CN103036322A - 无线能量传输系统 - Google Patents
无线能量传输系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103036322A CN103036322A CN2013100035415A CN201310003541A CN103036322A CN 103036322 A CN103036322 A CN 103036322A CN 2013100035415 A CN2013100035415 A CN 2013100035415A CN 201310003541 A CN201310003541 A CN 201310003541A CN 103036322 A CN103036322 A CN 103036322A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy
- power
- output
- signal
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
无线能量传输系统，属于能量传输领域，它是为了解决现有的无线供电技术存在供电不稳定、不能长时间可靠运行，以及难以利用无线能量传输技术同时给多个不同电气设备供电的问题。它的变频电路用于将该电源装置提供的电能转换为发射端交流电提供给能量发射端装置，能量发射端装置用于将发射端交流电以无线方式传输给能量接收模块。能量接收模块至少包括一个负载单元，负载单元包括能量接收单元和与能量接收单元相连接的负载装置，能量接收端装置用于给控制电路和能量变换电路提供电能，控制电路用于给能量变换电路提供控制信号，能量变换电路用于给负载装置提供电能。本发明适用于需要无线能量传输的场合。
Description
技术领域
本发明属于能量传输领域，具体涉及一种传输电能至电气设备的无线能量传输系统。
背景技术
传统的无线技术常用于无线通讯领域中，如今，随着技术的发展，利用无线能量传输技术给电气设备如手机、电动汽车进行无线充电以及给家用电器供电的技术得到越来越多关注。无线传输技术基于电磁谐振原理，采用两个相近或者相同谐振频率的线圈进行磁耦合而产生谐振，以将电能从无线能量传输系统的能量发射模块传送至能量接收模块。
然而，传统的无线传输技术还没有实现大范围的应用，为了便于扩大无线传输技术的应用范围，希望通过在现有电气设备的基础上进行改进来实现无线充电/供电技术。由于电气设备对供电性能指标需求不同，因此，对能量接收装置的性能提出了更高的要求。现有的无线供电技术存在供电不稳定，不可长时间可靠运行等问题，利用无线能量传输技术同时给多个不同电气设备供电也是一个亟待解决的问题。
因此，有必要提供一种改进的系统和方法来解决上述技术问题。
发明内容
本发明是为了解决现有的无线供电技术存在供电不稳定、不能长时间可靠运行，以及难以利用无线能量传输技术同时给多个不同电气设备供电的问题，从而提供一种无线能量传输系统。
无线能量传输系统，它包括电源装置1，它还包括能量发射模块2和N个能量接收模块3，N为正整数；
能量发射模块2包括发射端控制模块21、变频电路22和能量发射端装置23；
所述电源装置1的电源输出端与变频电路22的电源输入端连接；所述发射端控制模块21的控制信号输出端与变频电路22的控制信号输入端连接；变频电路22的电源信号输出与能量发射端装置23的电源信号输入端连接；所述能量发射端装置23产生交变磁场；
每个能量接收模块3均包括能量接收端装置31、控制电路32和能量变换电路33；
所述能量接收端装置31用于接收交变磁场中的能量并产生交流电，所述能量接收端装置31将产生的交流电发送给能量变换电路33；所述控制电路32输出控制信号给能量变换电路33；能量变换电路33输出电能，并用于给负载装置4供电。
控制电路32包括电源电路321和接收端控制模块322，所述电源电路321包括高频变压器3211、一号整流器3212和电源模块3213，所述高频变压器3211接收能量接收端装置31输出的交流信号；所述高频变压器3211输出交流电信号给一号整流器3212；所述一号整流器3212输出直流电信号给电源模块3212；所述电源模块3212输出供电信号给接收端控制模块322的电源信号输入端。
负载装置4可以是直流用电装置41；能量变换电路33包括二号整流器331和直流/直流变换器332；
所述二号整流器331接收能量接收端装置31发送的交流电，并转换成直流电信号后发送给直流/直流变换器332；所述直流/直流变换器332输出直流供电信号给直流用电装置41的电源信号输入端；接收端控制模块322还采集直流用电装置41的工作电流和电压信号。
负载装置4可以是交流用电装置42；能量变换电路33包括二号整流器331、直流/直流变换器332和直流/交流变换器333；所述二号整流器331接收能量接收端装置31发送的交流电，并转换成直流电信号后发送给直流/直流变换器332；所述直流/直流变换器332输出直流信号给直流/交流变换器333；所述直流/交流变换器333输出交流信号给交流用电装置42的电源信号输入端；接收端控制模块322的二号控制信号输出端与交流用电装置42的控制信号输入端连接。
负载装置4可以是直流用电装置41；控制电路32包括电源模块3213和接收端控制模块322，所述电源模块3213的电源信号输出端与接收端控制模块322的电源信号输入端连接；
能量变换电路33包括不可控整流器334和直流/直流变换器332；所述不可控整流器334接收能量接收端装置31发送的交流电，并将该交流电转换成直流信号后同时发送给电源模块3213的电源输入端和直流/直流变换器332的电源输入端；所述直流/直流变换器332输出直流电信号给直流用电装置41的电源信号输入端；接收端控制模块322的二号控制信号输出端与直流用电装置41的控制信号输入端连接。
