一种无线能量传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电通信领域，尤其是涉及一种无线能量传输系统。
【背景技术】
[0002]尼古拉?特斯拉发现能量除了通过导线还可以通过无线电波传播。几种用于无线能量传输的电路结构被相继提出，比如，初级串联次级串联补偿结构(SS)、初级串联次级并联补偿结构(SP)、初级并联次级并联补偿结构(PP)以及初级并联次级串联补偿结构。但这些方案都有各自的缺陷，PP和PS结构的补偿电容是负载值的函数，随着充电过程的进行电池的阻抗会随之改变，这意味着初级电路部分会逐渐失谐。2007年，非辐射性磁谐振的提出使无线能量传输的距离得以很大程度的增加，人们开始对四环路结构进行研究，但是该结构也存在固有的不足。微小的距离变化也会给系统的效率带来很大的影响，这对移动环境中的应用是不合适的。因此另外一种无线能量传输系统电路结构，串并联谐振结构，得以代替四环路结构，它在移动环境中有更好的物理稳定性和电稳性。
[0003]但是上述传输方式还存在一些问题,如传输效率低且输出功率低。
【发明内容】
[0004]本发明就是针对上述问题，提供一种传输效率高且输出功率高的一种无线能量传输系统。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块，其特征在于:发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块依次相连。
[0006]作为一种优选方案，本发明所述处理器为单片机。
[0007]本发明有益效果。
[0008]本发明公开了任意无线能量传输系统的传输效率可以由线圈的品质因数和发射接收端间的耦合系数确定，谐振工作状态以及阻抗匹配是获得最大传输效率的理想条件。通过基于串并联电容的系统，发射端和接收端阻抗匹配网络的设计方法。整个系统的传输效率仅仅与接收端的阻抗匹配网络有关而与发射端的阻抗匹配网络无关，发射端的阻抗匹配用来使电源高效率地提供输出功率。
【附图说明】
[0009]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及【具体实施方式】，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0010]图1是本发明电路原理框图。
【具体实施方式】
[0011]如图所示，本发明包括发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块，其特征在于:发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块依次相连。
[0012]作为一种优选方案，本发明所述处理器为单片机。
[0013]一个无线能量传输系统由五部分组成，电源、发射端阻抗匹配网络、无线能量传输网络、接收端阻抗匹配网络和负载。其中无线能量传输网络包含了发射和接收线圈，它们间的耦合系数为k。在无线能量传输系统中传输功率和效率是最为关键的两个量，本发明提出了一种简单明了的方法来表示系统理论上的最大传输效率。Zeqr为从接收端匹配网络输入端向右看的等效阻抗，Zeqt为从发射端匹配网络右端向右看的等效阻抗。
[0014]对短距离无线能量传输系统而言，当传输距离小于线圈直径时，耦合系数k通常在0.1以上。这时系统传输效率很容易达到90%，因为k与k(QtQr) 1/2的乘积会大于10甚至超过50。对中距离无线能量传输系统，当传输距离大于线圈的直径，耦合系数k会从0.1降到0.01。不过只要线圈品质因数足够的高，传输效率也可以超过50%。如，当k小于0.01时，QtQr的值需要达到80000才能使系统传输效率保持50%。鉴于此，对于长距离无线能量传输系统，k值很小，凭借现有的常规技术很难制造出那么高品质因数的线圈来维持较高的传输效率。
[0015]线圈处于几兆赫兹时尺寸远小于波长，辐射效应可以被忽略，所以严格来说，系统的传输效率可以由无线能量传输网络、接收端阻抗匹配网络和负载精确地计算出来。合理地设计出接收端阻抗匹配网络尤为重要，因为它不仅补偿了接收端线圈的电感值，而且可以用来对负载阻抗进行变换得到想要的Reqropt。而发射端的阻抗匹配网络与传输效率无关，它仅用来使Zeqt匹配电源的等效阻抗从而提供最大功率。
[0016]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无线能量传输系统，本发明包括发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块，其特征在于:发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块依次相连。
2.根据权利要求1所述一种无线能量传输系统，其特征在于:所述处理器为单片机。
【专利摘要】一种无线能量传输系统属于电通信领域，尤其是涉及一种无线能量传输系统。本发明提供一种传输效率高且输出功率高的一种无线能量传输系统。本发明包括发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块，其特征在于：发射匹配模块、功率放大器、比较器、测试电路、继电器、处理器、稳压器、供电模块、接受匹配模块依次相连。
【IPC分类】H02J17-00
【公开号】CN104659926
【申请号】CN201310596970
【发明人】惠铁军
【申请人】惠铁军
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日