RU2802056C1 - Bi-directional wireless power transmission system - Google Patents
Bi-directional wireless power transmission system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802056C1 RU2802056C1 RU2022118848A RU2022118848A RU2802056C1 RU 2802056 C1 RU2802056 C1 RU 2802056C1 RU 2022118848 A RU2022118848 A RU 2022118848A RU 2022118848 A RU2022118848 A RU 2022118848A RU 2802056 C1 RU2802056 C1 RU 2802056C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonant
- energy
- circuit
- power transmission
- wireless power
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в качестве устройства для бесконтактной передачи энергии при эксплуатации в составе автономных и неавтономных устройств, для двунаправленной беспроводной передачи энергии между частями системы, в качестве устройства для беспроводной зарядки аккумуляторов мобильных систем. Конфигурация двунаправленной системы беспроводной передачи энергии позволяет использовать ее для перераспределения энергетических ресурсов между автономными устройствами с источниками питания, имеющими равное и различное напряжение.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering and can be used as a device for contactless power transmission during operation as part of autonomous and non-autonomous devices, for bidirectional wireless power transmission between system parts, as a device for wireless charging of batteries of mobile systems. The configuration of a bi-directional wireless power transmission system allows it to be used to redistribute energy resources between autonomous devices with power supplies having equal and different voltages.
Известна система бесконтактной передачи электроэнергии (патент на полезную модель RU 128413), для использования в бытовых устройствах бесконтактной передачи электроэнергии от источников к потребителям, содержащая передающий блок, состоящий из микроконтроллера передающего устройства, соединенного с модулем управления частотой генератора, выход которого соединен с генератором, выход генератора через инвертор соединен с излучающей катушкой, излучающая катушка соединена с амплитудным детектором, выход которого непосредственно соединен со входом микроконтроллера передающего устройства; и принимающего устройства, состоящего из приемной катушки, соединенной с преобразователем напряжения, выход которого соединен с модулем управления процессом зарядки, выходы модуля управления процессом зарядки соединены со входом аккумулятора и входом микроконтроллера приемного устройства, между модулем управления процессом зарядки и микроконтроллером приемного устройства установлено двунаправленное соединение; микроконтроллер приемного устройства соединен с приемной катушкой через модулятор и имеет возможность изменять собственную резонансную частоту приемного контура.A known system for contactless transmission of electricity (utility model patent RU 128413), for use in household devices for contactless transmission of electricity from sources to consumers, containing a transmission unit consisting of a microcontroller of the transmission device connected to a generator frequency control module, the output of which is connected to a generator, the output of the generator through the inverter is connected to the radiating coil, the radiating coil is connected to the amplitude detector, the output of which is directly connected to the input of the microcontroller of the transmitting device; and a receiving device consisting of a receiving coil connected to a voltage converter, the output of which is connected to the charging process control module, the outputs of the charging process control module are connected to the battery input and the receiving device microcontroller input, a bidirectional connection is established between the charging process control module and the receiving device microcontroller ; the microcontroller of the receiving device is connected to the receiving coil through a modulator and has the ability to change the natural resonant frequency of the receiving circuit.
Известна полезная модель беспроводной системы передачи энергии (патент на изобретение RU 2596604) на основе микроволнового излучения. Передатчик энергии содержит контроллер и фазированную антенную решетку, имеющую множество микроволновых приемопередатчиков решетки для передачи сигнала передачи энергии микроволнового излучения, причем каждый из множества микроволновых приемопередатчиков выполнен с возможностью передавать свои соответствующие сигналы передачи энергии с соответствующей выбранной фазой, принимать калибровочный сигнал от устройства, которое должно заряжаться, и детектировать детектированную фазу, с которой калибровочный сигнал принимается соответствующим приемопередатчиком; и при этом контроллер выполнен с возможностью настраивать выбранную фазу для использования при передаче сигнала передачи энергии на определенную фазу для одного или более из множества приемопередатчиков, определять определенную фазу на основе соответствующей детектированной фазы для одного или более из множества приемопередатчиков, при этом определенная фаза указывает оптимальную фазу для сигнала передачи энергии, который должен передаваться на устройство, которое должно заряжаться; и при этом сигнал передачи энергии передается без использования сигнала определения местоположения, если таковой имеет место, от устройства, которое должно заряжаться, который указывает местоположение устройства, которое должно заряжаться.Known useful model of a wireless power transmission system (patent for invention RU 2596604) based on microwave radiation. The power transmitter comprises a controller and a phased array antenna having a plurality of microwave array transceivers for transmitting a microwave energy transmission signal, each of the plurality of microwave transceivers being configured to transmit its respective power transmission signals with a corresponding selected phase, receive a calibration signal from a device that must charge, and detect the detected phase from which the calibration signal is received by the respective transceiver; and wherein the controller is configured to adjust the selected phase for use in transmitting the power transmission signal to a specific phase for one or more of the plurality of transceivers, determine the determined phase based on the corresponding detected phase for one or more of the plurality of transceivers, wherein the determined phase indicates the optimal a phase for a power transfer signal to be transmitted to a device to be charged; and wherein the power transmission signal is transmitted without using the location signal, if any, from the device to be charged, which indicates the location of the device to be charged.
