[发明专利]一种非接触式的大功率能量传输系统及应用

权利要求书

1.非接触式的能量传输系统包括发射端、接收端、负载、待机电路、能量收集与转换单元五部分，其特征是：

发射端电路通过实时检测原边谐振线圈电压及谐振电流的变化，并反馈控制开关管的开关频率、相位和输出电流，以实现原边向副边稳定、高效输出电能；待机电路与主电路分离，可以控制主电路的电源输入，并实时无线侦测负载的存在；能量收集和转换系统实现损耗能量的回收和重复利用，进一步提高系统的能源利用率。

2.根据权利要求1所述的非接触式的能量传输系统，其特征是：当负载发生变化时，原边功率变换的输出调整是通过检测并反馈原边谐振线圈的电流来实现的。

3.根据权利要求1所述的非接触式的能量传输系统，其反馈电路中包含谐振线圈电流的检测电路、变换电路和A/D转换电路，其特征是：采样值输入到控制电路中，控制电路将采样电流值与参考电流值进行比较和运算，输出调整后的PWM波形，并经过变换电路后输出给功率变换单元。

4.根据权利要求1所述的非接触式的能量传输系统，其反馈电路中包括谐振线圈电压的检测电路，其特征是：当系统的谐振频率发生漂移时，控制电路通过实时检测系统的谐振频率的变化，并调整开关管的开关频率，实现开关管的开关频率与系统的谐振频率的跟随。

5.根据权利要求1所述的非接触式的能量传输系统，其反馈电路中包含原边线圈输入电压的检测电路、频率变换电路、A/D转换电路，其特征是：采样值输入到控制电路中，控制电路将采样电流值与参考值进行比较和运算，输出频率调整后的PWM波形，并经过变换电路和驱动电路控制逆变电路的输出。

6.根据权利要求1所述的非接触式的能量传输系统，其反馈电路中包含环流检测的电路，其特征是：当存在环流时，系统通过对开关管的开关电压的相位进行补偿，实现开关管在谐振电压为零时关断，电流为零时开启，消除环流造成的能量损耗。

7.根据权利要求1所述的非接触式的能量传输系统，其特征是：待机电路为单独的电路，可以通过继电器控制主电路的电源输入；当负载被移除时，系统通过检测逆变单元的直流输入电压的变化，使系统自动进入待机状态；当负载加入时，待机电路能够通过无线传感器的方式，实时侦测到负载的存在，并自动开启主电路的电源输入，使主电路进入工作状态。

8.根据权利要求1所述的非接触式的能量传输系统，能量收集和变换单元包括集热器、热电材料和变换电路，其特征是：循环利用的能量可以重新经过热电材料、变换电路输入到原边，或经过换热器直接与负载进行能量交换。

9.一种采用非接触式能量传输技术的井下矿灯充电平台装置，包括发射装置、发射线圈、充电平台、包含接收线圈的矿灯等四个部件，其特征是由一个发射装置控制多路发射线圈，可以同时给平台上的多个矿灯负载进行充电，当充电的矿灯数量发生变化时，系统能够自动调整输出的功率。

10.一种采用非接触式能量传输方式的热水器装置，包括发射电路和发射线圈、绝缘介质、接收线圈和接收电路及加热器电阻丝，其特征是：发射电路的主要发热器件与高效的集热器连接，通过绝缘性的高热导介质与热水器中的冷水进行热交换。