展馆专用可移动式无线供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种展馆专用可移动式无线供电系统，包括有预埋在展馆地下的无线供电设施、配设在各个用电设备上的接收装置，无线供电设施包括有若干个发射装置，每个发射装置通过电源线与配电箱电连接；发射装置包括有依次电连接的整流电路、功率因数校正电路、逆变器、阻抗变换电路、发射端线圈，逆变器的信号输入端连接发射控制电路，发射控制电路与发射端无线通信电路双向连接；所述接收装置包括有依次电连接的接收端线圈、负载补偿电路、高频整流滤波电路、DC‑DC电路，还包括有接收端无线通信电路，接收端无线通信电路与接收控制电路双向连接。本发明专利技术实现从地面到用电设备之间10‑30厘米范围内的无线供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及无线供电
，具体涉及一种展馆专用可移动式无线供电系统。
技术介绍
现在展馆内布展用电都是从地插或墙插引出，由于地插数量有限所以布展的灵活性很差，不利于用电终端（可移动式展柜、电视、触摸屏一体机、互动电子设备）的摆放，目前的解决办法是用临时线槽接明线，缺点是不美观，安全性差，对于展馆类的公共场所是不宜使用的。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种展馆专用可移动式无线供电系统，本专利技术针对博物馆、纪念馆、展览馆、科技馆等展馆的布展需求开发研制，为可移动式展柜、灯箱、多媒体设备等提供无线供电。本专利技术是通过以下技术方案实现的：展馆专用可移动式无线供电系统，其特征在于：包括有预埋在展馆地下的无线供电设施、配设在各个用电设备上的接收装置，所述无线供电设施包括有若干个发射装置，每个发射装置通过电源线与配电箱电连接；所述发射装置包括有依次电连接的整流电路、功率因数校正电路、逆变器、阻抗变换电路、发射端线圈，逆变器的信号输入端连接发射控制电路，发射控制电路与发射端无线通信电路双向连接；所述接收装置包括有依次电连接的接收端线圈、负载补偿电路、高频整流滤波电路、DC-DC电路，还包括有接收端无线通信电路，接收端无线通信电路与接收控制电路双向连接。所述的展馆专用可移动式无线供电系统，其特征在于：所述发射装置的整流电路的输入端与220V交流电压连接。所述的展馆专用可移动式无线供电系统，其特征在于：所述用电设备在使用或不使用电力的两种情况下，通过信号线接接收装置的DC-DC电路的输出端和接收控制电路的输入端，发送指令控制其工作状态。本专利技术的技术原理是：本专利技术的供电过程为：地面送电端通过电缆接入交流电网，经过地面的发射线圈，将电能转换为磁场能量，当用电设备对准相应位置时，启动无线供电。具体技术原理如下：(1)中距离无线能量传输技术。无线能量传输技术是一种通过空气气隙进行能量传输的技术，无线供电一般采用近场耦合技术实现电能在空气气隙中传播，送电线圈将电能转换为磁场能量，磁力线穿过送电线圈后又转换为电能。(2)线圈结构与电磁场优化技术。(3)无线供电装置功率变换技术。(4)无线供电发射端和接收端的自动对位技术。(5)近场无线通信与自适应控制技术。(6)友好的人机交互管理系统。主要技术与性能指标：本团队经过多年的科技研发和经验积累，成型产品达到以下指标：(1)效能高：无线能量传输部分最高效率达98%，系统端到端最高效率达到91%，传输距离可达20厘米。(2)线圈结构简单、体积小、强度高：优化设计的线圈结构简单，体积小、重量轻。地面端线圈强度和硬度能满足大型设备的碾压。(3)受环境影响小：地面端电源功率因素大于99%，逆变器最高效率大于98%，具有很宽的工作范围。(4)智能定位：无线供电系统定位系统不依赖于用户操作水平，具备智能定位功能，定位精度可实现线圈横向偏移小于20厘米。(5)供电网络设计：使用各类常规手持设备安装定制配套软件，可实现智能化管理。本专利技术采用的关键技术如下：大功率电能变换与控制技术；大功率电能变换是主要包括地面端的整流、逆变和接收端的整流技术。地面端整流器设计约束是无线供电系统对电网影响最小，高频逆变电源技术是将整流获得的直流高压经过全桥逆变技术变换为高频交流信号，逆变环节是整个无线供电系统中最重要的功率变换环节；开发出地面端整流与高频逆变一体化电源和接收端供电机功能变换器。(2)电磁场优化技术；以系统最大效率和最低成本为优化目标，提高横向偏移容忍度高的线圈结构与参数设计方法，能够提高线圈耦合系数和品质因数的方法。根据地面端的环境、用电端技术要求和整体性能要求提出对线圈的设计约束，重点是体积、重量、耦合系数、品质因素、偏移容忍度、电磁辐射强度等。