CN116631757B - 一种发射线圈堆叠方式及其控制电路与协同控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发射线圈堆叠方式及其控制电路与协同控制方法，应用于电动汽车公路动态无线充电系统。电动汽车在公路行驶过程中，发射线圈和接收线圈之间的相对位移会造成线圈之间的耦合系数发生变化，造成充电效率低，该发明具有较高的抗偏移特性，能够削弱耦合系数的变化，让电动汽车能够在行驶过程中稳定的充电。其次，本发明合理的利用了磁场叠加效应，采用的堆叠方式能够在增大充电电流的同时保持充电电流的稳定，并利用协同控制方法减小堆叠线圈之间的相互影响，有效提高了动态无线充电系统的传能效率。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电线圈设计领域，具体涉及一种发射线圈堆叠方式及其控制电路与协同控制方法。
背景技术
近年来，石油资源枯竭，为减少对进口资源的依赖，提高国家能源安全，保护环境，我国大力发展新能源汽车，电动汽车的动态无线充电技术得到众多学者关注。
然而，现阶段的电动汽车的动态无线充电技术还非常局限，只能在实验室或者一小段试验道路实现，还未能在实际中应用，而且一旦汽车行驶的速度过快，充电功率低，其中一大痛点在于传统无线充电发射线圈的抗偏移性能差，存在明显的能量凹槽。
其次，传统无线充电只是在单一平面上进行研究，并没有对线圈空间分布的深入研究，单一平面的线圈很难满足动态无线充电对线圈抗偏移性能的需求，上述问题均导致电动汽车在行驶过程中的充电功率小，导致充电效率低。
因此，如何设计应用于电动汽车动态无线充电的抗偏移性能强的发射线圈、能够做到电动汽车在行驶过程中稳定且高效的充电，是本领域技术人员亟需解决的关键问题。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供了一种发射线圈的堆叠方式，并提出相应控制电路拓扑结构及其协同控制方法，使得电动汽车可以在行驶过程中高效稳定的充电，包括：第一大圆形电感线圈L1、第二大圆形电感线圈L2、第三大圆形电感线圈L3、第一小圆形电感线圈l1、第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6、第七小圆形电感线圈l7、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、交流电源AC、接收线圈L、负载R、模块1电压传感器、模块2位置传感器、模块3线圈切换系统、模块4主控制电路；
所述发射线圈在空间中自上而下分为三层：第一大圆形电感线圈L1和第三大圆形电感线圈L3在第一层；第二大圆形电感线圈L2在第二层；所有小圆形电感线圈在第三层；
所述第一大圆形电感线圈L1覆盖在第二大圆形电感线圈L2左侧三分之一处；所述第三大圆形电感线圈L3覆盖在第二大圆形电感线圈L2右侧三分之一处；
所述第一小圆形电感线圈l1在第一大圆形电感线圈L1左上部分的正下方；所述第二小圆形电感线圈l2在第一大圆形电感线圈L1右上部分的正下方；所述第三小圆形电感线圈l3在第一大圆形电感线圈L1右侧部分的正下方；所述第四小圆形电感线圈l4在第一大圆形电感线圈L1右下部分的正下方；所述第五小圆形电感线圈l5在第一大圆形电感线圈L1左下部分的正下方；所述第六小圆形电感线圈l6在第一大圆形电感线圈L1左侧部分的正下方；
所述第七小圆形电感线圈l7在第三大圆形电感线圈L3左上部分的正下方；所述第八小圆形电感线圈l8在第三大圆形电感线圈L3右上部分的正下方；所述第九小圆形电感线圈l9在第三大圆形电感线圈L3右侧部分的正下方；所述第十小圆形电感线圈l10在第三大圆形电感线圈L3右下部分的正下方；所述第十一小圆形电感线圈l11在第三大圆形电感线圈L3左下部分的正下方；所述第十二小圆形电感线圈l12在第三大圆形电感线圈L3左侧部分的正下方；
所述第十三小圆形电感线圈l13在第二小圆形电感线圈l2和第七小圆形电感线圈l7的中间；所述第十四小圆形电感线圈l14在第四小圆形电感线圈l4和第十一小圆形电感线圈l11的中间；
所述第一大圆形电感线圈L1的第一端与第一开关S1的第二端连接；
所述第一大圆形电感线圈L1的第二端与第一小圆形电感线圈l1的第一端连接；
所述第一小圆形电感线圈l1的第二端与第五小圆形电感线圈l5的第一端连接；
所述第五小圆形电感线圈l5的第二端与第六小圆形电感线圈l6的第一端连接；
