CN103248135A - 一种功率可调式无线供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功率可调式无线供电装置，其特征在于设置有：电源单元，用于向功率发射电路提供四路不同的输入功率；功率发射电路，将电源单元输入的功率振荡为高频电磁波并发射出去；发射功率表，测量并显示功率发射电路的实时功率；发射端PCB板，为电源单元、功率发射电路、发射功率表构建可靠的电路连接；功率接收电路，用于接收功率发射电路发射出的能量；整流稳压模块，将接收的能量整流稳压成恒定的直流电，并向负载供电；接收功率表，测量并显示整流稳压模块的实时功率；负载，用于直观地体现所接收的能量。本发明装置的输入输出功率可调，设计新颖，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
无线电能传输技术是目前电气工程领域最为活跃的热点研究方向之一，是集基础研究与应用研究为一体的前沿课题，是当前国内外学术界和工业界探索的一个多学科强交叉的新的研究领域，涵盖电磁场、电力电子技术、电力***、控制技术、物理学、材料学、信息技术等诸多技术领域。采用无线供电方式能够有效克服电线连接方式存在的各类缺陷，实现电子电器的自由供电，具有重要的应用预期和广阔的发展前景。
本发明涉及一种功率可调式无线供电装置，特别是涉及一种功率可调、使用方便、***便捷、运行稳定、安全可靠的无线电能传输技术，为无线电能传输技术提供了具体实在的技术模型。
背景技术
无线电能传输技术大致可分为三种：第一种为感应耦合式电能传输，它利用松耦合变压器原理进行传能，发射端与接收端一般存在降低回路磁阻的铁心装置。第二种为电磁耦合谐振式电能传输，通过高品质因数的谐振器上电感与分布式电容发生谐振传输能量。第三种为电磁辐射式电能传输，在该技术中电能被转换为微波形式，传输距离超过数千米，可实现电能的远程传送。其中电磁耦合谐振技术利用非辐射电磁场近场区域完成电能传输，一方面较之电磁感应式传能，在传输距离上有了很大的扩展；另一方面相比电磁辐射式传能，近场区域能量具有非辐射的特点，该技术有较好的安全性，因此目前得到很大的关注和研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提出了一种功率可调、使用方便，***便捷、运行稳定、安全可靠的无线电能传输装置，避免了传统电能传输方式中裸露导体的存在和接触火花的产生，克服了传统电能传输方式在一些特殊环境如易燃易爆、水下等场合存在的弊端，为无线电能传输技术提供了具体实在的技术模型。
本发明所采用的技术方案是：电源单元2，用于向功率发射电路3提供四路不同的输入功率；功率发射电路3，将电源单元2输入的功率振荡为高频电磁波并发射出去；发射功率表4，测量并显示功率发射电路3的实时功率；发射端PCB板1，为电源单元2、功率发射电路3、发射功率表4构建可靠的电路连接；功率接收电路6，接收功率发射电路3发射出的能量；整流稳压模块8，用于将接收的能量整流稳压成恒定的直流电，并向负载9供电；接收功率表4，测量并显示整流稳压模块8的实时功率；负载9，用于直观地体现所接收的能量；接收端PCB板5，为功率接收电路6、整流稳压单元8、负载9构建可靠地电路连接。
四选一电源开关25有4个接入端252、253、254及255和1个接出端251，四选一电源开关25的内部可通过旋钮选择接出端连接的一定厚度的弹片与4个接入端连接的一定厚度的弹片中的一个连接，弹片上镀有一层银，减少接触电阻损耗。
功率接收电路6通过谐波电容61和电磁接收线圈62产生振荡，并使其振荡频率与功率发射电路3所产生的高频振荡电磁场频率相匹配，从而使得能量传输效率最大，接收端可以获得最大的电功率。
整流稳压单元8包括整流与稳压两个部分，整流部分由半波整流桥构成，用于将功率接收电路6所接收的高频振荡交流电整流为幅值波动较小的直流电；稳压部分进一步将幅值波动较小的直流电稳压成幅值恒定的直流电，以供负载9正常工作。
本发明一种功率可调式无线供电装置，是采用功率可调的电源单元、功率发射电路、发射功率表等组成的无线供电装置，将这些元器件合理有效的焊在发射端与接收端PCB板上，提高了无线供
电装置空间资源利用率，可以实现一定距离的无线传电功能。该无线供电装置功率可调、使用方便、***便捷、运行稳定、安全可靠，为无线输电技术教学提供了具体实在的技术模型。
附图说明
图1是本发明的整体结构图；
图2是四选一电源开关25的结构图；
图3功率接收电路3的工作原理图；
图4是整流稳压单元8的结构图。
其中：
1：发射端PCB板 22：12V电源
2：电源单元 23：18V电源
3：功率发射电路 24：24V电源
4：发射功率表 25：四选一电源开关
5：接收端PCB板 251：四选一电源开关接出端
6：功率接收电路 252：5V电源开关接入端
7：发射功率表 253：12V电源开关接入端
8：整流稳压单元 254：18V电源开关接入端
9：负载 255：24V电源开关接入端
21：5V电源
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明-一种功率可调式无线供电装置做出详细的说明。