Известна полезная модель беспроводной зарядной системы с обратной связью (патент на изобретение RU 2306653), обеспечивающая адаптивный режим и бесперебойную работу устройства - потребителя, а также увеличение срока работы накопителей энергии. Для этого заявленная система содержит на питающей стороне высокочастотный генератор, вход которого соединен с управляющим выходом контроллера, а выход - с первым входом модулятора, выход которого соединен с антенной и входом декодера, выход которого через усилитель соединен со входом контроллера, информационный выход которого соединен со вторым входом модулятора, а на стороне зарядного блока антенну, соединенную с выходом модулятора и входами декодера и инвертора, выходы которых соединены соответственно с информационным и энергетическим входами контроллера заряда-разряда, который соединен с блоком аккумуляторов и/или блоком ионисторов, при этом информационный и управляющий выходы контроллера заряда-разряда соединены соответственно с первым входом модулятора и входом генератора, выход которого соединен со вторым входом модулятора, а инвертор содержит последовательно соединенные выпрямитель и умножитель напряжения.Known is a useful model of a wireless charging system with feedback (patent for invention RU 2306653), which provides an adaptive mode and uninterrupted operation of the consumer device, as well as an increase in the life of energy storage devices. To do this, the claimed system contains on the supply side a high-frequency generator, the input of which is connected to the control output of the controller, and the output is connected to the first input of the modulator, the output of which is connected to the antenna and the input of the decoder, the output of which is connected through an amplifier to the input of the controller, the information output of which is connected to the second input of the modulator, and on the side of the charging unit, an antenna connected to the output of the modulator and the inputs of the decoder and inverter, the outputs of which are connected, respectively, to the information and energy inputs of the charge-discharge controller, which is connected to the battery pack and/or the ionistor unit, while the information and the control outputs of the charge-discharge controller are connected respectively to the first input of the modulator and the input of the generator, the output of which is connected to the second input of the modulator, and the inverter contains a rectifier and a voltage multiplier connected in series.
Известны передатчик энергии и приемник энергии для индуктивной системы передачи энергии (патент на изобретение RU 2588579). Беспроводная индуктивная система передачи энергии содержит передатчик энергии для индуктивной передачи энергии к приемнику энергии через передающую катушку к приемной катушке. В системе способ связи содержит этап, на котором передают посредством приемника энергии первые данные и вторые данные передатчику энергии, причем первые данные указывают требование к модуляции, а вторые данные указывают сообщение запроса; этап, на котором принимают посредством передатчика энергии первые данные и вторые данные от приемника энергии; этап, на котором передают посредством передатчика энергии ответное сообщение для ответа на упомянутое сообщение запроса, модулируя энергетический сигнал в соответствии с требованием к модуляции, чтобы передать ответное сообщение; и этап, на котором приемник энергии принимает ответное сообщение, демодулируя модулированный сигнал, несущий от передатчика энергии ответное сообщение, принимаемое приемной катушкой.Known energy transmitter and energy receiver for an inductive power transmission system (patent RU 2588579). The wireless inductive power transmission system comprises a power transmitter for inductively transmitting power to a power receiver through a transmitting coil to a receiving coil. In the system, the communication method comprises: transmitting by the power receiver first data and second data to the power transmitter, the first data indicating a modulation requirement and the second data indicating a request message; a step of receiving, by means of the power transmitter, first data and second data from the power receiver; a step of transmitting, by means of the energy transmitter, a response message to respond to said request message, modulating the energy signal in accordance with the modulation requirement to transmit the response message; and a step in which the power receiver receives the response message by demodulating the modulated signal carrying from the power transmitter the response message received by the receiving coil.
