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[发明专利]基于频率切换的水下无线充电系统互感与负载识别方法-CN202310707083.7在审
发明人：刘旭;鲁大民;晁洁;施羽彤;夏晨阳;廖志娟;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于频率切换的水下无线充电系统互感与负载识别方法，本发明在系统正常传输电能时，通过切换系统的驱动频率以及控制接收线圈回路的开通与关断，从而改变整个系统的输入阻抗的大小，通过采集发射线圈回路中输入的电压和电流的信息，计算系统的输入阻抗，利用方程组求解系统线圈之间的互感以及整个系统中负载的等效阻值。通过采集发射线圈和系统负载的电压和电流即可实现互感与负载的识别，无需增加复杂的电路，其步骤简单，对存在动态扰动的系统线圈间互感以及电池充电过程中等效负载的实时识别精度高。
基于频率切换水下无线充电系统互感负载识别方法

[发明专利]一种非对称QRS无线电能传输新型线圈结构及其应用-CN202310704221.6在审
发明人：刘旭;曹宇鹏;金大亮;施羽彤;夏晨阳;廖志娟;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-06-14 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H02J50/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种非对称QRS无线电能传输新型线圈结构，包括原边发射线圈和副边接收线圈；两者包括串联连接的四个相同的矩形线圈和一个菱形线圈，原边发射线圈与副边接收线圈的四个矩形线圈分别呈逆时针方向旋转排列与顺时针方向旋转排列，外圈共同构成一个正方形，每个矩形线圈的短边分别与相邻的矩形线圈长边相连，菱形线圈位于四个矩形线圈构成的正方形中间，与矩形线圈紧密贴合；当进行无线电能传输时，在原边发射线圈通入高频电流，产生变化磁场，当这个变化的磁场通过副边接收线圈时，会在副边接收线圈感应出电流，完成无线电能传输。本发明在满足能量传输与所需空间的条件下，在角度方向与水平方向具有更好的抗偏移性。
一种对称 qrs 无线电能传输新型线圈结构及其应用

[发明专利]基于混合谐振的抗偏移无线电能传输系统及参数优化方法-CN202211590928.0有效
发明人： 荣灿灿;陈蒙蒙;段晓宇;王琼;严俐慧;吴周森;郭应周;高慧民;吴浚豪;夏晨阳;廖志娟;刘旭;李卫龙 -专利权人：中国矿业大学;安徽省煤炭科学研究院
申请日： 2022-12-12 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于混合谐振的抗偏移无线电能传输系统及参数优化方法，属于无线电能传输技术领域，目的在于解决中程传输距离下传统两线圈谐振式无线电能传输系统效率较低，且由于抗偏移能力较差使得传输效率波动较大，造成系统稳定性较低的技术问题，以无源阵列线圈组的位置、单元线圈长、宽、匝数、谐振频率等作为决策变量，对无源阵列线圈组的参数进行全局优化设计，使得中距离无线电能传输系统的传输效率得到提升，并较大的提升了系统的抗偏移能力，提高了系统的稳定性和鲁棒性。
基于混合谐振偏移无线电能传输系统参数优化方法

[发明专利]一种混凝土-空气跨介质无线电能传输系统及其控制方法-CN202310196561.2在审
发明人： 荣灿灿;吴周森;陈蒙蒙;任刚;夏晨阳;廖志娟;刘旭 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-09 - 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，具体公开了一种混凝土‑空气跨介质无线电能传输系统及其控制方法，设计了一种混凝土‑空气跨介质无线电能传输系统，其接收线圈安装在混凝土中，发射线圈安装在空气中，通过设计可调电容模块在原边电路加入可变电容以根据扰动观察法调节原边固有谐振频率，使得原边和副边都工作在谐振状态，使系统保持较高的传输效率；本发明还通过设计调频调谐模块以控制逆变器输出电压的相位与原边电流相位保持一致，从而使WPT系统原边和副边电路都谐振，提高WPT系统的输出功率和效率，可以在混凝土介质发生变化(如湿度变化、温度变化)时依然保持较高的输出功率和效率，为混凝土中的用电设备进行稳定、可靠、高效的充电。
一种混凝土空气介质无线电能传输系统及其控制方法

