[發明專利]一種基于溫差發電的智能無線傳輸裝置

在審

• 申請號: 201710311491.5
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107069996A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王立舒;王顯柱;黨舒俊;賈棋然;劉雷;馮廣煥
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J7/32;H02J7/00
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司11496
• 代理人: 王程遠

技術領域

本發明涉及一種無線電能傳輸裝置，尤其涉及一種基于溫差發電的智能無線傳輸裝置。

背景技術

隨著社會的快速發展，智能電子產品的功能在不停的創新，原有的類似的無線充電裝置還沒有成為智能的標準配置，一些無線充電裝置利用通過更換接收端的后殼或使用第三方附件支持無線充電功能，現有的類似的無線充電裝置也大多采用電磁原理，但是效率較低，磁感線在發射端浪費較多，且沒有設計保護裝置，例如：新聞中總能有手機爆炸傷人的消息報導。

類似的發明專利如CN103944214A中公開發明的無線充電裝置，采用無線供電的方式為充電設備供電，該發明僅考慮到如何利用控制方式解決充電器和設備型號的匹配問題，而忽視了匹配過程中磁感線向線圈以外的環境無規則穿過造成能量的損失，伴隨著信息化智能化的快速發展，如何利用具有保護功能的保護設備和人身的安全，這些如何利用新能源智能創新性的產品已成為大眾關注的焦點。

發明內容

針對現有技術中存在的以上問題，本發明提出了一種基于溫差發電的智能無線傳輸裝置，本發明在發射端采用線圈陣列串并聯補償式的發射形式，避免磁感線向線圈以外的環境無規則穿過造成能量的損失，用此陣列串并聯補償式擺放位置實現發射端磁場聚焦，為接收端最大化提供能量，利用保護功能保護設備和人身的安全，利用智能控制滿足產品的智能創新性，此無線裝置無需將產品與任何電源連接就可以充電，還可以避免因電池過溫而發生爆炸造成人身傷亡，對用戶設備設定智能控制模式，對電池有一定的過壓和欠壓保護功能，從而延長產品的壽命，在充電速度上也可以智能的進行選擇快充和慢充，便利高效的滿足人類所需。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種基于溫差發電的智能無線傳輸裝置，包括溫差發電、無線傳輸和智能控制三部分，所述溫差發電部分包括一個或若干個新型半導體材料組成的溫差發電芯片以及電源模塊，所述溫差發電芯片分別包括一個冷端和一個熱端，按照溫差發電芯片間的冷端對應熱端固定方式，串并聯若干個溫差發電芯片構成TEG發電模組，所述電源模塊包括DC-DC升壓電路，所述TEG發電模組的正負極輸出端分別與DC-DC升壓電路的正負級輸入端相連，所述無線傳輸部分包括逆變電路、發射線圈模塊、接收線圈模塊、智能伸縮彈簧、整流電路、調頻模塊、頻率共振模塊和保護模塊，所述逆變電路的輸出端與所述發射線圈模塊的線圈發射端相連，所述發射線圈模塊和接收線圈模塊均與智能伸縮彈簧相連，所述發射線圈模塊和接收線圈模塊分別與調頻模塊和頻率共振模塊相連，所述接收線圈模塊輸出端與整流電路相連，所述整流電路輸出端與儲能電池板相連。

進一步的，所述DC-DC升壓電路包括穩壓電路，所述穩壓電路采用LTC3105穩壓器，只要有溫差存在的地方，將TEG發電模組放在熱源表面，TEG發電模組即可發電，通過一個具有穩壓作用的DC-DC升壓電路即可為無線傳輸部分提供穩定的電源，所述DC-DC升壓電路執行最大功率點跟蹤(MPPT控制)算法，通過對電流采樣電路采樣的電網電流相位進行跟蹤計算，使所述裝置始工作在最大功率點。

進一步的，所述逆變電路采用單相電壓型半橋LLC串聯諧振逆變電路。經過最大功率點跟蹤(MPPT)控制后DC-DC電路將溫差發電部分的電能進行升壓變成適合逆變電路(DC-AC)的直流電，然后送到逆變電路(DC-AC)將直流電變換成交流電，利用LLC電路中的諧振電感、諧振電容和勵磁電感組成諧振網絡，通過變頻技術來控制諧振網絡使其在發射線圈及接收線圈智能伸縮的同時可以一直在共振點下工作，保證其以最大功率(MPPT)的效果穩定的輸出電能。

進一步的，所述發射模塊包括線圈發射端、初級線圈、初級一次補償線圈、初級磁芯線圈、初級磁芯一次補償線圈和初級磁芯二次補償線圈，所述線圈發射端的作用是產生磁場，初級線圈的作用是減小磁感線無規則發射的損失，初級一次補償線圈的作用是和初級線圈并聯在一起，增強對磁感線的聚集功能，初級磁芯線圈的作用是增強磁場，通過與初級一次補償線圈串聯的方式聚集磁感線均勻的分布，初級磁芯一次補償線圈和初級磁芯二次補償線圈與初級磁芯并聯的作用是輔助初級磁芯線圈聚焦。