Известно устройство (патент на изобретение RU 2658331) для беспроводной передачи энергии, передатчик которого выполнен с возможностью передавать энергию в приемник энергии с использованием беспроводного индуктивного сигнала энергии. Передатчик энергии содержит генератор сигнала энергии, который возбуждает индуктор, чтобы обеспечивать сигнал энергии в индуктор приемника энергии. Управление обратной связи по мощности используется приемником энергии, обеспечивающим сообщения ошибки управления мощностью в передатчик энергии. Передатчик энергии содержит процессор сообщений запроса, который может обнаруживать сообщение запроса, принятое от приемника энергии с использованием модуляции нагрузкой сигнала энергии. Процессор модификации выполнен с возможностью модифицировать ответ контроллера обратной связи по мощности на сообщения ошибки управления мощностью в зависимости от сообщения запроса. Приемник энергии может обнаруживать модификации работы управления мощностью и, таким образом, может интерпретировать это как ответ на сообщение запроса.A device is known (invention patent RU 2658331) for wireless energy transmission, the transmitter of which is configured to transmit energy to an energy receiver using a wireless inductive energy signal. The power transmitter contains a power signal generator that energizes the inductor to provide a power signal to the power receiver inductor. The power feedback control is used by the power receiver providing power control error messages to the power transmitter. The power transmitter includes a request message processor that can detect a request message received from the power receiver using load modulation of the power signal. The modification processor is configured to modify the power feedback controller's response to power control error messages depending on the request message. The power receiver may detect modifications to the power control operation and thus may interpret this as a response to the request message.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для беспроводной двунаправленной передачи энергии (патент на изобретение US 8947041 В2). Беспроводной приемопередатчик энергии содержит параллельный резонансный контур, гармонический фильтр и схему согласования, двунаправленную схему преобразования мощности, систему генерации и контроля. Система работает на основе индуктивно связанных резонансных контуров с использованием частот ниже 30 МГц. Энергия источника питания подается на приемопередатчик, сконфигурированный для передачи энергии, далее через индуктивно связанные контуры магнитное поле, созданное генератором, индуцирует ЭДС в резонансном контуре приемопередатчика, сконфигурированного на прием энергии. Далее индуцированная ЭДС выпрямляется синхронным выпрямителем и может быть использована потребителем энергии. Передатчик и приемник должны находиться в непосредственной близости друг от друга для того, чтобы потери при передаче были минимальны. Тем не менее, передача энергии при увеличении расстояния между частями системы осуществляется, но с более низкой эффективностью. Размеры передающей и приемной антенн подбираются в соответствии с приложениями и устройствами, в которых применяется система.The closest in technical essence to the claimed device is a device for wireless bi-directional power transmission (patent US 8947041 B2). The wireless energy transceiver contains a parallel resonant circuit, a harmonic filter and a matching circuit, a bidirectional power conversion circuit, a generation and control system. The system operates on the basis of inductively coupled resonant circuits using frequencies below 30 MHz. Power source energy is applied to the transceiver configured to transmit power, then through inductively coupled circuits, the magnetic field created by the generator induces an EMF in the resonant circuit of the transceiver configured to receive power. Further, the induced EMF is rectified by a synchronous rectifier and can be used by the energy consumer. The transmitter and receiver must be in close proximity to each other in order to minimize transmission losses. However, the transfer of energy with increasing distance between parts of the system is carried out, but with a lower efficiency. The transmitting and receiving antennas are sized according to the applications and devices in which the system is used.
Недостатком указанных аналогов и прототипов является возможность только односторонней передачи энергии от передающей части системы к приемной, а также низкий уровень эффективности передачи энергии. Известные аналоги с возможностью двунаправленной передачи энергии требуют отдельную систему управления для поддержания работы в режиме резонанса при различном взаимном расположении и расстоянии между приемной и передающей частью. Также система управления в данных решениях необходима для управления силовыми транзисторами и переключения между режимом передачи и приема энергии. Специализированная система управления увеличивает сложность и стоимость беспроводной системы передачи энергии, а также не гарантирует максимальной эффективности, так как возможны погрешности в задании рабочей частоты для резонансного контура.The disadvantage of these analogs and prototypes is the possibility of only one-way transmission of energy from the transmitting part of the system to the receiving, as well as a low level of energy transfer efficiency. Known analogues with the possibility of bidirectional power transmission require a separate control system to maintain operation in resonance mode at different relative positions and distances between the receiving and transmitting parts. Also, the control system in these solutions is necessary to control power transistors and switch between the transmission and reception of energy. A specialized control system increases the complexity and cost of the wireless power transmission system, and does not guarantee maximum efficiency, since errors in setting the operating frequency for the resonant circuit are possible.
