CN206725678U - 无线充电参数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无线供电技术，具体涉及无线充电参数测量装置，包括源端电能变换模块、电磁场发射单元、电磁场接收单元、负端电能变换模块、负载、负端数据采集单元、负端数据处理中心、负端通讯模块、源端数据采集单元、源端通讯模块、源端数据处理中心；电磁场发射单元与电磁场接收单元通过电磁场进行能量传递，负端通讯模块与源端通讯模块通过无线方式进行信息传递。该无线充电参数测量装置能够实时监测测量系统的负载的变化情况，调节共振频率，从而提高测量系统的稳定性，保证最大传输功率效率。同时还节省电能，减少对电压波动设备产生潜在的影响与损害。

Description

无线充电参数测量装置

技术领域

本实用新型属于无线供电技术领域，尤其涉及无线充电参数测量装置。

背景技术

测量系统是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合，用于获得测量结果的整个过程。通常的测量系统应包含传感器、测量放大器和记录器三个部分。如果选择不同的传感器，如选用温度传感器、流量传感器、压力传感器等等、就变成了不同用途的测量系统。

由于测量系统工作的环境往往比较复杂，因此面向具体的加工环境，要尽量保证测量仪表工作的可靠性、安全性。而供配电模块是测量系统正常工作的能量来源和基本保障，其可靠性和稳定性直接影响试验参数测量的准确度以及测量系统的综合性能。

传统的测量系统采用的是有线充电的方式，有线充电存在诸多缺点，例如充电线的存在造成的移动充电接口裸露、充电对象数量受到接口的限制、充电器输出高电压，充电插头在插拔过程中存在着发热、产生接触火花、漏电等安全隐患，灵活性差、外形不美观。

相对于有线充电，无线充电具体诸多优点，例如充电方式智能便捷，还有安全性的优势，它可以在特殊环境下使用，因为在无线充电的过程中不需要有金属的物理连接，因此无线充电技术特别适用于工作在特殊环境的设备进行安全供电，比如易燃易爆环境或者潮湿环境，这对于一些处于特殊工作环境的测量系统起到了有益的作用。

供配电模块贯穿整个测量系统，是测量系统正常工作的前提和基础。在无线供电过程中,发射线圈回路与接收线圈回路具有相同的运行频率。但在实际系统中，负载发生变化时会引起初级回路的共振频率发生变化使得整个发射线圈回路的阻抗性质发生了变化，同时接收线圈回路的品质因数发生改变使得系统不能以最大效率进行传输,严重时甚至会影响系统的稳定运行。事实上，作为无线充电参数测量装置的负载往往具有很大的随机性，这就不能保证最大传输功率效率和系统工作稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实时监测测量系统的负载的变化情况，调节共振频率，从而提高测量系统的稳定性，保证最大传输功率效率的无线充电测量系统。适合应用在工作时间长、环境恶劣、温度变化范围大的不同工作环境的测量系统中的无线充电系统，同时还可进行自适应调节电能发送功率，节省电能，并减少对电压波动设备产生潜在的影响与损害。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：无线充电参数测量装置，包括源端电能变换模块、电磁场发射单元、电磁场接收单元、负端电能变换模块、负载、负端数据采集单元、负端数据处理中心、负端通讯模块、源端数据采集单元、源端通讯模块、源端数据处理中心；源端数据采集单元分别与源端电能变换模块、电磁场发射单元、源端数据处理中心相连，源端数据处理中心分别与源端通讯模块和源端电能变换模块相连，源端电能变换模块与电磁场发射单元相连；负端数据采集单元分别与电磁场接收单元、负端电能变换模块、负载和负端数据处理中心相连，负端电能变换模块分别与电磁场接收单元、负载和负端数据处理中心相连，负端数据处理中心与负端通讯模块相连；电磁场发射单元与电磁场接收单元通过电磁场进行能量传递，负端通讯模块与源端通讯模块通过无线方式进行信息传递。

在上述的无线充电参数测量装置中，源端电能变换模块包括AC/DC整流电路、DC/DC功率调节电路和DC/AC逆变电路。

在上述的无线充电参数测量装置中，负端电能变换模块包括AC/DC整流电路与DC/DC功率调节电路或AC/DC整流电路、DC/DC功率调节电路与DC/AC逆变电路。

在上述的无线充电参数测量装置中，源端通讯模块和负端通讯模块采用超宽带或蓝牙方式进行无线通信。

在上述的无线充电参数测量装置中，源端数据采集单元和负端数据采集单元包括电压采集电路、电流采集电路、频率采集电路和功率采集电路。

在上述的无线充电参数测量装置中，电磁场发射单元和电磁场接收单元包括线圈和匹配电容。

本实用新型的有益效果是：

1、具有较高的可靠性及安全性，适于应用在工作时间长、环境恶劣、温度变化范围大等不同工作环境的测量系统中。

2、能够实时监测测量系统的负载变化，调节共振频率，提高了测量系统工作频率稳定性，保证最大传输功率效率。

3、可进行自适应调节电能发送功率，节省了电能，并减少对电压波动设备产生潜在的影响与损害。

4、适用的测量系统功能范围广，可以记录系统工作过程中的温度、湿度、过载、振动、冲击、压力等参数以及数字量信号。

5、在工作过程中电磁辐射影响小，无有害气体排放，市场前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”“连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于相关领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实施例采用如下技术方案来实现：无线充电参数测量装置，包括源端电能变换模块、电磁场发射单元、电磁场接收单元、负端电能变换模块、负载、负端数据采集单元、负端数据处理中心、负端通讯模块、源端数据采集单元、源端通讯模块、源端数据处理中心；源端数据采集单元分别与源端电能变换模块、电磁场发射单元、源端数据处理中心相连，源端数据处理中心分别与源端通讯模块和源端电能变换模块相连，源端电能变换模块与电磁场发射单元相连；负端数据采集单元分别与电磁场接收单元、负端电能变换模块、负载和负端数据处理中心相连，负端电能变换模块分别与电磁场接收单元、负载和负端数据处理中心相连，负端数据处理中心与负端通讯模块相连；电磁场发射单元与电磁场接收单元通过电磁场进行能量传递，负端通讯模块与源端通讯模块通过无线方式进行信息传递。

