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公开(公告)号：CN113013994A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110251436.8
申请日：2021-03-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种PT对称SS拓扑MC‑WPT系统及其实现方法，将PT对称特性应用至目前常用的两线圈SS拓扑磁耦合无线电能传输系统中，并进一步推广到任意n线圈架构的高阶SS拓扑磁耦合无线电能传输系统中，其中，时为两线圈PT对称MC‑WPT系统，时为带有中继线圈的高阶PT对称MC‑WPT系统。通过本发明的技术方案改变负电阻的电路结构，并将PT对称特性应用至目前最常用的SS拓扑磁耦合无线电能传输系统中，实现SS拓扑磁耦合无线电能传输系统在不需要任何外部整定情况下实现高效传能，并进一步将PT对称机制推广到任意多线圈架构无线电能传输系统中，得到高阶SS拓扑磁耦合无线电能传输系统，能够有效提升系统的传输距离。
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公开(公告)号：CN109391044B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201811350253.6
申请日：2018-11-14
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 一种感应电能传输系统高效稳压综合控制方法，属于无线电能传输技术领域。该系统包括两个闭环回路，分别为最优效率跟踪控制回路和鲁棒恒压控制回路，所述最优效率跟踪控制回路，通过对系统电路建立交流阻抗模型计算出效率表达式，求得最优等效负载，在副边加入阻抗匹配网络，调节其变换器的占空比使得整流输出的等效电阻达到最优负载值实现最优效率跟踪。所述鲁棒恒压控制回路，通过建立系统的参数摄动模型，将负载采集电压与输入参考电压的差值送入鲁棒控制器，得到移相角控制原边的高频全桥逆变器实现恒压。有源阻抗匹配网络的最优效率跟踪控制和闭环的鲁棒控制，可以较好地满足系统的最优效率和输出恒定电压的多性能要求。
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公开(公告)号：CN111934443A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010677867.6
申请日：2020-07-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明提出一种基于软开关谐波特性的电能与信号同步无线传输方法，本发明采用频闪映射模型求出系统存在的所有软开关工作点，计算并分析在各软开关工作点下系统原边电流线圈电流谐振特性和谐波含量，以无线电能传输系统逆变器在软开关工作点的基波为能量载波，三次谐波为信号载波。基于频率偏差放大效应，采用二进制移频键控(2FSK)调制方法实现信号调制，设计解调电路实现信号解调，最终实现电能与信号同步无线传输。该方法可以在保证系统高质量、高稳定电能传输的同时，实现信号高速、高准确率无线传输的要求。
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公开(公告)号：CN111562738A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010226545.X
申请日：2020-03-26
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种基于H∞控制器的CPT系统稳压控制方法及系统，包括以下步骤：(1)根据CPT系统电路结构建立系统的数学模型G；(2)从数学模型G中分离系统的摄动部分和标称部分；(3)采用粒子群优化算法选择加权函数，以系统的时域性能指标和鲁棒性能指标作为约束条件，迭代选择合适的加权函数；(4)将粒子群优化算法选择得到的加权函数带入H∞控制器设计过程，得到控制器；(5)实时采集主电路的输出电压，经过控制器处理得到控制信号作用于电路前端的Buck变换器，实现输出电压的控制。本发明提出的优化方法可以根据不同的性能要求协调时域性能和鲁棒性能之间的矛盾，得到的闭环系统可以有效提高多参数摄动下的稳定特性。
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公开(公告)号：CN111371196A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010303500.8
申请日：2020-04-16
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 本发明提出一种浮频实本征态磁耦合无线电能传输系统及其设计方法，本发明发现不论传输距离近还是传输距离远系统都是在本征频率处取得最大能效，且当本征频率为实数的时候各本征态相互正交，MC-WPT系统中各电流相位刚好相差180度，系统抗干扰能力强。基于这个特性，本发明通过对磁耦合无线电能传输系统的数学模型进行分析，并进行参数设置，以保证系统始终工作在系统的浮频实本征模态，能够实现一定传输距离以及方位内高效能量传输，以此提升系统的能效、空间能力以及抗干扰性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110690806A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910763926.9