Техническая задача, на решение которой направленно заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности и упрощении схемотехнического решения двунаправленной беспроводной системы передачи электрической энергии, основанной на принципе индуктивной связи между катушками резонансного контура, передача энергии между приемной и передающей частями которой осуществляется бесконтактно, при наличии воздушного зазора.The technical problem to be solved by the claimed invention is to increase the efficiency and simplify the circuit solution of a bidirectional wireless electrical energy transmission system based on the principle of inductive coupling between the coils of the resonant circuit, the energy transfer between the receiving and transmitting parts of which is carried out contactlessly, in the presence of an air gap .
Решение технической задачи достигается предлагаемой двунаправленной системой беспроводной передачи электрической энергии, основанной на индуктивно связанных параллельных резонансных контурах, состоящей из двух функциональных частей, каждая из которых может осуществлять прием и передачу энергии и имеет идентичную принципиальную схему, содержащей резонансный автогенератор, выход которого соединен с резонансным контуром, повышающий DC-DC преобразователь, вход которого соединен с входом резонансного автогенератора, а выход соединен с источником/потребителем энергии конечного устройства, отличающейся тем, что введены цепь выбора режима работы и цепь контроля частоты, при этом система управления конечного устройства для перехода в режим передачи энергии подает сигнал в цепь выбора режима работы, которая управляет ключевым элементом, замыкающим цепь между источником/потребителем энергии конечного устройства и входом резонансного автогенератора и запрещает работу DC-DC преобразователя, кроме того, резонансный автогенератор выполнен с возможностью работы как синхронный выпрямитель в режиме приема энергии.The solution of the technical problem is achieved by the proposed bidirectional system for wireless transmission of electrical energy, based on inductively coupled parallel resonant circuits, consisting of two functional parts, each of which can receive and transmit energy and has an identical circuit diagram containing a resonant oscillator, the output of which is connected to a resonant a circuit that boosts the DC-DC converter, the input of which is connected to the input of the resonant oscillator, and the output is connected to the energy source/consumer of the end device, characterized in that an operating mode selection circuit and a frequency control circuit are introduced, while the control system of the end device to switch to the power transfer mode sends a signal to the operation mode selection circuit, which controls the key element that closes the circuit between the energy source / consumer of the end device and the input of the resonant oscillator and disables the operation of the DC-DC converter, in addition, the resonant oscillator is designed to work as a synchronous rectifier in power receiving mode.
Для повышения эффективности и снижения потерь, передающий контур предлагаемой двунаправленной системы передачи энергии является частотозадающим для резонансного автогенератора, что позволяет поддерживать резонанс в нем при изменении индуктивности катушки без использования дополнительных систем подстройки частоты.To improve efficiency and reduce losses, the transmission circuit of the proposed bidirectional power transmission system is a frequency setting for the resonant self-oscillator, which allows you to maintain resonance in it when the coil inductance changes without using additional frequency control systems.
Для повышения эффективности, упрощения схемотехнического решения и отказа от дополнительных систем подстройки частоты контура, функционирующего в режиме приема энергии, резонансные контуры функциональных частей системы выполнены идентичными.To improve efficiency, simplify the circuitry solution and refuse additional systems for adjusting the frequency of the circuit operating in the power reception mode, the resonant circuits of the functional parts of the system are made identical.
Для упрощения схемотехнического решения и снижения трудоемкости внедрения системы в конечное устройство в предлагаемой двунаправленной беспроводной системе передачи энергии предусмотрены цепи управления переключением между режимами приема и передачи энергии.To simplify the circuit solution and reduce the complexity of introducing the system into the end device, the proposed bidirectional wireless power transmission system provides control circuits for switching between power reception and transmission modes.
