[實用新型]一種無線能量傳輸裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420284251.2
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN203871934U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 韓旭;尚笑;楊果;何永奎;方燕飛;黃平
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電能傳輸裝置，尤其涉及一種無線能量傳輸裝置及其應用。

背景技術(shù)

目前，能量傳輸大都是以導線直接接觸進行的。工業(yè)上，某些移動用點設備一般采用滑動接觸供電，但這種供電方式存在著接觸電阻大、碳積累、滑動磨損、帶電體裸露等諸多缺點，不僅限制設備移動速度，還帶來安全隱患；日常生活中，電子器件如手機使用這種方式充電常常出現(xiàn)接口接觸不良等問題。無線能量傳輸技術(shù)(Wireless?Power?Technology,簡稱WPT)正是為克服上述諸多缺點而興起的。無線能量傳輸技術(shù)利用電磁波進行能量的無接觸跨空間傳輸，在全球范圍內(nèi)都引起了重視。目前為止，無限能量傳輸技術(shù)已應用于工業(yè)生產(chǎn)(如采礦業(yè)中的井下礦石車)、交通工具(如新西蘭奧克蘭大學所屬奇思公司基于電子與電氣工程系的技術(shù)開發(fā)的單軌行車“Ramrun”)及日常生活中(如常見的手機無線充電板)。然而，目前還沒有人將目光投向與日常生活有關(guān)的水中玩具的設計制作。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種無線能量傳輸裝置，解決玩具在水中或者在潮濕環(huán)境中工作的用電器的供電、電池更換、接口密封等問題。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種無線能量傳輸裝置，包括能量發(fā)射部分和能量接收部分；

所述能量發(fā)射部分包括，用于產(chǎn)生高頻正弦交流電的信號源1；用于測量信號源(1)的電流、電壓以及輸出功率的功耗儀2；用于發(fā)射能量的初級線圈3；用于調(diào)整能量發(fā)射部分諧振狀態(tài)的電阻4和電感5；所述信號源1有兩個輸出端，其中一個輸出端通過功耗儀2與初級線圈3的一端連接，另一個輸出端依次通過電感5和電阻4與初級線圈3的另一端連接；

所述能量接收部分包括，用于接收能量的次級線圈9，用于對次級線圈9中的電流進行整流濾波的電容6和整流橋7，用于對整流濾波后的直流電壓進行穩(wěn)壓的穩(wěn)壓芯片8，穩(wěn)壓芯片8的輸出端給負載提供電能。

所述信號源1采用型號為WL3866B的寬帶大功率信號源；電壓范圍為0V—240V，功率160W。

所述穩(wěn)壓芯片8采用型號為SPX3819穩(wěn)壓芯片。

上述無線能量傳輸裝置可應用于水中玩具或者在潮濕環(huán)境中工作的電器，解決玩具在水中或者在潮濕環(huán)境中工作的用電器的供電、電池更換、接口密封等問題。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果：

本實用新型對已有的電器產(chǎn)品，如水中玩具進行改造，將其能源供應部分(原先多數(shù)是電池供能)改造為線圈供能，根據(jù)不同玩具的具體內(nèi)部構(gòu)造來設計線圈布局，如在二維平面運動的玩具是一維線圈，而需要在三維空間運動的玩具則采取三維線圈的布局方式。

電流(8KHz-1MHz高頻正弦交流電)通過初級線圈產(chǎn)生變化的磁場，根據(jù)電磁感應定律，次級線圈兩端將會產(chǎn)生感應電動勢，而該感應電動勢經(jīng)過整流濾波、穩(wěn)壓電路，輸出給電器一個穩(wěn)定的直流電壓，從而為用電負載供應電能，實現(xiàn)電能的無線傳輸供應。

附圖說明

圖1為本實用新型能量發(fā)射部分電氣方框圖。

圖2為本實用新型能量接收部分電氣方框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述。

實施例

如圖1、2所示。本實用新型公開了所述能量發(fā)射部分包括，用于產(chǎn)生高頻正弦交流電的信號源1；用于測量信號源(1)的電流、電壓以及輸出功率的功耗儀2；用于發(fā)射能量的初級線圈3；用于調(diào)整能量發(fā)射部分諧振狀態(tài)的電阻4和電感5；所述信號源1有兩個輸出端，其中一個輸出端通過功耗儀2與初級線圈3的一端連接，另一個輸出端依次通過電感5和電阻4與初級線圈3的另一端連接；

所述能量接收部分包括，用于接收能量的次級線圈9，用于對次級線圈9中的電流進行整流濾波的電容6和整流橋7，用于對整流濾波后的直流電壓進行穩(wěn)壓的穩(wěn)壓芯片8，穩(wěn)壓芯片8的輸出端給負載提供電能。

所述信號源1采用型號為WL3866B的寬帶大功率信號源；電壓范圍為0V—240V，功率160W。

所述穩(wěn)壓芯片8采用型號為SPX3819穩(wěn)壓芯片。

上述無線能量傳輸裝置可應用于水中玩具，解決玩具在水中或者在潮濕環(huán)境中工作的用電器的供電、電池更換、接口密封等問題。

初級線圈3根據(jù)電磁感應原理，產(chǎn)生正弦變化磁場；