CN115051480B - 一种用于阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构，包括一号控制结构、二号控制结构、三号控制结构及四号控制结构；所述一号控制结构控制阵列式发射线圈结构中互不相邻的4个发射线圈；所述二号控制结构控制阵列式发射线圈结构中位于中心的1个发射线圈；所述三号控制结构控制阵列式发射线圈结构剩下4个发射线圈中互不相邻的2个发射线圈；所述四号控制结构控制剩下的2个发射线圈；还公开对应控制方法；实现了电路结构与控制结构的优化结合，减小空间位置，减少线圈间的漏感，保证较高的传输效率以及传输功率，并提高了整体的抗偏移性能。

Description

一种用于阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构 及控制方法

技术领域

本专利涉及非接触电能传输领域，具体说是一种用于阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构及控制方法。

背景技术

磁耦合机构是无线电能传输系统中的关键环节，其耦合机构的性能直接影响无线电能传输系统的工作性能。相对于单发射单接收式无线电能传输系统，多发射多接收式无线电能传输系统的线圈结构能在一定程度上提高无线电能传输系统的抗偏移性能；

阵列式发射线圈采用多耦合器单元同相位工作时，会导致磁路过于开放，导致漏磁较大，使得传输效率较低。因此，需要采用阵列式耦合器的分段切换供电来降低磁场泄露和提高传输效率。现有技术一般采用单-单的逆变器切换模式，即每个逆变器控制一个发射线圈的方法来实现对于阵列式线圈发射线圈的切换供电，但这种方式仅能实现单耦合器对单耦合器的一对一电能非接触传输，抗偏移性能较弱，无法充分利用多个耦合器协同工作实现多对一的电能非接触传输。

发明内容

本发明要解决的是现有技术中阵列式线圈发射线圈仅能实现单耦合器对单耦合器的一对一电能非接触传输，抗偏移性能较弱，无法充分利用多个耦合器协同工作实现多对一的电能非接触传输的问题。在不改变线圈拓扑结构的情况下，通过断路串联开关和短路跨接开关的开通和关断组合，可实现9个线圈中任意单线圈耦合器供电控制，任意相邻双线圈耦合器供电方法及任意相邻四线圈耦合器供电控制，且各线圈均由独立逆变器进行控制，可通过调节逆变器实现，各线圈中的耦合谐振电流相位独立控制，进而实现耦合器间磁场的动态成型。

针对上述问题，本发明采用的技术方案是：一种阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构，包括一号控制结构、二号控制结构、三号控制结构及四号控制结构；所述一号控制结构控制阵列式发射线圈结构中互不相邻的4个发射线圈；所述二号控制结构控制阵列式发射线圈结构中位于中心的1个发射线圈；所述三号控制结构控制阵列式发射线圈结构剩下4个发射线圈中互不相邻的2个发射线圈；所述四号控制结构控制剩下的2个发射线圈；

所述阵列式发射线圈结构包括一号发射线圈、二号发射线圈、三号发射线圈、四号发射线圈、五号发射线圈、六号发射线圈、七号发射线圈、八号发射线圈及九号发射线圈，发射线圈的排布顺序为依照线圈编号数字大小顺序，沿”N”字形排布。

进一步的，所述一号控制结构、二号控制结构、三号控制结构及四号控制结构均通过逆变器、短路跨接开关、断路串联开关控制各自对应控制的线圈。

进一步的，所述一号控制结构包括一号逆变器、与一号逆变器串联的一号主开关K1及一号发射线圈、三号发射线圈、七号发射线圈、九号发射线圈上各自配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关；一号控制结构和一号发射线圈、三号发射线圈、七号发射线圈、九号发射线圈形成控制回路；

所述二号控制结构包括二号逆变器、与二号逆变器串联的二号主开关K2及五号发射线圈上配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关；二号控制结构和五号发射线圈形成控制回路；

所述三号控制结构包括三号逆变器、与三号逆变器串联的三号主开关K3及二号发射线圈、八号发射线圈上各自配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关；三号控制结构和二号发射线圈、八号发射线圈形成控制回路；

