基于混沌的小功率负载无线电能传输系统技术方案

一种基于混沌的小功率负载无线电能传输系统，它包括混沌信号发生电路，混沌信号发生电路产生的混沌电能信号进入开关驱动电路，所述的开关驱动电路使混沌电能信号的电压达到能量发射系统所需的电压水平，最后混沌电能信号经能量发射系统发送出去；能量接收系统接收到该混沌电能信号后，送入高频整流电路，高频整流电路将混沌电能信号的交流能量转化成直流电能供负载使用；且在能量发射系统和能量接收系统中均采用分形天线。本发明专利技术具有以下优点：1、信号发生器采用混沌信号发生电路；2、开关驱动电路工作频率高，结构简单，能够很好的驱动开关管；3、能量发射系统和接受系统均采用分形天线，能有效地缩小天线的尺寸，提高电能传输效率，增大电能传输距离。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于混沌的小功率负载无线电能传输系统，它包括混沌信号发生电路，混沌信号发生电路产生的混沌电能信号进入开关驱动电路，所述的开关驱动电路使混沌电能信号的电压达到能量发射系统所需的电压水平，最后混沌电能信号经能量发射系统发送出去；能量接收系统接收到该混沌电能信号后，送入高频整流电路，高频整流电路将混沌电能信号的交流能量转化成直流电能供负载使用；且在能量发射系统和能量接收系统中均采用分形天线。本专利技术具有以下优点：1、信号发生器采用混沌信号发生电路；2、开关驱动电路工作频率高，结构简单，能够很好的驱动开关管；3、能量发射系统和接受系统均采用分形天线，能有效地缩小天线的尺寸，提高电能传输效率，增大电能传输距离。【专利说明】基于混沌的小功率负载无线电能传输系统
本专利技术涉及一种无线电能传输系统，特别是涉及一种传输距离较远，传输功率不大，环境污染小的小功率负载无线电能传输系统。
技术介绍
自1840年电磁感应定律被发现以来，人们便开始了对无线技术的研究，以手机、网络为主的通信技术已经完成了从有线到无线的飞跃，然而能量的无线传输却发展的极为缓慢，以至于当前几乎所有的充电或实际进行电力传输时都必须要使用有形介质，如:使用金属导线(电线电缆)作为主要连接才能进行，即使是短距离的电力传输(比如计算机、电视等)，这在一定程度上增加了实际布线的烦琐过程。而现有的无线能量传输技术传输距离不是太近就是不能穿越障碍物，均不能满足目前的需要，近两年，磁耦合谐振式无线能量传输技术作为一种新兴的无线能量传输技术迅速发展起来，并在无线能量传输领域引起巨大的反响。这种磁耦合谐振式无线电能传输技术可以在有障碍物的情况下传输电能，且传输距离较远，传输功率较大，对人体和环境危害极小，还克服了传统导线供电方式所具有的电击、火花、磨损等缺陷，有着很大的开发潜力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提出了一种安全高效的，传输距离较远的，实用范围广的，小功率负载无线电能传输系统。本专利技术为了解决上述技术问题所采用的技术方案是: 一种基于混沛的小功率负载无线电能传输系统，它包括混沛信号发生电路，混沛信号发生电路产生的混沌电能信号进入开关驱动电路，所述的开关驱动电路使混沌电能信号的电压达到能量发射系统所需的电压水平，最后混沌电能信号经能量发射系统发送出去；能量接收系统接收到该混沌电能信号后，送入高频整流电路，高频整流电路将混沌电能信号的交流能量转化成直流电能供负载使用；且在能量发射系统和能量接收系统中均采用分形天线。所述的分形天线为采用希尔伯特曲线制成的天线。所述的混沌信号发生电路由两个线性二维子系统通过一个分段线性标量函数反馈连接而成。所述的开关驱动电路包括驱动芯片以及设置在驱动芯片输出端的开关管。所述的高频整流电路包括桥式整流电路，桥式整流电路的输出端连接RC滤波电路。与现有技术比较，本专利技术的基于混沌的小功率负载无线电能传输系统具有以下优点:1、信号发生器采用混沌信号发生电路；2、开关驱动电路工作频率高，结构简单，能够很好的驱动开关管；3、能量发射系统和接受系统均采用分形天线，能有效地缩小天线的尺寸，提高电能传输效率，增大电能传输距离。