[實(shí)用新型]小功率中距離磁耦合無(wú)線電能傳輸裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720039511.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN206452187U
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉萬(wàn)榮;劉劍華;馮書兵;孟青;吳增明;牛永江;常愛軍;李繼偉;劉文海;康文豪;任海泉;張曼靖;李曉東;許超;馬旭;賀國(guó)陽(yáng);邢偉;王超;程一峰;閆翔宇;董嚴(yán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司王莊煤礦
• 主分類號(hào): H02J50/12
• 分類號(hào): H02J50/12;H04B5/00
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)14110
• 代理人: 王瑞玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無(wú)線電能傳輸裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小功率中距離磁耦合無(wú)線電能傳輸裝置及其調(diào)諧方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在生活中充滿了電線，尤其是手機(jī)的數(shù)據(jù)線，而且數(shù)據(jù)線長(zhǎng)時(shí)間用還容易斷，從而造成的極大的資源浪費(fèi)。無(wú)線電能傳輸是一種通過(guò)空間電磁場(chǎng)耦合進(jìn)行電能傳輸?shù)募夹g(shù)，其主要優(yōu)點(diǎn)是不需要插拔，使用簡(jiǎn)單方便；不會(huì)產(chǎn)生電火花，可以在易燃易爆的工業(yè)環(huán)境中使用；可以在水中進(jìn)行能量傳輸，可以應(yīng)用到海洋裝備等水下應(yīng)用中。伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，無(wú)線電能傳輸技術(shù)越來(lái)越備受關(guān)注，而在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上小功率的無(wú)線電能傳輸裝置普遍效率偏低，電路有時(shí)也不是很穩(wěn)定，這極大的增加了損耗，反而得不償失。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種小功率中距離磁耦合無(wú)線電能傳輸?shù)难b置。使用本實(shí)用新型，只需較少且常見的較為便宜的電器元件焊接到電路中及諧振調(diào)試即可，具有容易推廣的優(yōu)勢(shì)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種小功率中距離磁耦合無(wú)線電能傳輸裝置，包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端包括直流電源、全橋逆變電路、升壓電路、發(fā)射線圈、第一諧振電容，驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射端單片機(jī)，所述接收端包括接收線圈、第二諧振電容，整流濾波電路、電流檢測(cè)電路、以及接收端單片機(jī)；所述直流電源的輸出端經(jīng)所述升壓電路后，與所述全橋逆變電路的直流輸入端連接，所述發(fā)射端單片機(jī)的信號(hào)輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述全橋逆變電路的信號(hào)輸入端連接，所述全橋逆變電路的交流輸出端串接所述發(fā)射線圈和第一諧振電容；所述整流濾波電路的交流輸入端串接接收線圈和第二諧振電容，所述整流濾波電路的直流輸出端外接負(fù)載，電流檢測(cè)電路的信號(hào)采集端與負(fù)載電阻連接，信號(hào)輸出端與接收端單片機(jī)連接，電流檢測(cè)電路用于檢測(cè)負(fù)載電阻的電流值并輸出到接收端單片機(jī)；所述發(fā)射端單片機(jī)用于根據(jù)所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)到的電流值，調(diào)整輸出到驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)頻率和占空比。

所述升壓電路包括場(chǎng)效應(yīng)管V1、二極管D1、電阻R1和滑動(dòng)變阻器RX，直流電源的正端經(jīng)電阻R1、二極管D1和滑動(dòng)變阻器RX后與地連接，場(chǎng)效應(yīng)管V1的漏極與二極管D1的陽(yáng)極連接，場(chǎng)效應(yīng)管V1的源極接地，場(chǎng)效應(yīng)管V1的柵極與發(fā)射端單片機(jī)的信號(hào)輸出端連接。

所述驅(qū)動(dòng)電路包括第一IR2110驅(qū)動(dòng)器、第二IR2110驅(qū)動(dòng)器、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9；所述全橋逆變電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、場(chǎng)效應(yīng)管Q3、場(chǎng)效應(yīng)管Q4，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極和場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極連接后與滑動(dòng)變阻器RX的一端連接，場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極和場(chǎng)效應(yīng)管Q4的源極連接后與滑動(dòng)變阻器RX的另一端連接，場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極與場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極連接后與所述第二IR2110驅(qū)動(dòng)器的VS輸出端連接，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極與場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極連接后與所述第一IR2110驅(qū)動(dòng)器的VS輸出端連接；所述第一IR2110驅(qū)動(dòng)器的HO輸出端經(jīng)電阻R2后與場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極連接，所述第一IR2110驅(qū)動(dòng)器的LO輸出端經(jīng)電阻R3后與場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極連接，所述第二IR2110驅(qū)動(dòng)器的HO輸出端經(jīng)電阻R4后與場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極連接，所述第二IR2110驅(qū)動(dòng)器的LO輸出端經(jīng)電阻R5后與場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極連接；二極管D2與電阻R6串聯(lián)后并聯(lián)在電阻R2的兩端，二極管D3與電阻R7串聯(lián)后并聯(lián)在電阻R3的兩端；二極管D4與電阻R8串聯(lián)后并聯(lián)在電阻R4的兩端；二極管D5與電阻R9串聯(lián)后并聯(lián)在電阻R5的兩端，二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5的陰極連接在靠近驅(qū)動(dòng)電路的一端。

所述第一諧振電容與發(fā)射線圈串聯(lián)后，一端連接在所述場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極與場(chǎng)效應(yīng)管3的漏極之間，另一端連接在所述場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極與場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極之間。

所述的一種小功率中距離磁耦合無(wú)線電能傳輸裝置，還包括與接收端單片機(jī)連接的顯示器，所述整流濾波電路包括全橋整流電路和濾波電路，所述電流檢測(cè)電路包括電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13和運(yùn)算放大器V2，所述整流濾波電路的直流輸出正端經(jīng)負(fù)載電阻R、電阻R10后與所述整流濾波電路的直流輸出負(fù)端連接，電阻R11的一端連接在負(fù)載電阻R和電阻R10之間，另一端與運(yùn)算放大器V2的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器V2的反向輸入端經(jīng)電阻R12接地，運(yùn)算放大器V2的輸出端經(jīng)電阻R13后與接收端單片機(jī)的信號(hào)輸入端連接，顯示器用于顯示電流值。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：