[发明专利]一种恒流送能装置

权利要求书

1.一种恒流送能装置，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个中继单元，每个中继单元间通过无线耦合的非接触方式串行连接，每个中继单元和接收模块均连接一个负载；

每个中继单元通过其内部的补偿回路对发射模块或上一级将中继单发送的能量进行补偿，同时为全部负载提供具有相同电流参数的电能。

2.根据权利要求1所述的恒流送能装置，其特征在于，

所述发射模块通过无线耦合的非接触方式，将初始电能传输至第一级中继单元；

每一级中继单元均从其对应上一级中继单元取能，并将接收的电能作为初始电能，利用初始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初始电能具有相同电流参数的水平，得到发射电能，并将发射电能传输至其对应的下一级中继单元；

最后一级中继单元将发射电能通过无线耦合的非接触方式传输至接收模块，接收模块利用发射电能为其所连接负载供电。

3.根据权利要求1所述的恒流送能装置，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、发射电容及发射电容依次串联连接，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所述的恒流送能装置，其特征在于，每个所述中继单元均包括：接收补偿电路及发射补偿电路，其中，

所述接收补偿电路的第一端与所述发射补偿电路的第一端连接，其第二端与负载的第一端连接，负载的第二端与所述发射补偿电路的第二端连接；

所述接收补偿电路用于接收发射模块发送的初始电能，或接收上一级中继单元发送的发射电能，并将接收的初始电能或发射电能输送至负载并对负载耗能后的电能进行初次补偿；

所述发射补偿电路用于对负载耗能后的电能进行再次补偿，得到与初始电能具有相同电流参数的发射电能，并将发射电能传输至下一级中继单元或接收模块。

5.根据权利要求3所述的恒流送能装置，其特征在于，所述接收模块包括：接收电感及接收电容，其中，

负载、接收电感及接收电容依次串联连接，构成串联回路；

所述接收电感及接收电容构成负载的馈电回路。

6.根据权利要求4所述的恒流送能装置，其特征在于，所述接收补偿电路包括：第一电感及第一电容，其中，

所述第一电感的第一端与所述第一电容的第一端连接，其第二端与对应负载的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述发射补偿电路的第一端连接，负载的第二端与所述发射补偿电路的第二端连接。

7.根据权利要求6所述的恒流送能装置，其特征在于，所述发射补偿电路包括：第二电容、第三电容及第二电感，其中，

所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端连接，并通过所述第三电容与所述第二电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第二电感的第二端及负载的第二端连接。

8.根据权利要求7所述的恒流送能装置，其特征在于，每一级中继单元的谐振条件满足下式：

其中，ω₀表示工作角频率，L_{0_1}表示发射电感参数，C_{0_1}表示发射电容参数，L_{i_r}表示每一级中继单元31中的第一电感参数，C_{i_r}表示每一级中继单元31中的第一电容参数，L_{i_t}表示每一级中继单元31中的第二电感参数，C_fi表示每一级中继单元31中的第二电容参数，C_{i_t}表示每一级中继单元31中的第三电容参数，其中，i＝1,2,3…N，L_{n_r}表示接收电感参数，C_{n_r}表示接收电容参数。

9.根据权利要求7所述的恒流送能装置，其特征在于，通过改变中继单元的电感参数和/或电容参数，改变其所连接负载的功率。