钱林俊;邓仁为;刘哲;王智慧;戴欣 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-03-11 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于水下旋转式电场耦合机构的EC‑WPT系统及其参数设计方法，该系统包括发射端和接收端，发射端包括直流电源Edc、全桥逆变电路、原边LC谐振补偿电路和电场发射极板，接收端包括电场接收极板、副边LC谐振补偿电路和负载电阻RL；电场发射极板和电场接收极板构成水下旋转式电场耦合机构。该参数设计方法基于该系统，综合考虑了耦合机构的参数、绝缘层的参数、系统工作频率、系统谐振关系等因素，得到的参数使得系统具有较高的传输效率。经过理论的分析和实验的验证，该系统在水下环境中耦合机构不偏移时传输效率保持在82.5％以上，偏移时在79％以上，具有良好的抗偏移性，并且在水下的抗偏移性优于空气环境。
基于水下旋转电场耦合机构 ec wpt 系统及其参数设计方法

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