1.一種大功率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的電磁耦合機構(gòu),其特征在于,包括集成在發(fā)射端的單極性線圈Lt1和雙極性線圈Lt2,以及與之相隔一段距離集成在接收端的單極性線圈Lr1和雙極性線圈Lr2;雙極性線圈Lt2和Lr2均包括面積相等極性相反且對稱的兩個部分,單極性線圈Lt1緊貼于雙極性線圈Lt2,單極性線圈Lr1緊貼于雙極性線圈Lr2;且上述四個線圈相互平行,各線圈中心點連線所在的直線垂直于線圈平面,各線圈的對稱軸相互平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的電磁耦合機構(gòu),其特征在于,所述四個線圈在空間結(jié)構(gòu)上,自上而下的排列順序為雙極性線圈Lt2、單極性線圈Lt1、雙極性線圈Lr2、單極性線圈Lr1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的電磁耦合機構(gòu),其特征在于,所述四個線圈在空間結(jié)構(gòu)上,自上而下的排列順序為單極性線圈Lt1、雙極性線圈Lt2、雙極性線圈Lr2、單極性線圈Lr1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的電磁耦合機構(gòu),其特征在于,所述四個線圈在空間結(jié)構(gòu)上,自上而下的排列順序為單極性線圈Lt1、雙極性線圈Lt2、單極性線圈Lr1、雙極性線圈Lr2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的電磁耦合機構(gòu),其特征在于,所述四個線圈在空間結(jié)構(gòu)上,自上而下的排列順序為雙極性線圈Lt2、單極性線圈Lt1、單極性線圈Lr1、雙極性線圈Lr2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的電磁耦合機構(gòu),其特征在于,還包括輸入端均并聯(lián)在直流源Udc上的高頻逆變器H1和高頻逆變器H2;
高頻逆變器H1的上輸出端連接到初級電感Lft1的上端,初級電感Lft1的下端分別連接到初級電容Cft1和初級補償電容Ct1的上端,初級補償電容Ct1的下端連接到單極性線圈Lt1的上端,單極性線圈Lt1的下端分別連接到初級電容Cft1的下端和高頻逆變器H1的下輸出端;單極性線圈Lr1的上端連接到次級補償電容Cr1的上端,次級補償電容Cr1的下端分別連接到次級電容Cfr1的上端和次級電感Lfr1的上端,次級電感Lfr1的下端連接到整流器K1的上輸入端,整流器K1的下輸入端分別連接到單極性線圈Lr1的下端和次級電容Cfr1的下端,整流器K1的正輸出端分別連接到整流器電容Cd1的正極和負(fù)載電阻RL的右端,整流器K1的負(fù)輸出端分別連接到整流器電容Cd1的負(fù)極和負(fù)載電阻RL的左端;
高頻逆變器H2的上輸出端連接到初級電感Lft2的上端,初級電感Lft2的下端分別連接到初級電容Cft2和初級補償電容Ct2的上端,初級補償電容Ct2的下端連接到雙極性線圈Lt2的上端,雙極性線圈Lt2的下端分別連接到初級電容Cft2的下端和高頻逆變器H2的下輸出端;雙極性線圈Lr2的上端連接到次級補償電容Cr2的上端,次級補償電容Cr2的下端分別連接到次級電容Cfr2的上端和次級電感Lfr2的上端,次級電感Lfr2的下端連接到整流器K2的上輸入端,整流器K2的下輸入端分別連接到雙極性線圈Lr2的下端和次級電容Cfr2的下端,整流器K2的正輸出端分別連接到整流器電容Cd2的正極和負(fù)載電阻RL的右端,整流器K2的負(fù)輸出端分別連接到整流器電容Cd2的負(fù)極和負(fù)載電阻RL的左端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的電磁耦合機構(gòu),其特征在于,電路中各電容和電感的屬性滿足以下約束關(guān)系:
其中,為ω系統(tǒng)工作角頻率,為初級電感Lft1的電感值,為初級電容Cft1的電容值,為初級電感Lft2的電感值,為初級電容Cft2的電容值;為次級電感Lfr1的電感值,為次級電容Cfr1的電容值,為次級電感Lfr2的電感值,為次級電容Cfr2的電容值;
為初級補償電容Ct1和單極性線圈Lt1等效的初級合成電感LT1的電感值,且
式中,為單極性線圈Lt1的電感值,為初級補償電容Ct1的電容值;
為初級補償電容Ct2和雙極性線圈Lt2等效的初級合成電感LT2的電感值,且
式中,為雙極性線圈Lt2的電感值,為級補償電容Ct2的電容值;
為次級補償電容Cr1和單極性線圈Lr1等效的次級合成電感LR1的電感值,且
式中,為單極性線圈Lr1的電感值,為次級補償電容Cr1的電容值;
為次級補償電容Cr2和雙極性線圈Lr2等效的次級合成電感LR2的電感值,且
式中,為雙極性線圈Lr2的電感值,為次級補償電容Cr2的電容值。