CN105896740A - 供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供电系统及方法。其中，该系统包括：负载；电源装置，用于输出市电；电能发射装置，与电源装置连接，包括电能发射线圈，用于对市电进行逆变变频，在电能发射线圈中产生第一交流电；电能接收装置，设置在负载中，包括电能接收线圈，用于通过电能接收线圈感应第一交流电产生第二交流电，并利用第二交流电驱动负载。本发明解决了现有技术中利用电源线为负载供电，安全性较低的技术问题。

Description

供电系统及方法

技术领域

本发明涉及供电领域，具体而言，涉及一种供电系统及方法。

背景技术

现有技术中的负载(如空调、电风扇等)都是通过其自身所带的电源线接入市电，来完成对该负载的供电，从而保证负载的正常工作。以负载是空调为例，由于不同空调的电源供电配套的电源线长短不一，所以空调的放置位置需要考虑电源线和房间排线布线等，用户可能无法根据需求随意的放置空调，给用户的使用造成不便，并且电源线随着使用时间的增长，存在老化、漏电等问题，这样会导致空调的安全性较低。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种供电系统及方法，以至少解决现有技术中利用电源线为负载供电，安全性较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种供电系统，包括：负载；电源装置，用于输出市电；电能发射装置，与所述电源装置连接，包括电能发射线圈，用于对所述市电进行逆变变频，在所述电能发射线圈中产生第一交流电；电能接收装置，设置在所述负载中，包括电能接收线圈，用于通过所述电能接收线圈感应所述第一交流电产生第二交流电，并利用所述第二交流电驱动所述负载。

进一步地，所述电能发射装置还包括：第一整流电路，与所述电源装置连接，用于将所述市电转换为第一直流电；第一逆变线圈，与所述第一整流电路连接，用于利用电磁感应将所述第一直流电输出至第一逆变电路；所述第一逆变电路，与所述第一逆变线圈和所述电能发射线圈均相连接，用于对输出至所述第一逆变电路的第一直流电进行逆变，得到所述第一交流电。

进一步地，所述电能发射装置还包括：反馈电路，与所述第一逆变电路连接，用于采集所述第一逆变电路的输出电流频率，并且在所述输出电流频率低于预设频率的情况下，对所述第一逆变电路的输出电流频率进行增益放大，在所述第一逆变电路的输出电流频率高于所述预设频率的情况下，对所述第一逆变电路的输出电流频率进行抑制修正。

进一步地，所述电能接收装置还包括：第二整流电路，与所述电能接收线圈连接，用于将所述电能接收线圈产生的所述第二交流电转换为第二直流电；第二逆变线圈，与所述第二整流电路连接，用于利用电磁感应将所述第二直流电输出至所述第二逆变电路；所述第二逆变电路，与所述第二逆变线圈和所述负载均相连接，用于对输出至所述第二逆变线圈的第二直流电进行逆变，得到第三交流电，并将所述第三交流电输出至所述负载。

进一步地，所述电能接收装置还包括：放大电路，所述放大电路的第一输入端与所述第二逆变电路连接，所述放大电路的第二输入端与所述第二整流电路连接，所述放大电路的输出端与所述负载连接；稳压电路，设置在所述放大电路和所述负载之间。

进一步地，所述电能接收装置还包括：电路控制器，与所述稳压电路和所述负载分别连接，用于驱动所述负载的执行模块。

进一步地，所述负载包括以下任一种：空调、落地扇、电视和油烟机。

进一步地，所述电能接收线圈的形状包括以下任一种：圆形、方形和矩形。

进一步地，所述电源装置设置在墙体中或者地板中，其中，所述电能接收线圈安装在所述负载的底座内，或者，所述电能接收线圈安装在所述负载的靠近所述墙体的端面或者靠近所述地板的端面。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种供电方法，应用于上述内容所提供的任一种所述供电系统，所述方法包括：电能发射装置对电源装置输出的市电进行逆变变频，并在其内设置的电能发射线圈中产生第一交流电；电能接收装置通过其内设置的电能接收线圈感应所述第一交流电产生第二交流电，并利用所述第二交流电驱动负载。

