无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统及方法技术方案

本发明专利技术属于电气信息技术领域，公开了一种无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统及方法，电能接收端发出用电请求信号后，控制系统获取发射端与接收端之间的距离；并根据距离计算出接收端与各个发射端之间的传输效率。选择传输效率最高的能量发射端进行能量传输；当位置发生变化时，接收端控制系统再重新测量接收端与发射端之间的距离，重新进行发射端的选择或调整发射端与接收端之间的匹配频率，实现最大传输效率匹配。本发明专利技术的传能系统的最大传输效率不随传输距离的变化而变化；静态功耗或自身损耗明显下降传能系统更高效、更稳定、更长寿。 1

Maximum transmission efficiency matching transmission distance system and method for wireless power supply and distribution sockets

The invention belongs to the field of electrical information technology, and discloses a transmission distance system and method for the maximum transmission efficiency of the wireless power supply and distribution socket. After the electric energy receiver sends out the request signal, the control system obtains the distance between the transmitter and the receiving end, and calculates the transmission between the receiver and each transmitter according to the distance. Efficiency. When the position changes, the receiver control system remeasures the distance between the receiver and the transmitter, and the selection of the transmitter or the matching frequency between the transmitter and the receiver, so that the maximum transmission efficiency can be matched. The maximum transmission efficiency of the energy transmission system of the invention does not change with the change of the transmission distance; the static power or self loss obviously reduces the energy transmission system more efficient, more stable, and more long life. One