负载装置4可以是交流用电装置42；控制电路32包括电源模块3213和接收端控制模块322，所述电源模块3213的电源信号输出端与接收端控制模块322的电源信号输入端连接；
能量变换电路33包括不可控整流器334、直流/直流变换器332和直流/交流变换器333；所述不可控整流器334接收能量接收端装置31发出的交流电信号，并将该交流电信号转换成直流电信号后同时发送给电源模块3213的电源输入端和直流/直流变换器332的电源输入端；所述直流/直流变换器332输出直流电信号给直流/交流变换器333；所述直流/交流变换器333输出交流电信号给交流用电装置42的电源信号输入端；接收端控制模块322的二号控制信号输出端与交流用电装置42的控制信号输入端连接。
发射端控制模块21为数字信号处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器或专用集成电路。
能量发射端装置23包括发射端电感线圈和发射端电容，所述发射端电感线圈与发射端电容串联或并联；
每个能量接收端装置31均包括接收端电感线圈和接收端电容，所述接收端电感线圈与接收端电容串联或并联。
发射端电感线圈为带磁芯的电感线圈或不带磁芯的电感线圈；接收端电感线圈为带磁芯的电感线圈或不带磁芯的电感线圈。
本发明提供的无线能量传输系统与传统的无线能量传输系统相比，一方面，将能量接收模块集成到负载装置上而形成新的负载单元，便于同时对多个负载单元进行供电或充电。另一方面，能量接收模块中包括控制电路，可对供电的电压、电流等信号进行控制，从而可满足不同负载单元对电能的要求。因此，该无线能量传输系统的应用可极大的提高电能的利用率，进一步提高无线能量传输的效率。本发明供电稳定、能够长时间可靠运行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；图2是具体实施方式三中能量接收模块的结构示意图；图3是具体实施方式四中能量接收模块的结构示意图；图4是具体实施方式五中能量接收模块的结构示意图；图5是具体实施方式六中能量接收模块的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，无线能量传输系统，它包括电源装置1，它还包括能量发射模块2和N个能量接收模块3，N为正整数；
能量发射模块2包括发射端控制模块21、变频电路22和能量发射端装置23；
所述电源装置1的电源输出端与变频电路22的电源输入端连接；所述发射端控制模块21的控制信号输出端与变频电路22的控制信号输入端连接；变频电路22的电源信号输出与能量发射端装置23的电源信号输入端连接；所述能量发射端装置23产生交变磁场；
每个能量接收模块3均包括能量接收端装置31、控制电路32和能量变换电路33；
所述能量接收端装置31用于接收交变磁场中的能量并产生交流电，所述能量接收端装置31将产生的交流电发送给能量变换电路33；所述控制电路32输出控制信号给能量变换电路33；能量变换电路33输出电能，并用于给负载装置4供电。
该能量发射模块2包括变频电路22、发射端控制模块21和能量发射端装置23，该变频电路22与电源装置1相连接以用于将该电源装置1提供的电能转换为发射端交流电提供给该能量发射端装置23，该能量发射端装置23与该变频电路22相连接以用于将该发射端交流电以无线方式传输给该能量接收模块3；
该能量接收模块3包括该能量接收端装置31、该能量变换电路33和该控制电路32，该能量接收端装置31用于给该控制电路32和该能量变换电路33提供电能，该控制电路32用于给该能量变换电路33提供控制信号，该能量变换电路33用于给该负载装置4提供电能。
本实施方式中，能量接收模块3所在磁场环境的磁场强度范围为大于30μT，在其所在磁场强度为300μT时，本发明的能量接收模块3能够转换获得的电源功率大于700W。
具体实施方式二、本具体实施方式与具体实施方式一所述的无线能量传输系统的区别在于，控制电路32包括电源电路321和接收端控制模块322，所述电源电路321包括高频变压器3211、一号整流器3212和电源模块3213，所述高频变压器3211接收能量接收端装置31输出的交流信号；所述高频变压器3211输出交流电信号给一号整流器3212；所述一号整流器3212输出直流电信号给电源模块3212；所述电源模块3212输出供电信号给接收端控制模块322的电源信号输入端。
具体实施方式三、结合图2说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式二所述的无线能量传输系统的区别在于，负载装置4是直流用电装置41；能量变换电路33包括二号整流器331和直流/直流变换器332；
所述二号整流器331接收能量接收端装置31发送的交流电，并转换成直流电信号后发送给直流/直流变换器332；所述直流/直流变换器332输出直流供电信号给直流用电装置41的电源信号输入端。
本实施方式中，直流用电装置41被用作如图1所示的负载装置4。该能量接收模块3包括能量接收端装置31，控制电路32和能量变换电路33。该直流用电装置41与该能量接收模块3相集成连接或导线连接。该能量接收模块3用于给该直流用电装置41提供直流电。
