[發(fā)明專利]一種功率可調(diào)式無線供電裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310180582.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN103248135A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋爭(zhēng)光;張獻(xiàn);蔡昌松;曾明敏;鄧雙凡;李勁松
• 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
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

無線電能傳輸技術(shù)是目前電氣工程領(lǐng)域最為活躍的熱點(diǎn)研究方向之一，是集基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究為一體的前沿課題，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界探索的一個(gè)多學(xué)科強(qiáng)交叉的新的研究領(lǐng)域，涵蓋電磁場(chǎng)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)、控制技術(shù)、物理學(xué)、材料學(xué)、信息技術(shù)等諸多技術(shù)領(lǐng)域。采用無線供電方式能夠有效克服電線連接方式存在的各類缺陷，實(shí)現(xiàn)電子電器的自由供電，具有重要的應(yīng)用預(yù)期和廣闊的發(fā)展前景。

本發(fā)明涉及一種功率可調(diào)式無線供電裝置，特別是涉及一種功率可調(diào)、使用方便、系統(tǒng)便捷、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠的無線電能傳輸技術(shù)，為無線電能傳輸技術(shù)提供了具體實(shí)在的技術(shù)模型。

背景技術(shù)

無線電能傳輸技術(shù)大致可分為三種：第一種為感應(yīng)耦合式電能傳輸，它利用松耦合變壓器原理進(jìn)行傳能，發(fā)射端與接收端一般存在降低回路磁阻的鐵心裝置。第二種為電磁耦合諧振式電能傳輸，通過高品質(zhì)因數(shù)的諧振器上電感與分布式電容發(fā)生諧振傳輸能量。第三種為電磁輻射式電能傳輸，在該技術(shù)中電能被轉(zhuǎn)換為微波形式，傳輸距離超過數(shù)千米，可實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)程傳送。其中電磁耦合諧振技術(shù)利用非輻射電磁場(chǎng)近場(chǎng)區(qū)域完成電能傳輸，一方面較之電磁感應(yīng)式傳能，在傳輸距離上有了很大的擴(kuò)展；另一方面相比電磁輻射式傳能，近場(chǎng)區(qū)域能量具有非輻射的特點(diǎn)，該技術(shù)有較好的安全性，因此目前得到很大的關(guān)注和研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出了一種功率可調(diào)、使用方便，系統(tǒng)便捷、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠的無線電能傳輸裝置，避免了傳統(tǒng)電能傳輸方式中裸露導(dǎo)體的存在和接觸火花的產(chǎn)生，克服了傳統(tǒng)電能傳輸方式在一些特殊環(huán)境如易燃易爆、水下等場(chǎng)合存在的弊端，為無線電能傳輸技術(shù)提供了具體實(shí)在的技術(shù)模型。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：電源單元2，用于向功率發(fā)射電路3提供四路不同的輸入功率；功率發(fā)射電路3，將電源單元2輸入的功率振蕩為高頻電磁波并發(fā)射出去；發(fā)射功率表4，測(cè)量并顯示功率發(fā)射電路3的實(shí)時(shí)功率；發(fā)射端PCB板1，為電源單元2、功率發(fā)射電路3、發(fā)射功率表4構(gòu)建可靠的電路連接；功率接收電路6，接收功率發(fā)射電路3發(fā)射出的能量；整流穩(wěn)壓模塊8，用于將接收的能量整流穩(wěn)壓成恒定的直流電，并向負(fù)載9供電；接收功率表4，測(cè)量并顯示整流穩(wěn)壓模塊8的實(shí)時(shí)功率；負(fù)載9，用于直觀地體現(xiàn)所接收的能量；接收端PCB板5，為功率接收電路6、整流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、負(fù)載9構(gòu)建可靠地電路連接。

四選一電源開關(guān)25有4個(gè)接入端252、253、254及255和1個(gè)接出端251，四選一電源開關(guān)25的內(nèi)部可通過旋鈕選擇接出端連接的一定厚度的彈片與4個(gè)接入端連接的一定厚度的彈片中的一個(gè)連接，彈片上鍍有一層銀，減少接觸電阻損耗。

功率接收電路6通過諧波電容61和電磁接收線圈62產(chǎn)生振蕩，并使其振蕩頻率與功率發(fā)射電路3所產(chǎn)生的高頻振蕩電磁場(chǎng)頻率相匹配，從而使得能量傳輸效率最大，接收端可以獲得最大的電功率。

整流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?包括整流與穩(wěn)壓兩個(gè)部分，整流部分由半波整流橋構(gòu)成，用于將功率接收電路6所接收的高頻振蕩交流電整流為幅值波動(dòng)較小的直流電；穩(wěn)壓部分進(jìn)一步將幅值波動(dòng)較小的直流電穩(wěn)壓成幅值恒定的直流電，以供負(fù)載9正常工作。

本發(fā)明一種功率可調(diào)式無線供電裝置，是采用功率可調(diào)的電源單元、功率發(fā)射電路、發(fā)射功率表等組成的無線供電裝置，將這些元器件合理有效的焊在發(fā)射端與接收端PCB板上，提高了無線供

電裝置空間資源利用率，可以實(shí)現(xiàn)一定距離的無線傳電功能。該無線供電裝置功率可調(diào)、使用方便、系統(tǒng)便捷、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，為無線輸電技術(shù)教學(xué)提供了具體實(shí)在的技術(shù)模型。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2是四選一電源開關(guān)25的結(jié)構(gòu)圖；

圖3功率接收電路3的工作原理圖；

圖4是整流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?的結(jié)構(gòu)圖。

其中：

1：發(fā)射端PCB板?????????????????????????22：12V電源

2：電源單元????????????????????????????23：18V電源

3：功率發(fā)射電路????????????????????????24：24V電源

4：發(fā)射功率表??????????????????????????25：四選一電源開關(guān)

5：接收端PCB板?????????????????????????251：四選一電源開關(guān)接出端

6：功率接收電路????????????????????????252：5V電源開關(guān)接入端