[發明專利]一種無線充電測量系統

在審

• 申請號: 201710349809.9
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107134859A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 王軍華;代中余;方支劍
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/80
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 彭艷君

技術領域

本發明屬于無線供電技術領域，尤其涉及一種無線充電測量系統。

背景技術

測量系統是用來對被測特性定量測量或定性評價的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環境和假設的集合，用于獲得測量結果的整個過程。通常的測量系統應包含傳感器、測量放大器和記錄器三個部分。如果選擇不同的傳感器，如選用溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器等等、就變成了不同用途的測量系統。

由于測量系統工作的環境往往比較復雜，因此面向具體的加工環境，要盡量保證測量儀表工作的可靠性、安全性。而供配電模塊是測量系統正常工作的能量來源和基本保障，其可靠性和穩定性直接影響試驗參數測量的準確度以及測量系統的綜合性能。

傳統的測量系統采用的是有線充電的方式，有線充電存在諸多缺點，例如充電線的存在造成的移動充電接口裸露、充電對象數量受到接口的限制、充電器輸出高電壓，充電插頭在插拔過程中存在著發熱、產生接觸火花、漏電等安全隱患，靈活性差、外形不美觀。

相對于有線充電，無線充電具體諸多優點，例如充電方式智能便捷，還有安全性的優勢，它可以在特殊環境下使用，因為在無線充電的過程中不需要有金屬的物理連接，因此無線充電技術特別適用于工作在特殊環境的設備進行安全供電，比如易燃易爆環境或者潮濕環境，這對于一些處于特殊工作環境的測量系統起到了有益的作用。

供配電模塊貫穿整個測量系統，是測量系統正常工作的前提和基礎。在無線供電過程中,發射線圈回路與接收線圈回路具有相同的運行頻率。但在實際系統中，負載發生變化時會引起初級回路的共振頻率發生變化使得整個發射線圈回路的阻抗性質發生了變化，同時接收線圈回路的品質因數發生改變使得系統不能以最大效率進行傳輸,嚴重時甚至會影響系統的穩定運行。事實上，作為一種無線充電測量系統的負載往往具有很大的隨機性，這就不能保證最大傳輸功率效率和系統工作穩定。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠實時監測測量系統的負載的變化情況，調節共振頻率，從而提高測量系統的穩定性，保證最大傳輸功率效率的無線充電測量系統。適合應用在工作時間長、環境惡劣、溫度變化范圍大的不同工作環境的測量系統中的無線充電系統，同時還可進行自適應調節電能發送功率，節省電能，并減少對電壓波動設備產生潛在的影響與損害。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種無線充電測量系統，包括電磁場發射單元、電磁場接收單元、數據采編記錄器、共振磁耦合無線電能傳輸模塊、負載檢測模塊、動態調諧模塊、計算機處理中心和通信模塊；電磁發射單元分別與共振磁耦合無線電能傳輸模塊和動態調諧模塊相連；電磁場接收單元分別與數據采編記錄器和傳感器網相連，傳感器網分別與數據采編記錄器和負載檢測模塊相連；計算機處理中心通過通信模塊分別與數據采編記錄器、負載檢測模塊進行信息傳遞；電磁場接收單元與電磁場發射單元通過電磁場進行能量傳遞。

在上述的無線充電測量系統中，共振磁耦合無線電能傳輸模塊包括電源模塊和功率變換模塊。

在上述的無線充電測量系統中，通信模塊采用超寬帶或藍牙方式進行無線通信。

在上述的無線充電測量系統中，電磁場接收單元的接收線圈回路接有采樣電阻。

在上述的無線充電測量系統中，電磁場發射單元的發射線圈回路接有采樣電阻。

在上述的無線充電測量系統中，功率變換模塊包括整流濾波模塊和功率振蕩模塊。

本發明的有益效果是：

1、具有較高的可靠性及安全性，適于應用在工作時間長、環境惡劣、溫度變化范圍大等不同工作環境的測量系統中。

2、能夠實時監測測量系統的負載變化，調節共振頻率，提高了測量系統工作頻率穩定性，保證最大傳輸功率效率。

3、可進行自適應調節電能發送功率，節省了電能，并減少對電壓波動設備產生潛在的影響與損害。

4、適用的測量系統功能范圍廣，可以記錄系統工作過程中的溫度、濕度、過載、振動、沖擊、壓力等參數以及數字量信號。

5、在工作過程中電磁輻射影響小，無有害氣體排放，市場前景廣闊。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的整體結構示意圖；

圖2是本發明一個實施例的共振磁耦合無線電能傳輸模塊結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。