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[发明专利]一种检测线圈及采用该线圈的无线充电导轨-CN201910009557.4有效
发明人：王智慧;唐春森;朱婉婷;孙跃;苏玉刚;左志平;戴欣;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-01-04 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： B60L53/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种检测线圈及采用该线圈的无线充电导轨，所述线圈由一根导线绕制呈“8”字型，所述导线的一端先从内向外绕制形成左侧线圈，当到达最外一匝的中部时再延伸至右侧并按反方向从外向内绕制形成右侧线圈，所述导线的另一端从所述右侧线圈的内部向外伸出，所述左侧线圈和所述右侧线圈的匝数相同，且大小相适应。所述导轨包括能量发射线圈和检测线圈，控制电路接收检测线圈的信号，判断有无负载，从而控制能量发射线圈的开闭。其显著效果是：解决了传统圆形或矩形位置检测线圈在强磁场环境中易受到干扰的问题，实现了电动汽车在无线充电系统行驶过程中的快速、准确定位，进一步实现了发射线圈开闭的动态控制。
一种检测线圈采用无线充电导轨

[发明专利]一种无线电能多级传输系统-CN201910008514.4有效
发明人：王智慧;唐春森;马戡;武晋德;孙跃;左志平;戴欣;苏玉刚;朱婉婷;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-01-04 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种无线电能多级传输系统，包括电源电路以及与该电源电路依次耦合级联的至少两个中继电路，以及与每一中继电路分别耦合的负载电路，电源电路产生的电能可以通过中继电路分别传输给对应的负载电路，从而实现了对多个负载电路的供电，系统结构简单，对电能进行了充分利用，提升了供电效率；另外，在本发明提供的系统中，通过设置各线圈的角频率相同，以及对各线圈内阻、线圈互感以及中继电阻进行合理配置，使得系统输出对负载变化的敏感性极低，增强了系统的稳定性。
一种无线电能多级传输系统

[发明专利]基于层叠式耦合机构的负载自适应EC-WPT系统及参数设计方法-CN201910177320.7有效
发明人：王智慧;吴学颖;苏玉刚;唐春森;叶兆虹;戴欣;孙跃 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-03-08 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于层叠式耦合机构的负载自适应EC‑WPT系统及参数设计方法，EC‑WPT系统包括发射端和接收端，所述发射端和所述接收端之间采用P1、P2、P3、P4四块极板构成的层叠式耦合机构作为能量传输通道，极板P1和极板P2位于发射端，极板P3和极板P4位于接收端，且层叠式耦合机构中发射端和接收端的结构相互对称，在所述发射端还设置有直流电源、高频逆变电路以及电感L1、电容C1和电感L2构成的T型LCL补偿网络，在接收端还设置有补偿电感L3、整流滤波电路以及等效负载电阻。其效果为：保证了此系统在负载移入后可为负载提供所需功率，在负载移除后保持在低输入功率状态(待机模式)，并且在移入和移除的过程中不会对逆变器开关管造成电压和电流过冲。
基于层叠耦合机构负载自适应 ec wpt 系统参数设计方法

[发明专利]能量与信号均为单电容耦合的分离式并行传输系统-CN202110070076.1有效
发明人：苏玉刚;钱林俊;邓仁为;刘哲;叶兆虹;王智慧;戴欣;孙跃;唐春森 -专利权人：重庆大学
申请日： 2021-01-19 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： H02J50/00 文献下载
摘要：本发明提供一种能量与信号均为单电容耦合的分离式并行传输系统，其能量传输通道通过能量发射极板与能量接收极板构成的电能传输单电容耦合结构实现电能无线传输，其信号传输通道通过信号发收极板和信号收发极板构成的信号传输单电容耦合结构实现信号双向无线传输。本发明能够在几乎不影响能量传输的情况下实现信号的双向传输，相比于双极板电场耦合式无线电能与信号并行传输方式，本发明的优点在于能量和信号都采用单电容耦合，并且能量通道与信号通道分离，信号能够双向传输，能量回路和信号回路之间的串扰相对较小，使得能量回路能够具有较大的传输功率，同时信号回路具有较高的传输速率。
能量信号电容耦合分离并行传输系统