Функционирование заявляемого изобретения поясняется фигурами, на которых показаны: фиг. 1 - структурная схема двунаправленной беспроводной системы передачи энергии, где 1 - функциональная часть двунаправленной беспроводной системы передачи энергии, 2 - резонансный автогенератор, 3 -передающий/приемный резонансный LC-контур, 4 - повышающий DC-DC преобразователь, 5 - цепи управления режимом работы, 6 - источник/потребитель энергии конечного устройства, М - индуктивная связь между катушками индуктивности; фиг. 2 - принципиальная схема двунаправленной беспроводной системы передачи энергии и подключений к конечному устройству, где 1 - функциональная часть двунаправленной беспроводной системы передачи энергии, 3 - передающий/приемный резонансный LC-контур, 4 - повышающий DC-DC преобразователь, 7 - ключевой элемент цепей управления режимом работы, 8 - конечное устройство в которое установлена двунаправленная беспроводная система передачи энергии, 6 - источник/потребитель энергии конечного устройства, 9 - собственная система управления конечного устройства, 10 - цепь выбора режима работы, 11 - цепь контроля частоты.The operation of the claimed invention is illustrated by the figures, which show: Fig. 1 is a block diagram of a bidirectional wireless power transmission system, where 1 is a functional part of a bidirectional wireless power transmission system, 2 is a resonant self-oscillator, 3 is a transmitting/receiving resonant LC circuit, 4 is a DC-DC boost converter, 5 is an operating mode control circuit , 6 - energy source/consumer of the final device, M - inductive coupling between the inductors; fig. 2 is a schematic diagram of a bidirectional wireless power transmission system and connections to the end device, where 1 is a functional part of a bidirectional wireless power transmission system, 3 is a transmitting / receiving resonant LC circuit, 4 is a DC-DC boost converter, 7 is a key element of control circuits operating mode, 8 - end device in which a bidirectional wireless power transmission system is installed, 6 - source / consumer of energy of the end device, 9 - own control system of the end device, 10 - operation mode selection circuit, 11 - frequency control circuit.
Двунаправленная беспроводная система передачи энергии состоит из двух функциональных частей (1), имеющих идентичную принципиальную схему. Каждая функциональная часть системы имеет электрическое подключение к источнику питания или потребителю энергии в конечном устройстве (6), в которое она установлена. Беспроводная передача энергии осуществляется между двумя конечными устройствами, в которые установлена функциональная часть предлагаемой двунаправленной беспроводной системы передачи энергии. Каждая функциональная часть предлагаемого решения состоит из следующих структурных блоков: резонансный LC-контур (3), соединенный с выходом резонансного автогенератора (2), повышающий DC-DC преобразователь (4), цепи управления режимом работы (5), позволяющие управлять работой DC-DC преобразователя и электрически соединять источник энергии конечного устройства со входом резонансного автогенератора. Основной частью системы является резонансный автогенератор. Передача энергии осуществляется методом электромагнитной индукции через индуктивно связанные (М) параллельные резонансные LC-контуры.The bi-directional wireless power transmission system consists of two functional parts (1) having an identical circuit diagram. Each functional part of the system has an electrical connection to a power source or energy consumer in the final device (6) in which it is installed. Wireless power transmission is carried out between two end devices, in which the functional part of the proposed bidirectional wireless power transmission system is installed. Each functional part of the proposed solution consists of the following structural blocks: a resonant LC circuit (3) connected to the output of a resonant self-oscillator (2), a DC-DC boost converter (4), an operating mode control circuit (5), which allow controlling the operation of a DC- DC converter and electrically connect the energy source of the end device with the input of the resonant oscillator. The main part of the system is a resonant oscillator. Energy transfer is carried out by electromagnetic induction through inductively coupled (M) parallel resonant LC circuits.
