本发明涉及无线电能传输，特别是cpt无线传能高次谐波滤波器及基于此的cpt无线传能系统。
背景技术：
1、逆变器是将直流电(dc)转换为交流电(ac)的关键设备，广泛应用于电力电子、可再生能源系统、电动汽车、家用电器、工业自动化和通信设备等领域。在电力电子设备中，逆变器的性能直接影响系统的效率和可靠性，因此逆变器的效率和性能至关重要，直接关系到能源利用效率和设备运行的稳定性。因此开发高效、低损耗的逆变技术一直是电力电子领域的重要研究方向。随着能源需求的增加和环保意识的提升，逆变器技术不断发展，以满足高效、环保和可持续发展的要求。特别是在可再生能源系统中，如太阳能发电和风能发电，逆变器的高效转换能力能够显著提高整个系统的发电效率，降低能源损耗，促进清洁能源的普及。
2、在众多逆变技术中，class ef逆变器因其高效率和优越的开关特性，近年来受到广泛关注。class ef逆变器结合了class e和class f逆变器的优点，通过精确的谐振和滤波设计，实现了零电压开关(zvs)和零电流开关(zcs)，从而显著降低了开关损耗，提高了整体效率。
3、class e逆变器通过谐振电路实现zvs，在开关导通时，电压接近于零，从而减少了开关损耗。class e逆变器的基本原理是通过设计谐振电路，使开关管在导通和关断的瞬间，电压和电流的乘积最小，以此实现低损耗开关。然而，class e逆变器在高频应用中存在谐波抑制不足的问题。高次谐波的存在会影响输出电压的波形质量，并产生电磁干扰(emi)，降低系统的整体效率。
4、class f逆变器通过在开关两端并联谐振电路实现zcs，电流在开关关闭时接近于零，同样降低了开关损耗。class f逆变器的设计思想是利用谐振网络在基频和特定高次谐波处提供高阻抗，使开关管在这些频率下的电流为零。虽然class f逆变器具有优越的开关性能和较高的效率，但其电路设计复杂且成本较高。
5、为了克服class e和class f逆变器的不足，class ef逆变器结合了两者的优点，通过适当设计谐振电路和滤波网络，实现了高效率和高功率密度。class ef逆变器通过在谐振电路中引入适当的谐波控制，使开关管在开关过程中实现zvs和zcs。这种设计不仅减少了开关损耗，还有效抑制了高次谐波，改善了输出电压波形的质量，降低了emi。
6、但在cpt无线传能技术直接应用class ef逆变器时，线路中仍存在较为明显的谐波，特别是2、3、4、5次谐波，降低了谐振频率的稳定性，使得系统的设计和调试过程更复杂，无法有效管理热量和抑制电磁干扰。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明所要解决的问题在于如何滤除应用class ef逆变器的cpt无线传能系统中的高次谐波。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
4、第一方面，本发明实施例提供了cpt无线传能高次谐波滤波器，其包括，cpt无线传能高次谐波滤波器连接于cpt无线传能class ef逆变器与cpt无线传能发射端补偿网络之间，包括1个以上谐波滤波电路；每个所述谐波滤波电路包括一个滤波电感和滤波电容；所述滤波电感的一端连接cpt无线传能class ef逆变器中mos管的漏极和cpt无线传能发射端补偿网络的输入端；所述滤波电感的另一端连接所述滤波电容的一端，所述滤波电容的另一端接地。
5、作为本发明所述cpt无线传能高次谐波滤波器的一种优选方案，其中：多个所述谐波滤波电路的滤波频率根据cpt无线传能的除基波以外的多个谐波频率进行一一对应。
6、作为本发明所述cpt无线传能高次谐波滤波器的一种优选方案，其中：所述cpt无线传能高次谐波滤波器包括多个谐波滤波电路，包括二次谐波滤波电路、三次谐波滤波电路、四次谐波滤波电路、五次谐波滤波电路以及六次谐波滤波电路；分别用于滤除无线传能线路中的二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波以及六次谐波。
7、第二方面，本发明实施例提供了cpt无线传能系统，其包括。
