CN109787369A - 一种节能型无线传感器供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节能型无线传感器供电装置，包括能量发送器，能量接收器，直流电源，控制器一，逆变器，信号采集器，发送端谐振电容，发送端线圈，铁芯，接收端线圈，接收端谐振电容，整流器，控制器二和无线传感器，所述的信号采集器与发送端谐振电容串联在逆变器与发送端线圈之间；所述的发送端线圈与逆变器并联；所述的整流器的上方设置有控制器二，且所述整流器通过导线与无线传感器相连。本发明控制器一，铁芯和接收端谐振电容的设置，有利于避免漏电，跑电等安全隐患的发生，并且能量利用率较高，损耗小，节约了电力能源，便于市场推广和应用。
Description
技术领域
本发明属于无线供电设备领域，尤其涉及一种节能型无线传感器供电装置。
背景技术
传感器能够探测以及感受外界的信号，并将探测的信息传送给其他装置，大多数传感器在工作时，需外接供电电源后，才能正常工作。
如何为传感器提供电能，是传感器运用进一步普及中需要解决的重要问题，特别对于无线传感器更是如此，无线传感器因为具有安装方便，受电线排布影响较小等优点，逐渐受到青睐，但是无线传感器仍然需要合适的电源进行供电，需要接入到供电电路中，为广泛普及带来了不便。
因此就提出了无线供电系统，但无线供电系统的传输效率的高低能直接决定系统性能的好坏，性能好的系统的传输效率高，能量利用率高，损耗小，较为节能，能损耗越小说明系统用在散热处理，降温成本越低，能适应更加苛刻的外界条件。
因此，发明一种节能型无线传感器供电装置显得非常必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种节能型无线传感器供电装置，以解决现有无线传感器供电装置传输效率低，能量利用率低，损耗大，的问题。一种节能型无线传感器供电装置，包括能量发送器，能量接收器，直流电源，控制器一，逆变器，信号采集器，发送端谐振电容，发送端线圈，铁芯，接收端线圈，接收端谐振电容，整流器，控制器二和无线传感器，所述的直流电源设置在能量发射器的下端，且所述直流电源的一侧依次安装有控制器一和逆变器；所述的信号采集器与发送端谐振电容串联在逆变器与发送端线圈之间；所述的发送端线圈与逆变器并联；所述的铁芯采用两个，且分别固定在发送端线圈和接收端线圈的内侧；所述的接收端线圈与接收端谐振电容串联，且所述接收端线圈与整流器并联；所述的整流器的上方设置有控制器二，且所述整流器通过导线与无线传感器相连；
所述的控制器一包括处理器，信号发射器和信号驱动模块，所述的处理器设置在控制器一内部的下方，且所述处理器的一侧安装有信号发射器；所述的信号驱动模块设置在控制器内部处理器和信号发射器的上方。
所述的能量发送器和能量接收器采用磁共振耦合传递能量，减去电线的裸露，有利于避免漏电，跑电等安全隐患的发生，安全性得到了提升，并且能量利用率较高。
所述的信号采集器安装在逆变器和发送端谐振电容之间，便于采集发送端谐振电容的大小及发送端线圈的谐振频率，并将其通过信号发射器传递给控制器二，有利于确定接收端谐振电容的大小，并保持设备的工作稳定性，便于市场的运用。
所述的铁芯采用长方形结构的软磁铁氧体磁芯，且固定在发送端线圈和接收端线圈内部，便于抑制涡流损耗的产生，减少了能源的损耗，并节约了电力资源。
所述的接收端谐振电容采用可调式电容，串联在接收端线圈和整流器之间，有利于通过调整接收端谐振电容的大小使接收端线圈与发送端线圈保持同样的谐振频率，从而提高能量的无线传输效率。
所述的信号驱动模块安装在控制器一的内部，且信号驱动模块的输出端与逆变器相连，给逆变器提供正弦波驱动信号，有利于避免谐波的产生，减少额外的能量损耗，提高能量利用率。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的所述的信号采集器的设置，便于采集发送端谐振电容的大小及发送端线圈的谐振频率，并将其通过信号发射器传递给控制器二，有利于确定接收端谐振电容的大小，并保持设备的工作稳定性，便于市场的运用。
2.本发明的铁芯的设置，便于抑制涡流损耗的产生，减少了能源的损耗，并节约了电力资源，有利于市场的推广。
3.本发明的接收端谐振电容的设置，有利于通过调整接收端谐振电容的大小使接收端线圈与发送端线圈保持同样的谐振频率，从而提高能量的无线传输效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的控制器一结构示意图。
图中：
1-能量发送器，2-能量接收器，3-直流电源，4-控制器一，41-处理器，42-信号发射器，43-信号驱动模块，5-逆变器，6-信号采集器，7-发送端谐振电容，8-发送端线圈，9-铁芯，10-接收端线圈，11-接收端谐振电容，12-整流器，13-控制器二，14-无线传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图2所示
本发明提供一种节能型无线传感器供电装置，，包括能量发送器1，能量接收器2，直流电源3，控制器一4，逆变器5，信号采集器6，发送端谐振电容7，发送端线圈8，铁芯9，接收端线圈10，接收端谐振电容11，整流器12，控制器二13和无线传感器14，所述的直流电源3设置在能量发射器1的下端，且所述直流电源3的一侧依次安装有控制器一4和逆变器5；所述的信号采集器6与发送端谐振电容7串联在逆变器5与发送端线圈8之间；所述的发送端线圈8与逆变器5并联；所述的铁芯9采用两个，且分别固定在发送端线圈8和接收端线圈10的内侧；所述的接收端线圈10与接收端谐振电容11串联，且所述接收端线圈10与整流器12并联；所述的整流器12的上方设置有控制器二13，且所述整流器12通过导线与无线传感器14相连；