【技术实现步骤摘要】
无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统及方法
本专利技术属于电气信息
，尤其涉及一种无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统及方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：目前，采用磁感应耦合实现无线电能传输，通常采用固定发射频率，减小发射线圈和接收线圈之间的距离的方式实现电能的最大效率传输；有以下缺点：1.电能传输有效距离短(厘米级)，电能接收设备不能自由移动；2.接受设备距发射端远时，电能传输效率低；3.接受设备距发射端远时，电能传输被动中断。采用短距离磁耦合谐振实现无线电能传输，通常采用固定发射频率，减小发射线圈和接收线圈之间的距离的方式实现电能的较大效率传输，从而实现在发射端功率受限的情况下实现大功率电能传输。有以下缺点：1.电能传输距离有明显约束，距离不恰当直接导致传输效率大幅下降；因此，规定了一个约束距离，从而限制了使用的距离自由度。2.固定的发射频率使发射端不能够调整频率以使发射端与接收端在不同的传输距离都能够通过调整始终保持最大传输效率。3.接收设备与发射端的距离的变化范围窄，且传输效率不稳定；人们通过采用特殊材料，增加传输阻抗比等减小对最大传输效率的影响；4.接受设备难以从发射端获得最大传输效率；通过明确负荷的使用范围，提出一些使用较复杂的方法，通过约束用户的使用以接近最大传输效率。5.传输效率不稳定造成无线电能传输损耗增大，影响系统工作的稳定性和持久性，乃至降低系统寿命；采用特殊磁性材料，提高系统最大传输效率的稳定度，或者研究新的电路取代部分环节，以稳定系统频率。综上所述，现有技术存在的问题是：目前的无线电能传输存在电能传输有效距离短；电能传输效率低；电能传输被动中断；接收设备与发射端的距离的变化范围窄，传输效率不稳定；传输效率不稳定造成无线电能传输损耗增大，影响系统工作的稳定性和持久性，乃至降低系统寿命。解决上述技术问题的难度和意义：本专利技术通过适当的方法部署发射端，可使当一个接收端与一个发射端传输效率低于预定阈值时自动切断电能传输或切换到能够提供高效电能传输的发射端进行电能传输，避免了电能的低效率传输。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统及方法。本专利技术是这样实现的，一种无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法，所述无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法包括：电能接收端发出用电请求信号后，第一电能转换控制模块获取发射端与接收端之间的距离；并根据距离计算出接收端与各个发射端之间的传输效率；选择传输效率最高的能量发射端进行能量传输；当位置发生变化时，接收端的第二电能转换控制模块再重新测量接收端与发射端之间的距离，重新进行发射端的选择或调整发射端与接收端之间的匹配频率，进行最大传输效率匹配。进一步，所述电能发射端的第一电能转换控制模块工作时，第一电能转换控制模块发送控制信号控制功率发射模块完成能量的转换，将工频交流电转换为高频交流电进行能量的无线传输；当电能接收端的第二电能转换控制模块工作时，第二电能接收端的电能转换控制模块发送控制信号控制功率接收模块完成能量的转换，将高频交流电转换为所需的工频交流电或直流电。本专利技术的另一目的在于提供一种无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统，包括：电能发射端、电能接收端；电能发射端包括：第一通讯模块、第一电能转换控制模块和功率发射模块；所述第一通讯模块、第一电能转换控制模块和功率发射模块依次通过有线或无线连接；电能接收端包括功率接收模块；第二通讯模块、第二电能转换控制模块和功率接收模块；所述第二通讯模块、第二电能转换控制模块和功率接收模块依次通过有线或无线连接。进一步，所述第一通讯模块与第二通讯模块通过信号互逆连接；所述功率发射模块通过有线或无线连接功率接收模块。本专利技术的优点及积极效果为：无线电能传输中接受设备距发射端较远时，电能传输效率低的问题，通过提高传输频率解决；接受设备距发射端远时，电能传输被动中断，通过接受设备识别技术，提升电能传输的稳定性；发射端对移动设备传输功率不足的问题，通过重新设计发送和接受线圈的结构解决；通过检测发射和接受的距离动态调整与之对应的传输频率解决；本专利技术的传能系统的最大传输效率不随传输距离的变化而变化；静态功耗或自身损耗明显下降传能系统更高效、更稳定、更长寿。本专利技术按照现有发射端与接收端连接控制方式，固定频率的无线电能传输只有在频率点附近才能实现较高效率的无线电能传输；自适应频率的无线电能传在发射端与接收端距离80cm以内实现较高效率的无线电能传输；PT-symmetry方式的无线电能传输在120cm范围内实现较高效率的无线电能传输；综上控制方式可得，部署单一的接收端与发射端电能传输只有在较短的范围内获得高效的电能传输，在一定的范围以外，发射端与接收端只有低效率的电能传输。本专利技术通过适当的方法部署发射端，可使当一个接收端与一个发射端传输效率低于预定阈值时自动切断电能传输或切换到能够提供高效电能传输的发射端进行电能传输，避免了电能的低效率传输。附图说明图1是本专利技术实施例提供的无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统结构示意图；图中：1、电能发射端；2、电能接收端。图2是本专利技术实施例提供的场景示意图。图3是本专利技术实施例提供的电能接收端通讯模块信号流程图。图4是本专利技术实施例提供的一对一连接，效率-距离关系图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。目前的无线电能传输存在电能传输有效距离短；电能传输效率低；电能传输被动中断；接收设备与发射端的距离的变化范围窄，传输效率不稳定；传输效率不稳定造成无线电能传输损耗增大，影响系统工作的稳定性和持久性，乃至降低系统寿命。本专利技术实施例提供的无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法，所述无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法包括：电能接收端发出用电请求信号后，第一电能转换控制模块获取发射端与接收端之间的距离；并根据距离计算出接收端与各个发射端之间的传输效率；选择传输效率最高的能量发射端进行能量传输；当位置发生变化时，接收端的第二电能转换控制模块再重新测量接收端与发射端之间的距离，重新进行发射端的选择或调整发射端与接收端之间的匹配频率，进行最大传输效率匹配。所述电能发射端的第一电能转换控制模块工作时，第一电能转换控制模块发送控制信号控制功率发射模块完成能量的转换，将工频交流电转换为高频交流电进行能量的无线传输；当电能接收端的第二电能转换控制模块工作时，第二电能接收端的电能转换控制模块发送控制信号控制功率接收模块完成能量的转换，将高频交流电转换为所需的工频交流电或直流电。如图1所示，本专利技术实施例提供的无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离系统，包括：电能发射端1、电能接收端2；电能发射端包括：第一通讯模块、第一电能转换控制模块和功率发射模块；所述第一通讯模块、第一电能转换控制模块和功率发射模块依次通过有线或无线连接；电能接收端包括功率接收模块；第二通讯模块、第二电能转换控制模块和功率接收模块；所述第二通讯模块、第二电能转换控制模块和功率接收模块依次通过有线或无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法，其特征在于，所述无线供配

【技术特征摘要】
1.一种无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法，其特征在于，所述无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法包括：电能接收端发出用电请求信号后，第一电能转换控制模块获取发射端与接收端之间的距离；并根据距离计算出接收端与各个发射端之间的传输效率；选择传输效率最高的能量发射端进行能量传输；当位置发生变化时，接收端的第二电能转换控制模块再重新测量接收端与发射端之间的距离，重新进行发射端的选择或调整发射端与接收端之间的匹配频率，进行最大传输效率匹配。2.如权利要求1所述的无线供配电插座最大传输效率匹配传输距离方法，其特征在于，电能发射端的第一电能转换控制模块工作时，第一电能转换控制模块发送控制信号控制功率发射模块完成能量的转换，将工频交流电转换为高频交流电进行能量的无线传输；当电能接收端的第二电能转换控制模块工作时，第二电能接收端的电能转换控制模块发...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪雨，李成松，任泉，甘建超，赵峰，王怡瑶，龙博，王涛，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川,51