[實用新型]一種自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置

有效

• 申請號: 202020451543.6
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN212033840U
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 趙晉斌;吳月寶;張少騰;張俊偉;毛玲
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 宋華

1.一種自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：包括，

反射系數檢測單元(100)，其包括雙向耦合器(101)和檢測器(102)，所述雙向耦合器(101)與所述檢測器(102)通過控制信號線連接；

控制單元(200)，其通過控制信號線與所述檢測器(102)連接；

阻抗匹配單元(300)，其通過控制信號線與所述控制單元(200)連接并且通過電路與所述雙向耦合器(101)連接；

發射單元(400)，其通過控制信號線與所述控制單元(200)連接并且通過電路與所述阻抗匹配單元(300)連接；以及，

接收單元(500)，其與所述發射單元(400)無線傳輸。

2.如權利要求1所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述雙向耦合器(101)對系統反射功率實時采樣，并將采樣信號輸入到檢測器(102)進行處理得到輸入端反射系數相位和幅值。

3.如權利要求1或2所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述控制單元(200)包括DSP控制器(201)及其內置智能算法，所述DSP控制器(201)根據接收并處理AD8302的反射系數相位和幅值。

4.如權利要求3所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述阻抗匹配單元(300)由三個反“Γ形”LC電路(301)串聯組成；

其中；三個所述反“Γ形”LC電路(301)中均包括電容組(301-1)和第一開關組(301-2)；

其中；所述電容組(301-1)內包含第一電容(C1)、第二電容(C2)和第三電容(C3)；

其中；所述第一開關組(301-2)內包含第一開關(S1)、第二開關(S2)和第三開關(S3)。

5.如權利要求4所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述第一電容(C1)與所述第一開關(S1)連接，所述第二電容(C2)和所述第二開關(S2)連接，所述第三電容(C3)與所述第三開關(S3)連接，所述第一電容(C1)、第二電容(C2)和第三電容(C3)均為可調電容并且電感和電容值分別互不相同。

6.如權利要求4或5任一所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述發射單元(400)包括線圈組(401)和第二開關組(402)；

其中，所述線圈組(401)包括第一方形螺旋線圈(TX1)、第二方形螺旋線圈(TX2)和第三方形螺旋線圈(TX3)；

其中，所述第二開關組(402)包括第四開關(S4)、第五開關(S5)和第六開關(S6)；

其中，所述第一方形螺旋線圈(TX1)與所述第四開關(S4)串聯，所述二方形螺旋線圈(TX2)與所述第五開關(S5)串聯，所述第三方形螺旋線圈(TX3)與所述第六開關(S6)串聯；

其中；所述第一方形螺旋線圈(TX1)、第二方形螺旋線圈(TX2)和第三方形螺旋線圈(TX3)的對角線長度分別為：400mm，300mm，200mm。

7.如權利要求6所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述接收單元(500)包括接收線圈(501)和負載(502)，所述接收線圈(501)與所述負載(502)通過電路連接。

8.如權利要求7所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述接收線圈(501)由第四方形螺旋線圈(TX4)組成，所述第四方形螺旋線圈(TX4)的線圈對角線長度為100mm。

9.如權利要求8所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述雙向耦合器(101)通過電路連接有高頻交流電源(600)。

10.如權利要求9所述的自適應實現阻抗匹配的無線電能傳輸裝置，其特征在于：所述高頻交流電源(600)為裝置提供頻率為13.56MHz，幅值為0-30V的交流電壓源。