[发明专利]一种用于实现宽范围高效率无线输电含补偿结构的线圈-CN202310054433.4在审
发明人： 荣灿灿;许润杰;温雨凯;房如亮;王骏腾;陈昭明;夏晨阳;廖志娟;刘旭 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-02-03 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于实现宽范围高效率无线输电含补偿结构的线圈，涉及无线电能传输技术领域，包括阵列线圈和补偿线圈，阵列线圈设置为正六边形平面螺旋线圈，补偿线圈包括3个首尾依次相连的60°圆弧，各阵列线圈内导线绕制方向相同，电流相同，补偿线圈均匀分布于阵列线圈之中；由于此发射线圈由六边形线圈和补偿线圈结合构成，合理设定发射线圈参数，可综合调控发射线圈上方充电平面的磁场，实现均匀的磁场分布，提高了无线电能传输系统的抗偏移能力，由此实现充电平面内接受负载的恒压稳定功率充电，同时有效提高空间内磁场的均匀性，为便携式电子设备乃至电动汽车无线充电等无线充电平台充电设计提供良好的指导意义。
一种用于实现范围高效率无线输电补偿结构线圈

[发明专利]一种用于无线电能传输抗偏移的谐振线圈-CN202310054441.9在审
发明人： 荣灿灿;卢祁彪;刘文龙;赵勇超;王佳;路则雪;夏晨阳;廖志娟;刘旭 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-02-03 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于无线电能传输抗偏移的谐振线圈，发射线圈为方形平面螺旋线圈，且在同一高度平面上产生的磁感应强度大小均匀；接收线圈为空间结构上完全相同的两个矩形空间弯曲线圈，线圈短边弯曲角度为180°即半圆形，且相邻线圈之间间距相同，本发明首次采用遗传算法对发射线圈的线圈间距进行全局优化设计，通过有约束的单目标函数的非线性数学规划，确定发射线圈间距最佳值，使发射线圈与两矩形空间弯曲线圈之间的互感值之和在不同横向偏移位置处仍能达到最大值，且波动在较小范围之内，保持系统高输出效率，提升无线电能传输系统的抗偏移能力，使其具备较高的稳定性与鲁棒性，为无人机等设备无线充电系统线圈设计提供良好的指导意义。
一种用于无线电能传输偏移谐振线圈

[发明专利]基于无线电能传输的刀闸分合位置实时检测系统及方法-CN202211598706.3在审
发明人：夏晨阳;刘雷雷;刘云海;曹宇恒;陈宇航;卢晨昊;王琪;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01R31/327 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于无线电能传输的刀闸分合位置实时检测系统及方法，在刀闸摆臂上设置接收线圈和能量接收电路，相对接收线圈设置有发射线圈和能量发射电路，刀闸摆臂在刀闸旋转控制模块的控制下沿水平旋转摆动实现刀闸分合，发射线圈在发射线圈旋转控制模块的控制下沿水平旋转，且在发射线圈旋转角度范围内的其中一个角度位置，能量接收电路能通过接收线圈获得最大拾取电压，刀闸旋转控制模块或/和所述发射线圈旋转控制模块根据能量接收电路反馈的拾取电压实现刀闸分合位置实时检测。其效果是：本发明不需要人员直接到现场进行状态检查，大大减少了运行人员的劳动强度，缩短了操作时间，可以实时检测，检测精度高，反应快。
基于无线电能传输分合位置实时检测系统方法