该接收端交流电在该能量接收端装置31的输出端可分为两部分，分别包括提供给该能量变换电路33的交流电和提供给该控制电路32的交流电。该能量变换电路33与该能量接收端装置31相连接，以用于将该交流电转换成负载端直流电提供给该直流用电装置41。该控制电路32与该能量接收端装置31相连接，以用于给该能量变换电路33提供控制信号。该能量变换电路33可与该控制电路32相并联。该能量变换电路32包括二号整流器331和直流/直流变换器332。该二号整流器331与该能量接收端装置31相连接，以用于将该交流电进行整流。然后，通过该直流/直流变换器332将该二号整流器331整流输出的直流电进行升压/降压变换以得到该直流用电装置41所需的该负载端直流电。
当该二号整流器331为可控整流器时，该可控整流器可包括一个或多个全控型开关器件如金氧半场效晶体管(MOSFET)。该可控整流器可包括一个或多个半控型开关器件如晶闸管。当该二号整流器331为不可控整流器时，该可控整流器可包括一个或多个不可控型开关器件如二极管。该二号整流器331可包括全控型开关器件，半控型开关器件和不可控型开关器件其中一种或多种的不同组合。在以下各个实施方式中所提及的整流器与如上所描述的该二号整流器331具有相同的功能，本实施方式中提及的不同整流器可包括与如上所描述的该整流器相同/不同的结构。
该直流/直流变换器332可将一种直流电转换成另一种直流电。该直流/直流变换器332可包括降压(BUCK)变换器，升压(BOOST)变换器，升/降压(BUCK-BOOST)变换器以及其他合适的变换器。
该控制电路32包括电源单元321和接收端控制模块322。该电源单元321与该能量接收端装置31相连接，以用于将该能量接收端装置31提供的该交流电转换成该接收端控制模块322所需电能。
该电源单元321包括高频变压器3211、一号整流器3212和电源模块3123。该接收端控制模块322与该能量变换电路33相通讯，根据检测到的该直流用电装置41的电压信号和/或电流信号，产生控制信号，该控制信号被提供给该能量变换电路33以用于控制该能量变换电路33产生该直流用电装置41所需的该负载端直流电。该高频变压器3211与该能量接收端装置31相连接，以用于将该交流电进行降压。该一号整流器3212用于将该高频变压器3211降压输出的交流电进行整流。该电源模块3213可将该一号整流器3211整流输出的直流电进行变换以输出该接收端控制模块322所需的电能。
该接收端控制模块322的实现形式与如图1中所描述的该发射端控制模块21的实现形式相类似。在以下各个实施方式中提及的接收端控制模块322可包括如上所描述的该发射端控制模块21的实现形式。
具体实施方式四、结合图3说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的无线能量传输系统的区别在于，负载装置4是交流用电装置42；能量变换电路33包括二号整流器331、直流/直流变换器332和直流/交流变换器333；所述二号整流器331接收能量接收端装置31发送的交流电，并转换成直流电信号后发送给直流/直流变换器332；所述直流/直流变换器332输出直流信号给直流/交流变换器333；所述直流/交流变换器333输出交流信号给交流用电装置42的电源信号输入端。
图3所示为图1中所示负载单元的另一种具体实施方式的示意图。在负载单元中，交流用电装置42被用作如图1所示的负载装置4。能量接收模块3包括能量接收端装置31，控制电路32和能量变换电路33。该交流用电装置42与该能量接收模块3相集成连接或导线连接。该能量接收模块3用于给该交流用电装置42提供交流电。
该接收端交流电在该能量接收端装置31的输出端可分为两部分，分别包括提供给该能量变换电路33的交流电和提供给该控制电路32的交流电。该能量变换电路33与该能量接收端装置31相连接，以用于将该交流电转换成负载端交流电提供给该交流用电装置42。该控制电路32与该能量接收端装置31相连接，以用于给该能量变换电路33提供控制信号。该能量变换电路33可与该控制电路32相并联。
该能量变换电路33包括二号整流器331，直流/直流变换器332和直流/交流变换器333。该二号整流器331与该能量接收端装置31相连接，以用于将该交流电进行整流。然后，通过该直流/直流变换器332将该二号整流器331整流输出的直流电进行升压/降压变换。进而，通过该直流/交流变换器333将该直流/直流变换器332变换得到的直流电进行逆变以得到该交流用电装置42所需的该负载端交流电。
该直流/交流变换器333可将直流电转换成交流电。该直流/交流变换器333可包括H桥逆变器以及其他合适的变换器。
具体实施方式五、结合图4说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的无线能量传输系统的区别在于，负载装置4是直流用电装置41；
控制电路32包括电源模块3213和接收端控制模块322，所述电源模块3213的电源信号输出端与接收端控制模块322的电源信号输入端连接；
能量变换电路33包括不可控整流器334和直流/直流变换器332；所述不可控整流器334接收能量接收端装置31发送的交流电，并将该交流电转换成直流信号后同时发送给该电源模块3213的电源输入端和该直流/直流变换器332的电源输入端；所述直流/直流变换器332输出直流电信号给该直流用电装置41的电源信号输入端。
图4所示为图1中所示负载单元的另一种具体实施方式的示意图。能量接收模块3包括能量接收端装置31，控制电路32和能量变换电路33。该直流用电装置41与该能量接收模块3相集成连接或导线连接。该能量接收模块3用于给该直流用电装置41提供直流电。
该能量变换电路33与该能量接收端装置31相连接，以用于将该接收端交流电转换成负载端直流电提供给该直流用电装置41。该控制电路32与该能量变换电路33相连接，以用于给该能量变换电路33提供控制信号。
