專利名稱：基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代人擁有各種電子產(chǎn)品，這些產(chǎn)品即使是無線產(chǎn)品，也僅僅是信號(hào)傳輸無線，即 無線‘通訊，裝置，因?yàn)樗鼈內(nèi)匀恍枰逵梢粭l電線把電源從墻上的插座傳送到設(shè)備中或電 池中，而不是全然的‘無線’，仍然無法擺脫電源線的束縛。研制無線供電系統(tǒng)，能將人們從 這些電源線中解放出來，真正享受無線的快樂和便捷。對(duì)于一些無法或不方便使用導(dǎo)線供 電以及使用電池維護(hù)成本過高的特殊場(chǎng)合，如心臟起搏器等醫(yī)用植入設(shè)備、或橋梁壓力傳 感等傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線供電系統(tǒng)具有極大的應(yīng)用價(jià)值。眾所周知，周圍磁場(chǎng)的變化將在電線中產(chǎn)生電流。但是電磁輻射無方向性，能量耗 散在無用的空間中，傳輸效率很低。過去研究的無線供電主要有兩種方式。一種是基于微 波束或激光，微波束或激光的傳輸效率高，但是會(huì)隨距離發(fā)散，為了使波束更緊密，需要非 常巨大的天線。此外，為了保證傳輸效率，發(fā)射端和接收端中間不能有障礙物。另一種是基 于電磁感應(yīng)，該項(xiàng)技術(shù)已有100多年歷史。電磁感應(yīng)，也稱變壓器技術(shù)，因其具有簡單、高效 以及安全等特性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備。它主要利用的是近場(chǎng)電磁耦合原理，因此 傳輸距離很短，只有毫米量級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于磁共振的中繼無線供電 系統(tǒng)，能有效的提高傳輸距離，且能穿越障礙，支持多接收目標(biāo)，接收線圈尺寸可以很小。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案頻率發(fā)生模塊、發(fā)射模塊、中繼模塊、接收模塊、高頻整流模塊和穩(wěn)壓模塊，頻率發(fā) 生模塊的信號(hào)輸出端連接到發(fā)射模塊的信號(hào)輸入端，發(fā)射模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播 到中繼模塊，中繼模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到接收模塊，接收模塊的信號(hào)輸出端連 接到高頻整流模塊的信號(hào)輸入端，高頻整流模塊的信號(hào)輸出端連接到穩(wěn)壓模塊的信號(hào)輸入 端，穩(wěn)壓模塊的信號(hào)輸出端連接到負(fù)載。所述中繼模塊由N個(gè)中繼子模塊組成，所述N≥1，其中每個(gè)中繼子模塊由中繼側(cè) 電感線圈和中繼側(cè)耦合電容組成，采用并聯(lián)方式連接；所述中繼側(cè)電感線圈以在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng)能量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繞制，且 封裝在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)；所述中繼側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻率點(diǎn)上可以與發(fā) 射模塊產(chǎn)生共振；所有的中繼模塊均調(diào)諧到工作頻率，與發(fā)射模塊和接收模塊共振。所述接收模塊由M個(gè)接收子模塊組成，所述M ≥1，其中每個(gè)接收子模塊由接收側(cè) 電感線圈和接收側(cè)耦合電容組成，采用并聯(lián)方式連接；
所述接收側(cè)電感線圈以在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng)能量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繞制，且 封裝在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)；所述接收側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，在工作頻率點(diǎn)上與發(fā)射模塊、中繼 模塊產(chǎn)生共振；所述接收側(cè)電感線圈位于以中繼側(cè)線圈為圓心，半徑為中繼側(cè)電感線圈直徑的 2-4倍的圓面積內(nèi)的任意位置。發(fā)射側(cè)電感線圈、中繼側(cè)電感線圈直徑均為270mm，匝數(shù)2圈，接收側(cè)電感線圈直 徑為270mm，匝數(shù)2圈，或者直徑為10mm，匝數(shù)為10圈。所述頻率發(fā)生模塊采用考比茲振蕩電路構(gòu)成，由電感、電容組成振蕩回路，反饋信 號(hào)由電容兩端取出反饋到NPN晶體管Ql的輸入端。所述發(fā)射模塊由發(fā)射側(cè)電感線圈和發(fā)射側(cè)耦合電容組成，發(fā)射側(cè)電感線圈和發(fā)射 側(cè)耦合電容采用并聯(lián)方式連接；所述發(fā)射側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻率點(diǎn)上可以發(fā)生 諧振。所述高頻整流模塊采用柵交叉耦合的NMOS、PMOS管橋式整流電路構(gòu)成。