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公开(公告)号：CN116247831B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202310196561.2
申请日：2023-03-03
申请人： 中国矿业大学
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。
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公开(公告)号：CN116826992A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310512628.9
申请日：2023-05-08
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明涉及无线电能传输技术，具体为一种基于运算放大器构建的PT对称MC‑WPT系统及参数设计方法，系统包括原边电路和副边电路，原边电路包括第一负电阻单元、第二负电阻单元、原边线圈和原边串联谐振电容，副边电路包括副边线圈、副边串联谐振电容、并联谐振电感、串联谐振电感和用电负载；第一负电阻单元和第二负电阻单元基于运算放大器构建，副边线圈和副边串联谐振电容构成副边第一串联支路并联在并联谐振电感的前侧，串联谐振电感和用电负载构成副边第二串联支路并联在并联谐振电感的后侧，原边线圈和所述副边线圈相互耦合实现能量无线传输。其效果是：能够在较大的范围内根据需求灵活地调整输出功率等级，系统的功率和效率与互感和负载无关。
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公开(公告)号：CN111654116B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202010309224.6
申请日：2020-04-17
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： H02J50/05
摘要： 本发明公开了一种高增益恒压恒流输出电场耦合无线电能传输系统，其特征在于，包括依次级联的电源电路、高频逆变电路、原边CLC谐振补偿网络、耦合电路、副边谐振网络、高频整流电路、滤波电路和负载；所述副边谐振网络中设置有开关，通过调节开关的闭合和关断使所述副边谐振网络的拓扑结构在CLCL结构和CLLC结构之间切换；当副边谐振网络的拓扑结构为CLCL结构时，所述系统为所述负载恒流供电，当副边谐振网络的拓扑结构为CLLC结构时，所述系统为所述负载恒压供电。本发明可以根据负载所需电源需求，通过切换系统结构，灵活的切换系统工作模式；同时，通过参数设计，实现了系统高电压电流增益输出，且保证系统工作于零相位角状态，系统效率较高。
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公开(公告)号：CN114498952A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210038259.X
申请日：2022-01-13
申请人： 中国矿业大学 , 安徽省煤炭科学研究院
摘要： 本发明公开了一种高压输电线路无线能量收集系统及设计方法，包括磁能收集模块、匹配电路、整流滤波和升压电路，所述磁能收集模块包括两个以上的磁能收集子模块，所述磁能收集子模块包括收集板、磁芯、线圈，同一个磁能收集子模块的收集板与收集连接端相固定连接，不同的磁能收集子模块的磁芯的固定端相互固定连接；所述线圈缠绕在磁芯上。所述匹配电路用于补偿磁能收集模块自身的电感。本发明不仅拥有较大的导磁面积，而且具有较高的有效磁导率，同时输出电压大。
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公开(公告)号：CN112311104B
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202011151785.4
申请日：2020-10-23
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种类EIT多中继无线电能传输系统及其设计方法。本发明借鉴量子系统中的电磁感应透明原理，通过设计参数，保证系统工作在本征态，以实现最大功率输出。在此基础上，设计系统的本征矢量，保证系统的本征矢量中对应中继线圈的元素为0，使得中继线圈能够有效增强耦合而极少消耗能量，以此提升系统的效率实现同时兼顾系统输出功率和传输效率。本发明提出的技术方案可以适用于任意多中继线圈架构系统。
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公开(公告)号：CN113193663A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110473412.7
申请日：2021-04-29
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提出一种磁耦合无线电能传输系统负载及互感双参数辨识方法，该方法通过调节磁耦合无线电能传输系统至浮频实本征态，然后在浮频实本征态下采集系统原边的输入电压和电流，进而计算出负载的阻抗值和耦合系数，最后计算出互感参数。本发明在计算负载阻抗和互感参数时，不需要通讯，不需要复杂的算法程序，只需要调整系统工作在浮频实本征态，然后直接检测原边电压和电流，即可快速、准确地计算出负载和互感参数，同时还能保证高功率、高效率电能传输。
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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
申请人： 中国矿业大学
摘要： 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：CN111934443A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010677867.6
申请日：2020-07-14
申请人： 中国矿业大学
摘要： 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
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 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
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： H02J50/12
摘要： 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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