[发明专利]一种对称耦合串联谐振的无线充电系统及充电装置

摘要

本发明公开了一种对称耦合串联谐振的无线充电系统及充电装置，设置两个相同的收发单元，该单元是由发射端子、发射机和接收端子、接收机以及各自的隔离网络、接地网络、调谐元件和屏蔽曲面组成，发射端子和接收端子通过电磁场耦合，构成可独立工作的串联谐振无线充电装置；在两个收发单元的发射端加载幅度相等、相位相反的驱动电压，接收端经负载网络按中心镜像对称方式连接负载，设置负载电流幅度相位比较及控制电路且合并接地线，构成对称耦合的无线充电系统；调整负载网络使接地线电流为零、接收端可以脱离地面工作；调整两个发射端的相互位置改变电场分布，控制充电范围。本发明不仅适合对地面固定设备、也适合对空中或运动中设备的无线充电。

主权项

1.一种对称耦合串联谐振的无线充电系统，其特征是：设置两个相同的收发单元，分别是左侧单元和右侧单元；所述收发单元为串联谐振无线充电装置，是由发射端和接收端构成，发射端中发射端子与接收端中接收端子之间通过电场耦合或磁场耦合，发射端和接收端的接地端接入大地，在工作频率下，各收发单元形成等效串联谐振回路，使得能量从发射端传递到接收端；在所述左侧单元和右侧单元的两个发射端加载幅度相等、相位相反的驱动电压，所述左侧单元和右侧单元的两个发射端的接地端接入大地或通过导线相连，通过选择工作频率、地理位置以及调整两个发射端的高度和相互距离，改变两个发射端所共同形成的具有对称形式的电场分布及走向，从而控制作用范围以满足能量传递距离的需要；所述左侧单元和右侧单元的两个接收端子相互隔离，两个接收端的输出端口通过负载网络接到各自的负载，所述负载网络用于抵消两个接收端输出端口参数之间的不一致，负载及负载网络按中心镜像对称的方式相连接，两个接收端的接地线合并；在所述左侧单元和右侧单元的两个接收端之间设置输出电流的幅度相位比较电路和幅度相位控制电路；在两个发射端加载幅度相等、相位相反的驱动电压条件下，分别调整两个收发单元中各自的调谐元件，使得每个收发单元均等效为串联谐振回路；利用所述幅度相位比较电路和幅度相位控制电路分别调整两个收发单元在接收端的负载网络，使得流经左侧单元和右侧单元两个负载的电流大小相等方向相反、合并后接收端的接地线电流为零，视为开路，使接收端可以脱离地面而移动。