一种无线电能传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线电能传输系统，包括：电能接收单元和电能发射单元，所述电能接收单元存储有标识号，所述电能接收单元设有输出接口；所述电能发射单元存储有标识号，所述电能发射单元存储有输电曲线模板，所述电能发射单元用于包括：根据所述标识号得到特征参数，并根据所述特征参数和输电曲线模板得到输电控制程序，以所述输电控制程序来改变所述电能接收单元的输出。通过在电能发射单元存储输电曲线模板的方式，使得本无线电能传输系统可以使同一电能发射单元灵活地对不同类型的电力负载进行高效输电，适用于不同的应用场景。本发明专利技术主要用于无线电能传输技术领域。

A radio energy transmission system

【技术实现步骤摘要】
一种无线电能传输系统
本专利技术涉及无线电能传输
，特别涉及一种无线电能传输系统。
技术介绍
目前的无线电能传输系统包括电能发射单元(PTU,PowerTransmittingUnit)和电能接收单元(PRU,PowerReceivingUnit)。现有的无线电能传输系统为优化其传输效率和传输功率，都是采用发射单元与连接固定电力负载的接收单元一对一匹配的，实际诸多应用场景下需要一个发射单元对多个连接不同电力负载的接收单元灵活高效地传输电力。所以，设计一(发射单元)对多(不同负载接收单元)无线电能传输系统，其可使得整个无线电能传输系统在诸多应用场景下提高适应性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无线电能传输系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。本专利技术解决其技术问题的解决方案是：一种无线电能传输系统，包括：电能接收单元和电能发射单元，所述电能接收单元存储有标识号，所述电能接收单元设有输出接口，所述电能发射单元存储有输电曲线模板，所述电能发射单元用于包括：根据所述标识号得到特征参数，并根据所述特征参数和输电曲线模板得到输电控制程序，以所述输电控制程序来改变所述电能接收单元的输出，所述电能接收单元和电能发射单元通过无物理接触的电磁场耦合进行能量传递。在实际工作中，可以通过标识号区分电能接收单元的输出接口所连接的电力负载的类型，通过标识号得到特征参数，将特征参数输入到输电曲线模板中得到与电力负载相适配的输电控制程序，从而利用输电控制程序来改变电能接收单元的输出，从而使得电力负载可以高效工作。使得无线电能传输系统灵活地对多种类型的电力负载进行高效输电成为可能。进一步，根据所述标识号得到特征参数的方法具体包括：解析标识号，根据标识号从预先存储在电能发射单元中的参数列表中查找到对应的特征参数。进一步，所述特征参数包括：涓流充电电流值、涓流充电电压阈值、恒定电流充电电流值、恒定电压充电电压值、储能单元电压限定值和储能单元标称容量值。进一步，所述输电控制程序包括：第一类控制程序和第二类控制程序，所述第一类控制程序用于控制电能接收单元输出包括：涓流充电输出、恒定电流充电输出、恒定电压充电输出和充电终止；所述第二类控制程序用于控制电能接收单元工作包括：恒定电压充电输出。通过第一类控制程序和第二类控制程序，使得本无线充电传输系统适用性强、应用范围广、工作更加高效。其中，第一类控制程序可以应用于不具有BMS(电池管理系统)的储能单元进行高效充电。第二类控制程序可以应用于具有BMS(电池管理系统)的储能单元进行高效充电。进一步，所述特征参数包括：用电器工作电压和用电器工作电流。进一步，所述输电控制程序包括第三类控制程序，所述第三类控制程序用于控制电能接收单元输出包括：输出所述用电器工作电压，输出所述用电器工作电流。通过第三类控制程序，使得本无线充电传输系统适用性强、应用范围广、工作更加高效。其中，第三类控制程序可以应用于各种用电器，使得用电器高效工作。进一步，本无线电能传输系统还包括储能单元，所述储能单元与所述输出接口连接，所述储能单元包括但不限于：单节锂电池、多节锂电池构成的电池组、单个超级电容、多个超级电容构成的电容组。增加应用场景，使得应用更加丰富。进一步，本无线电能传输系统还包括用电器，所述用电器与所述输出接口连接，所述用电器包括但不限于：汽车、无人机、手机、自行车、电动工具或家用电器。增加应用场景，使得应用更加丰富。进一步，所述电能发射单元包括：第一无线通信模块、可调压式DC-DC模块、功率放大器、发射端控制模块、发射匹配网络和发射天线；所述电能接收单元包括：第二无线通信模块、电力负载匹配电路、接收匹配网络、接收天线和接收端控制模块；所述发射端控制模块分别与可调压式DC-DC模块、功率放大器和第一无线通信模块连接，所述接收端控制模块分别与第二无线通信模块和电力负载匹配电路连接；所述第二无线通信模块与第一无线通信模块通信连接，所述接收端控制模块内存储有标识号，所述发射匹配网络与所述发射天线组成LC串联谐振结构的第一谐振腔，所述接收天线与接收匹配网络组成第二谐振腔，所述第二谐振腔与第一谐振腔能量传递相连。通过第一谐振腔和第二谐振腔构成谐振式无线电能传输系统，通过将第一谐振腔设置为LC串联谐振结构，使得电能发射单元可以直接通过控制可调压式DC-DC模块的输出电压来调整电能接收单元的输出，十分方便。相对于现有的通过调频或者调相来控制输出，本技术方案更加简单，操作性更加强，而且整个系统的能量传输更加稳定。而且，所述第二谐振腔与第一谐振腔是通过谐振方式进行能量传递，相对于其他无线电能传输方式，通过谐振式无线电能传输方式，使得只利用一套硬件即可实现对多种类型的电力负载进行输电成为可能，节约了整个系统的硬件成本。进一步，所述电能发射单元还包括第一输入/输出接口，所述第一输入/输出接口与发射端控制模块连接，所述电能接收单元还包括第二输入/输出接口，所述第二输入/输出接口与接收端控制模块连。第一输入/输出接口和第二输入/输出接口可以实现跟上位机或者其他装置进行数据通信以及双向控制。使得本无线电能传输系统适应性、扩展性更好。本专利技术的有益效果是：通过在电能发射单元存储输电曲线模板的方式，使得本无线电能传输系统可以灵活地对不同类型的电力负载进行高效输电，适用于不同的应用场景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术创造实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本专利技术创造的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1是无线电能传输系统的结构示意图；图2是电能发射单元的模块连接结构示意图；图3是电能接收单元的模块连接储能单元的结构示意图；图4是电能接收单元的模块连接用电器的结构示意图图5是可调压式DC-DC模块的拓扑结构示意图；图6是功率放大器的拓扑结构示意图；图7是电力负载匹配电路的拓扑结构示意图；图8是在SS型无线电能传输系统的等效电路图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术创造的具体实施例，本专利技术创造之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术创造的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术创造保护范围的限制。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。在本专利技术创造的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电能传输系统，其特征在于：包括：/n电能接收单元，存储有标识号，设有输出接口；/n电能发射单元，存储有输电曲线模板，用于包括：根据所述标识号得到特征参数，并根据所述特征参数和输电曲线模板得到输电控制程序，以所述输电控制程序来改变所述电能接收单元的输出，所述电能接收单元和电能发射单元通过无物理接触的电磁场耦合进行能量传递。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线电能传输系统，其特征在于：包括：
电能接收单元，存储有标识号，设有输出接口；
电能发射单元，存储有输电曲线模板，用于包括：根据所述标识号得到特征参数，并根据所述特征参数和输电曲线模板得到输电控制程序，以所述输电控制程序来改变所述电能接收单元的输出，所述电能接收单元和电能发射单元通过无物理接触的电磁场耦合进行能量传递。