8、电能发射端、cpt耦合机构和电能接收端；所述电能发射端包括直流电源、cpt无线传能class ef逆变器、cpt无线传能高次谐波滤波器以及发射端补偿网络；所述cpt耦合机构包括一对发射极板、一对接收极板连接在一对发射极板之间的电感l10和连接在一对接收极板之间的电感l11，电感l10和电感l11接地；所述电能接收端包括串联的二极管d和负载r以及与负载r并联的电容c10。
9、作为本发明所述cpt无线传能系统的一种优选方案，其中：所述cpt无线传能classef逆变器包括mos管、电感l1、电感l3以及栅极驱动电路；所述电感l1串联在直流电源和mos管的漏极之间；所述电感l3连接在mos管的源极和地之间；所述栅极驱动电路连接mos管的栅极。
10、作为本发明所述cpt无线传能系统的一种优选方案，其中：所述发射端补偿网络包括顺序串联在mos管的漏极和cpt耦合机构之间的电容c7和电感l9，以及连接在mos管的漏极和地之间的电容c6。
11、作为本发明所述cpt无线传能系统的一种优选方案，其中：通过调节所述电感l10和所述电容c7，使得所述mos管满足zvs。
12、作为本发明所述cpt无线传能系统的一种优选方案，其中：所述栅极驱动电路包括激励电源以及连接在所述激励电源与所述mos管的栅极之间的电感l2。
13、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第二方面所述的cpt无线传能系统的步骤。
14、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明第二方面所述的cpt无线传能系统的步骤。
15、本发明有益效果为：本发明提供的cpt无线传能高次谐波滤波器及基于此的cpt无线传能系统，在cpt无线传能class ef逆变器与cpt无线传能发射端补偿网络之间设置多个用于滤除应用class ef逆变器的cpt无线传能系统中的高次谐波的谐波滤波电路，每个谐波滤波电路的滤波频率根据cpt无线传能的除基波以外的多个谐波频率进行一对一设置，即每个谐波滤波电路滤除一种高次谐波，从而根据实际滤波需求设置多个谐波滤波电路，以对cpt无线传能系统中的2次及以上谐波进行有效抑制，提高谐波抑制能力，减少滤波器元件的尺寸，增强谐振频率的稳定性，简化设计和调试过程，并有效管理热量和抑制电磁干扰，从而显著提升逆变器的性能和应用范围。
1.cpt无线传能高次谐波滤波器，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的cpt无线传能高次谐波滤波器，其特征在于：多个所述谐波滤波电路的滤波频率根据cpt无线传能的除基波以外的多个谐波频率进行一一对应。
3.如权利要求2所述的cpt无线传能高次谐波滤波器，其特征在于：所述cpt无线传能高次谐波滤波器包括多个谐波滤波电路，包括二次谐波滤波电路、三次谐波滤波电路、四次谐波滤波电路、五次谐波滤波电路以及六次谐波滤波电路；分别用于滤除无线传能线路中的二次谐波、三次谐波、四次谐波、五次谐波以及六次谐波。
4.cpt无线传能系统，基于权利要求1～3任一所述的cpt无线传能高次谐波滤波器，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的cpt无线传能系统，其特征在于：所述cpt无线传能class ef逆变器包括mos管、电感l1、电感l3以及栅极驱动电路；
6.如权利要求5所述的cpt无线传能系统，其特征在于：所述发射端补偿网络包括顺序串联在mos管的漏极和cpt耦合机构之间的电容c7和电感l9，以及连接在mos管的漏极和地之间的电容c6。
7.如权利要求6所述的cpt无线传能系统，其特征在于：通过调节所述电感l10和所述电容c7，使得所述mos管满足zvs。
8.如权利要求6所述的cpt无线传能系统，其特征在于：所述栅极驱动电路包括激励电源以及连接在所述激励电源与所述mos管的栅极之间的电感l2。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求4～8任一所述的cpt无线传能系统的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求4～8任一所述的cpt无线传能系统的步骤。
