[發明專利]一種遠距離充電器及遠距離充電系統

在審

• 申請號: 202010172619.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111371203A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 劉浩;趙祖珍;沈洋;劉偉強
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: H02J50/90
• 分類號: H02J50/90;H02J50/80;H02J50/00;H02J50/30;H02J7/00;B60L53/35
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產權代理事務所(普通合伙) 44489
• 代理人: 王慶海

本發明涉及遠距離充電技術領域，具體公開了一種遠距離充電器及遠距離充電系統，遠距離充電器包括能量轉換器、定位器及蓄電池；定位器與能量轉換器相距設定位置距離，定位得到遠距離充電器的實時位置信息并發送；能量轉換器包括：外殼，為設有中空充電腔的殼體，殼體側壁上設有接收能量信號的能量采集孔；能量轉換陣列，位于充電腔內，接收能量信號并轉換為電能；導電傳輸線路，連接在能量轉換陣列及蓄電池之間，將電能單向傳導至蓄電池。本發明的遠距離充電器及遠距離充電系統，能夠實現超遠距離的實時充電，無需配備大尺寸電池，降低了負荷與成本，適用于無人機、無人船等具有長時間續航需求的設備。

技術領域

本發明涉及遠距離充電的技術領域，尤其涉及一種遠距離充電器及遠距離充電系統。

背景技術

隨著電子產品的普及，以及電動車爆發式的增長，無線充電能夠克服目前線纜式充電的美觀、成本以及充電距離受限等問題，逐漸成為了迫切需求的技術。目前，包括三星、華為、蘋果等發布的無線充電技術基于法拉第電磁感應原理。通過給送電線圈提供一定頻率的交流電，以產生一個磁通量不斷變化的磁場，受電線圈因而會產生感應電流，再對其進行整形，即可實現對電池的充電。送電線圈和受電線圈只需相互對齊，并無直接接觸，因而命名為無線充電。

而真正帶來無線充電爆發式增長的領域是無人機、無人船等具有長時間續航需求的設備，卻因為這些設備負載有限，無法攜帶大規模的電池和能源，如何實現實時續航中的實時充電，就需要無線充電技術。但基于法拉第電磁感應原理的無線充電技術中，只能實現一些近距離的無線充電，送電線圈和受電線圈之間距離不宜過遠，一般在不超過0.9-1.2米左右，否則會出現漏磁問題，磁場利用率低，充電效率低，還會出現輻射問題。再者，無人機、無人船等有長時間持續續航需求的這些設備，在運動過程中與充電設備之間的距離一般較遠，大多時候遠遠超過1.2米的距離，并且隨時都可能在變換自身位置，想要通過傳統的電磁感應無線充電很難實現這種遠距離無線充電的需求，所以需要設計一種遠距離的無線充電方案來解決這些問題。

發明內容

針對現有技術中的技術問題，本發明提供一種遠距離充電器及遠距離充電系統。

本發明提供一種遠距離充電器，包括，

能量轉換器、定位器及蓄電池；其中，

定位器，與能量轉換器相距設定位置距離，定位得到遠距離充電器的實時位置信息并發送；

能量轉換器，包括：外殼，為設有中空充電腔的殼體，殼體側壁上設有接收能量信號的能量采集孔，接收基于實時位置信息反饋的能量信號并傳輸至能量轉換陣列；能量轉換陣列，位于充電腔內，接收能量信號并轉換為電能；導電傳輸線路，連接在能量轉換陣列及蓄電池之間，將電能單向傳導至蓄電池。

進一步地，外殼，為金屬外殼，導電傳輸線路，包括：陽極傳輸線路和陰極傳輸線路；陽極傳輸線路，為金屬外殼，能量轉換陣列，固定在金屬外殼內壁上；陰極傳輸線路，為涂覆在能量轉換陣列表面的導電膜。進一步地，金屬外殼內壁設有與能量轉換陣列位置相鄰的凹槽。

進一步地，凹槽的側面與底面之間的夾角為60度～120度。

進一步地，導電膜，為透明導電膜。

進一步地，還包括：透鏡，透鏡安裝在能量采集孔上。

進一步地，還包括：無線通訊模塊，無線通訊模塊與定位器電連接，將實時位置信息向外發送。

本發明還提供一種遠距離充電系統，包括上述的遠距離充電器，以及，

能量信號發生器，產生能量信號；

至少一個鏡架組件，鏡架組件，包括：鏡架及位置感知控制器；鏡架，反射能量信號發生器產生的能量信號到遠距離充電器的能量采集孔內；位置感知控制器，與鏡架相連接，感知并發送鏡架的當前狀態信息，接收狀態控制指令并控制鏡架的狀態；