所述四号控制结构包括四号逆变器、与四号逆变器串联的四号主开关K4及四号发射线圈、六号发射线圈上各自配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关，四号控制结构和四号发射线圈、六号发射线圈形成控制回路。

作为本发明的另一方面，还涉及上述阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法，通过断路串联开关和短路跨接开关的开通和关断组合，实现9个线圈中任意单线圈耦合器供电控制方法，任意相邻双线圈耦合器供电控制方法及任意相邻四线圈耦合器供电控制方法。

进一步的，所述任意单线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈中心位置在单发射线圈中心处，此时打开该单发射线圈所处控制结构的逆变器，然后打开该单发射线圈所配置的短路跨接开关并选择闭合该单发射线圈所配置的断路串联开关，同时使该单发射线圈所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该单发射线圈所处控制结构上的主开关，对该单发射线圈进行开通供电。

进一步的，所述任意相邻双线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈在相邻的两个发射线圈范围内进行直线运动时，打开该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构的逆变器，然后打开该相邻的两个发射线圈各自所配置的短路跨接开关并选择闭合该相邻的两个发射线圈各自所配置的断路串联开关，同时使该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构上的主开关，对该相邻的两个发射线圈进行开通供电；相邻的两个发射线圈均由独立的逆变器进行控制，方便通过逆变器调节耦合器阵列的电流相位，实现磁场的定向，加强预定方向的磁感应强度，减弱无关方向的磁感应强度。

进一步的，所述任意相邻四线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈在相邻的四个发射线圈范围内进行的直线运动时，打开该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构的逆变器，然后打开该相邻的四个发射线圈各自所配置的短路跨接开关并选择闭合该相邻的两个发射线圈各自所配置的断路串联开关，同时使该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构上的主开关，对该相邻的四个发射线圈进行开通供电；相邻的四个发射线圈均由独立的逆变器进行控制，方便通过逆变器调节耦合器阵列的电流相位，实现磁场的定向，调节磁场的方向，加强预定方向的磁感应强度，减弱无关方向的磁感应强度。

进一步的，依据切换前后发射线圈的不同，调整对应发射线圈的逆变器、主开关、断路串联开关、短路跨接开关的开合状态，在涉及到同一控制结构上发射线圈的切换时，需先关闭对应控制结构上的逆变器后，再进行开关操作，最后再打开对应控制结构上的逆变器。

本发明的有益效果和特点是：

(1)本发明的用于阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构；通过对于4个逆变器的开关切换可以实现对于阵列式发射线圈结构的多种激励模式的控制与选择；相比于单-单的逆变器切换模式，需要9个逆变器与之依次对应，电路结构冗余，控制结构复杂。本文通过4个逆变器阵列对线圈绕组进行分组控制，实现了电路结构与控制结构的优化结合，减少线圈绕组间出现重叠区域而减小空间位置，减少线圈间的漏感，且能提高收发系统间的传输效率。

(2)本发明的用于阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构；通过接收线圈在不同位置时，选择逆变器的工作模式，选择单个逆变器、两个逆变器以及四个逆变器的切换工作条件，可以实现线圈间互感变化的最小，继而防止效率跌落现象，保证较高的传输效率以及传输功率，并提高了整体的抗偏移性能。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的电路设计结构示意图；

图2为本发明较佳实施例发射线圈的排布结构示意图；

图3为本发明较佳实施例的逆变器和发射线圈搭配的结构示意图；

图4为本发明较佳实施例的不同工作模式下，开启线圈序号数的对应关系示意图；

图5为本发明较佳实施例的在空间结构中线圈排布结构示意图；

图6为本发明较佳实施例的单线圈控制模式下线圈的开启示意图(以1号发射线圈为例，阴影部分为移动范围)；

图7为本发明较佳实施例的双线圈控制模式下线圈的开启示意图(以1、2号发射线圈为例，箭头为移动方向，阴影部分为移动范围)；

图8为本发明较佳实施例的四线圈控制模式下线圈的开启示意图(以1、2、3、4号发射线圈为例，箭头为移动方向，阴影部分为移动范围)；

图9为本发明较佳实施例的单线圈控制模式下发射线圈互感变化的示意图(以一号发射线圈在激励模式的互感变化为例，纵坐标表示互感量，横坐标表示发射线圈与接收线圈的偏移距离)；