所述穩(wěn)壓模塊由三個(gè)串聯(lián)的二極管與電阻組成電壓感應(yīng)器，控制泄流晶體管的柵 極電壓，使其導(dǎo)通時(shí)能將儲(chǔ)能電容上的多余電荷釋放掉。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1)與現(xiàn)有有線供電技術(shù)相比，本發(fā)明擺脫了有線電源的限制，避免了電源導(dǎo)線布 線的不便，特別適用于不方便布線的應(yīng)用環(huán)境，如醫(yī)學(xué)植入、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的傳感器網(wǎng)絡(luò)等；2)與現(xiàn)有無線供電技術(shù)相比，本發(fā)明利用磁共振原理，能有效的進(jìn)行能量傳輸，且 能穿越障礙；3)通過中繼模塊，可以對(duì)磁場(chǎng)能量進(jìn)行多次中繼傳輸，大大提高了無線供電的距 罔；4)支持多個(gè)接收模塊，且接收側(cè)電感線圈無需與發(fā)射側(cè)電感線圈同軸，支持小直 徑接收側(cè)電感線圈。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)的電路框圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)的頻率發(fā)生模塊的 電路圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例1提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)的高頻整流模塊的 電路圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例1提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)的穩(wěn)壓模塊的電路圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例2提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)的電路框圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例3提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)的電路框圖。
具體實(shí)施例方式下面以四個(gè)具體實(shí)施例分別結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
具體實(shí)施例1本實(shí)施方式的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)包括頻率發(fā)生模塊1、發(fā)射模塊2、 中繼模塊3、接收模塊4、高頻整流模塊5和穩(wěn)壓模塊6，頻率發(fā)生模塊1的信號(hào)輸出端連接 到發(fā)射模塊2的信號(hào)輸入端；發(fā)射模塊2的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到中繼模塊3 ；中繼模 塊3的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到接收模塊4 ；接收模塊4的信號(hào)輸出端連接到高頻整流 模塊5的信號(hào)輸入端；高頻整流模塊5的信號(hào)輸出端連接穩(wěn)壓模塊6的信號(hào)輸入端；穩(wěn)壓模 塊6的信號(hào)輸出端連接到負(fù)載。頻率發(fā)生模塊1主要完成振蕩信號(hào)的產(chǎn)生，為能量的傳遞提供一個(gè)發(fā)射頻率；頻 率發(fā)生模塊采用考比茲振蕩電路產(chǎn)生系統(tǒng)需要的工作頻率，電路結(jié)構(gòu)參見圖2所示，其中 由Ll-2、Cl-2和C1-3組成了振蕩回路，反饋信號(hào)由C1-3兩端取出反饋到NPN晶體管Ql的 輸入端，Rl-I是電感線圈Ll-I的等效損耗電阻，Rl-2、R1-3是偏置電阻。根據(jù)應(yīng)用需要， 調(diào)節(jié)電路參數(shù)，可以產(chǎn)生不同的發(fā)射頻率。發(fā)射模塊2由發(fā)射側(cè)電感線圈L2和發(fā)射側(cè)耦合電容C2組成。發(fā)射側(cè)電感線圈L2 和發(fā)射側(cè)耦合電容C2采用并聯(lián)連接，所述發(fā)射側(cè)耦合電容C2為可變電容，其容抗可調(diào)，以 滿足在工作頻率點(diǎn)上可以發(fā)生諧振。中繼模塊3位于發(fā)射模塊2和接收模塊4之間，接收發(fā)射模塊2發(fā)射后經(jīng)自由空間 傳輸?shù)拇艌?chǎng)能量，中繼后經(jīng)自由空間傳輸?shù)浇邮漳K4 ；中繼模塊3由一個(gè)中繼模塊組成， 包括中繼側(cè)電感線圈L3和中繼側(cè)耦合電容C3，其中，中繼側(cè)電感線圈L3和中繼側(cè)耦合電 容C3采用并聯(lián)連接，所述中繼側(cè)電感線圈L3以在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng)能量為標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行繞制，且封裝在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)；中繼側(cè)耦 合電容C3為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻率點(diǎn)上可以與發(fā)射模塊產(chǎn)生共振；中 繼側(cè)電感線圈L3與發(fā)射側(cè)電感線圈L2距離為發(fā)射側(cè)電感線圈直徑的2-4倍。