[发明专利]位置和异物混合检测系统及电动汽车无线充电控制方法-CN202211342385.0在审
发明人：夏晨阳;杨子跃;曹宇恒;孙安冉;赵书泽;陆昊;刘复乾;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B60L53/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种位置和异物混合检测系统及电动汽车无线充电控制方法，系统包括原边的发射线圈和副边的接收线圈，其特征在于：在所述发射线圈上方设置有主动激励线圈，在所述主动激励线圈上方设置有检测线圈阵列，在副边还设置有至少一个信标线圈，所述主动激励线圈绕制成m*n个均匀分布的方格，电流通过后邻边的两个方格中产生的磁场方向相反，所述检测线圈阵列包括m*n个检测线圈，每一个检测线圈对应覆盖所述主动激励线圈中的一个方格区域，m和n为大于2的正整数。其效果是：系统结构简洁、逻辑清楚，能够较好的实现接收线圈位置检测和金属异物检测，且两系统间互不影响。
位置异物混合检测系统电动汽车无线充电控制方法

[发明专利]一种多自由度多负载摩天轮式无线电能传输耦合机构-CN202210197063.5有效
发明人： 荣灿灿;吴周森;陈蒙蒙;鲁扬;鄢家安;夏晨阳;廖志娟;刘旭;王玉颖 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-03-02 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： H01F27/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种多自由度多负载摩天轮式无线电能传输耦合机构，包括偶极发射线圈、两个以上的偶极接收线圈以及机架，所述偶极发射线圈、偶极接收线圈安装在机架上；所述偶极接收线圈沿偶极发射线圈周向分布，同时所述偶极接收线圈的中心轴到偶极发射线圈的中心轴的距离均相等；所述偶极接收线圈绕偶极发射线圈的中心轴旋转，本发明不仅能够实现一对多传输，而且自由度、灵活度、总传输效率高。
一种自由度负载摩天轮式无线电能传输耦合机构

[发明专利]用于电动汽车无线充电的副边位置检测系统及控制方法-CN202211342375.7在审
发明人：夏晨阳;杨子跃;曹宇恒;孙安冉;赵书泽;陆昊;刘复乾;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： B60L53/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于电动汽车无线充电的副边位置检测系统及控制方法，系统包括原边的发射线圈和副边的接收线圈，其特征在于：在接收线圈的下方磁场过零位置安装有至少一个信标线圈，信标线圈连接有信标电路，在发射线圈的上方铺设有位置检测线圈阵列，位置检测线圈阵列中的每一个位置检测线圈连接有位置检测电路。其效果是：系统成本低，占用空间小，能够很好的实现副边位置检测，同时位置检测系统对能量传输的影响较小。
用于电动汽车无线充电位置检测系统控制方法

[发明专利]一种电动汽车无线充电互操作性测试系统及方法-CN202210053972.1有效
发明人：夏晨阳;陈张睿葳;李云俊;杨子跃;孙安冉;廖志娟;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种电动汽车无线充电互操作性测试系统及方法，将电动汽车无线充电互操作性分为磁性互操作性和电气互操作性，磁性互操作性评价指标是互操作性评价图中的耦合系数区域，电气互操作性的评价指标是互操作性评价图中的效率区域。测试对象是Re(ZGA)和Re(ZVA)，当被测产品设备满足磁性互操作性和电气互操作性，同时满足输出功率要求，则认为被测产品设备满足互操作性要求，并且对于所有被测产品设备按照磁性互操作性和电气互操作性测试结果给出优化建议。本发明不仅避免了产品间的交叉测试，减小了测试工作量，而且测试结果更加精确。
一种电动汽车无线充电操作性测试系统方法

