径向水平非接触能量传输的中心位置错位优化供电系统的制作方法

本发明涉及一种供电系统，具体涉及一种径向水平非接触供电传输系统。

背景技术：

1、基于生产生活场景的径向水平非接触能量传输系统，基本通过两平面螺旋线圈水平放置并且中心对其后通过感应耦合或者谐振耦合实现由发射端线圈到接收端线圈的能量传输的目的，该种非接触能量传输方式结构简单，操作简单，大量应用于的日常的生产和生活场景中。

2、也是因为应用场景较为常见并且对操作简易程度由一定要求，对操作有快速性和便利性的双重要求。然而该模式的非接触传输技术对发射线圈和接收线圈的中心对齐有一定要求，能够实现高效传输的基本要求是发射线圈和接收电线具备中心轴对称的形式。一旦发射线圈和接收线圈错位偏差较大，系统传输效率会大幅度下降，并且在系统中产生大量无功功率并转化为热量，短时间内会造成系统过热，严重影响系统的使用便利性和可靠性。然而在日常使用过程中想要实现发射线圈和接收线圈的中心轴对称是很难实现，即便通过某些技术手段实现后也是会极大影响系统的使用便利性。

技术实现思路

1、本发明提出了一种径向水平非接触传输系统的中心位置错位优化供电系统，能够在保障系统工作与操作的便利性和可靠性的前提下，在发射端天线与接收端天线在中心位置存在一定错位空间的工作模式下依旧能够实现系统高效的能量传输功能，并且不会出现系统过热的现象。

2、径向水平非接触能量传输的中心位置错位优化供电系统的技术方案：

3、发射端线圈和接收端线圈水平放置，通过感应耦合或者谐振耦合实现由发射端线圈到接收端线圈的能量传输，其特征在于，包括信号发生器、切换判断模块和调频切换开关；

4、信号发生器，由非接触传输系统谐振参数产生，结合调频电阻构成；

5、切换判断模块，计算输出电压和输入电压的电压差，该电压差称之为错位电压差，信号发生器自带基准电压，通过对比错位电压差与整数倍的基准电压来触发对应的切换开关，使错位后和水平传输系统能够获得最大的传输效果；

6、调频切换开关，根据切换判断模块的使能信号，执行谐振频率的阻值调整。

7、进一步地，调频切换开关采用模拟开关或数字开关，配置mosfet或者三极管开关。

8、进一步地，切换判断模块判断过程包括，发射端线圈和接收线圈在正对位置的输出电压为标准输出电压，当发射端线圈和接收端线圈存在错位的情况下输出电压会下降，对应的错位程度越大，输出电压下降越多；错位程度与电压下降尺度可以通过事先标定来获得，信号发生器自带基准电压，可以通过对比错位电压差与整数倍的基准电压来触发对应的切换开关，进而打开对应的调频通路，生成对应的谐振频率。

9、本发明采用一种径向水平非接触能量传输的中心错位优化传输技术，基于电磁感应和电磁谐振理论的传输方式，通过调整传输谐振参数，在小幅度改进传输系统电路拓扑的条件下，使水平非接触传输系统能够在中心位置错位的条件下依旧能够达到相对良好的传输性能，避免传输效率过低导致的系统过热，带来相应的使用风险。在不明显增大系统设计难度和生产成不的前提下，保障了径向水平非接触供电系统的使用便利性和安全性。

技术特征：

1.径向水平非接触能量传输的中心位置错位优化供电系统，发射端线圈和接收端线圈水平放置，通过感应耦合或者谐振耦合实现由发射端线圈到接收端线圈的能量传输，其特征在于，包括信号发生器、切换判断模块和调频切换开关；

2.根据权利要求1所述的径向水平非接触能量传输的中心位置错位优化供电系统，其特征在于，调频切换开关采用模拟开关或数字开关，配置mosfet或者三极管开关。

3.根据权利要求1所述的径向水平非接触能量传输的中心位置错位优化供电系统，其特征在于，切换判断模块判断过程包括，发射端线圈和接收线圈在正对位置的输出电压为标准输出电压，当发射端线圈和接收端线圈存在错位的情况下输出电压会下降，对应的错位程度越大，输出电压下降越多；错位程度与电压下降尺度可以通过事先标定来获得，信号发生器自带基准电压，可以通过对比错位电压差与整数倍的基准电压来触发对应的切换开关，进而打开对应的调频通路，生成对应的谐振频率。

技术总结
本发明提出了一种径向水平非接触传输系统的中心位置错位优化供电系统，在小幅度改进传输系统电路拓扑的条件下，使水平非接触传输系统能够在中心位置错位的条件下依旧能够达到相对良好的传输性能，避免传输效率过低导致的系统过热，带来相应的使用风险。在不明显增大系统设计难度和生产成不的前提下，保障了径向水平非接触供电系统的使用便利性和安全性。该系统通过硬件上增加调频切换开关和调频电阻预设，以及负载电压与输入电压以及基本电压倍压比较等阻抗网络，拓扑结构简单，对原有系统结构改动极小，设计成本增加极小。

技术研发人员：王浩,刘刚,廖梦岩,张鹏,王玉泽
受保护的技术使用者：航天科工惯性技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29