[发明专利]一种恒压传输装置

权利要求书

1.一种恒压传输装置，其特征在于，包括：发射模块、接收模块及中继模块，其中，发射模块、中继模块及接收模块相互之间依次通过无线耦合的非接触方式连接，发射模块将能量依次发送给中继模块和接收模块；

所述中继模块包括多级中继单元，各级中继单元间通过无线耦合的非接触方式串行连接，各级中继单元和接收模块均连接一个负载；

各级中继单元均包括补偿回路，当前中继单元通过其补偿回路对发射模块或上一级中继单元发送的能量进行补偿，以为各个负载提供具有相同电压参数的电能；

当前中继单元的补偿回路均包括：接收补偿回路及发射补偿回路，其中，所述接收补偿回路的第一端分别与当前中继单元连接的负载的第一端及所述发射补偿回路的第一端连接，所述接收补偿回路的第二端分别与当前中继单元连接的负载的第二端及所述发射补偿回路的第二端连接；

所述接收补偿回路用于接收发射模块发送的电能，或接收上一级中继单元发送的电能，并将接收的电能进行初次补偿后输送至对应的负载；

所述发射补偿回路用于对负载耗能后的电能进行再次补偿，得到与所述发射模块发送的电能具有相同电压参数的电能，并将再次补偿后的电能传输至下一级中继单元或接收模块。

2.根据权利要求1所述的恒压传输装置，其特征在于，

当前中继单元接收其对应的上一级中继单元或者发射模块发送的电能；

当前中继单元利用接收的电能为其所连接负载供电，并将负载耗能后的剩余电能补偿至与所述发射模块发送的电能具有相同电压参数的水平，并通过无线耦合的非接触方式将补偿后的电能传输至其对应的下一级中继单元或者接收模块；

接收模块利用接收的电能为其所连接负载供电。

3.根据权利要求1所述的恒压传输装置，其特征在于，所述发射模块包括：高频交流电源、发射电容及发射电感，其中，

所述高频交流电源、发射电容及发射电感依次串联连接，构成串联回路；

所述发射电容及发射电感构成所述高频交流电源的电能发射回路。

4.根据权利要求3所述的恒压传输装置，其特征在于，所述接收模块包括：第一接收电感、第二接收电感、第一接收电容及第二接收电容，其中，

所述第一接收电感的第一端通过所述第一接收电容与第二接收电容的第一端连接，并依次通过所述第一接收电容及第二接收电感与负载的第一端连接；

所述第一接收电感的第二端分别与第二接收电容的第二端及负载的第二端连接。

5.根据权利要求1所述的恒压传输装置，其特征在于，所述接收补偿回路包括：第一电感、第二电感、第一电容及第二电容，其中，

所述第一电感的第一端通过第一电容与所述第二电容的第一端连接，并依次通过第一电容及第二电感分别与负载的第一端及所述发射补偿回路的第一端连接；

所述第一电感的第二端分别与第二电容的第二端、负载的第二端及所述发射补偿回路的第二端连接。

6.根据权利要求5所述的恒压传输装置，其特征在于，所述发射补偿回路包括：第三电感及第三电容，其中，

第三电感的第一端通过第三电容与负载的第一端连接，其第二端与负载的第二端连接。

7.根据权利要求6所述的恒压传输装置，其特征在于，各级中继单元的谐振条件满足下式：

式中，ω₀表示工作角频率，L_{n_r}表示各级中继单元中的第一电感参数，L_fn表示各级中继单元中的第二电感参数，C_{n_r}表示各级中继单元中的第一电容参数，C_fn表示各级中继单元中的第二电容参数，L_{n_t}表示各级中继单元中的第三电感参数，C_n-t表示各级中继单元中的第三电容参数，其中n＝1,2,3,…,N。