一种悬浮无线电力传输装置及悬浮充电器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种悬浮无线电力传输装置，包括包括悬浮系统、设在悬浮系统上的无线电力传输系统，悬浮系统包括底座磁铁、悬浮设在底座磁铁上方的浮子磁铁、设在底座磁铁外侧的检测系统。浮子磁铁悬浮在底座磁铁上方，通过检测系统检测悬浮在底座磁铁上方的浮子磁铁是否发生位置偏移并对浮子磁铁位置进行调整，以上所述的悬浮无线电力传输装置实现了磁悬浮无线电力传输的功能，解决了传统有线电力传输存在的不足之处，且本发明专利技术的悬浮无线电力传输装置具有制作成本低、实用性强、无噪音、使用灵活、扩展性强、使用寿命长等优点。本发明专利技术还公开了一种悬浮充电器，包括上述的悬浮无线电力传输装置。

A suspension radio power transmission device and suspension charger

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮无线电力传输装置及悬浮充电器
本专利技术涉及无线电力传输领域，特别涉及一种悬浮无线电力传输装置及悬浮充电器。
技术介绍
传统的电力一般依靠电线介质进行传输，借助电线进行电力传输容易发生电线磨损甚至烧毁等意外，具有安全隐患，且在实际应用中，电线很容易交错杂乱，在使用过程中不便。而手机是目前最常见的个人消费电子产品。大家的出行基本上都离不了手机，传统的手机充电方式为有线充电，传统有线充电方式给人们带来诸多不便，充电时可能存在火花及触电的安全隐患，长期使用后充电口还会留下积尘，部件会老化，还可能进水，接口也会有所磨损、生锈、变形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种悬浮无线电力传输装置及悬浮充电器。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种悬浮无线电力传输装置，包括悬浮系统、设在悬浮系统上的无线电力传输系统，悬浮系统包括底座磁铁、悬浮设在底座磁铁上方的浮子磁铁、设在底座磁铁外侧的检测系统，检测系统用于检测浮子磁铁(1)并对浮子磁铁(1)的位置偏差进行调整。以上技术方案中，底座磁铁与浮子磁铁同磁级相对放置，在“同性相斥”的磁场力的作用下，浮子磁铁悬浮在底座磁铁上方，通过检测系统检测悬浮在底座磁铁上方的浮子磁铁是否发生位置偏移并对浮子磁铁位置进行调整；无线电力传输系统包括设置在底座磁铁上的电力发射模块、设在浮子磁铁上的电力接收模块。电力发射模块包括外径81mm、内径70mm的送电线圈以及由XKT-412芯片为主所制成的稳压模块；电力接收模块包括外径52mm、内径30mm的受电线圈以及由LM7805稳压器为主制成的稳压模块。接通电源后电力发射模块基于一定频率的交流电通过电磁感应在受电线圈中产生一定的电流，从而将点能量从电力发射模块转移到电力接收模块；悬浮无线电力传输装置应用于手机充电时，将电力接收模块接收到的电流通过稳压模块输出5v电压经过手机端的充电头对手机进行稳定充电。以上所述的悬浮无线电力传输装置实现了磁悬浮无线电力传输的功能，解决了传统有线电力传输存在的不足之处，且本专利技术的悬浮无线电力传输装置具有制作成本低、实用性强、无噪音、使用灵活、扩展性强、使用寿命长等优点。作为优选，检测系统包括设在底座磁铁外侧并用于检测浮子磁铁的检测电路。以上技术方案中，检测电路用于检测浮子磁铁是否存在于底座磁铁上方，当检测电路检测到浮子磁铁存在于底座磁铁上方时，检测系统实时检测悬浮在底座磁铁上方的浮子磁铁是否发生位置偏移并对浮子磁铁位置进行调整；当检测电路未检测到浮子磁铁存在于底座磁铁上方时，检测系统停止检测浮子磁铁的位置偏差。以上设计节省了悬浮无线电力传输装置待机状态下的电力，并且具有较强的扩展性，技术人员可以通过检测电路设计结合入报警电路，当浮子磁铁从底座磁铁上方掉落时，检测电路接收到的信号发生变化，从而触发报警提示周边人员。作为优选，检测系统还包括与检测电路连接并用于产生磁场以调整浮子磁铁位置的调整电路、与调整电路连接并用于采集浮子磁铁位移偏差信号的位移放大比较电路。以上技术方案中，当检测电路检测到浮子磁铁存在于底座磁铁上方时，调整电路开启工作，调整电路根据位移放大比较电路采集到的浮子磁铁位移偏差信号对浮子磁铁位置进行调整；调整电路通过控制设在底座磁铁周边的线圈，使得所述的线圈产生磁场并对浮子磁铁产生磁场力，从而对浮子磁铁进行位置调整。作为优选，检测电路包括第一霍尔线性传感器U1、与第一霍尔线性传感器U1连接的电压比较器U5、与电压比较器连接的MOS管Q1，MOS管Q1还与调整电路连接并用于控制调整电路的输入电压的开关。以上技术方案中，第一霍尔线性传感器U1在正面和反面方向没磁场穿过时，是输出电源的中点电压，S极穿过第一霍尔线性传感器U1正面时输出电压随着磁力变大而升高，反之输出电压降低。，当浮子磁铁的中心水平放置在第一霍尔线性传感器U1的顶部时，由于浮子磁铁的中心N、S极相互抵消所以第一霍尔线性传感器U1没有测到磁场，所以输出中间电压，当浮子磁铁偏移中心一些，第一霍尔线性传感器U1不再处于磁场的平衡状态，或表现为N极或为S极，第一霍尔线性传感器U1会输出相应的电压信号，这个变化的信号被放大比较后就可以当做位移信号；同理当第一霍尔线性传感器U1正面向浮子磁铁时，第一霍尔线性传感器U1的变化信号表示浮子磁铁是否放在上面，即是实现浮子磁铁的检测。