该能量变换电路33包括不可控整流器334和直流/直流变换器332。该不可控整流器334包括如图4中所描述的不可控整流器的结构。该不可控整流器334与该能量接收端装置31相连接，以用于将该接收端交流电进行整流。该不可控整流器输出的直流电可分为两部分，分别包括提供给该直流/直流变换器332的直流电和提供给该控制电路32的直流电。然后，通过该直流/直流变换器332将该不可控整流器334整流输出的该直流电进行升压/降压变换以得到该直流用电装置41所需的该负载端直流电。
该控制电路32包括电源模块3213和接收端控制模块322。该电源模块3213与该不可控整流器334相连接，以用于将该不可控整流器334提供的该直流电转换成该接收端控制模块322所需电能。该电源模块3213可与该直流/直流变换器332相并联。
该接收端控制模块322与该能量变换电路33相通讯，根据检测到的该直流用电装置的电压信号和/或电流信号，产生控制信号，该控制信号被提供给该能量变换电路33以用于控制该能量变换电路33产生该直流用电装置41所需的该负载端直流电。
具体实施方式六、结合图5说明本具体实施方式，本具体实施方式与具体实施方式一所述的无线能量传输系统的区别在于，负载装置4是交流用电装置42；
控制电路32包括电源模块3213和接收端控制模块322，所述电源模块3213的电源信号输出端与接收端控制模块322的电源信号输入端连接；
能量变换电路33包括不可控整流器334、直流/直流变换器332和直流/交流变换器333；所述不可控整流器334接收能量接收端装置31发出的交流电信号，并将该交流电信号转换成直流电信号后同时发送给电源模块3213的电源输入端和直流/直流变换器332的电源输入端；所述直流/直流变换器332输出直流电信号给直流/交流变换器333；所述直流/交流变换器333输出交流电信号给交流用电装置42的电源信号输入端。
图5所示为图1中所示负载单元的另一种具体实施方式的示意图。能量接收模块3包括能量接收端装置31，控制电路32和能量变换电路33。该交流用电装置41与该能量接收模块3相集成连接或导线连接。该能量接收模块3用于给该交流用电装置41提供交流电。
该接收端交流电可提供给该能量变换电路33。该能量变换电路33与该能量接收端装置31相连接，以用于将该接收端交流电转换成负载端交流电提供给该交流用电装置42。该控制电路32与该能量变换电路33相连接，以用于给该能量变换电路33提供控制信号。
该能量变换电路33包括不可控整流器334，直流/直流变换器332和直流/交流变换器333。该不可控整流器334包括如图5中所描述的不可控整流器的结构。不可控整流器与该能量接收端装置31相连接，以用于将该接收端交流电进行整流。然后，通过该直流/直流变换器332将不可控整流器334整流输出的直流电进行升压/降压变换。进而，通过该直流/交流变换器333将该直流/直流变换器332变换得到的直流电进行逆变以得到该交流用电装置42所需的该负载端交流电。
如5图所示，该控制电路32与如图4所示的该控制电路结构和功能相似。例如，控制电路32包括电源模块3213和接收端控制模块332。该电源单元3213与不可控整流器334相连接，以用于将不可控整流器334提供的直流电转换成接收端控制模块322所需电能。接收端控制模块322与该能量变换电路33相通讯，根据检测到的该交流用电装置42的电压信号和/或电流信号，产生控制信号，该控制信号被提供给该能量变换电路33以用于控制该能量变换电路33产生该交流用电装置42所需的该负载端交流电。
具体实施方式七、本具体实施方式与具体实施方式一所述的无线能量传输系统的区别在于，发射端控制模块21为数字信号处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器或专用集成电路。
本实施方式中，该发射端控制模块21可以为任何一种合适的可编程电路或者装置，如：数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)以及专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。该发射端控制模块21可以通过硬件或软件或软硬件结合的形式实现。
具体实施方式八、本具体实施方式与具体实施方式一所述的无线能量传输系统的区别在于，能量发射端装置23包括发射端电感线圈和发射端电容，所述发射端电感线圈与发射端电容串联或并联；
具体实施方式九、本具体实施方式与具体实施方式一所述的无线能量传输系统的区别在于，每个能量接收端装置31均包括接收端电感线圈和接收端电容，所述接收端电感线圈与接收端电容串联或并联。
根据磁谐振原理，该能量发射端装置23包括可形成震荡电路的器件。该能量发射端装置23包括发射端电感线圈和发射端电容。该变频电路22提供的该发射端交流电在由该发射端电感线圈和该发射端电容形成的震荡电路中流动。根据安培定则，该发射端交流电可在空气中产生交变磁场并在形成的该磁路中传递该磁能量。该磁能量可被该能量接收模块3接收，根据法拉第电磁感应原理，该交变磁场可在该能量接收模块3中产生接收端交流电。
具体实施方式十、本具体实施方式与具体实施方式八或九所述的无线能量传输系统的区别在于，发射端电感线圈为带磁芯的电感线圈或不带磁芯的电感线圈；接收端电感线圈为带磁芯的电感线圈或不带磁芯的电感线圈。
如图1所示，能量接收装置包括一个或多个能量接收模块3以及负载装置4，该能量接收模块3用于给该负载装置4提供所需电能。
该能量接收模块3包括能量接收端装置31，控制电路32和能量变换电路33。
