[实用新型]一种电场式无线电力传输驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线电力传输技术领域，具体涉及一种电场式无线电力传输驱动系统。

背景技术

当今世界是数字化信息化的时代，实现装置的自动化控制和无源驱动是技术发展和研究的前沿热点。无论是在无人机、无人水下探测装置，还是在智能机器人甚至公交地铁等交通工具等诸多民用和军用领域，但是这些机械设备通常需要以电池或者电缆连接的传统接触式方式来进行供电。其灵活性和运行的持续性逐渐不能满足人们要求，因此无线电力传输技术应运而生。无线电力传输技术就是利用无线电的手段，将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去，在通过特定的接收装置将无线电波收集起来并转换为电力，以供使用。

市面上绝大多数采用电磁感应式供电，但是该方法的位置自由度较小，传输效率较低，不能实现多端供电。电场耦合是除了电磁感应模式以外的另一种常用的无线充电模式，电场耦合方式的无线供电技术与“电磁感应方式”及“磁场共振方式”不同，通过对置送电侧电极与受电侧电极。利用电极间产生的感应电场来供电，具有抗水平错位能力较强的特点。在电场耦合的无线充电模式中，充电座和带充电座不是通过高频磁场来进行磁场的感应，而是直接通过两者之间形成的电容中的高频电场，这种充电方式具有成本低、对准要求低的优点。因此对电场耦合式无线电力传输技术的开发成为人们的研究重点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种原理简单、使用方便的电场式无线电力传输驱动系统，其位置自由度大、传输效率高，可实现多端供电，且其对送电和受电电极的材料和形状没有特定的要求，能够大大简化制造过程和降低制造成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：

一种电场式无线电力传输驱动系统，包括送电模块和受电模块，所述送电模块包括前级发射电路，所述受电模块包括后级驱动电路；所述前级发射电路和后级驱动电路之间通过极板组相连接，所述前级发射电路包括开关电源、功率放大电路、第一变压器和整流滤波电路，所述开关电源的信号发生部分产生反向输入信号，所述反向输入信号通过功率放大电路进行功率放大，之后经过放大后的反向输入信号再输入到第一变压器进行升压，经过升压后的反向输入信号再输入到与第一变压器相应的第二变压器进行降压，最后降压后的反向输入信号经过整流滤波电路输入到后级驱动电路中进行供电。

进一步地，所述第一变压器采用升压比为200:6的铁氧体铁芯的高频升压器，且所述高频升压器的频率使用范围为40～60KHz。

进一步地，所述极板组包括第一极板和第二极板，所述第一极板作为运动轨道置于地面，所述第二极板作为动力供应集成在所述后级驱动电路的一端。

更进一步地，所述开关电源采用TL494固定频率脉宽调制电路。

上述技术方案中提供的电场式无线电力传输驱动系统，以极板作为轨道，实现驱动轨道程序化，运行稳定高效，并且可控制驱动运行的速度，实现持续不间断的稳定运行操作；在水平方向上的自由度高，在供电台提供的范围内都可进行充电，位置自由，使用方便；采用200：6升压比的铁氧体铁芯的高频升压器，组合一大功率三极管和电阻实现其升压工作，具有转换效率高的优点。

附图说明

图1为电场式无线电力传输驱动系统的整体结构示意图；

图2为电场式无线电力传输驱动系统的前级发射电路图；

图3为电场式无线电力传输驱动系统的后级驱动电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。

本实用新型采取的技术方案如图1～图3所示，一种电场式无线电力传输驱动系统，包括送电模块和受电模块，所述送电模块包括前级发射电路，所述受电模块包括后级驱动电路；所述前级发射电路和后级驱动电路之间通过极板组1相连接，所述前级发射电路包括开关电源、功率放大电路、第一变压器和整流滤波电路，所述开关电源的信号发生部分产生反向输入信号，所述反向输入信号通过功率放大电路进行功率放大，之后经过放大后的反向输入信号再输入到第一变压器进行升压，经过升压后的反向输入信号再输入到与第一变压器相应的第二变压器进行降压，最后降压后的反向输入信号经过整流滤波电路输入到后级驱动电路中进行供电。

所述第一变压器采用升压比为200:6的铁氧体铁芯的高频升压器，且所述高频升压器的频率使用范围为40～60KHz。