申请日：2019-08-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: H02K41/03
Abstract: 本发明公开一种平板型初级永磁式横向磁通直线电机，包括初级机构和次级机构，初级机构包括若干个结构相同的初级单元，每个初级单元包括n个U型初级导磁部件、n-1个电枢绕组和n-1个永磁体，n为大于1的整数；n个初级导磁部件顺序排成一行，n-1个永磁体间隔位于相邻的初级导磁部件之间，且永磁体将相邻的初级导磁部件的相邻齿连接起来，形成一个磁极，该磁极上缠绕一个电枢绕组；所有初级单元顺序排列；所述次级机构包括若干个错开依次交替排列的次级导磁部件，各次级导磁部件均包含轭部，以及与轭部连接的n个齿部，所有齿部的方向相同。此种结构可实现永磁体和绕组同时位于初级侧并且各相隔离解耦，电磁相互独立，次级侧结构简单可靠的优良特性。
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公开(公告)号：CN110341507A
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201910633354.2
申请日：2019-07-12
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于电动汽车动态无线充电的平行四边形分段导轨磁路机构及其设计方法，该磁路机构包括原边分段导轨机构和副边磁能拾取机构，每个原边分段导轨机构中都采用平行四边形线圈结构，将每段导轨分为运行域和切换域，并在切换域中加入三角形切换域线圈，相邻分段导轨的切换域采用对嵌式交叉过渡；副边磁能拾取机构采用矩形线圈结构通过对切换域平行四边形导轨角度和切换域与运行域的匝数比进行优化设计，有效提高了切换域的磁场平滑度，从而使电动汽车在在整个运行过程中的能量拾取更加稳定。
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公开(公告)号：CN107171448B
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201710486203.X
申请日：2017-06-23
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基波‑谐波双通路并行感应无线电能传输系统的磁路耦合机构，包括原边能量发射部分和副边能量拾取部分，原边能量发射部分和副边能量拾取部分相对设置且相互平行；原边能量发射部分和副边能量拾取部分均为三层结构，具体为磁芯层、基波线圈层和谐波线圈层，磁芯层是由结构尺寸相同的一组铁氧体条组成的网格结构，基波线圈层和谐波线圈层均是由两个间隔设置的结构尺寸相同的矩形线圈组成，基波线圈层和谐波线圈层正交叠放。该磁路机构具有较高的耦合系数，而且可以使基波‑谐波双通路并行感应无线电能传输系统中基波能量通路与谐波能量通路的磁路机构互不影响，从而使基波‑谐波双通路并行感应无线电能传输系统正常稳定工作。
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公开(公告)号：CN107707036A
公开(公告)日：2018-02-16
申请号：CN201711058347.1
申请日：2017-11-01
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: H02J50/12 , H04B5/0031 , H04B5/0037
Abstract: 本发明公开了一种双通道无线电能传输系统及其能量与信号同步传输方法，其特征是，包括直流电源、高频逆变器、基波能量传输通路、谐波能量传输通路、原边控制单元、单相串联二重联结整流电路和负载模块；所述直流电源与高频逆变器的输入端相连接；所述基波能量传输通路的输出端和谐波能量传输通路的输出端分别与单相串联二重联结整流电路的输入端连接；所述单相串联二重联结整流电路的输出端与负载相连接；所述原边控制单元的输出端与高频逆变器相连接。本发明所达到的有益效果：本系统在不影响系统谐振的前提下，实现了在较高效率下的能量与信号同步传输，同时还具备在信号传输过程中系统输出电压与负载无关的稳定无波动特性。
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公开(公告)号：CN105720582B
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201610180611.8
申请日：2016-03-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种特定谐波消除无线电能传输系统及其设计方法，属于无线电能传输系统及设计方法。该系统包括直流电源、高频逆变器、原边能量变换发射环节、副边能量接收变换环节、原边谐波能量反向注入环节和负载，原边能量变换发射环节与原边谐波能量反向注入环节分别构成基波通道和三次谐波提取通道反并联于高频逆变器之后，原边谐波能量反向注入环节提取的三次谐波能量通过紧耦合变压器反向注入到原边能量变换发射环节中，与直流电源通过高频逆变器产生的高频交流信号进行叠加作用。该系统输入到基波通道的交流电源中消除了三次谐波含量，对基波谐振网络的设计更加简单，减少了由于负载或系统结构改变引起的系统频率稳定性及波形畸变影响。
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