该能量接收端装置31包括接收端电感线圈和接收端电容。该磁路中的该磁能量可被该能量接收端装置接收并转换为该接收端交流电，该接收端交流电在由该接收端电感线圈和该接收端电容形成的震荡电路中流动。
该控制电路32可与该能量接收端装置31相连接以用于将该能量接收端装置输出的部分接收端交流电转换成该控制电路32所需的电能。
该控制电路32可与该能量变换电路33相连接以用于将该能量变换电路33中的部分能量转换成该控制电路32所需的电能。该控制电路32可根据该负载装置4的电压和/或电流信号产生控制信号以用于控制该能量变换电路33产生该负载装置4所需的电能。
该能量变换电路33包括基于一个或多个开关器件的一个或多个装置。该能量变换电路33可将一种电能转换为另一种电能。例如，当该负载装置4包括直流负载时，该能量变换电路33可将一种交流电转换成一种直流电提供给该负载装置4。当该负载装置4包括交流负载时，该能量变换电路33可将一种交流电转换成另一种交流电提供给该负载装置4。
通过本发明揭示的该实施方式，可对现有负载装置进行改进如在负载装置的基础上集成或连接该能量接收单元以便于实现以无线的方式接收能量发射模块输出的该发射端交流电。
通过如上所述的方式不仅便于扩大无线能量传输技术的应用范围，也便于利用该无线能量传输系统同时给多个相同/不同负载装置同时充电/供电。
在本发明中，需要指出的是：在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所做出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。
除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。
本发明中使用的“可”、“可以”与“可能”等词语表明在某些环境中事件发生的可能性；拥有一种特定属性、特征或功能；和/或通过与某一合格动词结合表示一个或多个能力、性能或可能性。相应地，“可能”的使用表明：被修饰的术语对于所示的能力、功能或用途是明显适当、可匹配或合适的；同时考虑到在某些情况的存在，被修饰的术语有时可能不适当，不匹配或不合适。例如，在某些情况下，可能预期出现某一结果或性能；而在其他情况下，该结果或性能可能不出现。这一区别由表示“可能”的词语体现。
虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以做出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
Claims (10)
1.无线能量传输系统，它包括电源装置(1)，其特征是：它还包括能量发射模块(2)和N个能量接收模块(3)，N为正整数；
能量发射模块(2)包括发射端控制模块(21)、变频电路(22)和能量发射端装置(23)；
所述电源装置(1)的电源输出端与变频电路(22)的电源输入端连接；所述发射端控制模块(21)的控制信号输出端与变频电路(22)的控制信号输入端连接；变频电路(22)的电源信号输出与能量发射端装置(23)的电源信号输入端连接；所述能量发射端装置(23)产生交变磁场；
每个能量接收模块(3)均包括能量接收端装置(31)、控制电路(32)和能量变换电路(33)；
所述能量接收端装置(31)用于接收交变磁场中的能量并产生交流电，所述能量接收端装置(31)将产生的交流电发送给能量变换电路(33)；所述控制电路(32)输出控制信号给能量变换电路(33)；能量变换电路(33)输出电能，并用于给负载装置(4)供电。
2.根据权利要求1所述的无线能量传输系统，其特征在于控制电路(32)包括电源电路(321)和接收端控制模块(322)，所述电源电路(321)包括高频变压器(3211)、一号整流器(3212)和电源模块(3213)，所述高频变压器(3211)接收能量接收端装置(31)输出的交流信号；所述高频变压器(3211)输出交流电信号给一号整流器(3212)；所述一号整流器(3212)输出直流电信号给电源模块(3212)；所述电源模块(3212)输出供电信号给接收端控制模块(322)的电源信号输入端。
3.根据权利要求2所述的无线能量传输系统，其特征在于负载装置(4)是直流用电装置(41)；能量变换电路(33)包括二号整流器(331)和直流/直流变换器(332)；
所述二号整流器(331)接收能量接收端装置(31)发送的交流电，并转换成直流电信号后发送给直流/直流变换器(332)；所述直流/直流变换器(332)输出直流供电信号给直流用电装置(41)的电源信号输入端。
4.根据权利要求2所述的无线能量传输系统，其特征在于负载装置(4)是交流用电装置(42)；能量变换电路(33)包括二号整流器(331)、直流/直流变换器(332)和直流/交流变换器(333)；所述二号整流器(331)接收能量接收端装置(31)发送的交流电，并转换成直流电信号后发送给直流/直流变换器(332)；所述直流/直流变换器(332)输出直流信号给直流/交流变换器(333)；所述直流/交流变换器(333)输出交流信号给交流用电装置(42)的电源信号输入端。
5.根据权利要求1所述的无线能量传输系统，其特征在于负载装置(4)是直流用电 装置(41)；
控制电路(32)包括电源模块(3213)和接收端控制模块(322)，所述电源模块(3213)的电源信号输出端与接收端控制模块(322)的电源信号输入端连接；
能量变换电路(33)包括不可控整流器(334)和直流/直流变换器(332)；所述不可控整流器(334)接收能量接收端装置(31)发送的交流电，并将该交流电转换成直流信号后同时发送给电源模块(3213)的电源输入端和直流/直流变换器(332)的电源输入端；所述直流/直流变换器(332)输出直流电信号给直流用电装置(41)的电源信号输入端。