[发明专利]基于坐标变换原理的MC-WPT系统磁能调控方法-CN202210532145.0在审
发明人：廖志娟;王玮;于荥;朱启威;夏晨阳;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于坐标变换原理的MC‑WPT系统磁能调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据MC‑WPT系统中磁耦合机构的形状和位置建立笛卡尔坐标系，并确定原磁场所在区域和变换后磁场所在区域；S2：确定变换后磁场所在区域与原磁场所在区域之间的坐标映射关系；S3：根据坐标映射关系计算雅克比矩阵表达式；S4：确定原磁场所在区域需要加入的介质电磁参数；S5：按照步骤S4所得介质电磁参数在原磁场所在区域中加入相应的介质。其效果是：该方法能够按需任意调控磁场分布，从而有效提升磁耦合无线电能传输系统的能效和空间能力；磁场汇聚效果不受能量发射线圈和能量接收线圈的位置影响，聚合作用明显。
基于坐标变换原理 mc wpt 系统磁能调控方法

[发明专利]金属异物检测电路及无盲区的无线充电金属异物检测系统-CN202210083577.8在审
发明人：夏晨阳;杨子跃;陆昊;孙安冉;赵书泽;廖志娟;荣灿灿 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-01-18 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： H02J50/60 文献下载
摘要：本发明提供一种金属异物检测电路及无盲区的无线充电金属异物检测系统，电路包括按四个象限平面分布的四个盲区检测线圈，其中第一与第三象限盲区检测线圈连接在第一差分异物检测电路上；第二与第四象限盲区检测线圈连接在第二差分异物检测电路上，两差分异物检测电路中均设置有差分放大电路，一个盲区检测线圈经过过补偿信号采集通道接入差分放大电路的一个输入端，另一盲区检测线圈经过欠补偿信号采集通道接入差分放大电路的另一个输入端，第一差分异物检测电路或/和所述第二差分异物检测电路的输出电压的绝对值高于预设阈值时，则判断为存在金属异物。其效果是：能够灵敏的检测无线充电系统发射线圈上部的整个区域，而没有任何的检测盲区。
金属异物检测电路盲区无线充电系统

[发明专利]一种用于无线电能传输抗偏移的谐振线圈-CN201911250564.X有效
发明人：何祥瑞;吴逸桐;孙雨农;齐永韬;王若涵;刘明海;荣灿灿 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-12-09 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于无线电能传输抗偏移的谐振线圈，属于无线电能传输领域，该谐振线圈包括：发射线圈和接收线圈；所述发射线圈为方形平面螺旋线圈，且在同一高度平面上产生的磁场均匀分布；所述接收线圈为圆形空间螺旋线圈，且线圈半径从下到上逐层递减，且相邻线圈之间间距相同。本发明首次采用遗传算法对发射线圈的线圈大小进行全局优化设计，通过有约束的多目标函数的非线性数学规划，确定线圈间距最佳值，使线圈在较大偏移下耦合系数基本不变，保持系统较高输出效率，提升了无线电能传输系统的抗偏移能力，使其具备较高的稳定性与鲁棒性，为无人机、电动汽车等设备无线充电系统线圈设计提供良好的指导意义。
一种用于无线电能传输偏移谐振线圈

[发明专利]一种能实现多自由度多负载无线电能传输装置-CN202110085988.6在审
发明人：刘明海;荣灿灿;何祥瑞;刘晓波;刘仁哲;路聪慧;曾颖琴;陶雄 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-01-22 - 公布日： 2021-05-28 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种能实现多自由度多负载无线电能传输装置，包括高频逆变电源、正方体型发射线圈、接收线圈、整流电路和电阻负载等；其中，正方体型发射线圈由利兹线绕制在十二个铁氧体串联，形成十二个磁耦极子，通过改变每个磁偶极子的绕制方向，使发射线圈产生的磁场均匀分布，而接收线圈由小型正方体型铁氧体线圈绕制而成。与传统无线电能传输装置相比，本发明解决了无线电能传输空间局限性问题，通过形成磁偶极子，增强两线圈之间的耦合，并同时能为多个负载供电，进而实现了多自由度多负载的功率输出；为无线输电系统的实用化工业化奠定坚实的基础。
一种实现自由度负载无线电能传输装置

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