(3)自动定位技术；建立线圈位置定位的方法。研究接收线圈的横向移动技术，用磁力与发射线圈实现无线供电自动对准的方法，开发相应的对准提示指示灯技术。本专利技术达到的技术效果是：本专利技术是以棋盘格的形式在地下预埋无线供电设施，每个交叉点设一个发射装置，用电设备安装接收装置，通过智能控制每个点位的供电状态，最终使各用电终端实现无线供电，不再受地插位置的限制，实现从地面到用电设备之间10-30厘米范围内的无线供电。附图说明图1为本专利技术的发射装置的布置示意图。图2为本专利技术的发射端线圈和接收端线圈示意图。图3为本专利技术的原理框图。图4为本专利技术的接收装置与发射装置的自动定位示意图。具体实施方式如图1-3所示，展馆专用可移动式无线供电系统，包括有预埋在展馆地下的无线供电设施、配设在各个用电设备上的接收装置，所述无线供电设施包括有若干个发射装置，每个发射装置通过电源线与配电箱电连接；所述发射装置包括有依次电连接的整流电路、功率因数校正电路、逆变器、阻抗变换电路、发射端线圈，逆变器的信号输入端连接发射控制电路，发射控制电路与发射端无线通信电路双向连接；所述接收装置包括有依次电连接的接收端线圈、负载补偿电路、高频整流滤波电路、DC-DC电路，还包括有接收端无线通信电路，接收端无线通信电路与接收控制电路双向连接。发射装置的整流电路的输入端与220V交流电压连接。用电设备在使用或不使用电力的两种情况下，通过信号线接接收装置的DC-DC电路的输出端和接收控制电路的输入端，发送指令控制其工作状态。本专利技术的创新点：(1)创新程度：现在展馆内布展用电都是从地插或墙插引出，由于地插数量有限所以布展的灵活性很差，不利于用电终端（可移动式展柜、电视、触摸屏一体机、互动电子设备）的摆放，本系统克服了这些问题，具体优点有以下几个方面：a)不再使用临时线槽从而减少安全隐患。b)每次展陈变更无需重新接线，节省了线材和人工费用，长远来看是有良好的经济效益。c)用电终端可临时调整无需接线，对时间要求很高的展览行业来说是非常有意义的。d)本系统实现供电端和接收端的自动对位调整(2)技术先进性：本项目研发的供电系统具有优异的性能指标，结构简单，系统端到端最大效率可达91%，距离可达20厘米，整体水平处于国际先进水平。(3)具体创新点及实现方式a)自动定位创新：定位技术可保证无线供电系统始终工作于最高效率区域，同时也保证了用户无需灵活地摆放用电设备，全面实现布展需求。如图4所示，接收端采用正方形框架结构，中心连接可360旋转的滑轨，接收线圈可在滑轨下方自由移动，当用电设备接近供电点位时，点位上的线圈中心的强磁会自动吸引接收线圈，使发射端和接收端始终处于最高效率区域。b)控制技术创新：通过常规手持智能终端（支持iOS,Android,Windows系统设备）监控和设置每个发射端的工作状态，保证无负载设备的发射线圈处于断电状态，最大幅度减少电磁辐射与能耗，确保系统安全性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
展馆专用可移动式无线供电系统，其特征在于：包括有预埋在展馆地下的无线供电设施、配设在各个用电设备上的接收装置，所述无线供电设施包括有若干个发射装置，每个发射装置通过电源线与配电箱电连接；所述发射装置包括有依次电连接的整流电路、功率因数校正电路、逆变器、阻抗变换电路、发射端线圈，逆变器的信号输入端连接发射控制电路，发射控制电路与发射端无线通信电路双向连接；所述接收装置包括有依次电连接的接收端线圈、负载补偿电路、高频整流滤波电路、DC‑DC电路，还包括有接收端无线通信电路，接收端无线通信电路与接收控制电路双向连接。

【技术特征摘要】
1.展馆专用可移动式无线供电系统，其特征在于：包括有预埋在展馆地下的无线供电设施、配设在各个用电设备上的接收装置，所述无线供电设施包括有若干个发射装置，每个发射装置通过电源线与配电箱电连接；所述发射装置包括有依次电连接的整流电路、功率因数校正电路、逆变器、阻抗变换电路、发射端线圈，逆变器的信号输入端连接发射控制电路，发射控制电路与发射端无线通信电路双向连接；所述接收装置包括有依次电连接的接收端线圈、负载补偿电路、高频整流滤波电路、DC-DC电路，还包括有接收端无线通信电路，接收端无线通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄伟，
申请(专利权)人：欣百达装饰工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34