6.根据权利要求1所述的无线能量传输系统，其特征在于负载装置(4)是交流用电装置(42)；
控制电路(32)包括电源模块(3213)和接收端控制模块(322)，所述电源模块(3213)的电源信号输出端与接收端控制模块(322)的电源信号输入端连接；
能量变换电路(33)包括不可控整流器(334)、直流/直流变换器(332)和直流/交流变换器(333)；所述不可控整流器(334)接收能量接收端装置(31)发出的交流电信号，并将该交流电信号转换成直流电信号后同时发送给电源模块(3213)的电源输入端和直流/直流变换器(332)的电源输入端；所述直流/直流变换器(332)输出直流电信号给直流/交流变换器(333)；所述直流/交流变换器(333)输出交流电信号给交流用电装置(42)的电源信号输入端。
7.根据权利要求1所述的无线能量传输系统，其特征在于发射端控制模块(21)为数字信号处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器或专用集成电路。
8.根据权利要求1所述的无线能量传输系统，其特征在于能量发射端装置(23)包括发射端电感线圈和发射端电容，所述发射端电感线圈与发射端电容串联或并联。
9.根据权利要求1所述的无线能量传输系统，其特征在于每个能量接收端装置(31)均包括接收端电感线圈和接收端电容，所述接收端电感线圈与接收端电容串联或并联。
10.根据权利要求8或9所述的无线能量传输系统，其特征在于发射端电感线圈为带磁芯的电感线圈或不带磁芯的电感线圈；接收端电感线圈为带磁芯的电感线圈或不带磁芯的电感线圈。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100035415A CN103036322A (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 无线能量传输系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100035415A CN103036322A (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 无线能量传输系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103036322A true CN103036322A (zh) | 2013-04-10 |
Family
ID=48022925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013100035415A Pending CN103036322A (zh) | 2013-01-06 | 2013-01-06 | 无线能量传输系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103036322A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103280868A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-09-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种双向充电装置 |
| CN103346624A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 能够自动控制的多负载无线能量传输装置 |
| CN106160266A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-11-23 | 中山职业技术学院 | 一种无线充电控制系统的充电控制方法 |
| CN104253545B (zh) * | 2013-06-26 | 2017-10-27 | 株式会社东芝 | 整流装置 |
| CN107825985A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-23 | 国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 | 用于电动汽车充电的无线式充电装置 |
| CN107947385A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-20 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种基于无线电能传输的易分离式水下变压器 |
| CN108075578A (zh) * | 2016-11-18 | 2018-05-25 | 深圳市无为智能科技有限公司 | 一种无线充电负载特征信号反馈方法 |
| CN108110871A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-06-01 | 中兴新能源汽车有限责任公司 | 无线充电副边装置及电动汽车 |
| CN108736927A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-11-02 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种带通讯功能的多通道无线能量传输系统及方法 |