所述的控制器一4包括处理器41，信号发射器42和信号驱动模块43，所述的处理器41设置在控制器一4内部的下方，且所述处理器41的一侧安装有信号发射器42；所述的信号驱动模块43设置在控制器4内部处理器41和信号发射器42的上方。
所述的能量发送器1和能量接收器2采用磁共振耦合传递能量，减去电线的裸露，有利于避免漏电，跑电等安全隐患的发生，安全性得到了提升，并且能量利用率较高。
所述的信号采集器6安装在逆变器5和发送端谐振电容7之间，便于采集发送端谐振电容7的大小及发送端线圈8的谐振频率，并将其通过信号发射器42传递给控制器二13，有利于确定接收端谐振电容11的大小，并保持设备的工作稳定性，便于市场的运用。
所述的铁芯9采用长方形结构的软磁铁氧体磁芯，且固定在发送端线圈8和接收端线圈10内部，便于抑制涡流损耗的产生，减少了能源的损耗，并节约了电力资源。
所述的接收端谐振电容11采用可调式电容，串联在接收端线圈10和整流器12之间，有利于通过调整接收端谐振电容11的大小使接收端线圈10与发送端线圈8保持同样的谐振频率，从而提高能量的无线传输效率。
所述的信号驱动模块43安装在控制器一4的内部，且信号驱动模块43的输出端与逆变器5相连，给逆变器5提供正弦波驱动信号，有利于避免谐波的产生，减少额外的能量损耗，提高能量利用率。
本发明中，直流电源3将电能传递到控制器一4，由控制器一4内的信号驱动模块43传递给逆变器5转换成交流，并给逆变器5发出正弦波信号，逆变后的电流经过信号采集器6和发送端谐振电容7送到发送端线圈8将能量发射出去，信号采集器6收集发送端谐振电容7的大小及发送端线圈8的频率并传给处理器41，处理器41通过信号发射器42发送信号到控制器二13，控制器二13根据接受到的信息，调整接收端谐振电容11的大小，并使接收端线圈10与发送端线圈8的频率达到一致，接收端线圈10接受到能量并将其经过整流器12整流成直流传送到无线传感器14，给无线传感器14供电。
Claims (5)
1.一种节能型无线传感器供电装置，其特征在于：，包括能量发送器（1），能量接收器（2），直流电源（3），控制器一（4），逆变器（5），信号采集器（6），发送端谐振电容（7），发送端线圈（8），铁芯（9），接收端线圈（10），接收端谐振电容（11），整流器（12），控制器二（13）和无线传感器（14），所述的直流电源（3）设置在能量发射器（1）的下端，且所述直流电源（3）的一侧依次安装有控制器一（4）和逆变器（5）；所述的信号采集器（6）与发送端谐振电容（7）串联在逆变器（5）与发送端线圈（8）之间；所述的发送端线圈（8）与逆变器（5）并联；所述的铁芯（9）采用两个，且分别固定在发送端线圈（8）和接收端线圈（10）的内侧；所述的接收端线圈（10）与接收端谐振电容（11）串联，且所述接收端线圈（10）与整流器（12）并联；所述的整流器（12）的上方设置有控制器二（13），且所述整流器（12）通过导线与无线传感器（14）相连；
所述的控制器一（4）包括处理器（41），信号发射器（42）和信号驱动模块（43），所述的处理器（41）设置在控制器一（4）内部的下方，且所述处理器（41）的一侧安装有信号发射器（42）；所述的信号驱动模块（43）设置在控制器（4）内部处理器（41）和信号发射器（42）的上方。
2.如权利要求1所述的节能型无线传感器供电装置，其特征在于：所述的能量发送器（1）和能量接收器（2）采用磁共振耦合传递能量。
3.如权利要求1所述的节能型无线传感器供电装置，其特征在于：所述的铁芯（9）采用长方形结构的软磁铁氧体磁芯，且固定在发送端线圈（8）和接收端线圈（10）内部。
4.如权利要求1所述的节能型无线传感器供电装置，其特征在于：所述的接收端谐振电容（11）采用可调式电容，串联在接收端线圈（10）和整流器（12）之间。
5.如权利要求1所述的节能型无线传感器供电装置，其特征在于：所述的信号驱动模块（43）安装在控制器一（4）的内部，且信号驱动模块（43）的输出端与逆变器（5）相连。
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| CN201711111965.8A CN109787369A (zh) | 2017-11-13 | 2017-11-13 | 一种节能型无线传感器供电装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN109787369A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117168809A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-12-05 | 上海大学 | 燃气轮机可倾瓦滑动轴承数据无线采集系统 |
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2017
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