接收模塊4接收中繼模塊3經(jīng)自由空間傳輸?shù)拇艌?chǎng)能量，由一個(gè)接收模塊組成，包 括接收側(cè)電感線圈L4和接收側(cè)耦合電容C4組成，其中，接收側(cè)電感線圈L4和接收側(cè)耦合 電容C4采用并聯(lián)連接，接收側(cè)電感線圈L4以在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng)能量為標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行繞制，且封裝在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)；接收側(cè)耦合 電容C4為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻率點(diǎn)上可以與發(fā)射模塊2、中繼模塊3產(chǎn) 生共振；接收側(cè)電感線圈L4無需與發(fā)射側(cè)線圈Ll處于同軸位置，可以位于以中繼側(cè)線圈 L3為圓心，半徑為中繼側(cè)電感線圈L2直徑的2-4倍的圓面積內(nèi)的任意位置。高頻整流模塊5對(duì)接收模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行高頻整流，輸出供負(fù)載使用的直流信 號(hào)；高頻整流模塊采用柵交叉耦合的NM0S、PM0S管橋式整流電路，電路結(jié)構(gòu)參見圖3，其中 M5-1和M5-3是PMOS管，M5-2和M5-4是NMOS管；當(dāng)輸入的交流電壓為正半周時(shí)，M5-1和 M5-4導(dǎo)通，M5-2和M5-3斷開；當(dāng)輸入的交流電壓為負(fù)半周時(shí)，M5-2和M5-3導(dǎo)通，M5-1和 M5-4斷開，整個(gè)周期輸出電壓方向一致。穩(wěn)壓模塊6對(duì)高頻整流模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的電壓供負(fù)載使用； 電路結(jié)構(gòu)參見圖4，三個(gè)串聯(lián)的二極管D6-l、D6-2和D6-3與電阻R6組成電壓感應(yīng)器，控制 泄流管M6的柵極電壓；當(dāng)電壓升高到一定程度，超過三個(gè)二極管開啟電壓之和后，M6柵極 電壓升高，M6導(dǎo)通，穩(wěn)壓電路中電壓感應(yīng)器將控制泄流源M6將儲(chǔ)能電容C6上的多余電荷 釋放掉，以此達(dá)到穩(wěn)壓的目的。
具體實(shí)施例2本實(shí)施方式的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，如圖4所示包括頻率發(fā)生模塊 2-1、發(fā)射模塊2-2、中繼模塊2-3、接收模塊2-4、高頻整流模塊2_5和穩(wěn)壓模塊2_6，頻率發(fā) 生模塊2-1的信號(hào)輸出端連接到發(fā)射模塊2-2的信號(hào)輸入端；發(fā)射模塊2-2的輸出信號(hào)經(jīng) 自由空間傳播到中繼模塊2-3 ；中繼模塊2-3包括中繼模塊2-3-1，中繼模塊2-3-2，……， 中繼模塊2-3-n ；中繼模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間依次傳播，最后傳播到到接收模塊2-4 ； 接收模塊2-4的信號(hào)輸出端連接到高頻整流模塊2-5的信號(hào)輸入端；高頻整流模塊2-5的 信號(hào)輸出端連接穩(wěn)壓模塊2-6的信號(hào)輸入端；穩(wěn)壓模塊2-6的信號(hào)輸出端連接到負(fù)載。本實(shí)施例與實(shí)施例1的主要區(qū)別在于在發(fā)射模塊2-2和接收模塊2-3之間存在 多個(gè)中繼模塊，分別是中繼模塊2-3-1，中繼模塊2-3-2，……，中繼模塊2-3-n。中繼模塊 2-3-1,2-3-2,……2-3-n位于發(fā)射模塊2_2和接收模塊2_4之間，中繼模塊2_3_1接收發(fā) 射模塊2-2發(fā)射后經(jīng)自由空間傳輸?shù)拇艌?chǎng)能量，中繼后經(jīng)自由空間傳輸?shù)街欣^模塊2-3-2 ； 中繼模塊2-3-3接收中繼模塊2-3-2中繼后經(jīng)自由空間傳輸?shù)拇艌?chǎng)能量，中繼后經(jīng)自由空 間傳輸?shù)街欣^模塊2-3-4，以此類推，直至將磁場(chǎng)能量傳輸?shù)浇邮漳K2-4。每個(gè)中繼模塊由中繼側(cè)電感線圈和中繼側(cè)耦合電容組成，其中中繼側(cè)電感線圈 和中繼側(cè)耦合電容采用并聯(lián)連接，所述中繼側(cè)電感線圈以在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng) 能量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繞制，且封裝在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)； 中繼側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻率點(diǎn)上可以與發(fā)射模塊產(chǎn)生共 振；所有的中繼模塊均調(diào)諧到工作頻率，與發(fā)射模塊2-2和接收模塊2-4共振；中繼模塊
