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無線電能傳輸系統及其控制方法與流程

文檔序號:11137709閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種無線電能傳輸系統,外連有待充電負載,包括連接電網的無線發射端,以及可與無線發射端實現電能和通訊信號傳輸的無線接收端,無線發射端包括順次串聯的發射端整流濾波電路、逆變電路以及發射線圈,無線接收端包括順次串聯的接收線圈、接收端整流濾波電路、DC/DC變換電路,其特征在于:

無線發射端還包括電連接逆變電路的發射端MCU,以及可接收無線接收端通信信號的無線通信接收模塊,無線通信接收模塊連接發射端MCU,以將從無線接收端接收的通信信號發送至發射端MCU;

無線接收端還包括接收端MCU,連接于接收端整流濾波電路與DC/DC變換電路之間可暫時存儲能量的儲能模塊,連接接收端整流濾波電路輸出端的電壓采樣電路,連接DC/DC變換電路輸出端的電流采樣電路,以及可向無線發射端發射通信信號的無線通信發射模塊,其中,電壓采樣電路和電流采樣電路的輸出端都連接到接收端MCU;

電流采樣電路實時采集的電流信號傳送至接收端MCU,接收端MCU根據該電流信號與預設電流值的大小判斷無線接收端是否處于待機狀態,并生成第一判斷信號,該第一判斷信號通過無線通信發射模塊和無線通信接收模塊發送至發射端MCU;

電壓采樣電路采集整流后的電壓信號傳送到接收端MCU,接收端MCU根據該電壓信號與預設電壓范圍的上限值大小判斷儲能模塊中能量是否已達到預設能量值,并生成第二判斷信號;接收端MCU根據該電壓信號與預設電壓范圍的下限值大小判斷儲能模塊中能量是否已到達下限值,并生成第三判斷信號;該第二判斷信號和該第二判斷信號經過無線通信發射模塊和無線通信接收模塊傳送到發射端MCU;

發射端MCU根據接收到的第一判斷信號控制無線接收端的輸出頻率以及輸出信號的占空比,根據接收到的第二判斷信號控制無線充電系統是否關閉,根據接收到的第三判斷信號控制接收端是否重新激發發射線圈。

2.根據權利要求1所述無線電能傳輸系統,其特征在于:儲能模塊與接收端MCU之間連接有可為接收端MCU供電的輔助供電模塊。

3.根據權利要求1或2所述無線電能傳輸系統,其特征在于:發射線圈內設有可感應發射線圈與接收線圈位置的傳感器,傳感器根據發射線圈與接收線圈距離形成感應信號,傳感器連接有發射端MCU,以接收接近式傳感器形成的感應信號,發射端MCU根據該感應信號判斷無線接收端是否在工作區域內。

4.根據權利要求3所述無線電能傳輸系統,其特征在于:接收線圈內置有可增強接近式傳感器感應強度的感應物。

5.一種無線電能傳輸系統的控制方法,使用權利要求1-4中任一項所述的無線電能傳輸系統,其特征在于,包括以下步驟:

S1:啟動無線電能傳輸系統為負載充電;

S2:判斷無線接收端是否進入待機狀態:接收端MCU實時采集電流采樣電路中輸入的電流信號,并判斷該電流信號是否低于預設電流值,若是,則執行S3;若否,則返回至S1;

S3:儲能模塊儲存能量:發射端MCU控制輸出頻率為第一預設倍數的工作頻率,并控制輸出信號占空比為第二預設倍數的工作信號占空比,無線發射端向無線接收端發射電能,無線接收端的儲能模塊將能量存儲,以維持負載待機充電的能耗;

S4:判斷儲能模塊是否能量已達到預設上限:接收端MCU采集電壓采樣電路中輸入的電壓信號,并判斷電壓信號是否達到預設電壓上限值,若是,則執行S5,若否,則返回執行S3;

S5:發射端MCU控制無線電能傳輸系統關閉,無線接收端通過儲能模塊維持負載待機充電的能量;

S6:判斷儲能模塊中能量是否低于預設下限:接收端MCU采集電壓采樣電路輸入的電壓信號,并判斷該電壓信號是否低于預設電壓下限值,若是,則返回執行S3;如否,則返回執行S5。

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