[發(fā)明專利]一種桌面無線群充系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610078474.7
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105515141A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣偉;莫岳平;史旺旺
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學(xué)
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J50/10;G07F15/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務(wù)所 32106
• 代理人: 江平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子變換技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種無線傳能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前手機、便攜式電腦等移動式電子設(shè)備的個人擁有量逐年提升，充電問題逐漸成為設(shè)備擁有者的困擾，由于公共場所基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)會首先考慮到成本和安全問題，很少提供為便攜設(shè)備充電的插座及充電器，所以目前在公共場所主要以集中式柜臺的形式為便攜電子設(shè)備擁有者提供收費或免費的充電服務(wù)，而便攜電子設(shè)備擁有者需要在附近等候充電完成。便攜式充電電池（充電寶）也可以完成對便攜電子設(shè)備的充電，其局限性在于：1.容量有限；2.自重大；3.無法為多個裝置同時充電；4.攜帶受交通方式限制。無線充電技術(shù)可以用電磁感應(yīng)、磁諧振、電場耦合等不同形式實現(xiàn)。目前市場上已有的無線充電器只能實現(xiàn)1對1的充電，且無線電能的發(fā)送端也需要用電線連接至直流或交流輸入，在空間上無法與桌面很好融合。同時目前對于公眾場所充電的收費方式還局限于投幣方式，對于運營者而言，需要耗費額外人力資源進行收費的管理。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決會議、飯店、娛樂場所等公眾場所為便攜電子設(shè)備充電問題，本發(fā)明提出一種可以與桌面集成的無線充電系統(tǒng)。

本發(fā)明包括非導(dǎo)電材料制成的桌面，其特征在于，還包括與所述桌面集成的發(fā)射線圈，在所述桌面上分布分別與發(fā)射線圈耦合的若干中繼線圈；連接在工頻單相交流電一側(cè)的整流電路的輸出端連接高頻逆變電路，高頻逆變電路通過發(fā)射補償電路與所述發(fā)射線圈連接，各中繼線圈分別與對應(yīng)的一組補償電路連接形成閉合回路；所述桌面無線群充系統(tǒng)還設(shè)有基于微控制器的能量管理系統(tǒng)，所述基于微控制器的能量管理系統(tǒng)具有通過電壓和電流相位比較定時更新發(fā)射源輸出方波相位以跟蹤系統(tǒng)諧振頻率、控制發(fā)射線圈電流有效值限制充電系統(tǒng)的容量、通過開放式協(xié)議對受電負載進行切入、切出和甄別、對受電負載進行電能的補充和計費的功能。

本發(fā)明的發(fā)射線圈和中繼線圈形成一對多的無線能量傳輸途徑，對異型桌面等非平整底面或表面結(jié)構(gòu)具有良好的能量傳遞效果，該無線群充系統(tǒng)適用于會議、飯店、娛樂場所，可對具有協(xié)議的便攜電子裝置進行電能的補充和計費。

該系統(tǒng)可實現(xiàn)一個發(fā)射源和多個負載的能量傳遞，可以跟蹤系統(tǒng)的最佳頻率保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，可以管理負載的切入與切出，可以甄別異物，可以針對受電負載進行電能的補充和計費。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點：1）可以實現(xiàn)在桌面上進行一對多無線充電；2）具有負載探測、通信的功能，可以節(jié)約電能以及避免金屬異物導(dǎo)致的安全隱患；3）可以通過獲取受電負載的識別號進行電能的補充和計費。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的電路原理圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明的桌面無線群充系統(tǒng)包括非導(dǎo)電材料制成的桌面3，集成在與桌面3背部的發(fā)射線圈2，在桌面3上表面分布有分別與發(fā)射線圈2耦合的若干中繼線圈4，5為受電負載。

發(fā)射源1由輸入EMI濾波器、橋式二極管整流器、功率因數(shù)校正變換器組成的整流電路B和高頻逆變電路C組成的全橋式逆變器級連構(gòu)成。發(fā)射源輸入接單相工頻交流市電A，發(fā)射源輸出為單相高頻方波電壓，其輸出端口級聯(lián)發(fā)射側(cè)補償電路D后接至發(fā)射線圈2。發(fā)射線圈2可以通過非金屬夾具安裝于桌面3之下。發(fā)射源的工作頻率處于20kHz至20MHz之間，功率處于20W-1kW之間。

各中繼線圈4分別與對應(yīng)的一組補償電路（如電容）6連接形成閉合回路。