[發明專利]原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置

有效

• 申請號: 201310329491.X
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103346628A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 朱春波;張劍韜;宋凱;魏國;逯仁貴
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

技術領域

本發明涉及一種原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置，屬于無線能量傳輸領域。

背景技術

無線能量傳輸克服了傳統有線插拔式充電帶來的不安全、易老化、不便捷等問題。無線能量傳輸具有廣泛應用，如在電動汽車電池充電，家電充電，智能搬運車等領域的應用大大提高了自動化智能化水平。

隨著無線能量傳輸技術的發展，多負載無線能量傳輸系統，即單能量發射端和多能量接收端系統可滿足對多個負載充電的需求。然而，根據諧振原理可知，當能量發射端和能量接收端電路固定時，諧振頻率隨之固定，如何實現固定的結構選擇性的給指定需要充電的負載充電是一個亟待解決的問題。

因此，有必要提供一種改進的系統和方法來解決上述技術問題。

發明內容

本發明目的是為了解決現有的固定結構只能選擇性的給指定需要充電的負載充電的問題，提供了一種原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置。

本發明所述原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置，它包括能量發射裝置和N個能量接收裝置，能量發射裝置的電信號輸入端用于連接外部供電電源，N個能量接收裝置的電信號輸出端分別連接N個負載的電信號輸入端，能量發射裝置和N個能量接收裝置通過耦合方式無線連接；

所述能量發射裝置包括發射端變換器和無線能量發射電路，發射端變換器的電信號輸入端用于連接外部供電電源，發射端變換器的電信號輸出端連接無線能量發射電路的電信號輸入端；

所述每個能量接收裝置包括無線能量接收模塊和接收端變換器，無線能量接收模塊的電信號輸出端連接接收端變換器的電信號輸入端，接收端變換器的電信號輸出端連接負載的電信號輸入端；

所述無線能量發射電路包括電容裝置和電感裝置，電容裝置和電感裝置串聯連接在無線能量發射電路的電信號輸入端上；

所述電容裝置包括支路選擇器和電容控制電路，支路選擇器與電容控制電路串聯連接在電容裝置的電信號輸入端上，所述電容控制電路包括N條電容支路，所述N條電容支路并聯。

本發明所述原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置，它包括能量發射裝置和N個能量接收裝置，能量發射裝置的電信號輸入端用于連接外部供電電源，N個能量接收裝置的電信號輸出端分別連接N個負載的電信號輸入端，能量發射裝置和N個能量接收裝置通過耦合方式無線連接；

所述能量發射裝置包括發射端變換器和無線能量發射電路，發射端變換器的電信號輸入端用于連接外部供電電源，發射端變換器的電信號輸出端連接無線能量發射電路的電信號輸入端；

所述每個能量接收裝置包括無線能量接收模塊和接收端變換器，無線能量接收模塊的電信號輸出端連接接收端變換器的電信號輸入端，接收端變換器的電信號輸出端連接負載的電信號輸入端；

所述無線能量發射電路包括電容裝置和電感裝置，電容裝置和電感裝置串聯連接在無線能量發射電路的電信號輸入端上；

所述電容裝置包括N條電容支路，N條電容支路并聯連接在電容裝置的電信號輸入端上，每條電容支路包括一個開關和多個電容，所述開關和電容串聯。

本發明所述的原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置與傳統的無線能量傳輸系統相比，將選頻充電方法加入到了多負載充電裝置中。通過調節無線能量發射端的發射端諧振頻率，即電容裝置的電容大小來改變發射端諧振頻率，以調節發射端諧振頻率與所需被充電的負載對應的接收端諧振頻率大致相等，從而實現對所需負載進行充電。并且，根據接收端諧振頻率來選擇提供給發射端變換器的開關信號的工作頻率，以實現高效充電。該原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置可選擇性給所需充電負載進行高效充電。

附圖說明

圖1是本發明所述原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置的電路結構示意圖；

圖2是本發明所述能量發射裝置的電容裝置電路結構示意圖；

圖3是本發明所述原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置的另一種電路結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述原端電容選頻的多負載無線能量傳輸裝置，它包括能量發射裝置1和N個能量接收裝置2，能量發射裝置1的電信號輸入端用于連接外部供電電源3，N個能量接收裝置2的電信號輸出端分別連接N個負載4的電信號輸入端，能量發射裝置1和N個能量接收裝置2通過耦合方式無線連接；