本发明专利技术是一种应用于WPT系统的频率跟踪装置的设计，主要包括WPT系统、DSP控制系统、无线接收系统、无线发射系统和功率检测系统。该系统属于高频电磁理论工程应用前沿领域，解决了电能无线传输鲁棒性控制的问题。本发明专利技术克服了传统上无线电能传输装置功率、效率容易受干扰显著降低的问题，是一种具有高鲁棒性、高可靠性、智能化的装置，具有巨大的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是一种应用于WPT系统的频率跟踪装置的设计，主要包括WPT系统、DSP控制系统、无线接收系统、无线发射系统和功率检测系统。该系统属于高频电磁理论工程应用前沿领域，解决了电能无线传输鲁棒性控制的问题。本专利技术克服了传统上无线电能传输装置功率、效率容易受干扰显著降低的问题，是一种具有高鲁棒性、高可靠性、智能化的装置，具有巨大的应用前景。【专利说明】—种应用于WPT系统的频率跟踪装置
本专利技术涉及一种应用于WPT系统的频率跟踪装置。对于摄入到WPT系统受到外界干扰或一些不确定因素，应用频率跟踪装置能对系统工作频率实时调节，保证电能高效传输。
技术介绍
自从1840年发现利用电磁感应现象及导线可以传输电能至今，电能的传输主要是由导线直接接触进行传输的。电工设备的充电一般是通过插头和插座来进行，但是在进行大功率充电时，这种充电方式存在高压触电的危险。且由于存在摩擦和磨损，系统的安全性、可靠性及使用寿命较低，特别是在化工、采矿等一些易燃、易爆领域，极易引发大的事故。新型无接触电能传输系统采用电磁感应原理、电力电子技术以及控制理论相结合，实现了电能的无线传输，完全克服了以上限制。 根据电能传输原理，无线电能传输大致上可以分为三类:第一类是变压器原理的直接耦合式，这种方式功率虽然较大，但是仅适于近距离；第二类电波无线能量传输技术，直接利用电磁波能量可以通过天线发射和接收的原理，这种方式虽然实现了长距离和大功率能量的传输，但是能量传输受方向限制，也不能绕过障碍物，并且损耗较大，对人体和其它生物都有严重伤害；第三类是非辐射耦合谐振方式，该技术可以在有障碍物的情况下传输，传输距离也比较远，传输功率也较大，而且对人体没有伤害。 综上所述，第三种电能传输方式有着很大的开发潜力，它的出现进一步扩大了无线电能传输技术的应用目标和领域。毫无疑问，这种传能模式必将成为无线电能传输一个新的发展方向。目前磁耦合谐振式电能传输技术的研究尚处于起步阶段，主要集中在系统性能的提高和特殊场合应用研究。 为了使无线电能传输系统工作在最佳状态，通常要求发射线圈与接收线圈严格对齐，减小系统能量损耗，使系统传输效率最大。然而实际工作过程中，系统不可避免的会受到干扰，例如收、发线圈间存在水平偏移或耦合角度等，这些干扰因素的摄入导致系统传输效率的下降，致使系统无功功率增加，造成能量损失。 本专利技术旨在解决无线电能传输系统在受到外界干扰情况下，系统传输效率下降的问题。设计了一种智能化、实时性高、可靠性强工作频率跟踪装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提出了一种应用于WPT系统的频率跟踪装置，该装置具有智能化、实时性高、可靠性强的特点。 本专利技术所采用的技术方案是:应用于WPT系统的频率跟踪装置，包括DSP控制系统，是本专利技术装置的核心控制单元，其特征在于，还设置有:功率检测系统用于检测WPT系统的电能参数，无线发射模块用于传输由功率检测系统获得的电能传输，无线接收系统用于接收无线发射系统发出的无线信号并输送到DSP控制系统。 所述的DSP控制系统是WPT系统工作频率自适应调节装置的核心部分之一，包括输入电路、DSP最小系统和输出电路等。从无线接收系统获得的电能参数与DSP设定的参数进行比较，若大于设定参数，DSP系统则发出控制信号改变WPT系统工作频率，若小于设定参数，DSP系统则不会发出改变工作频率的控制信号。 所述的功率检测系统可实时检测WPT系统的电能参数，并将电能信号经过处理后传输给无线发射系统发射。 所述的无线接收系统系统可实时接收无线发射系统发射的电信号，并将该电信号送给DSP系统进行比较分析。 本专利技术一种应用于WPT系统的频率跟踪装置，该装置具有高鲁棒性、高可靠性、智能化的特点。