基于磁耦合谐振技术的电能无线传输装置

基于磁耦合谐振技术的电能无线传输装置

所属技术领域

本实用新型涉及一种非接触式的供电装置，尤其适用于远距离的电能无线传输。

背景技术

目前，器件与器件、系统与系统之间进行能量和信号的传统传递方式主要为导线电路电能传输，通过金属直接接触实现。这种供电方式存在诸如滑动摩擦、接触火花、不安全裸露导体等弊端，在易燃、易爆、高温、潮湿的环境中容易发生安全事故，并且电源连接线系统比较复杂，使用不方便。

发明内容

为了克服现有的电能传输装置通过金属直接接触供电的种种弊端和电源连接系统的复杂性，本实用新型提供了一种电能无线传输装置，该电能无线传输装置不仅省去了复杂的电源连接线，而且具有更安全、更可靠、更耐用的电气特性，在一些易燃、易爆的特殊环境中进行能量接入更具有优势。

技术方案

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基本结构由发射模块和接收模块组成。发射模块由半桥逆变驱动电路和原边谐振网络组成，接收模块由全波桥式整流电路和副边谐振网络组成，发射模块与接收模块通过磁场耦合相联系。原边谐振网络和副边谐振网络均

说 明 书

采用空心线圈，由一个MOS开关器件驱动一个原边电容C1、电感L1组成的并联谐振电路，电感L1既是谐振电路的电感，又是实现感应耦合功率传输的原边线圈；电容C2和电感L2构成的并联谐振回路，组成向负载传输功率的接收模块。半桥逆变电路所产生的高频交变电流注入原边谐振网络，原边谐振网络中的高频交变电流产生高频交变的磁场与副边谐振网络电磁感应，产生感应电动势，从而使通过较大气隙传输电能成为现实。

本实用新型的有益效果是，可以在没有电源连接线的情况下实现电能的无线传输，同时克服金属直接接触供电的种种弊端。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

说 明 书 附 图

权 利 要 求 书

1.一种电能无线传输装置，由发射模块和接收模块组成，其特征是：发射模块由半桥逆变电路和原边谐振网络构成，接收模块由副边谐振网络和全波桥式整流电路构成，发射模块与接收模块通过磁耦合谐振传递能量。其特征是半桥驱动电路将直流电转换为交流电，能量由磁耦合变压器进行传输，全波整流电路将射频信号转换为高频信号。 2.根据权利要求1所述的电能无线传输装置，其特征是：半桥驱动电路采用双公路开关控制电路，以双向正激的方式进行能量传输，电路中隔离变压器原边有一个绕组，接在H桥的输出端上，两个容量相等的电容构成H桥的两个桥臂；两个由晶体管及保护二极管构成的功率开关形成H桥的另外两个手臂。

3.根据权利要求1所述的电能无线传输装置，其特征是：全波桥式整流电路采用四个整流二极管，互相接成桥式结构。

说 明 书 摘 要

一种能够在易燃、易爆环境下进行能量传递的电能无线传输装置。它是由发射模块和接收模块构成。发射模块由半桥逆变电路和原边谐振网络组成；接收模块由副边谐振网络和全波桥式整流电路组成。在没有电源连接线的情况下可以实现电能的无线传输，克服了金属直接接触供电容易发生危险的不足。

摘 要 附 图