| CN108721720A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-02 | 哈尔滨工业大学 | 基于无线电能传输的植入式心脏辅助供血装置 |
| CN109038853A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-18 | 吉林大学 | 一种自适应负载的无线能量传输装置 |
| CN111030319A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-17 | 吕舒晗 | 一种基于超声波的水下非接触式无线能量传输系统 |
| CN112491154A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 哈尔滨工业大学 | 电动汽车大功率动态无线供电系统接收端多模块siso电路拓扑及控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1996711A (zh) * | 2006-12-08 | 2007-07-11 | 广州电器科学研究院 | 感应耦合式无线电能传输装置 |
| CN101924399A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-12-22 | 武汉大学 | 基于磁共振的中继无线供电系统 |
| US20110049997A1 (en) * | 2009-09-03 | 2011-03-03 | Tdk Corporation | Wireless power feeder and wireless power transmission system |
| CN102195367A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-09-21 | 南京航空航天大学 | 一种无线供电装置 |
-
2013
- 2013-01-06 CN CN2013100035415A patent/CN103036322A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1996711A (zh) * | 2006-12-08 | 2007-07-11 | 广州电器科学研究院 | 感应耦合式无线电能传输装置 |
| US20110049997A1 (en) * | 2009-09-03 | 2011-03-03 | Tdk Corporation | Wireless power feeder and wireless power transmission system |
| CN101924399A (zh) * | 2010-04-12 | 2010-12-22 | 武汉大学 | 基于磁共振的中继无线供电系统 |
| CN102195367A (zh) * | 2011-04-19 | 2011-09-21 | 南京航空航天大学 | 一种无线供电装置 |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103280868B (zh) * | 2013-05-24 | 2016-05-18 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种双向充电装置 |
| CN103280868A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-09-04 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种双向充电装置 |
| CN104253545B (zh) * | 2013-06-26 | 2017-10-27 | 株式会社东芝 | 整流装置 |
| CN103346624A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 能够自动控制的多负载无线能量传输装置 |
| CN103346624B (zh) * | 2013-07-31 | 2015-08-19 | 哈尔滨工业大学 | 能够自动控制的多负载无线能量传输装置 |
| CN106160266A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-11-23 | 中山职业技术学院 | 一种无线充电控制系统的充电控制方法 |
| CN108075578A (zh) * | 2016-11-18 | 2018-05-25 | 深圳市无为智能科技有限公司 | 一种无线充电负载特征信号反馈方法 |
| CN108110871A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-06-01 | 中兴新能源汽车有限责任公司 | 无线充电副边装置及电动汽车 |
| CN107825985A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-23 | 国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 | 用于电动汽车充电的无线式充电装置 |
| CN107947385B (zh) * | 2017-12-14 | 2020-10-09 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种基于无线电能传输的易分离式水下变压器 |
