CN102437720A - 一种无线电能传输系统的输出滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线电能传输系统的输出滤波器，属于无线电能传输技术领域。所述输出滤波器包括n级依次连接的滤波模块。输出滤波器的输入端与无线电能传输系统的整流器输出端连接，输出滤波器的输出端与供电负载连接。每级滤波模块包括串联连接的谐振电感和谐振电容。本发明还公开了一种设计无线电能传输系统输出滤波器的方法，根据各级滤波模块滤去谐波的频率以及谐振电感值确定各谐振电容值。所述输出滤波器通过串联多级滤波模块达到滤去多种频率谐波的目的，适用于无线电能传输系统。

Description

一种无线电能传输系统的输出滤波器

技术领域

本发明涉及一种无线电能传输系统的输出滤波器，属于无线电能传输技术领域。

背景技术

无线电能传输系统利用电磁耦合的原理来传递能量，不可避免带来多次谐波。传统的滤波器只能滤去一种频率的谐波，而无线电能传输系统中要求同时滤除各种频率的谐波，因此提出一种同时滤去各频率谐波的输出滤波器是很有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种无线电能传输系统的输出滤波器。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

一种无线电能传输系统的输出滤波器，所述输出滤波器的输入端与无线电能传输系统的整流器输出端连接，所述输出滤波器的输出端与供电负载连接，所述输出滤波器由n级依次连接的滤波模块组成，n为大于1的自然数，具体取值由谐波种类数确定。

所述无线电能传输系统的输出滤波器中，所述每级滤波模块由串联连接的谐振电感和谐振电容组成。

所述无线电能传输系统的输出滤波器中，所述各级滤波模块中的谐振电感参数值相同，谐振电容的参数值不同。

一种设计无线电能传输系统的输出滤波器的方法：设计n级滤波模块，每一级滤波模块滤去一种频率的谐波，各级滤波模块滤去的谐波频率递减，根据谐振电感的取值以及各级滤波模块滤去谐波的频率确定谐振电容的取值，具体包括如下步骤：

步骤A，确定滤波模块的级数n：统计输出滤波器输入端谐波种类数以及各种谐波的频率，n的取值为谐波种类数；

步骤B，利用如下公式确定各级滤波模块中谐振电容的取值：

$C=\frac{1}{{\left(2\mathrm{\πf}\right)}^{2}L}$

其中；f为当前滤波模块滤去谐波的频率，L为谐振电感值。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：各级滤波模块中选择不同参数值的电容，达到通知滤去各频率谐波的目的。

附图说明

图1为无线电能传输系统输出滤波器的示意图。图中标号说明：L₁、L₂…、L_n为第一至第n谐振电感，C₁、C₂…、C_n为第一支第n谐振电容。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

如图1所示的无线电能传输系统的输出滤波器，包括n级依次连接的滤波模块，所述输出滤波器的输入端与无线电能传输系统的整流器输出端连接，所述输出滤波器的输出端与供电负载连接。

每级滤波模块包括串联连接的谐振电感和谐振电容：第一滤波模块包括串联连接的第一谐振电感L₁和第一滤波电容C₁，第二滤波模块包括串联连接的第二谐振电感L₂和第二滤波电容C₂，第n滤波模块包括串联连接的第n谐振电感L_n和第n滤波电容C_n。每一级滤波模块滤去一种频率的谐波。

一种设计无线电能传输系统的输出滤波器的方法，设计n级滤波模块，每一级滤波模块滤去一种频率的谐波，各级滤波模块滤去的谐波频率递减，根据谐振电感的取值以及各级滤波模块滤去谐波的频率确定谐振电容的取值，具体包括如下步骤：

步骤A，确定滤波模块的级数n：统计输出滤波器输入端谐波种类数以及各种谐波的频率，n的取值为谐波种类数；

步骤B，利用如下公式确定各级滤波模块中谐振电容的取值：

$C=\frac{1}{{\left(2\mathrm{\πf}\right)}^{2}L}$

其中；f为当前滤波模块滤去谐波的频率，L为谐振电感值，

而各谐振电感参数值相同，根据

确定，其中：k由2R/I决定，因为2R/I很小，所以k取1。μ₀为真空中的磁导率，μ_s为相对磁导率，N为线圈的匝数，S为铁芯截面积。

可见，本发明所涉及的输出滤波器通过串联滤波模块，选定滤波模块中谐振电感和谐振电容的参数值，能够滤去多种频率的谐波，特别适用于无线传输系统的输出滤波电路。

Claims (4)

1.一种无线电能传输系统的输出滤波器，所述输出滤波器的输入端与无线电能传输系统的整流器输出端连接，所述输出滤波器的输出端与供电负载连接，其特征在于，所述输出滤波器由n级依次连接的滤波模块组成，n为大于1的自然数，具体取值由谐波种类数确定。

2.根据权利要求1所述的无线电能传输系统的输出滤波器，其特征在于，所述每级滤波模块由串联连接的谐振电感和谐振电容组成。

3.根据权利要求1所述的无线电能传输系统的输出滤波器，其特征在于，所述各级滤波模块中的谐振电感参数值相同，谐振电容的参数值不同。

4.一种设计如权利要求1所述的无线电能传输系统的输出滤波器的方法，其特征在于设计n级滤波模块，每一级滤波模块滤去一种频率的谐波，各级滤波模块滤去的谐波频率递减，根据谐振电感的取值以及各级滤波模块滤去谐波的频率确定谐振电容的取值，具体包括如下步骤：

步骤A，确定滤波模块的级数n：统计输出滤波器输入端谐波种类数以及各种谐波的频率，n的取值为谐波种类数；

步骤B，利用如下公式确定各级滤波模块中谐振电容的取值：

$C=\frac{1}{{\left(2\mathrm{\πf}\right)}^{2}L}$

其中；f为当前滤波模块滤去谐波的频率，L为谐振电感值。