在本发明实施例中，采用具有以下结构的供电系统：负载；电源装置，设置在墙体中，用于输出市电；电能发射装置，与所述电源装置连接，包括电能发射线圈，用于对所述市电进行电磁感应，在所述电能发射线圈中产生第一交流电；电能接收装置，设置在所述负载中，包括电能接收线圈，用于通过所述电能接收线圈感应所述第一交流电产生第二交流电，并利用所述第二交流电驱动所述负载，通过应用电磁感应技术，将市电通过电能发射线圈和电能接收线圈进行无线传输，直接驱动负载工作，达到了通过无线方式对负载进行供电的目的，从而实现了提高安全性的技术效果，进而解决了现有技术中利用电源线为负载供电，安全性较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种供电系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的另一种供电系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种供电方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种供电系统。图1是根据本发明实施例的一种供电系统的示意图，如图1所示，该供电系统包括：负载10、电源装置20、电能发射装置30和电能接收装置40，其中：

电源装置20用于输出市电。

具体地，电源装置可以设置在墙体中，也可以设置在地板中。

电能发射装置30与电源装置连接，包括电能发射线圈(图1中未示出)，电能发射装置30用于对市电进行逆变变频，在电能发射线圈中产生第一交流电。

具体地，电能发射装置可以设置在电源装置所在的墙体中或者地板中，也可以是在电源装置所在的墙体的表面或者地板的表面。第一交流电为用于无线传输的高频交流电。

电能接收装置40设置在负载中，包括电能接收线圈(图1中未示出)，电能接收装置40用于通过电能接收线圈感应第一交流电产生第二交流电，并利用第二交流电驱动负载。

具体地，电能接收线圈感应电能发射线圈端的磁场大小变化，产生第二交流电。

在本发明实施例中，通过应用电磁感应技术，将市电通过电能发射线圈和电能接收线圈进行无线传输，直接驱动负载工作，达到了通过无线方式为负载供电的目的，从而实现了提高安全性的技术效果，进而解决了现有技术中利用电源线为负载供电，安全性较低的技术问题。

为了提高用户使用不同负载的安全性，可选地，负载可以包括以下任一种：空调、落地扇、电视和油烟机。

可选地，电能接收线圈的形状包括以下任一种：圆形、方形和矩形。

根据负载自身的结构特点，进一步可选地，当电源装置设置在墙体中或者地板中的时候，电能接收线圈可以安装在负载的底座内，或者，电能接收线圈可以安装在负载所靠近的墙体的端面(也即，负载的背面)或者负载所靠近的地板的端面(也即，负载的底部)。

当负载为落地扇时，可以通过该落地扇底座中安装的圆形电能接收线圈感应底座所接触的地板中设置的电能发射线圈传输的交流电，进而通过上述交流电驱动落地扇工作，以实现落地扇的无线供电。

当负载为空调柜机时，可以通过该空调柜机背面(即，空调柜机靠近墙体的端面)安装/设置的方形电能接收线圈感应空调柜机所靠近的墙体中设置的电能发射线圈传输的交流电，进而通过上述交流电驱动空调柜机工作，以实现空调柜机的无线供电。

当负载为圆柱形柜机时，可以通过该圆柱形柜机底座中安装的电能接收线圈感应底座所接触的墙体中设置的电能发射线圈传输的交流电，进而通过上述交流电驱动圆柱形柜机工作，以实现圆柱形柜机的无线供电。

当负载为壁挂机时，可以通过该壁挂机背面(即，壁挂机靠近墙体的端面)安装/设置的方形电能接收线圈感应壁挂机所靠近的墙体中设置的电能发射线圈传输的交流电，进而通过上述交流电驱动壁挂机工作，以实现壁挂机的无线供电。

当负载为电视机时，可以通过该电视机背面(即，电视机靠近墙体的端面)安装/设置的方形电能接收线圈感应电视机所靠近的墙体中设置的电能发射线圈传输的交流电，进而通过上述交流电驱动电视机工作，以实现电视机的无线供电。

