[发明专利]用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线供电系统，尤其涉及一种用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置。 

背景技术

在实际生产和生活中，电能是必不可少的资源，而电能的获取一般是通过有线连接的接触方式获得的，因此电能的传输具有一定局限性。在某些特殊的环境中，例如为旋转的轴载物体内部的电子设备供电时，现场环境条件较好时可以通过接触的方式(如电刷)进行供电。但是，在环境湿度大、粉尘大等恶劣环境中，接触式供电方式可能会产生火花使供电不稳定甚至产生危险，而且这样也会产生一定的摩擦力，对旋转设备造成影响，而有线供电方式显然又是不可行的。在这种情况下就需要一种能够通过无线方式对旋转体内部的电子设备稳定供电的设备来完成这项工作。 

针对以上问题，业界也已经推出了可以无线供电的技术，例如RFID，其大都采用发射线圈和谐振电容的LC震荡的方法。然而，现有技术普遍存在发射功率偏小、没有保护措施、无法手动设定和调整发射功率、无法显示发射功率和系统状态、传输效率不高以及存在电磁兼容(EMC)安全的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置，以至少解决现有技术存在的发射功率小等问题。 

为了实现本发明的目的，本发明提供的用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置包括：发射端，用于接收市电，并将市电交流信号转换为高频交流信号；并联的发射线圈和发射谐振电容，与所述发射端连接，用于发射高频交流信号；并联的接收线圈和接收谐振电容，用于接收高频交流信号；接收端，与 所述接收线圈和接收谐振电容连接，用于将高频交流信号转换为电子设备负载所需的电流信号；其中，所述发射线圈和所述接收线圈耦合。 

本发明通过接收并转换市电，可以实现大功率发射，并通过发射元件与接收元件的谐振实现了较高效率的传输供电。 

根据所述用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置的一种优选实施方式，其中，所述发射端包括：整流滤波电路，连接于并联的所述发射线圈和发射谐振电容的一端，用于将市电信号转换为直流信号并输出至所述发射线圈和发射谐振电容；功率开关管，连接于并联的所述发射线圈和发射谐振电容的另一端；功率开关管驱动电路，与所述功率开关管连接，用于控制所述功率开关管的导通；过压检测与自同步电路，与所述功率开关管驱动电路连接，用于产生所述功率开关管的驱动信号以及检测到过压信号关闭所述功率开关管，并根据电子设备负载的不同自动适应发射频率以实现自同步；微控制器，与所述功率开关管驱动电路和所述过压检测与自同步电路连接，用于实现系统控制、功率调整；输入输出模块，与所述微控制器连接，用于输入指令、显示系统信息；电源模块，与所述功率开关管驱动电路、微控制器、过压检测与自同步电路连接并提供直流工作电源。 

根据所述用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置的一种优选实施方式，其中，所述发射端还包括：电流检测电路，与所述微控制器连接，用于检测输入所述整流滤波电路的电流，并输出检测结果以使所述微控制器计算功率。 

根据所述用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置的一种优选实施方式，其中，所述发射端还包括：电磁兼容滤波器，连接于市电和所述整流滤波器、所述电源模块之间，用于隔离高频干扰。 

根据所述用于旋转体轴载电子设备的非接触供电装置的一种优选实施方式，其中，所述过压检测与自同步电路包括：一第一电阻的一端连接于一第一比较器的第一输入端，一第二电阻的一端连接于所述第一比较器的第二输入端， 一第三电阻连接于所述第一比较器的第一输入端和地之间，一第四电阻连接于所述第一比较器的第二输入端和地之间，所述第一比较器的输出端连接于一第五电阻的一端、一第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接于一第一二极管的阳极、一第六电阻的一端、一第七电阻的一端，所述第五电阻的另一端、所述第一二极管的阴极、所述第六电阻的另一端连接于所述电源模块，所述第七电阻的另一端连接于一第二二极管的阴极、一第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接于一第三二极管的阳极、一第二比较器的第一输入端，所述第二二极管的阳极、所述第三二极管的阴极连接于所述微控制器以接收系统启动信号，所述第二比较器的第二输入端与所述微控制器连接以接收参考电压信号，所述第二比较器的输出端连接于一第九电阻的一端和所述功率开关管驱动电路，所述第九电阻的另一端连接于所述电源模块。