基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)，它包括混沌信號發(fā)生電路，混沌信號發(fā)生電路產(chǎn)生的混沌電能信號進(jìn)入開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，所述的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路使混沌電能信號的電壓達(dá)到能量發(fā)射系統(tǒng)所需的電壓水平，最后混沌電能信號經(jīng)能量發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送出去；能量接收系統(tǒng)接收到該混沌電能信號后，送入高頻整流電路，高頻整流電路將混沌電能信號的交流能量轉(zhuǎn)化成直流電能供負(fù)載使用；且在能量發(fā)射系統(tǒng)和能量接收系統(tǒng)中均采用分形天線。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、信號發(fā)生器采用混沌信號發(fā)生電路；2、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路工作頻率高，結(jié)構(gòu)簡單，能夠很好的驅(qū)動(dòng)開關(guān)管；3、能量發(fā)射系統(tǒng)和接受系統(tǒng)均采用分形天線，能有效地縮小天線的尺寸，提高電能傳輸效率，增大電能傳輸距離。
【專利說明】基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線電能傳輸系統(tǒng)，特別是涉及一種傳輸距離較遠(yuǎn)，傳輸功率不大，環(huán)境污染小的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自1840年電磁感應(yīng)定律被發(fā)現(xiàn)以來，人們便開始了對無線技術(shù)的研究，以手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)為主的通信技術(shù)已經(jīng)完成了從有線到無線的飛躍，然而能量的無線傳輸卻發(fā)展的極為緩慢，以至于當(dāng)前幾乎所有的充電或?qū)嶋H進(jìn)行電力傳輸時(shí)都必須要使用有形介質(zhì)，如:使用金屬導(dǎo)線(電線電纜)作為主要連接才能進(jìn)行，即使是短距離的電力傳輸(比如計(jì)算機(jī)、電視等)，這在一定程度上增加了實(shí)際布線的煩瑣過程。而現(xiàn)有的無線能量傳輸技術(shù)傳輸距離不是太近就是不能穿越障礙物，均不能滿足目前的需要，近兩年，磁耦合諧振式無線能量傳輸技術(shù)作為一種新興的無線能量傳輸技術(shù)迅速發(fā)展起來，并在無線能量傳輸領(lǐng)域引起巨大的反響。
[0003]這種磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)可以在有障礙物的情況下傳輸電能，且傳輸距離較遠(yuǎn)，傳輸功率較大，對人體和環(huán)境危害極小，還克服了傳統(tǒng)導(dǎo)線供電方式所具有的電擊、火花、磨損等缺陷，有著很大的開發(fā)潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出了一種安全高效的，傳輸距離較遠(yuǎn)的，實(shí)用范圍廣的，小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種基于混沛的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)，它包括混沛信號發(fā)生電路，混沛信號發(fā)生電路產(chǎn)生的混沌電能信號進(jìn)入開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，所述的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路使混沌電能信號的電壓達(dá)到能量發(fā)射系統(tǒng)所需的電壓水平，最后混沌電能信號經(jīng)能量發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送出去；能量接收系統(tǒng)接收到該混沌電能信號后，送入高頻整流電路，高頻整流電路將混沌電能信號的交流能量轉(zhuǎn)化成直流電能供負(fù)載使用；且在能量發(fā)射系統(tǒng)和能量接收系統(tǒng)中均采用分形天線。
[0006]所述的分形天線為采用希爾伯特曲線制成的天線。
[0007]所述的混沌信號發(fā)生電路由兩個(gè)線性二維子系統(tǒng)通過一個(gè)分段線性標(biāo)量函數(shù)反饋連接而成。
[0008]所述的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片以及設(shè)置在驅(qū)動(dòng)芯片輸出端的開關(guān)管。
[0009]所述的高頻整流電路包括橋式整流電路，橋式整流電路的輸出端連接RC濾波電路。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):1、信號發(fā)生器采用混沌信號發(fā)生電路；2、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路工作頻率高，結(jié)構(gòu)簡單，能夠很好的驅(qū)動(dòng)開關(guān)管；3、能量發(fā)射系統(tǒng)和接受系統(tǒng)均采用分形天線，能有效地縮小天線的尺寸，提高電能傳輸效率，增大電能傳輸距離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)整體框圖。
[0012]圖2是混沌信號發(fā)生電路原理圖。
[0013]圖3是開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路及發(fā)射天線原理圖。
[0014]圖4是分形天線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是接收端電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供了了一種安全的，傳輸距離較遠(yuǎn)的，實(shí)用范圍廣的，小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)。下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)做出詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所示，為本發(fā)明的基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)的整體原理框圖，包括混沌信號發(fā)生電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、能量發(fā)射系統(tǒng)、分形天線、能量接收系統(tǒng)、高頻整流電路和負(fù)載，混沌信號發(fā)生電路產(chǎn)生混沌電能信號；開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路通過開關(guān)電路控制開關(guān)管T的開通和關(guān)斷，得到激勵(lì)發(fā)射電路諧振的電壓；能量發(fā)射系統(tǒng)采用分形天線，構(gòu)成諧振回路，產(chǎn)生混沌磁場發(fā)射出去；能量接收系統(tǒng)的線圈要和發(fā)射線圈具有相同的頻率特性以最大限度地捕獲磁場能量；高頻整流電路將混沌電能信號的交流能量轉(zhuǎn)化成直流能量供負(fù)載使用。
[0018]如圖2所示，為本發(fā)明的混沌信號發(fā)生電路原理框圖。此電路由兩個(gè)很簡單的線性二維子系統(tǒng)通過一個(gè)分段線性標(biāo)量函數(shù)反饋連接而成。
[0019]兩個(gè)二維子系統(tǒng)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于混沛的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于:它包括混沛信號發(fā)生電路，混沌信號發(fā)生電路產(chǎn)生的混沌電能信號進(jìn)入開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，所述的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路使混沌電能信號的電壓達(dá)到能量發(fā)射系統(tǒng)所需的電壓水平，最后混沌電能信號經(jīng)能量發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送出去；能量接收系統(tǒng)接收到該混沌電能信號后，送入高頻整流電路，高頻整流電路將混沌電能信號的交流能量轉(zhuǎn)化成直流電能供負(fù)載使用；且在能量發(fā)射系統(tǒng)和能量接收系統(tǒng)中均采用分形天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的分形天線為采用希爾伯特曲線制成的天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的混沌信號發(fā)生電路由兩個(gè)線性二維子系統(tǒng)通過一個(gè)分段線性標(biāo)量函數(shù)反饋連接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片以及設(shè)置在驅(qū)動(dòng)芯片輸出端的開關(guān)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌的小功率負(fù)載無線電能傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的高頻整流電路包括橋式整流電路，橋式整流電路的輸出端連接RC濾波電路。
【文檔編號】H02J17/00GK103490525SQ201210193809
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】劉潤杰, 張長命, 陳志豪, 施俊, 逯偉防, 陳聚豪, 劉偉, 張璽, 景少鋒, 鄭俊超, 董永 申請人:河南天擎機(jī)電技術(shù)有限公司