参见图2，可选地，电能发射装置30还包括：第一整流电路32、第一逆变线圈33和第一逆变电路34。其中，第一整流电路32与电源装置20连接，第一整流电路32用于将市电转换为第一直流电；第一逆变线圈33与第一整流电路32连接，第一逆变线圈33用于利用电磁感应将第一直流电输出至第一逆变电路34；第一逆变电路34与第一逆变线圈33和电能发射线圈31均相连接，第一逆变电路34用于对输出至第一逆变电路的第一直流电进行逆变，得到第一交流电。

为了降低无线的传输损失，参见图2，进一步可选地，电能发射装置30还包括：反馈电路35。其中，反馈电路35与第一逆变电路连接，反馈电路用于采集第一逆变电路的输出电流频率，并且在输出电流频率低于预设频率的情况下，对第一逆变电路的输出电流频率进行增益放大，在第一逆变电路的输出电流频率高于预设频率的情况下，对第一逆变电路的输出电流频率进行抑制修正。

具体地，电能发射线圈产生不断变化的磁场，本发明实施例中的反馈电路通过其内包含的V/I传感器来采集第一逆变电路的输出电流频率大小，并在判断出第一逆变电路的输出电流频率低于预设频率的情况下，反馈电路自动对第一逆变电路的输出电流频率进行增益放大，在第一逆变电路的输出电流频率高于预设频率的情况下，反馈电路自动对第一逆变电路的输出电流频率进行抑制修正，以使第一逆变电路的输出电流频率尽可能稳定的保持在预设频率，从而降低无线传输的损失。

也即，本发明实施例中的反馈电路除了具有修正频率的作用，还具有增益放大的作用。

在本发明实施例中，通过设置回馈电路，达到了降低交流电在供电系统传输过程中能量损失的问题。

参见图2，可选地，电能接收装置40还包括：第二整流电路42、第二逆变线圈43和第二逆变电路44。其中，第二整流电路42与电能接收线圈41连接，第二整流电路42用于将电能接收线圈产生的第二交流电转换为第二直流电；第二逆变线圈43与第二整流电路连接，第二逆变线圈43用于利用电磁感应将第二直流电输出至第二逆变电路；第二逆变电路44与第二逆变线圈和负载均相连接，第二逆变电路用于对输出至第二逆变线圈的第二直流电进行逆变，得到第三交流电，并将第三交流电输出至负载。

结合图2，通过上述内容可知，本发明所提供的供电系统运用“交-直-交电压型变频”技术，进行电流的无线传输，此种供电方式取消了电源线的匹配，使负载的电源供给无需依靠电源线传输，无需考虑考虑负载的功率以及电源线的最大传输电流，并且节约了负载的制造成本。

此外，由于取消了电源线的匹配，所以无需根据负载电源供电配套电源线的长短，考虑电源线和负载所在房间排线布线的布局，可以通过提前设计好负载的摆放位置，装修时直接将电能发射装置嵌入到墙壁中，节省了空间位置。并且无需考虑负载电源线的老化、潮漏等情况，将电能发射线圈和电能接收线圈进行密封处理，即可提高负载的电气安全特性。

参见图2，可选地，电能接收装置40还包括：放大电路45和稳压电路46。其中，放大电路45的第一输入端与第二逆变电路连接，放大电路的第二输入端与第二整流电路连接，放大电路的输出端与负载连接；稳压电路46设置在放大电路和负载之间。

在本发明实施例中，电能接收线圈感应电能发射线圈出的磁场大小变化，产生相应的电流，再通过放大电路和稳压电路进行相应的处理，能够得到稳定的电流，从而保证了对负载的稳定供电。