图10为本发明较佳实施例的双线圈控制模式下发射线圈的互感变化示意图(以一号发射线圈、二号发射线圈激励模式下的互感变化为例，纵坐标表示互感量，横坐标表示发射线圈与接收线圈的偏移距离)；

图11为本发明较佳实施例的四线圈控制模式下发射线圈的互感变化示意图(以一号发射线圈、二号发射线圈、三号发射线圈及四号发射线圈激励模式下的互感变化为例，纵坐标表示互感量，横坐标表示发射线圈与接收线圈的偏移距离)。

图中附图标记分别表示：1-一号发射线圈、1-1-1-一号线圈断路串联开关，1-1-2-一号线圈短路跨接开关，2-二号发射线圈、3-2-1-二号线圈断路串联开关，3-2-2-二号线圈短路跨接开关，3-三号发射线圈、1-3-1-三号线圈断路串联开关，1-3-2-三号线圈短路跨接开关，4-四号发射线圈、4-4-1-四号线圈断路串联开关，4-4-2-四号线圈短路跨接开关，5-五号发射线圈、2-5-1-五号线圈断路串联开关，2-5-2-五号线圈短路跨接开关，6-六号发射线圈、4-6-1-六号线圈断路串联开关，4-6-2-六号线圈短路跨接开关，7-七号发射线圈、1-7-1-七号线圈断路串联开关，1-7-2-七号线圈短路跨接开关，8-八号发射线圈、3-8-1-八号线圈断路串联开关，3-8-2-八号线圈短路跨接开关，9-九号发射线圈、1-9-1-九号线圈断路串联开关，1-9-2-九号线圈短路跨接开关。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参考图1，一种阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构，包括一号控制结构、二号控制结构、三号控制结构及四号控制结构；所述一号控制结构控制阵列式发射线圈结构中互不相邻的4个发射线圈；所述二号控制结构控制阵列式发射线圈结构中位于中心的1个发射线圈；所述三号控制结构控制阵列式发射线圈结构剩下4个发射线圈中互不相邻的两个发射线圈；所述四号控制结构控制剩下的两个发射线圈(需要注意的是图1表示的是控制关系，不代表位置关系，各个控制线圈的位置关系见图2)；

请参考图2，所述阵列式发射线圈结构包括一号发射线圈1、二号发射线圈2、三号发射线圈3、四号发射线圈4、五号发射线圈5、六号发射线圈6、七号发射线圈7、八号发射线圈8及九号发射线圈9，发射线圈的排布顺序为依照线圈编号数字大小顺序，沿”N”字形排布。

请参考图3、图4，所述一号控制结构、二号控制结构、三号控制结构及四号控制结构均通过逆变器、短路开关、短接开关控制各自对应控制的线圈。

为了确保通过四个逆变器可以控制所有的9个发射线圈，且能实现任意四线圈模式下对于线圈阵列的控制成型，即不实现控制冲突以及实现了最优控制。由于五号发射线圈在四线圈模式中使用的频率较高，因此需要单独连接一个逆变器，而对于一号逆变器需要连接四个不相邻位置的发射线圈，而三号逆变器,四号逆变器连接对角线上不相邻的线圈即可实现四线圈模式的工作。

具体的，一号控制结构包括一号逆变器、与一号逆变器串联的一号主路开关K1及一号发射线圈、三号发射线圈、七号发射线圈、九号发射线圈上各自设置的一个断路开关和一个短接开关；一号控制结构和及一号发射线圈、三号发射线圈、七号发射线圈、九号发射线圈形成控制回路；

所述二号控制结构包括二号逆变器及五号发射线圈上设置的一个断路开关和一个短接开关；二号控制结构和五号发射线圈形成控制回路；

所述三号控制结构包括三号逆变器及二号发射线圈、八号发射线圈上各自设置的一个断路开关和一个短接开关；三号控制结构和二号发射线圈、八号发射线圈形成控制回路；

所述四号控制结构包括三号逆变器及四号发射线圈、六号发射线圈上各自设置的一个断路开关和一个短接开关。

上述的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法：在不改变线圈拓扑结构的情况下，通过断路串联开关和短路跨接开关的开通和关断组合，实现9个线圈中任意单线圈耦合器供电控制方法，任意相邻双线圈耦合器供电控制方法及任意相邻四线圈耦合器供电控制方法。

