一种无接触供电装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于无线电能传输领域，特涉及一种无接触供电装置及控制方法。本发明专利技术的提取电阻与接射线圈连接，信号提取电路与提取电阻，用于采集工作电流，第四接开关、第五接开关、第六接开关为接开关组；控制采集系统用于采集接收系统的工作模式，通过工作模式来确定发开关组和接开关组的导通或关断。本发明专利技术通过将工作模式与收发线圈和电容匹配的方式，从而不同用电量匹配不同的无线电能传输。量匹配不同的无线电能传输。量匹配不同的无线电能传输。

【技术实现步骤摘要】
一种无接触供电装置及控制方法


[0001]本专利技术属于无线电能传输领域，特涉及一种无接触供电装置及控制方法。

技术介绍

[0002]现有的无接触供电装置在用电侧电能固定或变化不大，采用统一线圈进行无线充电即可。但是对于某些实时供电设备，需要长时间工作，且其工作模式不同用电量不同，无线充电过程中，即使采用通过大电容或电池储能转化，但由于其长期不间断的工作，其储能并不能长期使用，需要实时用能与无线电能转换效能基本匹配，才能实现系统的稳定长期运行。但如果都工作在最大无线功能传输状态，能量消耗大，不利于节约能源。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无接触供电装置及控制方法。本专利技术通过将工作模式与收发线圈和电容匹配的方式，从而不同用电量匹配不同的无线电能传输。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种无接触供电装置，包括控制采集系统、波形产生器、发射系统和接收系统，发射系统包括发射线圈Lf1、直流电源VCC、第一发电容C1、第一发开关K1、第二发电容C2、第二发开关K2、第三发电容C3、第三发开关K3和晶闸管D1；接收系统包括接射线圈Lj1、第四接电容C4、第四接开关K4、第五接电容C5、第五接开关K5、第六接电容C6、第六接开关K6、提取电阻R和信号提取电路；其特征在于：发射线圈Lf1包括第一发抽头、第二发抽头、第三发抽头，第一发电容C1、第一发开关K1连接在第一发抽头与直流电源VCC之间；第二发电容C2、第二发开关K2连接在第二发抽头与直流电源VCC之间；第三发电容C3、第三发开关K3连接在第三发抽头与直流电源VCC之间；发射线圈Lf1通过晶闸管D1与地连接，晶闸管D1阴极接地；第一发开关K1、第二发开关K2、第三发开关K3为发开关组；接射线圈Lj1包括第四接抽头、第五接抽头、第六接抽头，第四接电容C4、第四接开关K4连接在第四接抽头与输出电源VOUT之间；第五接电容C5、第五接开关K5连接在第五接抽头与输出电源VOUT之间；第六接电容C6、第六接开关K6连接在第六接抽头与直输出电源VOUT之间，提取电阻R与接射线圈Lj1连接，信号提取电路与提取电阻R，用于采集工作电流，第四接开关K4、第五接开关K5、第六接开关K6为接开关组；控制采集系统用于采集接收系统的工作模式，通过工作模式来确定发开关组和接开关组的导通或关断。
[0005]根据如上所述的一种无接触供电装置，其特征在于：信号提取电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和三极管D2，三极管D2基极通过第一电阻R1接入提取电阻R一端，三极管D2基极通过第二电阻R2与电源V+连接，三极管D2集电极与电源V+和控制采集系统输入端连接，三极管D2集电极和电阻R另一端接地。
[0006]根据如上所述的一种无接触供电装置，其特征在于：工作模式包括待机模式、正常模式、高压模式，在待机模式下，第三发开关K3和第六接开关K6接通，其他开关断开；在正常模式，第二发开关K2和第五接开关K5接通，其他开关断；高压模式下，第一发开关K1和第四接开关K4接通，其他开关断。
[0007]根据如上所述的一种无接触供电装置，其特征在于：工作模式不同波形产生器输出信号的频率不同。
[0008]本专利技术还公开了一种无接触供电装置的控制方法，包括以下步骤，启动时，系统工作在低能耗工作模式，控制采集系统控制系统工作在最小线圈工作模式，当系统转化工作模式时，控制采集系统先采集工作模式的转化，然后控制系统切换发射系统和接收系统的工作线圈和电容，使其与工作模式相互匹配，同时控制系统切换波形产生器的输出波形的频率，使其与工作线圈和电容匹配。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的频率发生部电路示意图。
[0010]图2为信号提取电路示意图。
具体实施方式