所述第六开关S6的第一端与第一开关S1的第一端、第二开关S2的第二端连接；
所述第六开关S6的第二端与第六小圆形电感线圈l6的第二端、第二小圆形电感线圈l2的第一端连接；
所述第二小圆形电感线圈l2的第二端与第三小圆形电感线圈l3的第一端连接；
所述第三小圆形电感线圈l3的第二端与第四小圆形电感线圈l4的第一端连接；
所述第七开关S7的第一端与第二开关S2的第一端、第三开关S3的第二端连接；
所述第七开关S7的第二端与第四小圆形电感线圈l4的第二端、第二大圆形电感线圈L2的第一端连接；
所述第二大圆形电感线圈L2的第二端与第十三小圆形电感线圈l13的第一端连接；
所述第十三小圆形电感线圈l13的第二端与第十四小圆形电感线圈l14的第一端连接；
所述第八开关S8的第一端与第三开关S3的第一端、第四开关S4的第二端连接；
所述第八开关S8的第二端与第十四小圆形电感线圈l14的第二端、第七小圆形电感线圈l7的第一端连接；
所述第七小圆形电感线圈l7的第二端与第十一小圆形电感线圈l11的第一端连接；
所述第十一小圆形电感线圈l11的第二端与第十二小圆形电感线圈l12的第一端连接；
所述第九开关S9的第一端与第四开关S4的第一端、第五开关S5的第二端连接；
所述第九开关S9的第二端与第十二小圆形电感线圈l12的第二端、第三大圆形电感线圈L3的第一端连接；
所述第三大圆形电感线圈L3的第二端与第八小圆形电感线圈l8的第一端连接；
所述第八小圆形电感线圈l8的第二端与第九小圆形电感线圈l9的第一端连接；
所述第九小圆形电感线圈l9的第二端与第十小圆形电感线圈l10的第一端连接；
所述第十小圆形电感线圈l10的第二端与第十开关S10的第二端连接；
所述第十开关S10的第一端与第五开关S5的第一端连接；
所述交流电源AC正负极与第一开关S1的第二端、第五开关S5的第一端连接；
所述负载R第一端与接收线圈L第一端连接；
所述负载R第二端与接收线圈L第二端连接；
所述模块1电压传感器并联与负载两端，用于实时采集负载电压值，并将电压值反馈给模块4主控制电路；
所述模块2位置传感器输入端与接收线圈的第一端连接，输出端与模块4主控制电路输入端连接，用于实时采集接收线圈的位置信息；
所述模块3线圈切换系统由十个开关组成，与对应电感线圈串并联；
所述模块4主控制电路与模块1电压传感器输出端、模块2位置传感器输出端和模块3线圈切换系统输入端连接。
从上述技术方案可以看出，本发明案例实施具有以下效益：
本发明一种发射线圈堆叠方式及其协同控制方法与传统无线充电线圈相比，通过几何排布方式与协同控制，填补了能量凹槽，提高了电动汽车在行驶过程中充电的稳定性与效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下文对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下述附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种发射线圈堆叠方式及其控制电路与协同控制方法的整体示意图；
图2为本发明的一种发射线圈的立体结构示意图；
图3为本发明提供的一种圆形电感线圈的简化图；
图4为本发明的一种发射线圈协同控制电路结构示意图；
图5为本发明的一种发射线圈协同控制电路在第一种工作模态时的工作电路图；
图6为本发明的一种发射线圈协同控制电路在第二种工作模态时的工作电路图；
图7为本发明的一种发射线圈协同控制电路在第三种工作模态时的工作电路图；
图8为本发明的一种发射线圈协同控制电路在第四种工作模态时的工作电路图；
图9为本发明的一种发射线圈协同控制电路在第五种工作模态时的工作电路图；
图10为本发明提供的一种发射线圈五种工作模态下各线圈的工作情况；
图11为本发明提供的一种发射线圈协同控制方法流程图。
其中：L1为第一大圆形电感线圈、L2为第二大圆形电感线圈、L3为第三大圆形电感线圈、l1为第一小圆形电感线圈、l2为第二小圆形电感线圈、l3为第三小圆形电感线圈、l4为第四小圆形电感线圈、l5为第五小圆形电感线圈、l6为第六小圆形电感线圈、l7为第七小圆形电感线圈、l8为第八小圆形电感线圈、l9为第九小圆形电感线圈、l10为第十小圆形电感线圈、l11为第十一小圆形电感线圈、l12为第十二小圆形电感线圈、l13为第十三小圆形电感线圈、l14为第十四小圆形电感线圈、S1为第一开关、S2为第二开关、S3为第三开关、S4为第四开关、S5为第五开关、S6为第六开关、S7为第七开关、S8为第八开关、S9为第九开关、S10为第十开关、AC为交流电源、L为接收线圈、R为负载、模块1为电压传感器、模块2为位置传感器、模块3为线圈切换系统、模块4为主控制电路。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