请参考图6，任意单线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈中心位置在单发射线圈中心处，此时打开该单发射线圈所处控制结构的逆变器，然后打开该单发射线圈所配置的短路跨接开关并选择闭合该单发射线圈所配置的断路串联开关，同时使该单发射线圈所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该单发射线圈所处控制结构上的主开关，对该单发射线圈进行开通供电。

请参考图7，所述任意相邻双线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈在相邻的两个发射线圈范围内(中心线上直线运动，竖向投影范围内)进行直线运动时，打开该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构的逆变器，然后打开该相邻的两个发射线圈各自所配置的短路跨接开关并选择闭合该相邻的两个发射线圈各自所配置的断路串联开关，同时使该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构上的主开关，对该相邻的两个发射线圈进行开通供电；相邻的两个发射线圈均由独立的逆变器进行控制，方便通过逆变器调节耦合器阵列的电流相位，实现磁场的定向，加强预定方向的磁感应强度，减弱无关方向的磁感应强度。

请参考图8，任意相邻四线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈在相邻的四个发射线圈范围内进行直线运动时(对角线上直线运动，竖向投影范围内)，打开该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构的逆变器，然后打开该相邻的四个发射线圈各自所配置的短路跨接开关并选择闭合该相邻的两个发射线圈各自所配置的断路串联开关，同时使该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构上的主开关，对该相邻的四个发射线圈进行开通供电；相邻的四个发射线圈均由独立的逆变器进行控制，方便通过逆变器调节耦合器阵列的电流相位，实现磁场的定向，调节磁场的方向，加强预定方向的磁感应强度，减弱无关方向的磁感应强度。

具体的，

(1)当接收线圈中心点分别位于一号线圈,三号线圈,七号线圈,九号线圈的中心位置时只需开启一号逆变器且只需开通对应的断路或短路开关；

(2)当接收线圈分别位于二号线圈,八号线圈中心位置时只需开启二号逆变器且只需开通对应的断路或短路开关；

(3)当接收线圈位于四号线圈,六号线圈中心位置时只需开启四号逆变器且只需开通对应的断路或短路开关；

(4)当接收线圈位于五号发射线圈5的中心位置时只需开启二号逆变器；

(5)当接收线圈位于两线圈直线之间则开启相连两线圈对应的逆变器即可实现对应的操作；

(6)当接收线圈位于相邻线圈对角线上时则开启对角线上四个相邻的发射线圈。

上述的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的切换方法为:依据切换前后发射线圈的不同，调整对应发射线圈的逆变器、主开关、断路串联开关、短路跨接开关的开合状态，在涉及到同一控制结构上发射线圈的切换时，需先关闭对应控制结构上的逆变器后，再进行开关操作，最后再打开对应控制结构上的逆变器。

具体切换实例如下：

(1)任意单线圈耦合器供电工作模式及切换方法

以线圈1和线圈3的单线圈工作模式以及切换方法为例说明：首先打开线圈1所对应的短路跨接开关1-1-2，闭合断路串联开关1-1-1。同时逆变器1所对应的其它支路的短路跨接开关1-3-2,1-7-2,1-9-2均处于闭合状态，闭合逆变器1的主电路对应的开关k1。此时为线圈1的工作状态。

单线圈的切换工作：以线圈1工作模式切换至线圈3的工作模式为例进行说明。关闭逆变器1，断开断路串联开关1-1-1，闭合短路跨接开关1-1-2，并打开线圈3对应的短路跨接开关1-3-2，闭合线圈3对应的断路串联开关1-3-1。其余开关保持状态不变。开关切换完成后，重新打开逆变器1，防止冲击电流损坏逆变器。