2-3-1,2-3-2,……2-3-n之間、以及與發(fā)射模塊2_2、接收模塊2_4之間的距離為發(fā)射側(cè)電 感線圈直徑的2-4倍。具體實(shí)施例3本實(shí)施方式提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，如圖6所示，包括頻率發(fā)生 模塊3-1、發(fā)射模塊3-2、中繼模塊3-3、接收模塊3-4、高頻整流模塊3_5和穩(wěn)壓模塊3_6， 頻率發(fā)生模塊3-1的信號(hào)輸出端連接到發(fā)射模塊3-2的信號(hào)輸入端；發(fā)射模塊3-2的輸 出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到中繼模塊3-3 ；中繼模塊3-3包括中繼模塊3-3-1，中繼模塊
3-3-2，……，中繼模塊3-3-n；中繼模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間依次傳播，最后傳播到到接 收模塊3-4-1，接收模塊3-4-2，……，接收模塊3-4-m;每個(gè)接收模塊3-4-1，3-4-2，…… 3-4-m的信號(hào)輸出端分別連接到高頻整流模塊3-5的信號(hào)輸入端；高頻整流模塊3-5的信 號(hào)輸出端連接穩(wěn)壓模塊3-6的信號(hào)輸入端；穩(wěn)壓模塊3-6的信號(hào)輸出端連接到負(fù)載。本實(shí)施例與實(shí)施例2的主要區(qū)別在于在以中繼側(cè)線圈為圓心的圓面積內(nèi)的任意 位置，存在多個(gè)接收模塊3-4-1，3-4-2，……3-4-m;接收模塊3-4-1，3-4-2，……，3-4_m 接收中繼模塊3-3經(jīng)自由空間傳輸?shù)拇艌?chǎng)能量，每個(gè)接收模塊由接收側(cè)電感線圈和接收側(cè) 耦合電容組成，其中接收側(cè)電感線圈和接收側(cè)耦合電容采用并聯(lián)連接，接收側(cè)電感線圈以 在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng)能量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繞制，且封裝在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并 能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)；接收側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻 率點(diǎn)上可以與發(fā)射模塊3-2、中繼模塊3-3產(chǎn)生共振；每個(gè)接收側(cè)電感線圈可以位于在以中 繼側(cè)線圈為圓心，半徑為中繼側(cè)電感線圈直徑的2-4倍的圓面積內(nèi)的任意位置。具體實(shí)施例4
本實(shí)施方式提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，如圖6所示，包括頻率發(fā)生 模塊3-1、發(fā)射模塊3-2、中繼模塊3-3、接收模塊3-4、高頻整流模塊3_5和穩(wěn)壓模塊3_6， 頻率發(fā)生模塊3-1的信號(hào)輸出端連接到發(fā)射模塊3-2的信號(hào)輸入端；發(fā)射模塊3-2的輸出 信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到中繼模塊3-3 ；中繼模塊3-3的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到接收模 塊3-4 ；接收模塊3-4的信號(hào)輸出端連接到高頻整流模塊3-5的信號(hào)輸入端；高頻整流模塊 3-5的信號(hào)輸出端連接穩(wěn)壓模塊3-6的信號(hào)輸入端；穩(wěn)壓模塊3-6的信號(hào)輸出端連接到負(fù) 載。本實(shí)施例與實(shí)施例1-3的主要區(qū)別在于接收側(cè)電感線圈采用小尺寸；發(fā)射側(cè)電 感線圈、中繼側(cè)電感線圈直徑均為270mm，匝數(shù)2圈，接收側(cè)電感線圈直徑為10mm，匝數(shù)為10圈。本發(fā)明提供的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)工作時(shí)，由頻率發(fā)生模塊產(chǎn)生工作 需要的頻率，提供給發(fā)射模塊，以磁場(chǎng)能量的形式進(jìn)行發(fā)送，中繼模塊捕捉到發(fā)射的磁場(chǎng)能 量，進(jìn)行中繼傳輸，接收模塊接收到中繼傳輸?shù)拇艌?chǎng)能量，經(jīng)高頻整流模塊整流后，輸出直 流，經(jīng)穩(wěn)壓模塊后，輸出穩(wěn)定的電壓，向負(fù)載供電。
權(quán)利要求
一種基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于，包括頻率發(fā)生模塊、發(fā)射模塊、中繼模塊、接收模塊、高頻整流模塊和穩(wěn)壓模塊，頻率發(fā)生模塊的信號(hào)輸出端連接到發(fā)射模塊的信號(hào)輸入端，發(fā)射模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到中繼模塊，中繼模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到接收模塊，接收模塊的信號(hào)輸出端連接到高頻整流模塊的信號(hào)輸入端，高頻整流模塊的信號(hào)輸出端連接到穩(wěn)壓模塊的信號(hào)輸入端，穩(wěn)壓模塊的信號(hào)輸出端連接到負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于所述中繼模塊由N個(gè)中繼子模塊組成，所述N > 1，其中每個(gè)中繼子模塊由中繼側(cè)電感 線圈和中繼側(cè)耦合電容組成，采用并聯(lián)方式連接；所述中繼側(cè)電感線圈以在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng)能量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繞制，且封裝 在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)；所述中繼側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻率點(diǎn)上可以與發(fā)射模 塊產(chǎn)生共振；所有的中繼模塊均調(diào)諧到工作頻率，與發(fā)射模塊和接收模塊共振。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于所述接收模塊由M個(gè)接收子模塊組成，所述M > 1，其中每個(gè)接收子模塊由接收側(cè)電感 線圈和接收側(cè)耦合電容組成，采用并聯(lián)方式連接；所述接收側(cè)電感線圈以在工作頻率點(diǎn)上可吸收最大磁場(chǎng)能量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繞制，且封裝 在絕緣但不衰減磁場(chǎng)能量并能保持電感線圈形狀的殼體內(nèi)；所述接收側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，在工作頻率點(diǎn)上與發(fā)射模塊、中繼模塊 產(chǎn)生共振；所述接收側(cè)電感線圈位于以中繼側(cè)線圈為圓心，半徑為中繼側(cè)電感線圈直徑的2-4倍 的圓面積內(nèi)的任意位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于發(fā)射側(cè)電感線圈、中繼側(cè)電感線圈直徑均為270mm，匝數(shù)2圈，接收側(cè)電感線圈直徑為 270mm,匝數(shù)2圈，或者直徑為10mm，匝數(shù)為10圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4中任一項(xiàng)所述的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于所述頻率發(fā)生模塊采用考比茲振蕩電路構(gòu)成，由電感、電容組成振蕩回路，反饋信號(hào)由 電容兩端取出反饋到NPN晶體管Ql的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4中任一項(xiàng)所述的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射模塊由發(fā)射側(cè)電感線圈和發(fā)射側(cè)耦合電容組成，發(fā)射側(cè)電感線圈和發(fā)射側(cè)耦 合電容采用并聯(lián)方式連接；所述發(fā)射側(cè)耦合電容為可變電容，其容抗可調(diào)，以滿足在工作頻率點(diǎn)上可以發(fā)生諧振。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4中任一項(xiàng)所述的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于所述高頻整流模塊采用柵交叉耦合的NM0S、PM0S管橋式整流電路構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4中任一項(xiàng)所述的基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)，其特征在于所述穩(wěn)壓模塊由三個(gè)串聯(lián)的二極管與電阻組成電壓感應(yīng)器，控制泄流晶體管的柵極電 壓，使其導(dǎo)通時(shí)能將儲(chǔ)能電容上的多余電荷釋放掉。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁共振的中繼無線供電系統(tǒng)。本發(fā)明包括頻率發(fā)生模塊、發(fā)射模塊、中繼模塊、接收模塊、高頻整流模塊和穩(wěn)壓模塊，頻率發(fā)生模塊的信號(hào)輸出端連接到發(fā)射模塊的信號(hào)輸入端，發(fā)射模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到中繼模塊，中繼模塊的輸出信號(hào)經(jīng)自由空間傳播到接收模塊，接收模塊的信號(hào)輸出端連接到高頻整流模塊的信號(hào)輸入端，高頻整流模塊的信號(hào)輸出端連接到穩(wěn)壓模塊的信號(hào)輸入端，穩(wěn)壓模塊的信號(hào)輸出端連接到負(fù)載。本發(fā)明擺脫了有線電源的限制，避免了電源導(dǎo)線布線的不便，特別適用于不方便布線的應(yīng)用環(huán)境，如醫(yī)學(xué)植入、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的傳感器網(wǎng)絡(luò)等。
文檔編號(hào)H02J17/00GK101924399SQ20101014891
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者王高峰, 石振華, 石新智, 祁昶, 胡繼承, 錢俊 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)