Принцип работы системы в режиме передачи энергии следующий. Конечное устройство (8), в которое установлена функциональная часть двунаправленной беспроводной системы передачи энергии (7), имеет собственную систему управления (9). Собственная система управления конечного устройства имеет возможность чтения сигнала с цепи контроля частоты (11), и подачи управляющего сигнала в цепь выбора режима работы (10) двунаправленной беспроводной системой передачи энергии. Цепь выбора режима работы управляет ключевым элементом (7) и повышающим DC-DC преобразователем (4). Система управления конечным устройством проверяет наличие сигнала прямоугольной формы в цепи контроля частоты, если он отсутствует, то системе разрешено подать сигнал в цепь выбора режима работы. При подаче управляющего сигнала в цепь выбора режима работы запрещается работа DC-DC преобразователя, а ключевой элемент замыкает цепь, позволяя протекать току от источника питания (6) конечного устройства ко входу резонансного генератора, тем самым запуская его работу, после чего в резонансном контуре (3) генерируются незатухающие колебания, а в области катушки L1 (фиг.2) появляется переменное магнитное поле с частотой в соответствии с (1):The principle of operation of the system in the energy transfer mode is as follows. The end device (8), in which the functional part of the bidirectional wireless power transmission system (7) is installed, has its own control system (9). The end device's own control system has the ability to read the signal from the frequency control circuit (11), and supply a control signal to the operation mode selection circuit (10) of the bidirectional wireless power transmission system. The operating mode selection circuit controls the key element (7) and the boost DC-DC converter (4). The control system of the end device checks for the presence of a square wave signal in the frequency control circuit, if it is absent, then the system is allowed to send a signal to the operation mode selection circuit. When a control signal is applied to the operating mode selection circuit, the operation of the DC-DC converter is prohibited, and the key element closes the circuit, allowing current to flow from the power source (6) of the final device to the input of the resonant generator, thereby starting its operation, after which in the resonant circuit ( 3) undamped oscillations are generated, and in the region of the coil L1 (figure 2) an alternating magnetic field appears with a frequency in accordance with (1):
где - резонансная частота идеального контура, R3 - эквивалентное сопротивление нагрузки, приложенной к резонансному контуру, L и С - индуктивность и емкость резонансного контура соответственно.Where is the resonant frequency of an ideal circuit, R 3 is the equivalent resistance of the load applied to the resonant circuit, L and C are the inductance and capacitance of the resonant circuit, respectively.
Принцип работы системы в режиме приема энергии следующий. Если одна из функциональных частей системы работает в режиме передачи энергии, а вторая попадает в область действия переменного магнитного поля, создаваемого ею, то в катушке L1 индуцируется ЭДС. В резонансном контуре (3) возникают незатухающие колебания с частотой, равной частоте колебаний, генерируемых в резонансном контуре функциональной части системы, работающей в режиме передачи энергии. Далее ЭДС, индуцированная в L1, выпрямляется резонансным автогенератором, работающим в данном режиме как синхронный выпрямитель, и поступает на вход повышающего DC-DC преобразователя. Выход DC-DC преобразователя соединен в данном случае с потребителем энергии конечного устройства.The principle of operation of the system in the energy reception mode is as follows. If one of the functional parts of the system operates in the energy transfer mode, and the second falls into the scope of the alternating magnetic field created by it, then an EMF is induced in the coil L1. In the resonant circuit (3), undamped oscillations occur with a frequency equal to the frequency of the oscillations generated in the resonant circuit of the functional part of the system operating in the energy transfer mode. Further, the EMF induced in L1 is rectified by a resonant self-oscillator operating in this mode as a synchronous rectifier, and is fed to the input of a DC-DC boost converter. The output of the DC-DC converter is connected in this case to the energy consumer of the end device.
Так как взаимное расположение функциональных частей устройства в одинаковой мере влияет на индуктивность и добротность принимающего и передающего резонансных контуров, а передающий контур является частотозадающим, то оба контура системы находятся в резонансе. Это позволяет повысить эффективность передачи энергии при любом взаимном расположении приемной и передающей частей устройства.Since the mutual arrangement of the functional parts of the device equally affects the inductance and quality factor of the receiving and transmitting resonant circuits, and the transmitting circuit is a frequency-setting one, both circuits of the system are in resonance. This makes it possible to increase the efficiency of energy transfer for any mutual arrangement of the receiving and transmitting parts of the device.
Вышеописанные принципы работы двунаправленной беспроводной системы передачи энергии позволяют осуществлять энергетический обмен между конечными устройствами с источниками питания с равным и отличающимся рабочим напряжением.The above principles of operation of a bi-directional wireless power transmission system allow energy exchange between end devices with power supplies with equal and different operating voltages.
Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, состоит в повышении эффективности работы двунаправленной беспроводной системы передачи электрической энергии при любом взаимном расположении приемной и передающей частей системы. Данный факт подтверждается результатами экспериментальных испытаний прототипа системы с номинальной мощностью нагрузки 130 Вт. Зависимости эффективности передачи энергии от мощности нагрузки и расстояния передачи энергии для прототипа представлены на фиг. 3. Результаты сравнения характеристик заявленного решения с другими системами представлены в таблице 1.The technical result achieved by the claimed combination of features is to increase the efficiency of a bidirectional wireless system for transmitting electrical energy at any relative position of the receiving and transmitting parts of the system. This fact is confirmed by the results of experimental tests of the system prototype with a rated load power of 130 W. The dependences of the energy transfer efficiency on the load power and the energy transfer distance for the prototype are shown in Fig. 3. The results of comparing the characteristics of the claimed solution with other systems are presented in Table 1.
Проведенный сравнительный анализ характеристик заявленного решения с характеристиками стандартизированных систем беспроводной передачи энергии и исследовательских прототипов демонстрирует более высокий уровень эффективности передачи энергии заявленного решения.The comparative analysis of the characteristics of the claimed solution with the characteristics of standardized wireless power transmission systems and research prototypes demonstrates a higher level of energy transfer efficiency of the claimed solution.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2802056C1 true RU2802056C1 (en) | 2023-08-22 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5486833A (en) * | 1993-04-02 | 1996-01-23 | Barrett; Terence W. | Active signalling systems |
| US6967462B1 (en) * | 2003-06-05 | 2005-11-22 | Nasa Glenn Research Center | Charging of devices by microwave power beaming |
| RU2306653C1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-09-20 | Олег Валерьевич Белянин | Wireless charging system with reverse communication |
| RU128413U1 (en) * | 2012-12-13 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова" | ELECTRICITY CONTACTLESS TRANSMISSION SYSTEM WITH MINIMUM LOSS |
| RU2596604C2 (en) * | 2010-08-23 | 2016-09-10 | Оссиа Инк. | Wireless power transmission system |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5486833A (en) * | 1993-04-02 | 1996-01-23 | Barrett; Terence W. | Active signalling systems |
| US6967462B1 (en) * | 2003-06-05 | 2005-11-22 | Nasa Glenn Research Center | Charging of devices by microwave power beaming |
| RU2306653C1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-09-20 | Олег Валерьевич Белянин | Wireless charging system with reverse communication |
| RU2596604C2 (en) * | 2010-08-23 | 2016-09-10 | Оссиа Инк. | Wireless power transmission system |
| RU128413U1 (en) * | 2012-12-13 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова" | ELECTRICITY CONTACTLESS TRANSMISSION SYSTEM WITH MINIMUM LOSS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10892648B2 (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system for low and medium power | |
| US10027377B2 (en) | Wireless power supply apparatus | |
| US10396599B2 (en) | Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method | |
| KR101184503B1 (en) | Wireless power transmission apparatus and transmission method thereof | |
| US8947041B2 (en) | Bidirectional wireless power transmission | |
| US9478992B2 (en) | Power transmission system | |
| US10205351B2 (en) | Wireless power transmitter, wireless power repeater and wireless power transmission method | |
| US10326315B2 (en) | Wireless power transmission apparatus | |
| WO2011093292A1 (en) | Non-contact power transmission system and non-contact power transmission apparatus | |
| EP2720383A2 (en) | Wireless power-transmission apparatus and system | |
| CN102113195A (en) | Wireless power transmission for electronic devices containing parasitic resonant tank | |
| KR20140007273A (en) | Wireless power transfer method, apparatus and system | |
| CN110768392B (en) | Inductively coupled power transmission and full duplex signal hybrid transmission circuit and method | |
| US9773609B2 (en) | Power supply apparatus and power control method thereof | |
| KR102179796B1 (en) | High frequency wireless charger for constant current/constant voltage charge and control method thereof | |
| CN107223302A (en) | Contactless power transmission device and wireless power transmission method | |
| US9912194B2 (en) | Wireless power apparatus and operation method thereof | |
| US20190222060A1 (en) | Wireless power transmitter and receiver | |
| RU2802056C1 (en) | Bi-directional wireless power transmission system | |
| KR20170005589A (en) | Apparatus for transmitting wireless power and system for transmitting wireless power | |
| KR102665363B1 (en) | Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same | |
| KR20160070540A (en) | Wireless Power Transfer System | |
| KR102086859B1 (en) | Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same | |
| KR102257626B1 (en) | Hybrid type wireles power receiving device, method of controlling wireless power signal in hybrid type wireles power receiving device, and magnetic resonance type wireless power receiving device related to the same | |
| KR20160148239A (en) | Apparatus for receiving wireless power and system for transmitting wireless power |