[发明专利]一种可智能调谐的能量无线传输系统

说明书

本发明的一种可智能调谐的能量无线传输系统属于能量无线传输技术领域。结构有AC‑DC转换单元(2)、逆变电路(3)、发射线圈(4)、调谐电路(5)、反馈单元(6)、控制单元(7)接收线圈(8)和稳压整流滤波电路(9)。本发明通过智能调谐网络，使发射单元始终处在谐振状态，提高系统传输效率，有效减小接收线圈位置、距离和负载内阻大小对整体系统的传输效率造成的影响。

技术领域

本发明属于能量无线传输技术领域，特别涉及一种可智能调谐的能量无线传输系统。

背景技术

随着能量无线传输技术的不断发展，在人们生活中扮演的角色越来越重要；小到家用电气，大到工业设备以及医疗电子等领域，能量无线传输已经登上了历史科技的舞台，并将发挥其重大的作用和意义。

虽然能量无线传输已经逐渐走入人们的生活并将发挥其巨大的作用，但同时伴随它的还有自身的许多问题；至今，能量无线传输的传输距离、传输效率仍然有提高的空间，所以解决其传输距离和传输效率成为当下研究的重点。

科学技术的不断进步，磁耦合共振式能量无线传输具有中等传输距离，结构增加调谐网络可实现漏感补偿和频率补偿，从而提高传输距离和传输效率；但在实际应用中，由于发射单元与接收单元的位置和距离不能固定，造成互感参数发生改变，使发射单元和接收单元不能谐振，传输距离和传输效率受到严重影响；另外，负载参数的不统一也会造成以上影响。

发明内容

本发明的目的是，克服背景技术存在的不足，提供一种可智能调谐的能量无线传输系统，系统初始工作时，依次改变补偿网络的参数，并对发射线圈电压峰值进行检测，选取能使发射线圈峰值最大的补偿方案，以有效提高能量无线传输距离和传输效率。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种可智能调谐的能量无线传输系统，结构有AC-DC转换单元2、逆变电路3、发射线圈4、接收线圈8和稳压整流滤波电路9；其特征在于，结构还有调谐电路5、反馈单元6和控制单元7；

所述的AC-DC转换单元2的输入端与市电1相连，输出端与逆变电路3的输入端相连，逆变电路3的输出端与发射线圈4相连，发射线圈4还与调谐电路 5的输入端以及反馈单元6的输入端相连，反馈单元6的输出端和使能端分别与控制单元7的输入端和控制端相连，控制单元7的输出端与调谐电路5的输入端相连；接收线圈8连接稳压整流滤波电路9的输入端，稳压整流滤波电路9的输出端与负载10相连；发射线圈4用于发射无线能量，接收线圈8用于接收发射线圈4发射的无线能量；

所述的反馈单元6的结构为，继电器K1的1端口作为反馈单元6的输入端，记为端口In_Volt，与发射线圈4相连，继电器K1的3端口作为反馈单元6 的使能端，记为端口S_Drive，与控制单元7的控制端相连；继电器K1的2端口与二极管D1阳极相连；继电器K1的4端口连接电源VCC；二极管D1阴极连接电阻R1的一端、电阻R2一端和电容C1的一端；电阻R1另一端和电容C1 的另一端接地GND；电阻R2另一端连接电阻R3的一端和电容C2的一端，并作为反馈单元6的输出端，记为端口Out_Volt，与控制单元7的输入端相连；电阻R3的另一端与电容C2的另一端接地；

所述的控制单元7的结构为，模数转换器707的输出端与单片机701相连，输入端作为控制单元7的输入端，与反馈单元6的输出端(即端口Out_Volt)相连，单片机701还分别与第一控制电路703、第二控制电路704、第三控制电路 705、第四控制电路706、第五控制电路702的输入端相连；第五控制电路702 的输出端作为控制单元7的控制端，与反馈单元6的使能端(即端口S_Drive) 相连，第一控制电路703、第二控制电路704、第三控制电路705、第四控制电路706的输出端(即每个控制电路的端口Out_Drive)作为控制单元7的四个输出端，分别与调谐电路5的四个输入端(即端口D_A、端口D_B、端口D_C、端口D_D)相连；