所述的所有大圆形电感线圈参数相同，所述的所有小圆形电感线圈参数相同。
假设电感线圈均通入电流I＝sin(ωt)，由于被堆叠线圈是纵向排布，各线圈间会相互影响产生感应电动势，增加彼此的电流，形成协同效应。
假设空间中两个不重合的电感线圈为电感线圈i和(i为自然数)电感线圈j(j为自然数)
电感线圈相互之间的感应电动势：
其中，Eij为电感线圈i对电感线圈j的感应电动势，Eji为电感线圈j对电感线圈i的感应电动势，M为电感线圈i与电感线圈j的互感系数，ω为电流频率，Φ为磁通量，I为电流。
再计算两电感线圈的实际电流：
其中，Ri为电感线圈i的电阻，Rj为电感线圈j的电阻；
把n个电感线圈进行如上计算，再累加可得出协同堆叠式发射线圈中每个线圈的实际电流：
具体地，正常情况下无线充电的电流频率为79-90kHz，电感线圈间的互感在10-6附近，电感线圈电阻Ri和Rj为0.1Ω左右，根据计算可得出增加的电流为原电流的0.8倍左右，此电流相比原电流增加不少，能够使得充电更加高效。
在此计算基础上，推导圆形接收线圈的感应电动势：
首先将电感线圈简化，简化图如图3，每个线圈的半径为：
rk＝r0+(k-1)Δx (6)
其中，r0为第0层圆形电感线圈半径，rk为第k层圆形电感线圈的半径，Δx为圆形电感线圈半径变化长度；
两圆形电感线圈同轴时，在圆形电感线圈i中通入电流I，则圆形电感线圈j中的磁通量为：
其中，μ0为真空磁导率，ri为电感线圈i的半径，rj为电感线圈j的半径，h为两电感线圈之间的距离。
当两圆形电感线圈非同轴时，假设电感线圈j对电感线圈i的水平相对位置为(a,b,0)，则此时电感线圈j的参数方程为：
此时在圆形电感线圈i中通入电流I，则圆形电感线圈j中的磁通量为：
则感应电动势为：
再求和得出总电动势：
由计算公式可得出发射线圈对移动中的接收线圈的感应电动势EΣ，此感应电动势较为平稳，不存在传统线圈明显的能量凹槽。
本发明中的发射线圈可分为五组，具体为：
第一组包括：第一大圆形电感线圈L1、第一小圆形电感线圈l1、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6；
第二组包括：第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4；
第三组包括：第二大圆形电感线圈L2、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14；
第四组包括：第七小圆形电感线圈l7、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12；
第五组包括：第三大圆形电感线圈L3、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10。
需要说明的是，本发明实施案例中的一种发射线圈据各开关的导通与关断状态分为五种工作模态，发射线圈五种工作模态下各线圈的工作情况如图10，具体请参照图5、图6、图7、图8和图9，图5、图6、图7、图8和图9当中的虚线部分为非工作部分，可视为不存在。本发明发射线圈的协同控制电路的工作原理可以描述为：
当开关S1关断，S2关断，S3导通，S4导通，S5导通，S6关断，S7导通，S8关断，S9关断，S10关断时，工作模态1如图5所示：
第一大圆形电感线圈L1、第一小圆形电感线圈l1、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6处于通电状态，对接收线圈L充电；
第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4处于通电状态、对接收线圈L充电；
第二大圆形电感线圈L2、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14处于断开状态；
第七小圆形电感线圈l7、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12处于断开状态；