(2)任意相邻双线圈耦合器供电工作模式及切换方法

以线圈1和线圈2的双线圈工作模式以及切换方法为例说明。首先打开线圈1所对应的短路跨接开关1-1-2，闭合断路串联开关1-1-1。同时逆变器1所对应的其它支路的短路跨接开关1-3-2,1-7-2,1-9-2均处于闭合状态。最后闭合逆变器1的主电路对应的开关1。此时为线圈1的工作状态。然后打开线圈2所对应的短路跨接开关3-2-2，闭合断路串联开关3-2-1，闭合逆变器3的主电路对应的开关k3。同时逆变器3所对应的其它支路的短路跨接开关3-2-2,3-8-2均处于闭合状态。此时为线圈2的工作状态。由此实现线圈1和线圈2的双线圈工作模式。

双线圈的切换工作：以线圈1、2工作模式切换至线圈1、4的工作模式为例进行说明：关闭逆变器3，打开逆变器4。打开线圈4对应的短路跨接开关4-4-2，闭合断路串联开关4-4-1，最后打开逆变器4上对应的主电路开关k4。逆变器1对应的电路状态不变，即可实现双线圈工作模式的切换。

(3)任意相邻双线圈耦合器供电工作模式及切换方法

以线圈1、线圈2、线圈4、线圈5的四线圈工作模式以及切换方法为例说明：首先打开线圈1所对应的短路跨接开关1-1-2，闭合断路串联开关1-1-1。同时逆变器1所对应的其它支路的短路跨接开关1-3-2,1-7-2,1-9-2均处于闭合状态。最后闭合逆变器1的主电路对应的开关K1。此时为线圈1的工作状态。打开线圈2所对应的短路跨接开关3-2-2，闭合断路串联开关3-2-1，闭合逆变器3的主电路对应的开关3。同时逆变器3所对应的其它支路的短路跨接开关3-2-2,3-8-2均处于闭合状态。此时为线圈2的工作状态。打开线圈4所对应的短路跨接开关4-4-2，闭合断路串联开关4-4-1，闭合逆变器4的主电路对应的开关K4。同时逆变器4所对应的其它支路的短路跨接开关均处于闭合状态。此时为线圈4的工作状态。打开线圈5所对应的短路跨接开关2-5-2，闭合断路串联开关2-5-1，闭合逆变器2的主电路对应的开关k2。此时为线圈5的工作状态。由此实现线圈1、线圈2、线圈4、线圈5的四线圈工作模式。

四线圈的切换工作：以线圈1、2、4、5工作模式切换至线圈2、3、5、6的工作模式为例进行说明。三号逆变器上线圈3对应的状态不变。二号逆变器上线圈5对应的状态不变。在一个极短时间内关断逆变器1并实现开关的切换后打开逆变器1。打开线圈3对应的短路跨接开关1-3-2，闭合断路串联开关1-3-1。将线圈1对应的短路跨接开关1-1-2闭合，将线圈1对应的短路连接开关打开，最后打开逆变器1上对应的主电路开关K1。关闭逆变器4并实现开关的切换后打开逆变器4。打开线圈6对应的短路跨接开关4-6-2，闭合断路串联开关4-6-1。将线圈6对应的短路跨接开关4-4-2闭合，将线圈4对应的短路连接开关4-4-1打开，最后打开逆变器4上对应的主电路开关K4。逆变器1对应的电路状态不变，即可实现四线圈工作模式的切换。

请参考图9-图11，通过线圈在不同位置(位置可以通过不同工作模式下的互感曲线的变化来判断)可以选择逆变器的工作模式，选择单个逆变器、两个逆变器以及四个逆变器的切换工作条件。进而表明在不同工作模式下可以实现线圈间互感变化的最小，继而防止效率跌落现象。

本专利针对阵列式多发射型无线电能传输系统的发射线圈提出一种控制逻辑，当接收线圈移动至发射线圈上方的区域时，开通对应的发射线圈单元，实现对能量的传输，提高整体的抗偏移性能；进而可以减少线圈绕组间出现重叠区域而减小空间位置，且能够实现多发射线圈的无缝拼接，减少线圈间的漏感，且能提高收发系统间的传输效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的结构关系及原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法，其特征在于:包括通过断路串联开关和短路跨接开关的开通和关断组合，实现9个线圈中任意单线圈耦合器供电控制方法，任意相邻双线圈耦合器供电控制方法及任意相邻四线圈耦合器供电控制方法；

