[实用新型]一种带中继线圈的双频无线电能传输系统

说明书

本实用新型涉及无线电能传输技术，具体涉及一种带中继线圈的双频无线电能传输系统，包括电源、功率放大电路或逆变电路、双频带发射线圈、中继线圈、接收线圈、整流电路和负载；电源依次与功率放大电路或逆变电路、双频带发射线圈连接，双频带发射线圈通过电磁感应将电能通过中继线圈或直接传递到接收线圈，接收线圈依次连接整流电路和负载。该系统改善了双频带无线传能系统在工作频带相差过大时，无法同时在两个频段实现阻抗匹配，导致不同频带下电能传输效率差异过大的问题。提高了双频段无线传能系统的传输效率，促进了多频段无线传能系统的实现和应用。同时，通过改进无线电能接收侧的结构，使系统同时向两个接收线圈功能。

技术领域

本实用新型属于无线电能传输技术领域，尤其涉及一种带中继线圈的双频无线电能传输系统。

背景技术

目前对于双频带无线传能系统的研究主要集中在多频带无线传能的实现上，对于双频带无线传能系统在不同工作频率下的传输效率的研究很少。随着无线传能技术的发展，无线传能系统应用范围不断扩大，对无线传能设备的需求不断增加。由于不同设备所要求的工作频段不同，传统的单频率无线传能系统存在工作频段不兼容的问题。采用双频无线传能系统，能满足不同频段的输电要求，有利于提高无线电能传输系统的灵活性。但是，双频无线传能系统在工作频率相差过大时，由于无法同时在两个频段实现阻抗匹配，存在两个频带下输电效率差异过大的问题，影响了系统整体的传输效率，约束了双频无线传能系统的应用。因此，合理设计发射端与接收端结构，合理设置中继线圈在发射线圈与接收线圈间的位置，是提高双频无线电能传输系统整体传输效率的重要内容。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现双频无线电能传输，避免两个频段相差过大导致两个频带下输电效率差异过大的系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带中继线圈的双频无线电能传输系统，包括电源、功率放大电路或逆变电路、双频带发射线圈、中继线圈、接收线圈、整流电路和负载；电源依次与功率放大电路或逆变电路、双频带发射线圈连接，双频带发射线圈通过电磁感应将电能通过中继线圈或直接传递到接收线圈，接收线圈依次连接整流电路和负载。

在上述的带中继线圈的双频无线电能传输系统中，中继线圈上设有开关，且根据接收线圈在工作状态下的频率范围选择接通或断开中继线圈；中继线圈开关闭合、处于工作状态时，作为双频发射线圈与接收线圈间的中间环节，接收双频发射线圈传递来的磁场能并将其传递给接收线圈。

在上述的带中继线圈的双频无线电能传输系统中，接收线圈采用一个低频接收线圈和一个高频接收线圈；低频接收线圈、高频接收线圈分别或同时工作，中继线圈开关始终闭合且放置在与高频接收线圈耦合程度较低的位置，作为中间环节接收双频发射线圈传递来的磁场能并将其传递给低频或高频接收线圈。

本实用新型的有益效果：采用双频线圈实现双频无线传能，使得该无线电能传输系统能满足不同工作频段的需要，扩大了其应用范围。同时，通过加入中继线圈，并合理设计发射端与接收端结构，合理设置中继线圈在发射线圈与接收线圈间的位置，以改善双频带无线传能系统在工作频带相差过大时，由于无法同时在两个频段实现阻抗匹配，导致不同频带下电能传输效率差异过大的问题，从而减少了双频线圈模块的应用约束，从整体上提高了双频段无线传能系统的传输效率。同时，通过改进电能接受侧的结构，解决不同工作频率下阻抗不匹配的问题，并可使系统同时向两个接收线圈供能，提高了系统的能量传输效率。

附图说明

图1是本发明一个实施例带中继线圈的双频无线电能传输系统示意图；

图2是本发明一个实施例带中继线圈的双频无线电能传输系统结构框图；

图3是本发明一个实施例带中继线圈的双频无线电能传输系统等效电路图；

图4是本发明一个实施例带中继线圈的双频无线电能传输系统中继线圈开关断开的等效电路图；