第三大圆形电感线圈L3、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10处于断开状态。
当开关S1关断，S2关断，S3关断，S4导通，S5导通，S6关断，S7关断，S8导通，S9关断，S10关断时，工作模态2如图6所示：
第一大圆形电感线圈L1、第一小圆形电感线圈l1、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6处于通电状态，对接收线圈L充电；
第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4处于通电状态，对接收线圈L充电；
第二大圆形电感线圈L2、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14处于通电状态，对接收线圈L充电；
第七小圆形电感线圈l7、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12处于断开状态；
第三大圆形电感线圈L3、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10处于断开状态。
当开关S1导通，S2关断，S3关断，S4关断，S5导通，S6导通，S7关断，S8关断，S9导通，S10关断时，工作模态3如图7所示：
第一大圆形电感线圈L1、第一小圆形电感线圈l1、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6处于断开状态；
第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4处于通电状态，对接收线圈L充电；
第二大圆形电感线圈L2、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14处于通电状态，对接收线圈L充电；
第七小圆形电感线圈l7、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12处于通电状态，对接收线圈L充电；
第三大圆形电感线圈L3、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10处于断开状态。
当开关S1导通，S2导通，S3关断，S4关断，S5关断，S6关断，S7导通，S8关断，S9关断，S10导通时，工作模态4如图8所示：
第一大圆形电感线圈L1、第一小圆形电感线圈l1、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6处于断开状态；
第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4处于断开状态；
第二大圆形电感线圈L2、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14处于通电状态，对接收线圈L充电；
第七小圆形电感线圈l7、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12处于通电状态，对接收线圈L充电；
第三大圆形电感线圈L3、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10处于通电状态，对接收线圈L充电。
当开关S1导通，S2导通，S3关断，S4关断，S5关断，S6关断，S7导通，S8关断，S9关断，S10导通时，工作模态5如图9所示：
第一大圆形电感线圈L1、第一小圆形电感线圈l1、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6处于断开状态；
第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4处于断开状态；
第二大圆形电感线圈L2、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14处于断开状态；
第七小圆形电感线圈l7、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12处于通电状态，对接收线圈L充电；
第三大圆形电感线圈L3、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10处于通电状态，对接收线圈L充电。