上述控制方法所涉及的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构，包括一号控制结构、二号控制结构、三号控制结构及四号控制结构；所述一号控制结构控制阵列式发射线圈结构中互不相邻的4个发射线圈；所述二号控制结构控制阵列式发射线圈结构中位于中心的1个发射线圈；所述三号控制结构控制阵列式发射线圈结构剩下4个发射线圈中互不相邻的2个发射线圈；所述四号控制结构控制剩下的2个发射线圈；

所述阵列式发射线圈结构包括一号发射线圈、二号发射线圈、三号发射线圈、四号发射线圈、五号发射线圈、六号发射线圈、七号发射线圈、八号发射线圈及九号发射线圈，发射线圈的排布顺序为依照线圈编号数字大小顺序，沿”N”字形排布；

所述一号控制结构包括一号逆变器、与一号逆变器串联的一号主开关K1及一号发射线圈、三号发射线圈、七号发射线圈、九号发射线圈上各自配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关；一号控制结构和一号发射线圈、三号发射线圈、七号发射线圈、九号发射线圈形成控制回路；

所述二号控制结构包括二号逆变器、与二号逆变器串联的二号主开关K2及五号发射线圈上配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关；二号控制结构和五号发射线圈形成控制回路；

所述三号控制结构包括三号逆变器、与三号逆变器串联的三号主开关K3及二号发射线圈、八号发射线圈上各自配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关；三号控制结构和二号发射线圈、八号发射线圈形成控制回路；

所述四号控制结构包括四号逆变器、与四号逆变器串联的四号主开关K4及四号发射线圈、六号发射线圈上各自配置的一个断路串联开关和一个短路跨接开关，四号控制结构和四号发射线圈、六号发射线圈形成控制回路。

2.根据权利要求1所述的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法，其特征在于：所述一号控制结构、二号控制结构、三号控制结构及四号控制结构均通过逆变器、短路跨接开关、断路串联开关控制各自对应控制的线圈。

3.根据权利要求1所述的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法，其特征在于:所述任意单线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈中心位置在单发射线圈中心处，此时打开该单发射线圈所处控制结构的逆变器，然后打开该单发射线圈所配置的短路跨接开关并选择闭合该单发射线圈所配置的断路串联开关，同时使该单发射线圈所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该单发射线圈所处控制结构上的主开关，对该单发射线圈进行开通供电。

4.根据权利要求1所述的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法，其特征在于:所述任意相邻双线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈在相邻的两个发射线圈范围内进行直线运动时，打开该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构的逆变器，然后打开该相邻的两个发射线圈各自所配置的短路跨接开关并选择闭合该相邻的两个发射线圈各自所配置的断路串联开关，同时使该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该相邻的两个发射线圈各自所处控制结构上的主开关，对该相邻的两个发射线圈进行开通供电；相邻的两个发射线圈均由独立的逆变器进行控制，方便通过逆变器调节耦合器阵列的电流相位，实现磁场的定向，加强预定方向的磁感应强度，减弱无关方向的磁感应强度。

5.根据权利要求1所述的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法，其特征在于：所述任意相邻四线圈耦合器供电控制方法为：当接收线圈在相邻的四个发射线圈范围内进行直线运动时，打开该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构的逆变器，然后打开该相邻的四个发射线圈各自所配置的短路跨接开关并选择闭合该相邻的两个发射线圈各自所配置的断路串联开关，同时使该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构上其它短路跨接开关保持闭合状态，闭合该相邻的四个发射线圈各自所处控制结构上的主开关，对该相邻的四个发射线圈进行开通供电；相邻的四个发射线圈均由独立的逆变器进行控制，方便通过逆变器调节耦合器阵列的电流相位，实现磁场的定向，调节磁场的方向，加强预定方向的磁感应强度，减弱无关方向的磁感应强度。

6.根据权利要求1所述的阵列式无线电能传输系统的阵列式耦合器控制结构的控制方法，其特征在于：依据切换前后发射线圈的不同，调整对应发射线圈的逆变器、主开关、断路串联开关、短路跨接开关的开合状态，在涉及到同一控制结构上发射线圈的切换时，需先关闭对应控制结构上的逆变器后，再进行开关操作，最后再打开对应控制结构上的逆变器。