| CN107947385A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-20 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 一种基于无线电能传输的易分离式水下变压器 |
| CN108736927A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-11-02 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种带通讯功能的多通道无线能量传输系统及方法 |
| CN108736927B (zh) * | 2018-04-24 | 2021-06-11 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种带通讯功能的多通道无线能量传输系统及方法 |
| CN108721720A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-02 | 哈尔滨工业大学 | 基于无线电能传输的植入式心脏辅助供血装置 |
| CN108721720B (zh) * | 2018-05-30 | 2021-03-30 | 哈尔滨工业大学 | 基于无线电能传输的植入式心脏辅助供血装置 |
| CN109038853A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-18 | 吉林大学 | 一种自适应负载的无线能量传输装置 |
| CN109038853B (zh) * | 2018-08-07 | 2022-03-15 | 吉林大学 | 一种自适应负载的无线能量传输装置 |
| CN111030319A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-17 | 吕舒晗 | 一种基于超声波的水下非接触式无线能量传输系统 |
| CN112491154A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 哈尔滨工业大学 | 电动汽车大功率动态无线供电系统接收端多模块siso电路拓扑及控制方法 |
| CN112491154B (zh) * | 2020-11-13 | 2023-01-20 | 哈尔滨工业大学 | 动态无线供电系统接收端多模块siso电路拓扑的控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103036322A (zh) | 无线能量传输系统 | |
| US11404965B2 (en) | DC-DC converter, on-board charger, and electric vehicle | |
| CN107623365A (zh) | 一种带逆变功能的三端口充电机 | |
| US20180269795A1 (en) | Bidirectional resonant conversion circuit and converter | |
| CN103036418B (zh) | 降压式功率因子修正系统 | |
| CN104967222A (zh) | 一种多频工作的无线电能传输发射端电路 | |
| CN103684002A (zh) | 能量转换系统 | |
| CN104701955A (zh) | 一种无线充电装置 | |
| WO2021227652A1 (zh) | 无线充电设备和待充电设备 | |
| CN107171450A (zh) | 一种电磁耦合式无线充电系统 | |
| CN103326583A (zh) | 电源转换器及其充放电系统 | |
| CN201290070Y (zh) | 一种特高压直流发生器 | |
| CN107844078A (zh) | 单火线取电电路及取电方法 | |
| CN107634565A (zh) | 一种锂电池无线充电电路 | |
| CN204633480U (zh) | 一种多频工作的无线电能传输发射端电路 | |
| CN207039305U (zh) | 一种电磁耦合式无线充电系统 | |
| CN207518336U (zh) | 一种无线充电电路、系统及电子设备 | |
| CN105515210A (zh) | 非接触充电桩、车载充电装置和充电系统 | |
| CN101753040A (zh) | 电力适配器 | |
| CN204578220U (zh) | 无线电力传输装置和包括无线电力传输装置的设备 | |
| WO2021190339A1 (zh) | 一种充电电路、方法、系统、电池和电子设备 | |
| Wang et al. | Study on novel bidirectional AC-DC converter circuit of the wireless charging for portable devices | |
| CN108233485A (zh) | 一种基于直流固态变压器的多功能充电桩系统 | |
| CN208971188U (zh) | 一种无线充电电路、系统、电子设备及无线电源适配器 | |
| CN102651568A (zh) | 一种无线充电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130410 |