一种基于钢筋感应电流的无线供电系统及其参数设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于钢筋感应电流的无线供电系统及其参数设计方法，属于无线电能传输技术领域，解决了结构健康监测系统钢筋附近传感器供电困难的问题，本发明专利技术包括原边能量发射机构、副边能量收集机构和能量储存机构；原边能量发射机构包括交流电压源V

【技术实现步骤摘要】
一种基于钢筋感应电流的无线供电系统及其参数设计方法


[0001]本专利技术属于无线电能传输
，具体涉及一种基于钢筋感应电流的无线供电系统及其参数设计方法。

技术介绍

[0002]无线电能传输技术是一种通过软介质实现能量非接触传输的方式。根据其介质类型可分为磁场式、电场式、激光式、超声波式以及微波式。其中，磁场感应式是最为广泛使用且技术最为成熟的一种方式，已在消费电子、植入医疗、电动汽车等领域成功商业应用。磁感应式的无线电能传输技术也为结构健康监测的传感器提供了一种可行供电途径。传统的结构健康监测系统传感器采用有线供电方式实现，存在安装复杂、铜线耗量大、线易损等问题。而采用无线供电的方式可灵活地为传感器供电，甚至实现多个传感器同时供电。
[0003]然而，将磁场式无线电能传输应用于结构健康监测系统中，面临着钢筋网络削减传输能力的难题。特别是对于钢筋计这类安装在钢筋网络附近且广泛应用于结构健康监测系统的传感器。建筑结构中的钢筋网络由金属构成，当磁场穿过钢筋网络时，会在钢筋网络中产生大量涡流，不仅会产生大量的涡流损耗，还会产生相反的感应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钢筋感应电流的无线供电系统，其特征在于，包括原边能量发射机构、副边能量收集机构和能量储存机构；所述原边能量发射机构包括交流电压源V
in
、原边谐振电路和发射线圈L
P
，原边能量发射机构用于在空间中产生磁场，进而钢筋网络中产生感应电流；所述副边能量收集机构包括能量收集线圈L
S
、串联补偿电容C
S
和整流电路H，副边能量拾取机构用于集中钢筋感应电流产生的交变磁场，并将其转化为直流形式能量；所述能量储存机构S由超级电容组成或者由电池组成，用于短时间内快速存储钢筋网感应电流的能量。2.根据权利要求1所述的一种基于钢筋感应电流的无线钢筋计供电系统，其特征在于，所述原边能量发射机构包括交流电源和原边谐振回路，所述原边谐振回路包括两个谐振环路，原边谐振回路由第一补偿电容C1、第二补偿电容C
P
、补偿电感L1和原边发射线圈L
P
组成，所述补偿电感L1和第一补偿电容C1串联连接且与交流电源构成第一谐振环路，第二补偿电容C
P
与原边发射线圈L
P
串联连接后并联至第一补偿电容C1两端，构成第二谐振环路。3.根据权利要求1所述的一种基于钢筋感应电流的无线钢筋计供电系统，其特征在于，所述副边能量收集机构包括能量收集线圈L
S
、串联补偿电容C
S
和整流电路，能量收集线圈L
S
与串联补偿电容C
S

【专利技术属性】
技术研发人员：麦瑞坤，彭云尔，马恩典，陈阳，王淇，何正友，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：