2.根据权利要求1所述的一种无线电能传输系统，其特征在于：根据所述标识号得到特征参数的方法具体包括：解析标识号，根据标识号从预先存储在电能发射单元中的参数列表中查找到对应的特征参数。


3.根据权利要求2所述的一种无线电能传输系统，其特征在于：所述特征参数包括：涓流充电电流值、涓流充电电压阈值、恒定电流充电电流值、恒定电压充电电压值、储能单元电压限定值和储能单元标称容量值。


4.根据权利要求3所述的一种无线电能传输系统，其特征在于：所述输电控制程序包括：第一类控制程序或第二类控制程序，所述第一类控制程序用于控制电能接收单元输出包括：涓流充电输出、恒定电流充电输出、恒定电压充电输出和充电终止；所述第二类控制程序用于控制电能接收单元工作包括：恒定电压充电输出。


5.根据权利要求2所述的一种无线电能传输系统，其特征在于：所述特征参数包括：用电器工作电压和用电器工作电流。


6.根据权利要求5所述的一种无线电能传输系统，其特征在于：所述输电控制程序包括第三类控制程序，所述第三类控制程序用于控制电能接收单元输出包括：输出所述用电器工作电压，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孟，杨文财，李帅旗，卢佳纯，翟悦廷，
申请(专利权)人：镓能半导体佛山有限公司，佛山华玉股权投资合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：广东;44