[发明专利]一种基于分布式节点布局的无线传能系统

权利要求书

1.一种基于分布式节点布局的无线传能系统，其特征在于，包括：N个发射模块和接收模块，N≥2，且N为偶数；所述接收模块分别与所述N个发射模块均通过磁耦合谐振式无线电能传输方式连接，并进行能量传递，且均工作在同一谐振频率下；多个发射模块采用分布式节点布局，使得接收模块可以在一定的空间范围内移动，多个发射模块相互配合对接收模块进行优化供能；所述的N个发射模块之间具备相互通讯的能力；所述的N个发射模块和接收模块之间具备相互通讯的能力。

2.根据权利要求1所述的基于分布式节点布局的无线传能系统，其特征在于：所述第i发射模块包括：电源模块、输出端口、检测电路模块、逆变模块、发射通讯模块、发射控制模块、发射补偿电容和发射线圈，i∈[1,N]；

所述的发射线圈、发射补偿电容、输出端口依次连接，所述的发射控制通讯模块、发射控制模块、逆变模块、检测电路模块、输出端口依次连接，所述的检测电路模块与所述的发射控制模块连接，所述电源模块分别与所述的逆变模块、发射通讯模块、发射控制模块依次连接。

3.根据权利要求2所述的基于分布式节点布局的无线传能系统，其特征在于：所述的电源模块的供电方式可以是交流电也可以是直流电；所述的电源模块包括整流电路模块、滤波电路模块、控制电源电路模块；所述整流电路模块与所述滤波电路模块连接，所述控制电源电路模块与所述整流模块连接；

所述的整流电路模块可以是不可控整流电路模块、半控整流电路模块或全控整流电路模块；所述的滤波电路模块可以是无源滤波电路模块或有源滤波电路模块；所述的无源滤波电路模块可以是电容滤波模块、电感滤波模块或复式滤波模块。

4.根据权利要求3所述的基于分布式节点布局的无线传能系统，其特征在于：所述第i发射模块的电源模块中的整流电路模块可将交流电整流为直流电，直流电经过所述第i发射模块的电源模块中的滤波电路模块滤去高频杂波得到稳定的直流电，分别供给所述第i发射模块的电源模块中的控制电源电路模块、所述第i发射模块的逆变模块、所述第i发射模块的发射通讯模块、所述第i发射模块的发射控制模块；所述第i发射模块的电源模块用于提供所述第i发射模块的发射控制模块、发射通讯模块、逆变模块的工作电平；所述第i发射模块的逆变模块在所述第i发射模块的发射控制模块的控制下产生交流电；所述第i发射模块的发射通讯模块用于在发射模块、与所述接收模块之间建立通讯，所述第i发射模块的发射控制模块结合所述第i发射模块的发射通讯数据和检测电路模块反馈数据从而进行相应控制，所述第i发射模块的发射模块内的所有控制均由所述第i发射模块的发射控制模块进行控制；输出端口连接所述第i发射模块的发射线圈和所述第i发射模块的发射补偿电容，i∈[1,N]。

5.根据权利要求2所述的基于分布式节点布局的无线传能系统，其特征在于：所述的发射通讯模块可以是WIFI模块、蓝牙模块、Zigbee模块、红外线模块或移动蜂窝模块；所述的发射控制模块可以是基于嵌入式微处理器的控制电路也可以是其他具有控制功能的电路模块；所述的发射补偿电容可以单个电容、多个多并联电容、多个串联电容或同样起补偿作用的电路等；所述的发射线圈可以是平面线圈结构、螺线管线圈结构或其他起发射电磁波作用的线圈，可以是包含铁氧体结构也可以是不包含铁氧体结构。

6.根据权利要求1所述的基于分布式节点布局的无线传能系统，其特征在于：所述的接收模块包括：接收滤波电路模块、储能单元、DC-DC变换电路模块、输出滤波电路模块、输出端口、接收通讯模块和接收控制模块、接收补偿电容和接收线圈；所述的接收线圈、补偿电容、接收滤波电路模块依次连接，所述接收滤波电路模块与所述DC-DC变换电路模块连接，所述储能单元与所述DC-DC变换电路模块连接，所述储能单元与所述输出滤波电路模块连接，所述输出滤波电路模块与所述输出端口连接，所述的接收通讯模块、接收控制模块、DC-DC变换电路模块依次连接，所述的接收控制模块和所述的储能单元连接。