[实用新型]一种电能无线传输智能控制装置

说明书

本实用新型公开了一种电能无线传输智能控制装置，包括控制器、用于电能无线传输的发射模块和接收模块、用于监测系统电压和电流的电气量监测模块、用于自动输出所需交流电压的逆变电路驱动控制模块、RS485通讯模块和无线入网模块；所述控制器连接所述RS485通讯模块和所述无线入网模块，实现对整个电能无线传输系统的智能控制与远程控制。本实用新型能够自动调整系统工作频率、电能输入量监测、电能输出量监测，并实现远程的控制与数据查看。

技术领域

本实用新型涉及智能控制装置，尤其涉及一种电能无线传输智能控制装置。

背景技术

目前采用较多的电能无线传输方式是磁耦合谐振式无线电能传输，现有的磁耦合谐振式电能无线传输系统，一般是单一发射端对单一接收端，发射端位置相对固定，而接收端位置通常是不确定的，或者说接收端与发射端的相对位置一般不固定，随着发射线圈与接收线圈距离变化，可能会出现过耦合或者欠耦合，而过耦合时发射端与接收端的谐振状态容易出现频率分裂现象，以此，需要实时监控电能无线传输系统是否处于谐振状态，当系统不处于谐振状态时，需要调整逆变器的电压输出频率，使得谐振式电能无线传输系统达到最优的传输效率。并且，缺少对输入电压电流、输出电压电流的监测，不能较全面掌控整个无线电能传输系统的状态，智能化程度低，且系统工作频率不可变，过耦合或欠耦合时无线电能传输效率低。因此，亟待提供一种智能化程度高、能自动调整系统工作频率、电能输入量监测、电能输出量监测的电能无线传输智能控制装置，从而实现系统保持谐振状态，或者非谐振状态下还能较高效率电能传输，以及对整个电能无线传输系统进行智能监测控制。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种能自动调整系统工作频率、电能输入量监测、电能输出量监测的电能无线传输智能控制装置。

技术方案：本实用新型所述的一种电能无线传输智能控制装置，包括控制器、发射模块、接收模块、电气量监测模块、逆变电路驱动控制模块、RS485通讯模块和无线入网模块；其中，所述发射模块和接收模块用于电能的无线传输；所述电气量监测模块用于监测系统的输入交流电压和电流、发射端电压与电流相位差以及接收模块的电流；所述逆变电路驱动控制模块用于自动输出所需频率和相位的交流电压；所述控制器连接所述RS485通讯模块和所述无线入网模块，实现对整个电能无线传输系统的智能控制与远程控制。

所述发射模块包括整流器、滤波电容、全桥逆变器、发射端谐振补偿电容、发射线圈以及磁芯，所述发射线圈与磁芯结合，以使得发射线圈的电能传输方向磁感应强度加强，其电能传输反方向的磁感应强度减弱，以达到增强互感、提高传输效率的目的，所述发射线圈与发射端谐振补偿电容串联，所述整流器经滤波电容连接全桥逆变器，全桥逆变器输出的高频交流电输入到发射线圈

所述电气量监测模块包括单相参数仪、发射端电压与电流相位差监测电路、接收端电流监测电路，所述单相参数仪连接在交流电源与整流器之间，用于读取输入系统的电压和电流值，所述单相参数仪具有RS485通讯功能，能将输入到系统的电压和电流数据发送到控制器。

所述接收模块包括接收线圈、接收端谐振补偿电容、等效负载，所述接收线圈与接收端谐振补偿电容以及等效负载串联。

所述逆变电路驱动控制模块包括接具有RS485通讯功能的PWM输出模块、MOSFET驱动以及全桥逆变器。

所述PWM输出模块和所述MOSFET驱动都至少具有三路独立输出。

所述接收模块的回路装有接收端电流互感器(CT)，其感应出的微弱电流经过I/V变换、A/D转换及变送模块，并通过无线RS485将数据传到控制器，使得控制器获得接收模块的电流数据。