[發(fā)明專利]一種無線電能傳輸系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310008281.0
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103094996A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 李鵬
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

1.一種無線電能傳輸系統(tǒng)，包括：

一發(fā)射端整流濾波電路模塊，用于將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)變成為直流電；

一發(fā)射端逆變電路模塊，用于將所述直流電轉(zhuǎn)變成高頻交流電；

一發(fā)射線圈，能夠在高頻交流電的激勵下產(chǎn)生高頻交變電磁場；

一發(fā)射端控制電路模塊，用于控制所述發(fā)射端整流濾波電路模塊、所述發(fā)射端逆變電路模塊的工作狀態(tài)；

一接收線圈，與所述發(fā)射線圈互感，所述高頻交變電磁場使得所述接收線圈產(chǎn)生與所述發(fā)射線圈中的高頻交流電工作頻率相同的高頻交流電；

一接收端整流濾波電路模塊，用于將所述接收線圈中的高頻交流電轉(zhuǎn)變成直流電；

一負(fù)載電路模塊，用于接收所述直流電并正常工作；

一接收端控制電路模塊，用于控制所述負(fù)載電路模塊的工作狀態(tài)；

其中，所述發(fā)射端整流濾波電路模塊通過所述發(fā)射端逆變電路模塊連接至所述發(fā)射線圈；所述負(fù)載電路模塊通過所述接收端整流濾波電路模塊連接至所述接收線圈；所述發(fā)射端控制電路模塊分別連接至所述發(fā)射端整流濾波電路模塊、所述發(fā)射端逆變電路模塊；所述接收端控制電路模塊連接至負(fù)載電路模塊；

其特征在于，還包括一電流采樣電路模塊，連接至所述發(fā)射線圈的兩端，用于實時采樣所述發(fā)射線圈的電流；所述電流采樣電路模塊連接至所述發(fā)射端控制電路模塊，將所述電流傳送至所述發(fā)射端控制電路模塊。

2.如權(quán)利要求1所述的一種無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射線圈和所述接收線圈形成一諧振系統(tǒng)，所述發(fā)射線圈內(nèi)的電流為諧振系統(tǒng)的諧振電流，其電流幅值隨所述負(fù)載電路模塊的功率單調(diào)變化，可以反映負(fù)載的不同的工作狀態(tài)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述工作狀態(tài)包括待機狀態(tài)、啟動狀態(tài)以及檔位狀態(tài)。

4.一種無線電能傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括如下步驟：

1）所述發(fā)射端控制電路模塊控制發(fā)射端整流濾波電路模塊、所述發(fā)射端逆變電路模塊連通，在所述發(fā)射線圈中產(chǎn)生高頻交流電；?

2）所述發(fā)射線圈在所述高頻交流電激勵下產(chǎn)生高頻交變電磁場；

3）所述高頻交變電磁場使得所述接收線圈產(chǎn)生與所述發(fā)射線圈中的高頻交流電工作頻率相同的高頻交流電；

4）所述接收端整流濾波電路模塊將所述接收線圈中的高頻交流電轉(zhuǎn)變成直流電，為接收端負(fù)載供電；

5）所述負(fù)載電路模塊接收所述直流電并正常工作；

其特征在于，在步驟2）和步驟3）之間還包括安全負(fù)載檢測過程，所述安全負(fù)載檢測過程具體包括如下步驟：

6）所述接收端控制電路模塊連續(xù)在一個以上的狀態(tài)切換周期內(nèi)依次切換所述負(fù)載電路模塊的負(fù)載工作狀態(tài)，使得所述負(fù)載電路模塊產(chǎn)生功率變化；

7）所述電流采樣電路模塊采集所述發(fā)射線圈的諧振電流并傳送至所述發(fā)射端控制電路模塊；

8）所述發(fā)射端控制電路模塊將所述發(fā)射線圈電流與所述發(fā)射端控制電路模塊預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電流作對比，判斷在任一時間點所述發(fā)射線圈電流值是否等同于對應(yīng)該時間點的所述標(biāo)準(zhǔn)電流值；若是，返回步驟3）；若否，執(zhí)行步驟9）；?

9）所述發(fā)射端控制電路模塊發(fā)出指令切斷發(fā)射端整流濾波電路模塊、發(fā)射端逆變電路模塊。

5.如權(quán)利要求4所述的一種無線電能傳輸系統(tǒng)的安全負(fù)載識別方法，其特征在于，所述發(fā)射端控制電路模塊預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電流值為所述發(fā)射線圈在預(yù)先設(shè)定的負(fù)載工作狀態(tài)下產(chǎn)生的交變電流值。

6.如權(quán)利要求4所述的一種無線電能傳輸系統(tǒng)的安全負(fù)載識別方法，其特征在于，所述負(fù)載電路模塊只具有2種負(fù)載狀態(tài)，一狀態(tài)切換周期包括一待機狀態(tài)和一啟動狀態(tài)，所述接收端控制電路模塊在連續(xù)2~3個狀態(tài)切換周期內(nèi)動態(tài)切換所述負(fù)載電路模塊的負(fù)載工作狀態(tài)，所述待機狀態(tài)或所述啟動狀態(tài)持續(xù)10-1000毫秒。

7.如權(quán)利要求4所述的一種無線電能傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述負(fù)載電路模塊具有3種以上負(fù)載狀態(tài)，一狀態(tài)切換周期包括一待機狀態(tài)、一啟動狀態(tài)以及一檔位狀態(tài)，所述接收端控制電路模塊在1個狀態(tài)切換周期內(nèi)動態(tài)切換所述負(fù)載電路模塊的負(fù)載狀態(tài)，所述待機狀態(tài)、所述啟動開狀態(tài)或所述檔位狀態(tài)持續(xù)10-1000毫秒。