[發(fā)明專利]一種多傳感器的無線電能傳輸裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210414422.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN102916500A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金亮;楊慶新;李勁松;張獻(xiàn);李陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J17/00
• 分類號(hào): H02J17/00;H02J7/02
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是使用共振式無線傳能的方法為多傳感器無線供電的裝置。

背景技術(shù)

在無損探傷行業(yè)，對(duì)于大的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，需要布置多傳感器實(shí)現(xiàn)缺陷的定位或者實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的供電方式-電纜電線，在多傳感器布置時(shí)、尤其是野外長(zhǎng)期檢測(cè)時(shí)顯得非常不便。目前，傳感器檢測(cè)信號(hào)的無線傳輸已廣泛應(yīng)用，因而研究如何就地供電并實(shí)現(xiàn)“無尾”傳感器顯得十分必要。

現(xiàn)在技術(shù)中常采用的是太陽(yáng)能局部供電系統(tǒng)，由一個(gè)太陽(yáng)能電源拖帶多傳感器，實(shí)質(zhì)上仍然是電纜連接供電。而每個(gè)傳感器均配置一套太陽(yáng)能電源從成本和可靠性角度均不合適

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：一種多傳感器的電能傳輸裝置提供一種簡(jiǎn)便、成本較低的多傳感器無線電能傳輸方式，實(shí)現(xiàn)“無尾”傳感器，為多傳感器在不宜拖帶電線的場(chǎng)合提供新穎的電能傳輸方式。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種多傳感器的無線電能傳輸裝置，是一種共振式無線電能傳輸方法實(shí)現(xiàn)多傳感器無線供電的裝置，其步驟是：一個(gè)電能發(fā)射線圈和多個(gè)電能接收線圈組成一發(fā)送、多接收的無線電能傳輸系統(tǒng)，每個(gè)傳感器配置一個(gè)接收線圈組成的電能接收電路；具體步驟是，將220V市電經(jīng)整流橋B1整流并經(jīng)濾波電容濾波為190V直流電，直流電經(jīng)逆變橋轉(zhuǎn)換為高頻交流電壓加載到電能發(fā)射線圈發(fā)射電能，接收線圈使用共振模式接收到的電能經(jīng)整流橋B2整流后使用8105三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，給鋰離子電池供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)多傳感器的無線供電。

上述一種多傳感器的無線電能傳輸裝置中，所述電能發(fā)射線圈和電能接收線圈均由一個(gè)單匝圓形線圈和一個(gè)多匝螺線管線圈組成的。

上述一種多傳感器的無線電能傳輸裝置中，所述高頻交流電壓為頻率1MHz、電壓輸出時(shí)間占工作時(shí)間比為10％的間斷脈沖方波。

上述一種多傳感器的無線電能傳輸裝置中，所述整流橋B1型號(hào)為KBPC3510，整流橋B2型號(hào)為db107，鋰離子電池的電壓為5.0V、容量為1000mAh。

上述一種多傳感器的無線電能傳輸裝置中，所述逆變橋由MOSFET?Q1、MOSFET?Q2、二極管D1、二極管D2、一個(gè)變壓器和一個(gè)諧振電容按下述電路連接構(gòu)成：MOSFET?Q1的集電極接190V直流電正極和D2的負(fù)極，MOSFET?Q1的發(fā)射極接二極管D1的負(fù)極和變壓器同向端1、MOSFET?Q1的門極通過信號(hào)線接信號(hào)產(chǎn)生器的信號(hào)輸出端1，MOSFET?Q2的集電極接二極管D2的正極和變壓器反向端1，MOSFET?Q2的發(fā)射極接190V直流電負(fù)極和D1的正極，MOSFET?Q2的門極通過信號(hào)線接信號(hào)產(chǎn)生器的信號(hào)輸出端2，變壓器反向端2接諧振電容一端，變壓器同向端2接電能發(fā)射線圈一端，諧振電容另一端接電能發(fā)射線圈另一端由此組成回路。

上述一種多傳感器的無線電能傳輸裝置中，所述逆變橋中的MOSFET型號(hào)為SPP11N60CFD，二極管型號(hào)為2CN3M，變壓器為用0.1mm漆包線繞制的40匝線圈和以Philips的TX36/23/15為磁芯的1∶1變壓器，諧振電容的額定電壓為400V和容量為2.2uF。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置中的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)：利用共振式無線電能傳輸實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的供電，達(dá)到“無尾”傳感器的目的。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置的顯著進(jìn)步是，①裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；②檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器布置方便靈活；③間斷脈沖工作模式有效地解決了工作中逆變器容易過熱的問題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置的操作流程示意框圖。

圖2是本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置的構(gòu)成示意框圖。

圖3是本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置的逆變橋的電路原理圖。

圖4是本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置的電能發(fā)射線圈和電能就收線圈的原理圖。

具體實(shí)施方式

圖1所示實(shí)施例表明，本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置的操作流程是：將220V市電經(jīng)整流橋B1整流并經(jīng)濾波電容濾波為190V直流電，直流電經(jīng)逆變橋轉(zhuǎn)換為高頻交流電壓加載到電能發(fā)射線圈發(fā)射電能，接收線圈使用共振模式接收到的電能經(jīng)整流橋B2整流后使用8105三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓，給鋰離子電池供電，實(shí)現(xiàn)對(duì)多傳感器的無線供電。

圖2所示實(shí)施例表明，本發(fā)明一種多傳感器的無線電能傳輸裝置由逆變橋、電能發(fā)射線圈、電能接收線圈和鋰離子電池構(gòu)成。