[發(fā)明專利]無線能量傳輸系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811292254.X
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109286249A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/90;H02J7/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 梁香美

本發(fā)明實施例提供的一種無線能量傳輸系統(tǒng)，屬于無線充電技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)通過判斷發(fā)射模塊和接收模塊的輸出功率是否達(dá)到最大值，在發(fā)射模塊和接收模塊的輸出功率均不達(dá)到所述最大值，即發(fā)射模塊與接收模塊之間不處于諧振狀態(tài)時，為了調(diào)節(jié)發(fā)射模塊與接收模塊之間重新處于諧振狀態(tài)，則第一控制電路同時控制高頻電源的電路頻率以及發(fā)射電路調(diào)節(jié)其電路頻率，與此同時第二控制電路控制接收電路調(diào)節(jié)其電路頻率，由此，通過同時調(diào)節(jié)高頻電源、發(fā)射電路以及接收電路三者的電路頻率，從而實現(xiàn)最大傳輸效率及最大傳輸功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線充電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無線能量傳 輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電子設(shè)備小型化、智能化的發(fā)展和新能源汽車的出現(xiàn)， 電子設(shè)備的充電接口雖然趨于統(tǒng)一，但是各種快充技術(shù)的出現(xiàn) 使得人們又面臨著充電插頭繁多、標(biāo)準(zhǔn)不一的困擾。此外，對 于外出旅行和工作的人來說，大量的電子設(shè)備對應(yīng)著大量的充 電器，為外出增加了更多的負(fù)擔(dān)。因此，無線能量傳輸技術(shù)應(yīng) 運(yùn)而生，是解決這一矛盾的最好方法。

無線能量傳輸技術(shù)，顧名思義即在不使用充電線的情形下使得電 能在空氣中傳輸。無線能量傳輸技術(shù)也稱為無線電能傳輸技術(shù)，其原 理是利用發(fā)射端交變電流產(chǎn)生的一個交變電磁場，然后利用電磁場在 接收端的電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生交變電流，如此有電生磁到磁生電就能夠 將電能由一端發(fā)射到另一端。

無線能量傳輸技術(shù)廣泛應(yīng)用的為磁耦合諧振式，磁耦合諧振式變 頻技術(shù)在當(dāng)前的研究中，還主要是以自調(diào)諧技術(shù)為主，這種方法雖然 打破了傳統(tǒng)上頻率固定調(diào)諧的桎梏，解決了頻率失諧問題；但是其頻 率跟蹤調(diào)諧的本質(zhì)仍然是阻抗匹配，這種方法在實際電路中由于工作 時長、電路連接和頻率高低等問題容易引起導(dǎo)線寄生電容、寄生電感 的變化，調(diào)諧精度很低，因此無法完全克服交叉耦合現(xiàn)象引起的頻率 漂移，也就是無法保證傳輸效率和傳輸功率都最大化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無線能量傳輸系統(tǒng)，其能夠改善上述 問題。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種無線能量傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述無線能量傳輸系統(tǒng)包 括發(fā)射模塊和接收模塊，所述發(fā)射模塊包括發(fā)射電路、高頻電源、第 一電流電壓采集電路以及第一控制電路，所述接收模塊包括接收電 路、第二電流電壓采集電路以及第二控制電路，所述發(fā)射電路與所述 高頻電源連接，所述高頻電源與所述第一控制電路連接，所述第一電 流電壓采集電路與所述發(fā)射電路連接，所述發(fā)射電路與所述接收電路 無線連接，所述第一控制電路與所述第二控制電路無線連接，所述接 收電路與所述第二電流電壓采集電路連接，所述第二控制電路與所述 第二電流電壓采集電路連接；

所述第二電流電壓采集電路采集所述接收模塊的第二電流和第 二電壓，并根據(jù)所述第二電流與所述第二電壓計算獲得所述接收模塊 當(dāng)前時刻的輸出功率，且在判斷所述接收模塊當(dāng)前時刻的輸出功率小 于所述當(dāng)前時刻以前的前一時刻的輸出功率時，發(fā)送第一調(diào)節(jié)指令至 所述第二控制電路；

所述第二控制電路根據(jù)所述第一調(diào)節(jié)指令控制所述接收模塊調(diào) 節(jié)其電路頻率，以使所述接收模塊的輸出功率達(dá)到最大值；

所述第二控制電路根據(jù)所述第一調(diào)節(jié)指令向所述第一控制電路 發(fā)送控制指令；

所述第一控制電路根據(jù)所述控制指令控制所述第一電流電壓采 集電路采集所述發(fā)射模塊的第一電流和第一電壓；

所述第一電流電壓采集電路根據(jù)所述第一電流與所述第一電壓 計算獲得所述發(fā)射模塊的輸出功率，且在判斷所述發(fā)射模塊的輸出功 率小于所述最大值時，發(fā)送第二調(diào)節(jié)指令至所述第一控制電路；

所述第一控制電路根據(jù)所述第二調(diào)節(jié)指令控制所述高頻電源調(diào) 節(jié)其電路頻率以及控制所述發(fā)射電路調(diào)節(jié)其電路頻率，以使所述發(fā)射 模塊的輸出功率達(dá)到所述最大值。