进一步，源端电能变换模块包括AC/DC整流电路、DC/DC功率调节电路和DC/AC逆变电路。

进一步，负端电能变换模块包括AC/DC整流电路与DC/DC功率调节电路或AC/DC整流电路、DC/DC功率调节电路与DC/AC逆变电路。

进一步，源端通讯模块和负端通讯模块采用超宽带或蓝牙方式进行无线通信。

进一步，源端数据采集单元和负端数据采集单元包括电压采集电路、电流采集电路、频率采集电路和功率采集电路。

更进一步，电磁场发射单元和电磁场接收单元包括线圈和匹配电容。

具体实施时，如图1所示，无线充电参数测量装置，包括：包括源端电能变换模块1、电磁场发射单元2、电磁场接收单元3、负端电能变换模块4、负载5、负端数据采集单元6、负端数据处理中心7、负端通讯模块8、源端数据采集单元9、源端通讯模块10、源端数据处理中心11。

而且，源端数据采集单元9分别与源端电能变换模块1、电磁场发射单元2、源端数据处理中心11相连，源端数据处理中心11分别与源端通讯模块10和源端电能变换模块1相连，源端电能变换模块1与电磁场发射单元2相连；负端数据采集单元6分别与电磁场接收单元3、负端电能变换模块4、负载5和负端数据处理中心7相连，负端电能变换模块4分别与电磁场接收单元3、负端电能变换模块4和负端数据处理中心7相连，负端数据处理中心7与负端通讯模块8相连。

并且，电磁场发射单元2与电磁场接收单元3通过电磁场进行能量传递，负端通讯模块8与源端通讯模块10通过无线方式进行信息传递。

无线充电参数测量装置的工作流程如下：

源端电能变换模块1接收市电，输出满足要求的高频交流，供给电磁场发射单元2，电磁场接收端元3接收电磁场发射单元2发射出的高频磁场获得高频交流电能，经过负端电能变换模块4的变换，供给负载5。

负端数据采集单元6分别采集电磁场接收端元3、负端电能变换模块4、负载5中电能的电压、电流、频率和功率等数据，并将采集的数据传给负端数据处理中心7。

负端数据处理中心7接收负端数据采集单元6采集的数据和负端通讯模块8接收的数据进行相关处理，生产相关命令控制负端电能变换模块4，同时将处理后信息传给负端通讯模块8。

负端通讯模块8获得信息通过无线的方式传给源端通讯模块10，同时接收源端通讯模块10通过无线方式传递的信息。

源端通讯模块10接收负端通讯模块8发送的信息传给源端数据处理中心11。

源端数据采集单元9分别采集源端电能变换模块1和电磁场发射单元2中电能的电压、电流、频率和功率等数据，并将采集的数据传给源端数据处理中心11。

源端数据处理中心11接收源端数据采集单元9和源端通讯模块10的数据进行处理，生产相关命令控制源端电能变换模块1，同时传递相关控制命令信息给源端通讯模块10。

源端通讯模块10将接收到源端数据处理中心11的控制信息通过无线方式传递给负端通讯模块8。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.无线充电参数测量装置，其特征是，包括源端电能变换模块、电磁场发射单元、电磁场接收单元、负端电能变换模块、负载、负端数据采集单元、负端数据处理中心、负端通讯模块、源端数据采集单元、源端通讯模块、源端数据处理中心；源端数据采集单元分别与源端电能变换模块、电磁场发射单元、源端数据处理中心相连，源端数据处理中心分别与源端通讯模块和源端电能变换模块相连，源端电能变换模块与电磁场发射单元相连；负端数据采集单元分别与电磁场接收单元、负端电能变换模块、负载和负端数据处理中心相连，负端电能变换模块分别与电磁场接收单元、负载和负端数据处理中心相连，负端数据处理中心与负端通讯模块相连；电磁场发射单元与电磁场接收单元通过电磁场进行能量传递，负端通讯模块与源端通讯模块通过无线方式进行信息传递。

2.如权利要求1所述的无线充电参数测量装置，其特征是，源端电能变换模块包括AC/DC整流电路、DC/DC功率调节电路和DC/AC逆变电路。

3.如权利要求1所述的无线充电参数测量装置，其特征是，负端电能变换模块包括AC/DC整流电路与DC/DC功率调节电路或AC/DC整流电路、DC/DC功率调节电路与DC/AC逆变电路。

4.如权利要求1所述的无线充电参数测量装置，其特征是，源端通讯模块和负端通讯模块采用超宽带或蓝牙方式进行无线通信。

5.如权利要求1所述的无线充电参数测量装置，其特征是，源端数据采集单元和负端数据采集单元包括电压采集电路、电流采集电路、频率采集电路和功率采集电路。

6.如权利要求1所述的无线充电参数测量装置，其特征是，电磁场发射单元和电磁场接收单元包括线圈和匹配电容。