[发明专利]基于层叠式耦合机构的EC-WPT系统及其参数优化方法-CN201910177326.4有效
发明人：苏玉刚;吴学颖;戴欣;孙跃;王智慧;叶兆虹;唐春森 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-03-08 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H02J50/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于层叠式耦合机构的EC‑WPT系统及其参数优化方法，其系统包括发射端和接收端，所述发射端和所述接收端之间采用P1、P2、P3、P4四块极板构成的层叠式耦合机构作为能量传输通道，极板P1和极板P2位于发射端，极板P3和极板P4位于接收端，且层叠式耦合机构中发射端和接收端的结构相互对称，在所述发射端还设置有直流电源、高频逆变电路以及补偿电感L1，在接收端还设置有补偿电感L2、整流滤波电路，给出了一种结合Kent映射的多目标优化算法，得到三个目标函数的Pareto最优解集面，根据实际需求选取最优解，结合谐振关系式得到系统所有参数。其效果为：克服了以往参数设计方法难以得到全局最优解的缺点，保证了系统具有良好的电能传输性能。
基于层叠耦合机构 ec wpt 系统及其参数优化方法

[发明专利]基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统及参数设计方法-CN201910164956.8有效
发明人：苏玉刚;赵鱼名;王智慧;孙跃;戴欣;唐春森;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-03-05 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于T型CLC谐振网络的负载自适应ECPT系统及参数设计方法，在发射端电路中设置有T型CLC谐振网络，通过对T型CLC谐振网络中的参数进行合理设计，可以保证当接收端电路从系统中移除后，系统自动进入待机状态；当接收端电路移入后，系统重新高效地为负载传输功率，并且能够确保负载在一定范围内变化时，使系统具有较好的恒压输出特性，且这些功能都不需要依赖任何额外的检测和控制电路，降低了系统成本和控制器的设计难度。
基于 clc 谐振网络负载自适应 ecpt 系统参数设计方法

[发明专利]基于部分能量线圈的ICPT双向数据传输系统-CN201710570551.5有效
发明人：唐春森;王智慧;孙跃;朱婉婷;戴欣;苏玉刚;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2017-07-13 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： H04B5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于部分能量线圈的ICPT双向数据传输系统，包括原边能量发射装置和副边能量接收装置，所述原边能量发射装置中设置有能量发射线圈Lp，所述副边能量接收装置中设置有能量接收线圈Ls，在所述原边能量发射装置中还设置有原边数据传输模块，该原边数据传输模块利用能量发射线圈Lp的部分匝数作为原边数据耦合线圈Lp1，在所述副边能量接收装置中还设置有副边数据传输模块，该副边数据传输模块利用能量接收线圈Ls的部分匝数作为副边数据耦合线圈Ls1，所述原边数据传输模块和所述副边数据传输模块利用所述原边数据耦合线圈Lp1和所述副边数据耦合线圈Ls1实现数据双向传输，数据传输速率最高达到15Mbps。
基于部分能量线圈 icpt 双向数据传输系统

[发明专利]一种智能购物设备的无线充电系统-CN201910009234.5有效
发明人：王智慧;唐春森;孙跃;左志平;戴欣;苏玉刚;朱婉婷;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-01-04 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： H02J7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种智能购物设备的无线充电系统，无线能量发射电路产生的电能可以通过多个中继电路分别对多个购物设备上的可充电电池充电，解决了可充电电池按照现有技术应用到智能购物车领域出现的人力成本高、安全系数差、设备易磨损等问题，实现了智能购物设备可充电电池的免拆卸无人值守无线自动充电，为购物设备系统引入智能设扫清供电障碍，且通过一个发射电路可以同时对多个智能购物设备的可充电电池进行充电，对电能进行了充分利用，提升了充电效率。
一种智能购物设备无线充电系统