为减弱多线圈同时开启造成各电感线圈电流相互减弱的问题，本发明的无线充电系统在闭环控制中引入电压反馈回路和位置识别反馈回路，能够检测电压状态和线圈位置，在接收线圈移动过程中合理的对发射线圈的不同部分进行通电，使输出电压保持稳定。
具体控制方式如图11所示：
模块1电压传感器包括：
用于采集负载侧电压值的霍尔电压传感器；
具体地，霍尔电压传感器将采集到负载侧的电压值Vo反馈给模块4主控制电路进行作差并比较。
模块2位置传感器包括：
用于收集接收线圈L的位置信息的红外线传感器；
具体地，红外线传感器将采集到的位置信息反馈给模块4主控制电路用于识别。
模块3开关切换系统包括：
接收主控制电路的开关切换数字信号，改变对应的开关的导通与断开使得各电感线圈的工作状态发生变化。
模块4主控制电路包括：
将模块1霍尔电压传感器采集到的输出电压Vo与期望输出的参考电压Vref作差，再将差值的绝对值与期望输出的参考电压Vref的十分之一作比较，若差值的绝对值大于期望输出的参考电压Vref的十分之一，则下一组开关开启；
对模块2位置传感器采集到的位置信息进行识别，若超出上一组线圈的范围，则上一组线圈关闭；
将各个开关切换的数字信号传入模块3开关切换系统，控制发射线圈各个线圈的通电状态，从而使得输出电压保持稳定。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种发射线圈，其特征在于，包括：第一大圆形电感线圈L1、第二大圆形电感线圈L2、第三大圆形电感线圈L3、第一小圆形电感线圈l1、第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6、第七小圆形电感线圈l7、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、第八开关S8、第九开关S9、第十开关S10、交流电源AC、接收线圈L、负载R、模块1电压传感器、模块2位置传感器、模块3线圈切换系统、模块4主控制电路；
所述发射线圈在空间中自上而下分为三层：第一大圆形电感线圈L1和第三大圆形电感线圈L3在第一层；第二大圆形电感线圈L2在第二层；所有小圆形电感线圈在第三层；所述第一大圆形电感线圈L1覆盖在第二大圆形电感线圈L2左侧三分之一处；所述第三大圆形电感线圈L3覆盖在第二大圆形电感线圈L2右侧三分之一处；所述第一小圆形电感线圈l1在第一大圆形电感线圈L1左上部分的正下方；所述第二小圆形电感线圈l2在第一大圆形电感线圈L1右上部分的正下方；所述第三小圆形电感线圈l3在第一大圆形电感线圈L1右侧部分的正下方；所述第四小圆形电感线圈l4在第一大圆形电感线圈L1右下部分的正下方；所述第五小圆形电感线圈l5在第一大圆形电感线圈L1左下部分的正下方；所述第六小圆形电感线圈l6在第一大圆形电感线圈L1左侧部分的正下方；所述第七小圆形电感线圈l7在第三大圆形电感线圈L3左上部分的正下方；所述第八小圆形电感线圈l8在第三大圆形电感线圈L3右上部分的正下方；所述第九小圆形电感线圈l9在第三大圆形电感线圈L3右侧部分的正下方；所述第十小圆形电感线圈l10在第三大圆形电感线圈L3右下部分的正下方；所述第十一小圆形电感线圈l11在第三大圆形电感线圈L3左下部分的正下方；所述第十二小圆形电感线圈l12在第三大圆形电感线圈L3左侧部分的正下方；所述第十三小圆形电感线圈l13在第二小圆形电感线圈l2和第七小圆形电感线圈l7的中间；所述第十四小圆形电感线圈l14在第四小圆形电感线圈l4和第十一小圆形电感线圈l11的中间；
所述第一大圆形电感线圈L1的第一端与第一开关S1的第二端连接；所述第一大圆形电感线圈L1的第二端与第一小圆形电感线圈l1的第一端连接；所述第一小圆形电感线圈l1的第二端与第五小圆形电感线圈l5的第一端连接；所述第五小圆形电感线圈l5的第二端与第六小圆形电感线圈l6的第一端连接；所述第六开关S6的第一端与第一开关S1的第一端、第二开关S2的第二端连接；所述第六开关S6的第二端与第六小圆形电感线圈l6的第二端、第二小圆形电感线圈l2的第一端连接；所述第二小圆形电感线圈l2的第二端与第三小圆形电感线圈l3的第一端连接；所述第三小圆形电感线圈l3的第二端与第四小圆形电感线圈l4的第一端连接；所述第七开关S7的第一端与第二开关S2的第一端、第三开关S3的第二端连接；所述第七开关S7的第二端与第四小圆形电感线圈l4的第二端、第二大圆形电感线圈L2的第一端连接；所述第二大圆形电感线圈L2的第二端与第十三小圆形电感线圈l13的第一