[发明专利]一种无线输能系统

权利要求书

1.一种无线输能系统，其特征在于，包含输入电源(1)、功率变换电路(2)、发射端线圈单元(3)、接收端线圈单元(4)、整流电路(5)和驱动电路(6)；

所述功率变换电路(2)的第一输入端与输入电源(1)连接，所述功率变换电路(2)的第二输入端与所述驱动电路(6)的输出端连接，所述功率变换电路(2)根据驱动电路(6)输出的驱动信号将直流电压变换成周期性变化的正负半周期对称的方波电压；

所述发射端线圈单元(3)的输入端连接至所述功率变换电路(2)的输出端，所述发射端线圈单元(3)在所述功率变换电路(2)输出的方波电压激励下产生近似正弦的高频谐振电流，高频谐振电流产生交变电磁场；

所述接收端线圈单元(4)中感应出高频交流电压，能量通过发射端线圈传输至接收端线圈；所述接收端线圈单元(4)的输出端连接至所述整流电路(5)的输入端，所述接收端线圈单元(4)在高频感应电压的激励下，产生高频谐振电流；

所述整流电路(5)的输入端连接至所述接收端线圈单元(4)的输出端，所述整流电路(5)的输出端用于连接负载(7)，所述整流电路(5)用于将高频谐振电流转换成直流电流，并为负载(7)提供平稳的直流电源。

2.如权利要求1所述的无线输能系统，其特征在于，所述功率变换电路(2)包括第一开关管T₁、第二开关管T₂、第三开关管T₃、第四开关管T₄，与所述第一开关管T₁并联连接的第一缓冲电容C₁、与所述第二开关管T₂并联连接的第二缓冲电容C₂、与所述第三开关管T₃并联连接的第三缓冲电容C₃、与所述第四开关管T₄并联连接的第四缓冲电容C₄；

所述第一开关管T₁的输入端和第二开关管T₂的输入端相连后与所述输入电源的正极连接，所述第四开关管T₄的输出端和所述第三开关管T₃的输出端相连后与所述输入电源的负极连接。

所述第一开关管T₁的输出端与所述第三开关管T₃的输入端相连；所述第四开关管T₄的输入端与所述第二开关管T₂的输出端相连。

3.如权利要求2所述无线输能系统，其特征在于，所述发射端线圈单元(3)包含谐振电感L_r、谐振电容C_r和发射线圈L_p；所述谐振电感L_r和所述谐振电容C_r在所述功率变换电路(2)输出的方波电压频率下处于谐振状态；

所述谐振电感L_r的一端与所述第一开关管T₁和所述第三开关管T₃的连接端相连，所述谐振电容C_r的一端与所述谐振电感L_r的另一端相连，所述谐振电容C_r的另一端与所述第二开关管T₂和所述第四开关管T₄的连接端相连；

所述发射线圈L_p的一端与所述谐振电感L_r和谐振电容C_r的公共端相连接，另一端与所述第二开关管T₂和所述第四开关管T₄的连接端相连。

4.如权利要求3所述的无线输能系统，其特征在于，根据开关管开通时刻总电流获得发射线圈和谐振电感的电感比值。

5.如权利要求4所述的无线输能系统，其特征在于，当第一开关管T₁、第二开关管T₂、第三开关管T₃和第四开关管T₄为MOSFET时，通过使开关管开通时刻总电流略小于零来获得发射线圈和谐振电感的电感比值。