如图1所示，本发明一种功率可调式无线供电装置，设置的电源单元2，用于向功率发射电路3提供四路不同的输入功率；功率发射电路3，将电源单元2输入的功率振荡为高频电磁波并发射出去；发射功率表4，测量并显示功率发射电路3的实时功率；发射端PCB板1，为电源单元2、功率发射电路3、发射功率表4构建可靠的电路连接；功率接收电路6，接收功率发射电路3发射出的能量；整流稳压模块8，用于将接收的能量整流稳压成恒定的直流电，并向负载9供电；接收功率表4，测量并显示整流稳压模块8的实时功率；负载9，用于直观地体现所接收的能量；接收端PCB板5，为功率接收电路6、整流稳压单元8、负载9构建可靠地电路连接。
如图2所示，所述的四选一电源开关25有4个接入端252、253、254及255和1个接出端251，四选一电源开关25的内部可通过旋钮选择接出端连接的一定厚度的弹片与4个接入端连接的一定厚度的弹片中的一个连接，这种结构十分可靠，并在弹片上镀有一层银，使接触电阻变小，减少损耗。
如图3所示，所述的功率接收电路6通过谐波电容61和电磁接收线圈62并联来产生高频振荡，并使其振荡频率与功率发射电路3所产生的高频振荡电磁场频率相匹配，从而使得能量传输效率最大，接收端可以获得最大的电功率。
如图4所示，所述的整流稳压单元8包括整流与稳压两个部分，整流部分由串联的快速二极管VD1与VD4再与串联的快速二极管VD2与VD3并联构成半波整流桥，用于将功率接收电路6所接收的高频振荡交流电整流为幅值波动较小的直流电；稳压部分进一步将整流出的幅值波动较小的直流电经稳压芯片稳压成幅值恒定的直流电，以供负载9正常工作。
Claims (4)
1.本发明一种功率可调式无线供电装置，其特征在于设置有：电源单元2，用于向功率发射电路3提供四路不同的输入功率；功率发射电路3，将电源单元2输入的功率振荡为高频电磁波并发射出去；发射功率表4，测量并显示功率发射电路3的实时功率；发射端PCB板1，为电源单元2、功率发射电路3、发射功率表4构建可靠的电路连接；功率接收电路6，接收功率发射电路3发射出的能量；整流稳压模块8，用于将接收的能量整流稳压成恒定的直流电，并向负载9供电；接收功率表4，测量并显示整流稳压模块8的实时功率；负载9，用于直观地体现所接收的能量；接收端PCB板5，为功率接收电路6、整流稳压单元8、负载9构建可靠地电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种功率可调式无线供电装置，其特征在于，还设置有：四选一电源开关25有4个接入端252、253、254及255和1个接出端251，四选一电源开关25的内部可通过旋钮选择接出端连接的一定厚度的弹片与4个接入端连接的一定厚度的弹片中的一个连接，弹片上镀有一层银，减少接触电阻损耗。
3.根据权利要求1所述的一种功率可调式无线供电装置，其特征在于，还设置有：功率接收电路6通过谐波电容61和电磁接收线圈62产生振荡，并使其振荡频率与功率发射电路3所产生的高频振荡电磁场频率相匹配，从而使得能量传输效率最大，接收端可以获得最大的电功率。
4.根据权利要求1所述的一种功率可调式无线供电装置，其特征在于，还设置有：整流稳压单元8包括整流与稳压两个部分，整流部分由半波整流桥构成，用于将功率接收电路6所接收的高频振荡交流电整流为幅值波动较小的直流电；稳压部分进一步将幅值波动较小的直流电稳压成幅值恒定的直流电，以供负载9正常工作。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2013101805821A CN103248135A (zh) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | 一种功率可调式无线供电装置 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103248135A true CN103248135A (zh) | 2013-08-14 |
Family
ID=48927432
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN103248135A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106484962A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-03-08 | 华南理工大学 | 一种基于e类逆变的谐振式无线输电***的符号分析方法 |
| CN111817450A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-10-23 | 鹏城实验室 | 基于磁通信的水下通信供电*** |
-
2013
- 2013-05-16 CN CN2013101805821A patent/CN103248135A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106484962B (zh) * | 2016-09-21 | 2019-08-20 | 华南理工大学 | 一种谐振式无线输电***稳态特性的符号分析方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130814 |