第一霍尔线性传感器U1把检测到的信号送至电压比较器U5，第一霍尔线性传感器U1检测到的信号送到电压比较器的U5的第6引脚IN-脚，并和第5脚的基准电压比较，基准电压为2.5V。当第一霍尔线性传感器U1检测到浮子磁铁存在的信号时，第一霍尔线性传感器U1输出高于2.5伏的电压，电压比较器U5的第7脚OUT1脚输出低电位，MOS管Q1导通并输出电压供电给调整电路。电压比较器U5包括LM393比较器。作为优选，位移放大比较电路包括第二霍尔线性传感器U2、与第二霍尔线性传感器U2连接的反向比例放大器U3，第二霍尔线性传感器U2将采集到的浮子磁铁的位移信号传送至反向比例放大器U3的反向输入端，反向比例放大器U3的正向输入端与分压电阻R1连接，反向比例放大器U3的输出端与调整电路连接。以上技术方案中，外部稳定的VDD电压经过分压电阻R1分压后的传输至反向比例放大器U3的第3脚，并作为反向比例放大器U3的基准信号；第二霍尔线性传感器U2将检测到的浮子磁铁的位置信号传输至反向比例放大器U3的第2脚并和基准信号比较，从而产生有效的位移误差信号，位移误差信号从反向比例放大器U3的第一脚传输至调整电路，调整电路对浮子磁铁进行位置调整。作为优选，调整电路包括用于产生磁场并调整浮子磁铁位移的线圈、与线圈连接并用于驱动线圈改变磁场的驱动器、与驱动器连接并用于产生并传送正反转逻辑信号给驱动器的转换电路。以上技术方案中，线圈均匀设在浮子磁铁下方，本专利技术采用四个线圈，线圈产生磁力调整浮子磁铁的水平位移，磁力要求比较强，所以线圈的中间增加了铁芯以加强磁力，而且每一组都同名端相连，目的是作用在浮子磁铁时，当浮子磁铁偏向一边时，能够通过磁场力调整浮子磁铁。驱动器包括集成芯片PT5126A，驱动器的两个输入端输入相反的逻辑即能使得线圈换相，即转换电路输出的两路相反相位的信号分别送入驱动器的第6脚和第7脚，并按照真值表输出驱动信号控制线圈产生相应的调整磁场。真值表如下所示：作为优选，转换电路包括第一双运算放大器U4、第二双运算放大器U5，第一双运算放大器U4与第二双运算放大器U5的正向输入端连接，第一双运算放大器U4的反向输入端与反向比例放大器U3的输出端连接，第二双运算放大器U5的反向输入端分别与分压电阻R2、分压电阻R3的的一端连接，分压电阻R2的另一端还与第一双运算放大器U4的输出端连接，分压电阻R3的另一端还与第二双运算放大器U5的输出端连接，第一双运算放大器U4、第二双运算放大器U5的输出端分别与驱动器连接。以上技术方案中，使用LM358芯片制成的两路运放U4、U5接成正反转逻辑信号转换，两路放大器的正向输入端连在一起，共同由R4，R5组成的分压电压作为两路运放反转的基准信号；同时转换电路中的R19、C10、R19、R17、R16与第一双运算放大器U4组成比例放大和微分电路对输入的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬浮无线电力传输装置，其特征在于：悬浮系统、与悬浮系统连接的无线电力传输系统，悬浮系统包括底座磁铁(2)、悬浮设在底座磁铁(2)上方的浮子磁铁(1)、设在底座磁铁(2)外侧的检测系统，检测系统用于检测浮子磁铁(1)并对浮子磁铁(1)的位置偏差进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种悬浮无线电力传输装置，其特征在于：悬浮系统、与悬浮系统连接的无线电力传输系统，悬浮系统包括底座磁铁(2)、悬浮设在底座磁铁(2)上方的浮子磁铁(1)、设在底座磁铁(2)外侧的检测系统，检测系统用于检测浮子磁铁(1)并对浮子磁铁(1)的位置偏差进行调整。2.根据权利要求1所述的一种悬浮无线电力传输装置，其特征在于：检测系统包括设在底座磁铁(2)外侧并用于检测浮子磁铁(1)的检测电路(5)。3.根据权利要求2所述的一种悬浮无线电力传输装置，其特征在于：检测系统还包括与检测电路(5)连接并用于产生磁场以调整浮子磁铁(1)位置的调整电路、与调整电路连接并用于采集浮子磁铁(1)位移偏差信号的位移放大比较电路(4)。4.根据权利要求2或3所述的一种悬浮无线电力传输装置，其特征在于：检测电路(5)包括第一霍尔线性传感器(U1)、与第一霍尔线性传感器(U1)连接的电压比较器(U6)、与电压比较器(U6)连接的MOS管(Q1)，MOS管(Q1)还与调整电路连接并用于控制调整电路的输入电压的开关。5.根据权利要求4所述的一种悬浮无线电力传输装置，其特征在于：位移放大比较电路(4)包括第二霍尔线性传感器(U2)、与第二霍尔线性传感器(U2)连接的反向比例放大器(U3)，第二霍尔线性传感器(U2)将采集到的浮子磁铁(1)的位移信号传送至反向比例放大器(U3)的反向输入端，反向比例放大器(U3)的正向输入端与分压电阻(R1)连接，反向比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：方波，王璇，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33