[发明专利]套筒对嵌式电场耦合机构及其构成的EC-WPT系统-CN201910896942.5有效
发明人：苏玉刚;吴学颖;孙跃;王智慧;唐春森;戴欣;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-09-23 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： H02J50/05 文献下载
摘要：本发明提供了一种套筒对嵌式电场耦合机构及其构成的EC‑WPT系统，装置包括外套筒和内套筒；外套筒包括第一金属环柱面，套设于所述第一金属环柱面下半段内部的第二金属环柱面，填充于第一金属环柱面与第二金属环柱面之间的第一绝缘介质层；内套筒包括第三金属环柱面，套设于第三金属环柱面上半段外部的第四金属环柱面，填充于第三金属环柱面与第四金属环柱面之间的第二绝缘介质层；第二金属环柱面与第四金属环柱面的长度相同，第二金属环柱面与第四金属环柱面端面相对。其效果是：结构紧凑，具有负耦合系数，用其构建形成的EC‑WPT系统，非常适用于旋转机构的无线能量传输，而且具有较好的漏电场抑制效果，系统分析过程简单，参数设计容易。
套筒电场耦合机构及其构成 ec wpt 系统

[发明专利]基于功率检测位置的动态无线充电系统及控制方法-CN201910009132.3有效
发明人：王智慧;唐春森;左志平;戴欣;苏玉刚;孙跃;朱婉婷;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2019-01-04 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： B60L53/12 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于功率检测位置的动态无线充电系统，其特征在于：在电动汽车车身设置功率接收线圈、位置检测信号发射模块；将功率发射系统设置为多段导轨连接式，每一段导轨均设置有功率发射线圈、功率检测模块；所述系统还设置有能量发射控制器与位置检测信号接收模块。位置检测信号接收模块接收到所述位置检测信号发射模块的信号，传至能量发射控制器，打开第一段或者最后一段导轨的功率发射线圈，实时监测处于工作状态导轨的输出功率的变化，控制当前和下一段导轨的开闭状态。其显著效果为：实现了汽车动态无线充电的精准定位以及功率收发装置的动态切换，还通过实时功率检测，尽可能地减少了系统的信号收发装置，使系统更简单可靠。
基于功率检测位置动态无线充电系统控制方法

[发明专利]基于Buck环节的无线电能传输系统滑模控制方法-CN201810672291.7有效
发明人：唐春森;王智慧;孙跃;左志平;苏玉刚;叶兆虹;朱婉婷;梁泽 -专利权人：重庆大学
申请日： 2018-06-26 - 公布日： 2020-11-17 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开一种基于Buck环节的无线电能传输系统滑模控制方法，包括以下步骤：S1：以Buck环节输出电容电压uC1和续流电感电流iL为检测对象，在uC1‑iL相平面上确定最优开关切换点和稳态点；S2：根据最优开关切换点和稳态点确定滑模直线的斜率以及纵轴截距；S3：判断是否需要限流控制，如果需要，则调整滑模直线的斜率；S4：判断是否发生负载切换，如果发生负载切换，则调整滑模直线的纵轴截距；S5：实时获取输出电容电压uC1和续流电感电流iL，按照滑模控制策略控制Buck电路中的开关管状态。其效果是：可以加快动态响应，缩短动态过程，通过改变滑模方程的斜率限制电流过冲，同时在负载切换时能使副边输出电压快速恢复原态，提高了控制的鲁棒性和适应性。
基于 buck 环节无线电能传输系统控制方法