当系统通电工作后，功率检测系统实时检测WPT系统的电能信号，通过无线收发系统的信号传输，最终将信号送到DSP系统进行比较分析，输出控制信号时WPT系统工作在最佳频率点，使WPT系统传输效率最大，避免了 WPT系统在受到外界干扰时能量的损耗。 【专利附图】【附图说明】 图1是设计系统的整体框图； 图2是DSP系统框图； 图3是功率检测系统框图； 【具体实施方式】 本专利技术提供一种具有宽频带、智能化、高可靠性的一种应用于WPT系统的频率跟踪装置。下面结合实施例和附图对本专利技术的一种应用于WPT系统的频率跟踪装置做出详细说明。 如图1所示，本专利技术一种应用于WPT系统的频率跟踪装置，包括有WPT系统，它由电磁发射系统I和电磁接收系统2组成，电磁发射系统I将高频电能量转变成磁能量，电磁接收系统2接收磁能量并将其转变成电能量完成电能的无线传输，其特征在于，还设置有:功率检测系统3检测电磁接收系统2的电能参数，并将电信号处理后输送到无线发射系统4，无线接收系统5接收无线发射系统4发出的无线电信号，DSP控制系统6对从无线接收系统5获得的电信号与设定值进行比较分析后，向电磁发射系统I发送控制信号，改变WPT系统的工作频率，使系统传输效率最大化。 如图2所示，所述的DSP控制系统6是工作频率自动调节装置核心部分之一，包括DSP控制电路61、无线接收电路62、频率控制信号63和LCD显示电路64 ;无线接收电路62与DSP控制电路61相连，用于接收无线接收系统5发出的电信号；DSP控制电路61的输出与DDS电路63相连，经过比较分析后能发出频率控制信号，改变DDS电路输出频率值；LCD显示电路64与DSP控制电路61相连，能实时显示DDS电路63的频率值。 如图3所示，所述的功率检测系统3由MCU控制电路31、功率检测电路32、无线发射电路33和LCD显示电路组成；功率检测电路32检测到的功率信号为模拟信号，经过AD变换送至MCU控制电路31，MCU控制电路31将功率信号以无线方式通过无线发射电路33发射给无线发射系统4进行发射；LCD显示电路34，能实时显示功率检测电路32测得的电压和电流参数。 以上示意性的对本专利技术及其实施方式进行了描述，该描述没有局限性，附图中所示的也只是本专利技术的实施方式之一。所以如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，采用其它形式的同类部件或其它形式的各部件布局方式，不经创造性的设计出与该技术方案相似的技术方案与实施例，均应属于本专利技术的保护范围。【权利要求】1.一种应用于WPT系统的频率跟踪装置，包括电磁发射系统(I)和电磁接收系统(2)，其特征在于，还设置有:功率检测系统⑶用于检测电磁接收系统⑵电能参数，无线发射系统(4)用于发射无线电信号，无线接收系统(5)用于接收无线电信号，DSP控制系统(6)经过分析接收到的电信号，发射频率控制信号。2.根据权利要求1所述的一种应用于WPT系统的频率跟踪装置，其特征在于，所述的DSP控制系统(6)包括接收无线发射系统(4)的电能信号的无线接收电路(62)，DSP控制电路(61)分析比较电信号后向DDS电路(63)发送频率控制信号，IXD显示电路(64)实时显示系统的工作频率值，其中无线接收电路(62)的输出与DSP控制电路(61)相连接；DSP控制电路(61)的输出与DDS电路(63)相连接；DSP控本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于WPT系统的频率跟踪装置，包括电磁发射系统(1)和电磁接收系统(2)，其特征在于，还设置有：功率检测系统(3)用于检测电磁接收系统(2)电能参数，无线发射系统(4)用于发射无线电信号，无线接收系统(5)用于接收无线电信号，DSP控制系统(6)经过分析接收到的电信号，发射频率控制信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛明，杨庆新，李阳，张献，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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