[发明专利]一种基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统

说明书

一种基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统，包括输入LC滤波模块、桥式串联谐振模块、LC并联谐振模块、不可控桥式整流模块、输出LC滤波模块和控制器模块，输入LC滤波模块、桥式串联谐振模块和LC并联谐振模块依次连接形成无线能量发射端，不可控桥式整流模块与输出LC滤波模块连接形成无线能量接收端，LC并联谐振模块的感应线圈与不可控桥式整流模块的感应线圈配合，输入LC滤波模块与控制器模块的电流采集端连接，控制器模块的控制端与桥式串联谐振模块连接；控制器模块包括用于通过调节桥式串联谐振模块的谐振频率保证采集到的输入电流稳定在设定范围的能量传输控制单元。本发明模块化和人性化设计、功能完备、适应性强。

技术领域

本发明涉及一种谐振式能量无线传输系统，尤其涉及的是一种基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统。

背景技术

所谓能量无线传输技术也称无线充电技术，即不借助实物连线即可实现电能的无线输送。其优点在于：方便、快捷、减少在苛刻条件下使用电缆带来的危险性等。对能量无线传输技术的研究开始较早，早在1900年，尼古拉·特拉斯就开始无线电能传输的实验，经过一百多年的发展，关于能量无线传输的方法多种多样，但基本原理大概可以分为以下三种：电磁感应式、无线电波式、谐振耦合式。

谐振耦合式能量无线传输技术的非辐射性、高效率等优点是其它能量无线充电技术无法相比的。所谓谐振耦合式就是利用接收线圈的电感和并联的电容形成共振回路，在接收端也组成同样共振频率的接收回路，利用谐振形成的强磁耦合来实现高效率的无线电能传输。该技术的出现引起了国内外学术界与工业界的巨大兴趣，被公认为目前最具发展前景的一种无线能量传输技术方案。

但目前基于谐振耦合式的能量无线传输技术的研究偏向理论化，缺乏对实际应用有定量指导意义的研究成果，同时此技术传输功率较小远远不能完成大功率能量传输，也存在着能量损失较高等缺陷。但毋庸置疑，谐振耦合式能量无线传输技术对充电设备位置的灵活性及充电设备的高效匹配性具有重要的实用价值。

发明内容

为了克服现有的谐振式能量无线传输系统功能分工不明确、缺乏人性化和离线编程功能、适应性差的不足，本发明提供一种模块化和人性化设计、功能完备、适应性强的基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统。

为了解决上述技术问题提供的技术方案为：

一种基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统，所述系统包括输入LC滤波模块、桥式串联谐振模块、LC并联谐振模块、不可控桥式整流模块、输出LC滤波模块和控制器模块，所述输入LC滤波模块、桥式串联谐振模块和LC并联谐振模块依次连接形成无线能量发射端，不可控桥式整流模块与输出LC滤波模块连接形成无线能量接收端，所述LC并联谐振模块的感应线圈与不可控桥式整流模块的感应线圈配合，所述输入LC滤波模块与所述控制器模块的电流采集端连接，所述控制器模块的控制端与所述桥式串联谐振模块连接；所述控制器模块包括用于通过调节桥式串联谐振模块的谐振频率保证采集到的输入电流稳定在设定范围的能量传输控制单元。

进一步，所述系统还包括辅助电源模块，所述控制器模块与所述辅助电源模块连接。

再进一步，所述系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述控制模块连接。所述人机交互模块也同时与所述辅助电源模块连接。

所述人机交互模块包括按键离线设定模块和液晶实时显示模块两部分，该模块可以实现离线编程功能。

本发明的有益效果主要表现在：模块化和人性化设计，功能完备，适应性强。

附图说明

图1为基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统的系统组成框图。

图2为基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统的电路连线示意图。

图3为基于单片机控制的谐振式能量无线传输系统的控制器框图。