[发明专利]自控无线输电系统

说明书

本发明公开了自控无线输电系统，包括：发射模块和接收模块；所述发射模块具有：激光器、聚焦透镜和发射端电极，在所述发射端电极上通高压交流电；所述接收模块具有接收端电极；所述发射端电极上具有通孔，所述激光器发射的辐射光束经过聚焦透镜，再穿过所述通孔射向所述接收端。激光器发射的辐射光束经过聚焦透镜形成聚焦辐射束，将空气电离，使导电通道被等离子体化，形成“虚拟导线”，使电能沿着导电通道传输，实现无线输电功能。提高了传输效率。相比通过光伏转换输电，不需要光电转换装置，也减少了因转换带来的能量损失。

技术领域

本发明涉及电力传输领域，尤其涉及自控无线输电系统。

背景技术

无线电能传输是指通过非物理接触的方式实现电能从电源侧到用电设备的隔空传输的技术，目前主流的无线充电技术采用磁场感应或磁场耦合共振的原理实现，基本上还属于近距离的无线充电。而远距离无线充电技术包括采用微波/射频、光伏转换等方式，其中微波/射频方式虽然可实现较远距离的传输，但在传输过程中存在着巨大的空间路径损耗，可传输的功率较小。基于光伏转换的无线充电现有技术一般会在接收端安装光电转换装置，通过光伏电池等将接收到的激光转换为电能，但受制于光电转换装置较低的转换效率，这种方式的总体传输效率不高。

发明内容

本发明提供一种自控无线输电系统，具有高传输率，同时具有高效的启停自控功能。

自控无线输电系统，包括发射端和接收端，所述发射端具有：发射模块和信号接收器；所述接收端具有：接收模块和信号发射器；所述发射模块具有：激光器、聚焦透镜和发射端电极，工作时，在所述发射端电极上通高压交流电；所述接收模块具有接收端电极；所述发射端电极上具有通孔，所述激光器发射的辐射光束经过聚焦透镜，再穿过所述通孔射向所述接收端；信号发射器向所述信号接收器发射工作信号，且仅在信号接收器接收到所述工作信号时，所述发射模块才工作。

优选的，所述工作信号为光脉冲，所述光脉冲具有第一频率；且仅在信号接收器接收到具有所述第一频率的光脉冲时，所述发射模块才工作。

优选的，所述信号发射器为激光发射器；所述信号接收器为激光接收器。

优选的，所述信号发射器具有两套供电系统：第一供电系统和第二供电系统；

所述第一供电系统具有独立的供电单元；

所述第二供电系统从所述接收端取电。

优选的，所述接收端还具有接收电路和负载，所述接收模块接收电能，经过所述接收电路处理后，给所述负载供电。

优选的，所述信号发射器具有两套供电系统：第一供电系统和第二供电系统；所述第一供电系统具有独立的供电单元；所述第二供电系统从所述接收电路取电。

优选的，所述发射模块还具有第一金属体，与所述发射端电极串联；所述接收模块还具有第二金属体，与所述接收端电极串联；所述发射端电极、所述接收端电极均位于所述第一金属体和所述第二金属体之间。

优选的，所述发射模块还具有电能输入端口，以向所述发射端电极通高压交流电；所述接收模块还具有电能输出端口，以输出电能；优选的，所述发射模块还具有发射模块线圈，与所述发射端电极串联；所述接收模块还具有接收模块线圈，与所述接收端电极串联。

优选的，所述发射端电极由第一变压器提供高压交流电，所述发射模块线圈作为所述第一变压器输出侧的线圈；所述接收端电极由第二变压器向负载输出电能，所述接收模块线圈作为所述第二变压器输入侧的线圈。

本申请中，激光器发射的辐射光束经过聚焦透镜形成聚焦辐射束，将空气电离，使导电通道被等离子体化，形成“虚拟导线”，使电能沿着导电通道传输，实现无线输电功能。等离子体化的导电通道电阻小，因此传输过程中消耗降低，提高了传输效率。相比通过光伏转换输电，不需要光电转换装置，也减少了因转换带来的能量损失。通过信号接收器和信号发射器实现功能启停的自动控制。

附图说明