[0011]以下结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0012]如图1和图2所示，本专利技术的无接触供电装置包括控制采集系统、波形产生器、发射系统和接收系统。发射系统包括发射线圈Lf1、直流电源VCC、第一发电容C1、第一发开关K1、第二发电容C2、第二发开关K2、第三发电容C3、第三发开关K3和晶闸管D1。发射线圈Lf1由多个发抽头组成，本专利技术中包括第一发抽头、第二发抽头、第三发抽头，第一发抽头工作过程中包括整个线圈的圈数，第二发抽头包括中等线圈的圈数，第三发抽头包括较少线圈的圈数，如第一发抽头包括200圈数，第二发抽头包括150圈数，第三发抽头包括100圈数，实际工作中根据负载在不同工作状态下的确定。第一发电容C1、第一发开关K1连接在第一发抽头与直流电源VCC之间；第二发电容C2、第二发开关K2连接在第二发抽头与直流电源VCC之间；第三发电容C3、第三发开关K3连接在第三发抽头与直流电源VCC之间；发射线圈Lf1通过晶闸管D1与地连接，晶闸管D1阴极接地。
[0013]本专利技术波形产生器与晶闸管D1的栅极，波形产生器为常规的可通过软件控制的波形产生器即可，控制采集系统与波形产生器连接，通过控制采集系统控制波形产生器产生不同的方波输出信号控制晶闸管D1的导通状态，从而实现各种不同工作模式下系统工作在最优的工作频率下。
[0014]如图1和图2所示，接收系统包括接射线圈Lj1、第四接电容C4、第四接开关K4、第五接电容C5、第五接开关K5、第六接电容C6、第六接开关K6、提取电阻R和信号提取电路。接射线圈Lj1由多个接抽头组成，本接明中包括第四接抽头、第五接抽头、第六接抽头，第四接抽头工作过程中包括整个线圈的圈数，第五接抽头包括中等线圈的圈数，第六接抽头包括较少线圈的圈数，如第四接抽头包括200圈数，第五接抽头包括150圈数，第六接抽头包括100圈数，实际工作中根据负载在不同工作状态下的确定。本专利技术中第四接抽头对应第一发抽头；第五接抽头对应第二发抽头；第六接抽头对应第三发抽头；即使本专利技术的无线发射和接收具有三种工作模式，全路工作模式，中等工作模式和低能耗工作模式。本专利技术的第四接电容C4、第四接开关K4连接在第四接抽头与输出电源VOUT之间；第五接电容C5、第五接开关K5连接在第五接抽头与输出电源VOUT之间；第六接电容C6、第六接开关K6连接在第六接抽头与直输出电源VOUT之间，提取电阻R与接射线圈Lj1连接，信号提取电路与提取电阻R，用于
采集工作电流。
[0015]如图1和图2所示，本专利技术的信号提取电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和三极管D2，三极管D2基极通过第一电阻R1接入提取电阻R一端，三极管D2基极通过第二电阻R2与电源V+连接，三极管D2集电极与电源V+和控制采集系统输入端连接，三极管D2集电极和电阻R另一端接地。该电路通过利用集电极进行放大，其提取电阻R可以较小，如选择100欧姆，这样消耗很小的电压就能检测到电流，通过调整第一电阻R1调整检测的灵敏度，从而便于系统检测工作电流。
[0016]本专利技术的控制采集系统用于采集接收系统的工作模式、工作电流，通过工作模式来确定发开关组和接开关组的导通或关断，如在待机模式下，系统工作在低能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无接触供电装置，包括控制采集系统、波形产生器、发射系统和接收系统，发射系统包括发射线圈Lf1、直流电源VCC、第一发电容C1、第一发开关K1、第二发电容C2、第二发开关K2、第三发电容C3、第三发开关K3和晶闸管D1；接收系统包括接射线圈Lj1、第四接电容C4、第四接开关K4、第五接电容C5、第五接开关K5、第六接电容C6、第六接开关K6、提取电阻R和信号提取电路；其特征在于：发射线圈Lf1包括第一发抽头、第二发抽头、第三发抽头，第一发电容C1、第一发开关K1连接在第一发抽头与直流电源VCC之间；第二发电容C2、第二发开关K2连接在第二发抽头与直流电源VCC之间；第三发电容C3、第三发开关K3连接在第三发抽头与直流电源VCC之间；发射线圈Lf1通过晶闸管D1与地连接，晶闸管D1阴极接地；第一发开关K1、第二发开关K2、第三发开关K3为发开关组；接射线圈Lj1包括第四接抽头、第五接抽头、第六接抽头，第四接电容C4、第四接开关K4连接在第四接抽头与输出电源VOUT之间；第五接电容C5、第五接开关K5连接在第五接抽头与输出电源VOUT之间；第六接电容C6、第六接开关K6连接在第六接抽头与直输出电源VOUT之间，提取电阻R与接射线圈Lj1连接，信号提取电路与提取电阻R，用于采集工作电流，第四接开关K4、第五接开关K5...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅鑫，叶峰，鞠玲，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，
类型：发明
国别省市：