端连接；所述第十三小圆形电感线圈l13的第二端与第十四小圆形电感线圈l14的第一端连接；所述第八开关S8的第一端与第三开关S3的第一端、第四开关S4的第二端连接；所述第八开关S8的第二端与第十四小圆形电感线圈l14的第二端、第七小圆形电感线圈l7的第一端连接；所述第七小圆形电感线圈l7的第二端与第十一小圆形电感线圈l11的第一端连接；所述第十一小圆形电感线圈l11的第二端与第十二小圆形电感线圈l12的第一端连接；所述第九开关S9的第一端与第四开关S4的第一端、第五开关S5的第二端连接；所述第九开关S9的第二端与第十二小圆形电感线圈l12的第二端、第三大圆形电感线圈L3的第一端连接；所述第三大圆形电感线圈L3的第二端与第八小圆形电感线圈l8的第一端连接；所述第八小圆形电感线圈l8的第二端与第九小圆形电感线圈l9的第一端连接；所述第九小圆形电感线圈l9的第二端与第十小圆形电感线圈l10的第一端连接；所述第十小圆形电感线圈l10的第二端与第十开关S10的第二端连接；所述第十开关S10的第一端与第五开关S5的第一端连接；所述交流电源AC正负极与第一开关S1的第二端、第五开关S5的第一端连接；所述负载R第一端与接收线圈L第一端连接；所述负载R第二端与接收线圈L第二端连接；所述模块1电压传感器并联与负载两端；所述模块2位置传感器输入端与接收线圈的第一端连接，输出端与模块4主控制电路输入端连接；所述模块3线圈切换系统由十个开关组成，与对应电感线圈串并联；所述模块4主控制电路与模块1电压传感器输出端、模块2位置传感器输出端和模块3线圈切换系统输入端连接。
2.一种用于权利要求1所述发射线圈的控制电路，其特征在于，发射线圈可分为五组，具体为：
第一组包括：第一大圆形电感线圈L1、第一小圆形电感线圈l1、第五小圆形电感线圈l5、第六小圆形电感线圈l6；
第二组包括：第二小圆形电感线圈l2、第三小圆形电感线圈l3、第四小圆形电感线圈l4；
第三组包括：第二大圆形电感线圈L2、第十三小圆形电感线圈l13、第十四小圆形电感线圈l14；
第四组包括：第七小圆形电感线圈l7、第十一小圆形电感线圈l11、第十二小圆形电感线圈l12；
第五组包括：第三大圆形电感线圈L3、第八小圆形电感线圈l8、第九小圆形电感线圈l9、第十小圆形电感线圈l10；
同组的电感线圈之间相互串联；
不同组的电感线圈之间经过开关进行串并联。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，在接收线圈L移动过程中，能跟踪负载电压的变化和接收线圈位置的变化，控制发射线圈的工作模态实现接收线圈L在移动过程中的稳定充电，包括：电压传感器、位置传感器、开关切换系统和主控制电路，其中：
所述电压传感器，即模块1的输入端与负载并联，用于实时采集负载R两端的电压值，将采集到的负载R的电压值输出到主控制电路用于比较；
所述位置传感器，即模块2的输入端与接收线圈L的第一端连接，用于采集接收线圈L的位置信息，将采集到的位置信息输出到主控制电路用于识别；
所述开关切换系统，即模块3的输入端与主控制电路的输出端连接，用于接收主控制电路的开关切换信号并执行对应开关的控制；
所述主控制电路，即模块4的第一输入端与所述电压传感器输出端连接、第二输入端与所述位置传感器输出端连接，用于获取负载R实时电压值和接收线圈L的位置信息，产生开关切换的数字信号，对所述开关切换系统的开关进行控制，使得输出电压保持稳定。
4.一种用于权利要求1所述发射线圈的协同控制方法，其特征在于：
所述模块1电压传感器实时采集负载R的电压值，并将电压值实时反馈给所述模块4主控制电路；
所述模块2位置传感器实时采集接收线圈L的位置信息，并将位置信息实时反馈给所述模块4主控制电路；
所述模块4主控制电路接收所述模块1电压传感器采集到的输出电压Vo与期望输出的参考电压Vref作差，再将差值的绝对值与期望输出的参考电压Vref的十分之一作比较，若差值的绝对值大于期望输出的参考电压Vref的十分之一，则下一组开关开启；与此同时，接收所述模块2位置传感器采集到的位置信息进行识别，若超出上一组线圈的范围，则上一组线圈关闭；将开关切换的数字信号输出给模块3线圈切换系统；
所述模块3线圈切换系统接收所述模块4主控制电路输出的开关切换数字信号，并对相应开关的导通与关断进行控制，实现对发射线圈的不同工作模态进行切换，从而使得输出电压保持稳定。
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