[发明专利]基于负载特性的无线充电系统原边控制方法及其实现系统-CN201810865707.7有效
发明人：唐春森;王智慧;孙跃;陈国东;左志平;苏玉刚;戴欣;朱婉婷;叶兆虹;饶超 -专利权人：重庆大学
申请日： 2018-08-01 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于负载特性的无线充电系统原边控制方法及其实现系统，在原边采集逆变器输出电压Up和原边工作电流Ip，得到原边阻抗Zp；在直流电压源与逆变器之间设置DC‑DC变换器，并结合原边阻抗Zp和预设参考曲线Zpref控制DC‑DC变换器的占空比，从而完成对系统传输能量的控制。其效果是：在不需要原副边通信和增加额外硬件电路的情况下，仅通过对原边逆变输出电流和电压的检测以及逆变输入电压的控制便可实现对副边输出电压、电流的控制，使得无线电能传输控制变得易实现、成本低、体积小及易于广泛推广。
基于负载特性无线充电系统控制方法及其实现

[发明专利]采用补偿电感传递信号的ECPT系统及其参数设计方法-CN201810389438.1有效
发明人：王智慧;卿晓东;苏玉刚;叶兆虹;朱婉婷 -专利权人：重庆大学
申请日： 2018-04-27 - 公布日： 2020-09-01 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种采用补偿电感传递信号的ECPT系统及其参数设计方法，系统包括用于实现电能无线传输的电场耦合机构，其特征在于：在所述电场耦合机构的原边电路中设置有补偿电感Ls1和补偿电感Ls3，在所述电场耦合机构的副边电路中设置有补偿电感Ls2，补偿电感Ls1，Ls2和Ls3共同补偿电场耦合机构的容抗，补偿电感Ls1和补偿电感Ls2相互耦合构成信号传输通道实现原、副边之间的无线信号传输。本发明的效果是：系统无需额外增加线圈或极板，利用ECPT系统的补偿电感构建信号传递通道，系统的电能传输通过电场耦合通道，信号传输则通过磁场耦合通道，通道分离，串扰较小，实现了稳定可靠的电能与信号并行传输。
采用补偿电感传递信号 ecpt 系统及其参数设计方法

[发明专利]基于多约束条件下多目标优化的ECPST系统参数设计方法-CN201810469734.2有效
发明人：苏玉刚;周玮;王智慧;唐春森;孙跃;戴欣;叶兆虹 -专利权人：重庆大学
申请日： 2018-05-16 - 公布日： 2020-07-31 - 主分类号： H04B5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多约束条件下多目标优化的ECPST系统参数设计方法，首先确定系统电路拓扑结构，并根据实际需求将部分参数预设为常数，剩余的部分参数作为决策变量；接着决定约束条件的边界；然后根据决策变量和约束条件的边界实现种群初始化；然后将电能通道增益、信号通道增益以及电能串扰增益作为目标函数值；以电能通道增益尽可能大，信号通道增益尽可能大以及电能串扰增益尽可能小三者同时作为优化目标，然后利用多约束条件下多目标优化算法对决策变量进行寻优求解；经过多次迭代求得Pareto前沿曲面，最终得到目标函数的最优值及其对应的决策变量值。该方法能得出系统的全局最优参数解，属于一种通用方法，能够适用于不同拓扑的ECPST系统。
基于约束条件下多目标优化 ecpst 系统参数设计方法

[发明专利]单中继无线电能传输系统参数设计方法-CN201810820243.8有效
发明人：孙跃;叶兆虹;苏玉刚;唐春森;王智慧;廖志娟 -专利权人：重庆大学
申请日： 2018-07-24 - 公布日： 2020-06-26 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明公开一种单中继无线电能传输系统参数设计方法，其特征在于包括以下步骤：S1：确定单中继无线电能传输系统的电路拓扑结构；S2：确定三个线圈的自感及线圈内阻；S3：确定工作频率，互感参数及负载阻值；S4：确定发射线圈补偿电容的容值；S5：确定品质因数及耦合系数；S6：定义各个回路失谐因子；S7：计算判别式D；S8：根据判别式确定最佳失谐因子；S9：根据最佳失谐因子，确定中继线圈补偿电容和接收线圈补偿电容的容值；S10：验证系统所有参数可行性。其效果是：本发明提出的单中继无线电能传输系统参数设计方法，适用于任意频率系统且极大地提升了系统的方位鲁棒性，能够有效指导系统设计。
中继无线电能传输系统参数设计方法

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