[發明專利]一種洗衣機內部磁諧振耦合無線電能傳輸系統

有效

• 申請號: 201710581176.4
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107342634B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 喻易強;胡鵬飛;黃登祥;陳志璋
• 申請（專利權）人: 成都斯普奧汀科技有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H01F38/14;H01F27/28
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

一種洗衣機內部磁諧振耦合無線電能傳輸系統，該系統通過在洗衣機外筒（102）金屬皮帶盤（103）內安裝磁諧振耦合無線電能傳輸系統的發射板（202），在洗衣機內筒（101）的外壁安裝接收板（203）、匹配電路、控制電路和整流穩壓集成電路，使收發板在洗衣機內外筒之間的金屬腔體內產生同頻磁諧振耦合，將電磁能量由發射板以無線的方式傳遞給接收板，并通過匹配電路、控制電路和整流穩壓電路轉換成直流電能，為安裝或放置于洗衣機內筒不同位置的用電設備提供高效、穩定的無線電能供給。解決了長期以來洗衣機內筒由于高速旋轉而無法有效供電的工程技術問題。本發明無線供電總功率可達100w，多種傳感、監測和控制設備被應用到洗衣機內筒內。

技術領域

本發明涉及一種洗衣機內部磁諧振耦合無線電能傳輸系統，屬無線電能傳輸技術應用領域。

背景技術

近年來，隨著無線技術的高速發展，新的無線能量傳輸機理的提出和人們對真正可以“無線使用”的便攜式設備和綠色能源系統的需求的增長，對于無線能量傳輸技術的研究和應用已成為國內外學術界和工業界的焦點。業界已經開始嘗試將該技術應用于人們日常生活中的低功耗電子產品中，來替代原有的電源線實現對設備的無線充電，給人們的生活帶來額外的便利，例如基于磁感應耦合技術的無線充電牙刷和無線充電毯。

然而無線能量傳輸技術的應用價值和市場潛力遠遠不止于此。例如無線電能傳輸技術可被應用于智能家居領域，以住宅為平臺，利用中距離無線電能傳輸技術、隱藏布線技術以及自動控制技術來徹底移除家居生活區域內所有的電源線，對傳統家電及新興3C設備(Computer電腦、Communication通信設備和Consumer electronics消費電子產品)進行無線充電或者持續電能供給，提升家居安全性、便利性、舒適性和藝術性，構建高效、環保、節能的智能居住環境。

若將無線電能傳輸技術應用在家電領域，對家電內部的用電設備和傳感模塊進行無線供電，可以解決傳統家電中照明、換氣、傳感等小功耗設備的布線及持續供電問題，有效降低產品的生產、組裝和后期維保成本，延長產品的使用壽命，徹底消除漏電、電弧導致的用電安全隱患和火災隱患。無線電能傳輸技術還可以被應用于新興電子產業，解決包括機器人、無人機、VR、可穿戴設備等產品的無線充電問題。

無線能量傳輸模式和機理大體可分為磁感應耦合、電磁輻射和磁諧振耦合三種方式。和電磁輻射方式相比，磁諧振耦合方式在安全性、傳輸效率和成本上都具有優勢；與磁感應耦合方式相比，它在傳輸距離和穩定性上具有優勢。洗衣機依靠內筒的高速旋轉來清洗衣物和脫水，但當內筒高速旋轉時，連接電源線到筒內對設備進行供電的方式勢必會造成供電線路的纏繞，無法對筒內的用電設備進行有效、安全和穩定的供電，導致長期以來存在的洗衣機內筒高速運轉時的震動問題無法得以有效解決，另外在智能家電領域廣泛應用的各類監控、傳感設備在洗衣機筒內也無法應用。

目前，由于洗衣機在運轉時，內筒需要旋轉來清洗衣物和脫水，但當內筒高速旋轉時，連接電源線到筒內對設備進行供電的方式無可避免的會造成供電線路的纏繞，因此在智能家電領域廣泛應用的各類監控、照明、傳感設備在洗衣機筒內無法得以應用，另外長期以來存在的洗衣機內筒高速運轉時的震動問題也無法得以有效解決。綜上所述，洗衣機內部的供電問題嚴重影響了洗衣機智能化發展的進程。

發明內容

本發明的目的是，針對洗衣機運行用電存在的問題，本發明提出一種洗衣機內部磁諧振耦合無線電能傳輸系統，給洗衣機提供無線電能，以解決內部供電。

實現本發明的技術方案如下：一種洗衣機內部磁諧振耦合無線電能傳輸系統包括發射模塊和接收模塊。所述發射模塊用于無線電能發射，所述發射模塊包括射頻功放源和發射板，射頻功放源連接發射板；所述發射板為平面螺旋線圈結構，共包含三層介質基板和三層印刷電路；第一層介質基板的頂面印刷有發射諧振線圈，第二層介質基板的頂面印刷有寄生諧振線圈，第三層介質基板的底面印刷有用于連接諧振線圈的微帶線。