用于地铁的电磁谐振式无线供电系统

摘要

本发明涉及用于地铁的电磁谐振式无线供电系统，主要包括电源单元(1)；整流滤波模块(2)；斩波功率振荡电路(3)；信号控制模块(4)；电磁场发射线路(5)；电磁场接收线圈(6)；整流滤波斩波模块(7)；逆变模块(8)；机车(9)，电磁场屏蔽体(11)。本发明拓展了电能的传输模式，设计了一种更为安全的地铁供电模式，消除原有的受电弓与输电线之间的摩擦，也避免了接触轨供电方式对检修人员和乘客带来的危险，减少地铁在运行中的维护费用。该设计施工方便，仅需在现有地铁线路和机车上改造即可实现，成本较其他无线供电结构相对较低，结构稳定可靠，安全性高，且市场前景广阔。

主权项

用于地铁的电磁谐振式无线供电系统，其特征在于：设置有电源单元(1)，为供电系统提供输入功率；整流滤波模块(2)，将电源单元(1)输入的交流电转变成直流电；斩波功率振荡电路(3)，用于将整流滤波模块(2)输入的直流电转换为适应负载功率要求的交变电流；信号控制模块(4)，控制斩波功率振荡电路(3)的输出电压值以实现输入功率和输出功率的平衡；电磁场发射线路(5)，用于发射斩波功率振荡电路(3)产生的交变电磁场；电磁场接收线圈(6)，接收电磁场发射线路(5)发射出的交变磁场；整流滤波斩波模块(7)，将电磁场接收线圈(6)接收到的交流电转换为电压值恒定的直流电；逆变模块(8)，将整流滤波斩波模块(7)输出的直流电调制成所需频率的交流电，为机车(9)提供驱动功率；电磁屏蔽层(11)，将多余的磁场约束在其中，减少涡流损耗的产生；所述的整流滤波模块(2)由桥式整流电路和滤波电路两部分组成，桥式整流电路部分利用IGBT组成的大功率桥式电路将交流电变为直流电，同时滤波电路部分串联在桥式整流电路与斩波功率振荡电路(3)之间，用以消除高次谐波，输出恒定电压的直流电；所述的斩波功率振荡电路(3)由斩波电路与半桥功率推挽电路组成，其中斩波电路受信号控制模块(4)控制，以控制其输出电压值，半桥功率推挽电路的开关频率固定，与发射线路的谐振频率一致；所述的信号控制模块(4)由功率检测电路和单片机控制电路组成，功率检测电路检测到的功率信号经过A/D变换送至单片机控制电路，单片机将与预存的功率阈值做比较，根据比较结果调节斩波功率振荡电路(3)中斩波电路的输出电压指标。