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的系统整体框图。图2是混沌信号发生电路原理图。图3是开关驱动电路及发射天线原理图。图4是分形天线结构示意图。图5是接收端电路原理图。【具体实施方式】 本专利技术提供了了一种安全的，传输距离较远的，实用范围广的，小功率负载无线电能传输系统。下面结合实施例和附图对本专利技术的基于混沌的小功率负载无线电能传输系统做出详细说明。如图1所示，为本专利技术的基于混沌的小功率负载无线电能传输系统的整体原理框图，包括混沌信号发生电路、开关驱动电路、能量发射系统、分形天线、能量接收系统、高频整流电路和负载，混沌信号发生电路产生混沌电能信号；开关驱动电路通过开关电路控制开关管T的开通和关断，得到激励发射电路谐振的电压；能量发射系统采用分形天线，构成谐振回路，产生混沌磁场发射出去；能量接收系统的线圈要和发射线圈具有相同的频率特性以最大限度地捕获磁场能量；高频整流电路将混沌电能信号的交流能量转化成直流能量供负载使用。如图2所示，为本专利技术的混沌信号发生电路原理框图。此电路由两个很简单的线性二维子系统通过一个分段线性标量函数反馈连接而成。两个二维子系统为:【权利要求】1.一种基于混沛的小功率负载无线电能传输系统，其特征在于:它包括混沛信号发生电路，混沌信号发生电路产生的混沌电能信号进入开关驱动电路，所述的开关驱动电路使混沌电能信号的电压达到能量发射系统所需的电压水平，最后混沌电能信号经能量发射系统发送出去；能量接收系统接收到该混沌电能信号后，送入高频整流电路，高频整流电路将混沌电能信号的交流能量转化成直流电能供负载使用；且在能量发射系统和能量接收系统中均采用分形天线。2.根据权利要求1所述的基于混沌的小功率负载无线电能传输系统，其特征在于:所述的分形天线为采用希尔伯特曲线制成的天线。3.根据权利要求1所述的基于混沌的小功率负载无线电能传输系统，其特征在于:所述的混沌信号发生电路由两个线性二维子系统通过一个分段线性标量函数反馈连接而成。4.根据权利要求1所述的基于混沌的小功率负载无线电能传输系统，其特征在于:所述的开关驱动电路包括驱动芯片以及设置在驱动芯片输出端的开关管。5.根据权利要求1所述的基于混沌的小功率负载无线电能传输系统，其特征在于:所述的高频整流电路包括桥式整流电路，桥式整流电路的输出端连接RC滤波电路。【文档编号】H02J17/00GK103490525SQ201210193809【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年6月13日 优先权日:2012年6月13日 【专利技术者】刘润杰, 张长命, 陈志豪, 施俊, 逯伟防, 陈聚豪, 刘伟, 张玺, 景少锋, 郑俊超, 董永 申请人:河南天擎机电技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混沌的小功率负载无线电能传输系统，其特征在于：它包括混沌信号发生电路，混沌信号发生电路产生的混沌电能信号进入开关驱动电路，所述的开关驱动电路使混沌电能信号的电压达到能量发射系统所需的电压水平，最后混沌电能信号经能量发射系统发送出去；能量接收系统接收到该混沌电能信号后，送入高频整流电路，高频整流电路将混沌电能信号的交流能量转化成直流电能供负载使用；且在能量发射系统和能量接收系统中均采用分形天线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘润杰，张长命，陈志豪，施俊，逯伟防，陈聚豪，刘伟，张玺，景少锋，郑俊超，董永，
申请(专利权)人：河南天擎机电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：