参见图2，可选地，电能接收装置40还包括：电路控制器47。其中，电路控制器与稳压电路和负载分别连接，电路控制器用于驱动负载的执行模块。

具体地，电路控制器输出合适的电压电流以驱动负载的执行模块启动工作。

通过上述描述可知，本发明实施例所提供的供电系统能够便捷、高效以及安全的为负载供电。

需要说明的是，本发明实施例中的交流电指的是交流电流，直流电指的是直流电流。

根据发明实施例，还提供了一种供电方法，该方法应用于上述任一实施例的供电系统。图3是根据本发明实施例的一种供电方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

步骤S302，电能发射装置对电源装置输出的市电进行逆变变频，并在其内设置的电能发射线圈中产生第一交流电。

步骤S304，电能接收装置通过其内设置的电能接收线圈感应第一交流电产生第二交流电，并利用第二交流电驱动负载。

在本发明实施例中，通过应用电磁感应技术，将市电通过电能发射线圈和电能接收线圈进行无线传输，直接驱动负载工作，达到了通过无线方式为负载供电的目的，从而实现了提高安全性的技术效果，进而解决了现有技术中利用电源线为负载供电，安全性较低的技术问题。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种供电系统，其特征在于，包括：

负载；

电源装置，用于输出市电；

电能发射装置，与所述电源装置连接，包括电能发射线圈，用于对所述市电进行逆变变频，在所述电能发射线圈中产生第一交流电；

电能接收装置，设置在所述负载中，包括电能接收线圈，用于通过所述电能接收线圈感应所述第一交流电产生第二交流电，并利用所述第二交流电驱动所述负载。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电能发射装置还包括：

第一整流电路，与所述电源装置连接，用于将所述市电转换为第一直流电；

第一逆变线圈，与所述第一整流电路连接，用于利用电磁感应将所述第一直流电输出至第一逆变电路；

所述第一逆变电路，与所述第一逆变线圈和所述电能发射线圈均相连接，用于对输出至所述第一逆变电路的第一直流电进行逆变，得到所述第一交流电。

3.根据权利要求2所述的供电系统，其特征在于，所述电能发射装置还包括：

反馈电路，与所述第一逆变电路连接，用于采集所述第一逆变电路的输出电流频率，并且在所述输出电流频率低于预设频率的情况下，对所述第一逆变电路的输出电流频率进行增益放大，在所述第一逆变电路的输出电流频率高于所述预设频率的情况下，对所述第一逆变电路的输出电流频率进行抑制修正。

4.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电能接收装置还包括：

第二整流电路，与所述电能接收线圈连接，用于将所述电能接收线圈产生的所述第二交流电转换为第二直流电；

第二逆变线圈，与所述第二整流电路连接，用于利用电磁感应将所述第二直流电输出至所述第二逆变电路；

所述第二逆变电路，与所述第二逆变线圈和所述负载均相连接，用于对输出至所述第二逆变线圈的第二直流电进行逆变，得到第三交流电，并将所述第三交流电输出至所述负载。

5.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，所述电能接收装置还包括：

放大电路，所述放大电路的第一输入端与所述第二逆变电路连接，所述放大电路的第二输入端与所述第二整流电路连接，所述放大电路的输出端与所述负载连接；

稳压电路，设置在所述放大电路和所述负载之间。

6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述电能接收装置还包括：

电路控制器，与所述稳压电路和所述负载分别连接，用于驱动所述负载的执行模块。

7.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述负载包括以下任一种：空调、落地扇、电视和油烟机。

8.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电能接收线圈的形状包括以下任一种：圆形、方形和矩形。

9.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，

所述电源装置设置在墙体中或者地板中，

其中，所述电能接收线圈安装在所述负载的底座内，或者，所述电能接收线圈安装在所述负载的靠近所述墙体的端面或者靠近所述地板的端面。

10.一种供电方法，其特征在于，应用于权利要求1至9中任一项所述的供电系统，所述方法包括：

电能发射装置对电源装置输出的市电进行逆变变频，并在其内设置的电能发射线圈中产生第一交流电；

电能接收装置通过其内设置的电能接收线圈感应所述第一交流电产生第二交流电，并利用所述第二交流电驱动负载。