[發明專利]一種遠距離智能無線充電系統

在審

• 申請號: 201510588001.7
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105072785A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 楊鳳炳;林桂江;任連峰;陳躍鴻;謝文卉;秦鋮;陳木堅;林藝偉;鄧偉舜
• 申請（專利權）人: 廈門新頁科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無線充電領域，具體涉及一種遠距離智能無線充電系統。

背景技術

自人類開始利用電能以來，基本都靠電線來輸送電能，但是隨著科技的發展與時代的進步，傳統的有線輸電方式已經顯得捉襟見肘甚至無能為力。現在人們的生活中或者工廠里，傳統的充電與輸電形式都是使用的插頭、插座與電線，不過這種傳統的充電方式在使用過程中，越來越暴露出不便或不安全的弊端。例如給移動的設備供電、為封閉設備供電及未來的太陽能衛星發電站的電能輸送問題，無線電能傳輸與傳統的有線輸電相比有巨大的優勢。

微波輸送電能是一種不需要導線的電能輸送技術。波長在無線電和紅外線之間的電磁波就是微波，其目前被普遍應用于移動通信、氣象雷達、微波爐、和導航等。而微波常被人們用來傳送信息等能量，但是作為電能的傳輸媒質，當下的微波功率還太小。如果我們提高微波的功率，微波就可以用來作為電能的傳輸媒質，其經過整流天線對高能微波接收整流之后，就可以為負載提供直流電能。微波電能傳輸方式可用在很多傳統輸電方式不適合或者不方便的場合，是對傳統輸電方式的一種有力補充。

現實生活中，在城市的商業大樓、大橋上或室外交通照明燈等往往采用LED燈陣列組合擺放，在充電方面，都是采用有線的方式供電，這種充電方式存在遠距離供電時布線麻煩，室外布線時易發生露電，且線路老化或LED燈出現故障時，特別是在高樓上或大橋上維修方面非常困難，容易發生安全問題。另外，在智能操作方面，需要人工控制LED照明燈組開關按扭，非常不便。

發明內容

因此，針對上述的問題，本發明提出一種遠距離智能無線充電系統，該無線充電系統可以實現遠距離為安裝在城市的商業大樓、大橋上或室外交通照明用的LED燈組進行無線充電，以解決現有技術存在的布線麻煩以及存在安全隱患等問題。另外，該無線充電系統還能實現LED照明燈組開關的智能控制，解決人工操作控制不便的難題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種遠距離智能無線充電系統，包括無線發射裝置和無線接收裝置；其中，無線發射裝置包括AC-DC變換電路、DC-DC電壓轉換電路、射頻信號產生電路、功率放大器、發射天線、主控電路和光學傳感器，AC-DC變換電路、DC-DC電壓轉換電路、射頻信號產生電路、功率放大器和發射天線順次電性連接，DC-DC電壓轉換電路和主控電路雙向連接，光學傳感器的輸出端接于主控電路的輸入端，主控電路的輸出端接于射頻信號產生電路的輸入端；無線接收裝置包括順次電性連接的接收天線、整流電路和負載；其中，負載是待遠程控制的燈具，光學傳感器設于接近負載（燈具）的位置處。

該無線充電系統運行流程如下：光學傳感器感應負載位置處的光照強度，并將光照強度信號反饋給主控電路；主控電路根據接收到的光照強度信號，以及預先設定的光照強度信號閾值范圍，來判定是否需要打開或關斷DC-DC電壓轉換電路的電源開關，如果光照強度信號大于預設的光照強度信號值，則說明室外亮度足夠強，滿足用戶看清視野，則關斷DC-DC電壓轉換電路的電源開關，停止主電路能量傳輸，使負載處于斷電模式；如果光照強度信號小于預設的光照強度信號值，則說明室外亮度不夠亮，則開啟DC-DC電壓轉換電路的電源開關；接著，射頻信號產生電路產生微波信號，功率放大器對該微波信號放大后，通過發射天線發射至自由空間；最后，接收天線接收自由空間的微波信號，整流電路將該微波信號轉化為直流信號，為負載供電。

進一步的，無線接收裝置還包括濾波輸出電路，濾波輸出電路的輸入端接于整流電路的輸出端，濾波輸出電路的輸出端接于負載的輸入端。濾波輸出電路截止整流電路輸出的直流信號中的基波與高次奇次諧波信號，允許直流和偶次諧波通過，從而實現能量效率最大化。

無線發射裝置中，AC-DC變換電路的輸入端接于將市電，其將市電轉換為直流，為整個裝置提供直流電源；DC-DC電壓轉換電路用于將AC-DC變換電路提供的直流電轉換為3.3V的直流工作電壓，供主控電路及射頻信號產生電路工作；射頻信號產生電路是利用射頻信號源將直流電轉換成微波信號；功率放大器是將微波信號放大后，通過發射天線發射至自由空間；光學傳感器用于感應室外環境光照強度，并將光照強度信號反饋給主控電路；所述主控電路控制射頻信號產生電路產生穩定的微波信號，同時，接收光學傳感器的光照強度信號，通過比較光照強度信號判斷是否需要打開或關斷DC-DC電壓轉換電路的電源開關，進而控制主電路電量傳輸。