[發(fā)明專利]無線電源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810091034.0
• 申請日: 2008-04-10
• 公開（公告）號: CN101557127A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱斯忠
• 申請（專利權(quán)）人: 朱斯忠
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種用于無線供電的無線電源。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電源，無論是交流電源還是直流電源(包括電池)，都要通過導(dǎo)線將電能傳遞給用電器，這使得所有的電器都不得不長出一條“尾巴”——電源線，雖然電池可以放入用電器內(nèi)部，從外面看來是無線的，但實際上還是用導(dǎo)線與電池連接，另外，在某些電器如水下電器和一些特殊場所，需要隔物供電，是不便放入電池或通線的；而對于某些移動性較強的電器，如手機等，雖然可以用電池供電，但頻繁的充電也免不了插上一條電線，給使用者帶來麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于創(chuàng)造一種用于無線供電的無線電源，它由電能發(fā)射部分和電能接收部分組成，兩部分完全分離。發(fā)射部分置于用電器的外部(可單獨成形)，接收部分置于用電器的內(nèi)部，供電時，接收部分靠近發(fā)射部分，電能便可以傳輸給用電器。

發(fā)射部分通過一個專用的電能發(fā)射模塊和一個發(fā)射線圈將電能轉(zhuǎn)換為電磁波發(fā)射出去，接收部分用一個接收線圈接收電磁波轉(zhuǎn)化為電能，這樣，電能便從發(fā)射線圈傳遞到了接收線圈，實現(xiàn)了電能的無線傳輸。

為了提高發(fā)射效率，必須在發(fā)射線圈的兩端并聯(lián)一個諧振電容，組成一個諧振回路，這個回路與電能發(fā)射模塊串聯(lián)工作。當(dāng)這個諧振回路的諧振頻率與電能發(fā)射模塊的振蕩頻率一致時，具有最佳發(fā)射效率。當(dāng)發(fā)射線圈的長度與工作時的波長相差較大時，發(fā)射線圈在其周圍主要發(fā)射磁能；當(dāng)發(fā)射線圈的長度與工作時的波長接近或相等時，發(fā)射線圈不僅發(fā)射磁能，而且還發(fā)射大量的高能電磁波，因此傳輸距離更遠(yuǎn)。

接收部分由一個接收線圈和一個電容并聯(lián)組成另一個諧振回路，在這個回路中，電容的作用主要有兩個，一是改變接收電路的諧振頻率，當(dāng)接收諧振頻率與發(fā)射諧振頻率一致時，具有最佳接收效率，二是改變接收部分的輸出阻抗，以更好地與用電器匹配，當(dāng)接收線圈的輸出阻抗與用電器基本一致或相同時，可以省略這個并聯(lián)電容。

發(fā)射線圈和接收線圈的匝數(shù)均與工作電壓有關(guān)，通常為一到幾十圈的空心線圈。線圈之間，電能的發(fā)射和接收不依賴于任何介質(zhì)，因此，這種無線電源，就沒有磁導(dǎo)體的存在，這樣，不但實現(xiàn)了用電器與供電電源的完全分離，甚至可以透過所有非金屬介質(zhì)實現(xiàn)電能的隔物傳輸。

這種無線電源，輸入的是直流電，輸出的是交流電。

這種無線電源的損耗較小，效率較高，而且對原材料無特別要求，全部成本主要是一個廉價的電能發(fā)射模塊上。因此，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種電器，尤其是對移動性強的電器如手機，和隔離性要求較高的電器，如水下電器，以及不便通線也不便使用電池供電的場所，同時，由于用電器與供電電源的完全分離，大大提高了電器的安全性。

附圖說明

圖1是無線電源的工作原理圖。

圖2是無線電源的給電池充電的原理圖。

圖1中，L1為發(fā)射線圈，C1為發(fā)射諧振電容，IC1為專用電能發(fā)射模塊；L2為接收線圈，C2為接收諧振電容。電能發(fā)射模塊IC1，發(fā)射諧振電容C1，發(fā)射線圈L1，這三個元件組成了電能的發(fā)射部分；接收線圈L2和接收諧振電容C2，共兩個元件組成了電能的接收部分。Vp為了發(fā)射部分的供電電源(直流)，Vd為電能發(fā)射模塊IC1的驅(qū)動電源(直流)；A和B為接收部分的輸出端(交流)。

圖2中，D1為整流二極管，B為充電電池，其它與圖1同。

具體實施方式

無線電源的電路包括電能發(fā)射和電能接收兩部分。電能發(fā)射模塊IC1，發(fā)射諧振電容C1，發(fā)射線圈L1，這三個元件組成了電能的發(fā)射部分，發(fā)射部分在用電器的外部(可單獨成形)；接收線圈L2和接收諧振電容C2，共兩個元件組成了電能的接收部分，接收部分置于用電器的內(nèi)部。

圖1中，發(fā)射線圈L1和發(fā)射諧振電容C1并聯(lián)，形成一個諧振回路，這個回路與電能發(fā)射模塊IC1的輸出端串聯(lián)，IC1是一塊具有固定頻率的電能發(fā)射模塊。供電電源Vp直接加在這個串聯(lián)電路的兩端，當(dāng)電流流經(jīng)發(fā)射線圈L1，在發(fā)射諧振電容C1的作用下，形成電流型振蕩，電能轉(zhuǎn)化為電磁波由發(fā)射線圈L1發(fā)射出去。

在發(fā)射線圈L1和諧振電容C1這個諧振回路的諧振頻率與電能發(fā)射模塊的頻率一致時，具有最佳發(fā)射效率。當(dāng)發(fā)射線圈的長度與工作時的波長相差較大時，發(fā)射線圈在其周圍主要發(fā)射磁能；當(dāng)發(fā)射線圈的長度與工作時的波長接近或相等時，發(fā)射線圈不僅發(fā)射磁能，而且還發(fā)射大量的高能電磁波，因此傳輸距離更遠(yuǎn)。

Vd是電能發(fā)射模塊IC1的驅(qū)動電源。通常這個電源的電壓不會高過供電電源Vp的電壓。

供電電源Vp可以通過以下幾種方式提供：

A、由市電直接整流和濾波。