一种小功率无线充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机械电子的技术领域，更具体地，涉及一种小功率无线充电装置。一种小功率无线充电装置，括充电系统和光能发射系统；充电系统包括光电转换器、充电电池、充电控制器、无线电发射器、导向探头。光能发射系统包括无线电接收器、发射控制器、寻向机和电光转换器。本发明专利技术具有较高的能量传输效率，完全满足适当容量充电电池的充电需要；本发明专利技术可以有足够无线充电距离，突破电磁感应无线充电的局限，在有效空间内，充电电池任意放置在某一地方均得到有效自动充电，方便自动对适当容量充电电池进行充电。本发明专利技术全自动充电，省去人为动作的麻烦。本发明专利技术使用安全的光辐射功率，使用控制器控制，避免红外光对人体的热辐射潜在损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械电子的
，更具体地，涉及一种小功率无线充电装置。
技术介绍
现代生活中，常采用电磁感应式电能传输，对器件进行无线充电。由于电磁感应传输的局限，电磁感应的能量传输只能在很短的距离内进行；在实验室中，用电磁辐射进行能量传输，因不可操作性及安全性问题，使这种无线充电一直得不到应用。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种小功率无线充电装置，其可获得相对足够的无线充电功率，可以在较远距离内对适当容量的充电电池进行全自动无线充电。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种小功率无线充电装置，其中，包括充电系统(10)和光能发射系统(20);充电系统(10)包括光电转换器(101)、充电电池、充电控制器、无线电发射器、导向探头(105)。光能发射系统(20)包括无线电接收器、发射控制器、寻向机(203)和电光转换器(204); 所述的充电系统(10)的充电电池在电能不足够时，充电控制器触发无线电发射器发射请求充电的无线电信号，光能发射系统(20)的无线电接收器收到请求充电的无线电信号后，发射控制器启动寻向机(203)找到导向探头(105)的物理位置，并启动电光转换器(204)，电光转换器(204)输出红外线光柱投射至导向探头(105)附近的光电转换器(101)受光面上产生电能，光转电能对充电电池进行充电，充电结束后，无线电发射器发射充电结束无线电信号，无线电接收器收到充电结束信号后，发射控制器关闭电光转换器(204)工作。本专利技术中，充电系统10的充电控制器不间断采集充电电池的电能储备信息，充电控制器采集到充电电池的电能储备不足时，充电控制器通过无线电发射器向光能发射系统20发出“请求充电”的无线电信号，光能发射系统20收到“请求充电”的无线电信号后，启动寻向机203，寻向机203自动寻找光电转换器101的物理位置。发射控制器确认找到光电转换器101的物理位置后，启动电光转换器204，把电能转换成红外光，并把红外光有效聚焦成光柱，光柱在寻向机203协助下投射至光电转换器101的受光面上，光电转换器101把光能转换成电能，光转电能在控制器管理下对充电电池进行充电。在充电过程中，如有人体或异物阻挡红外光传输，充电系统10发射“充电意外中断”无线电信号，光能发射系统20收到信号后关闭电光转换器，停止发射光能，并重新启动寻向机203寻找光电转换器101的物理位置，直至再次充电。当充电完成，充电系统10向光能发射系统20发射“充电完成”的无线电信号，光能发射系统20收到无线电信号后，自动关闭电光转换器，一次充电完成。与现有技术相比，有益效果是:本专利技术具有较高的能量传输效率，完全满足适当容量充电电池的充电需要；本专利技术可以做到足够的无线充电距离，完全突破电磁感应无线充电的局限，在有效空间内，充电电池任意放置在某一地方均可以得到有效自动充电，可以方便自动的对适当容量的充电电池进行有效充电。本专利技术全自动充电，省去人为动作的麻烦。本专利技术使用安全的光辐射功率，并使用控制器控制，完全避免红外光对人体的热辐射潜在损伤。【附图说明】图1是本专利技术的原理示意图。图2是充电系统10的功能模块图。图3是光能发射系统20的功能模块图。图4是寻向机203构件图。图5是寻向机203第一装配图。图6是寻向机203第二装配图。图7是寻向机203第三装配图。图8是寻向机203装配完成图。图9是寻向机203视图。图10是寻向机203第一原理图。图11是寻向机203第二原理图。图12是装备图。图13是构件图。图14是第一原理图。图15是第二原理图。图16是第三原理图。图17是第四原理图。图18是第五原理图图19是第六原理图。图20是第七原理图。图21是第八原理图。图22是第九原理图。图23是第十原理图。图24是第^^一原理图。图25是第十二原理图。【具体实施方式】附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。如图1所示，一种小功率自动无线充电方法，包括充电系统10和光能发射系统20。充电系统10需要充电时，发射无线电请求信号，光能发射系统20收到充电请求后，自动寻找充电系统10的物理位置，并输出光柱S投射至充电系统10的光电转换器101受光面产生电能，光转电能在控制器管理下对充电电池102充电。图2所示为充电系统10功能模块图和工作示意图。充电系统10包括光电转换器101、充电电池、充电控制器、无线电发射器、导向探头105。图3所示为光能发射系统20功能模块图和工作示意图。光能发射系统20由无线电接收器、发射控制器、寻向机203和电光转换器204构成。如图2所示，充电控制器采集到充电电池的电能储备不足时，充电控制器通过无线电发射器向光能发射系统20发出“请求充电”的无线电信号；如图3所示，光能发射系统20的无线电接收器收到“请求充电”的信号后，光能发射系统20的发射控制器启动寻向机203，寻向机203协助寻找光电转换器101的物理位置，光发射系统20确认寻向机203准确找到光电转换器101的物理位置后，启动电光转换器204，把电能转换成红外光，并把红外光有效聚焦成光柱，光柱在寻向机203协助下投射至光电转换器101的受光面上，将光能转换成电能，光转电能在控制器管理下，对充电电池进行充电。光电转换器101是将光能转换成电能的器件，充电电池是储存电能的工具，充电控制器为微控制单元。电光转换器204包括将电能转换成红外光的器件和光路组件，发射控制器为微控制单元，无线电发射器和无线电接收器是无线电收发工具，寻向机203和导向探头105用于协助寻找光电转换器101的物理位置。图4所示为寻向机203构件图。寻向机203包括横向扫描枪203A、横向扫描马达203E、纵向扫描枪203B、纵向扫描马达203F。扫描马达自带驱动电路和变速箱。图5、图6、图7所示为寻向机构件装配图，如图5所示，将横向扫描马达203E主轴装入横向扫描枪203A主轴锁孔，并使其固定；如图6所示，将纵向扫描马达203F主轴装入纵向扫描枪203B主轴锁孔，并使其固定；如图7所示，将纵向扫描枪203B和纵向扫描马达203F装入横向扫描枪203A枪臂锁槽，并使其固定，图8所示为寻向机203。如图9视图所示，横向扫描马达203E主轴和纵向扫描马达203F主轴呈垂直状态。如图10所示，横向扫描枪203A和纵向扫描枪203B腔体内装有红外线发射器，红外线发射器发出的编码红外光线通过光路整形，从横向扫描枪203A的一个端面向外射出纵向“一”字型光束X，从纵向扫描枪203B的一个端面向外射出横向“一”字型光束Y。在图10中，为了清楚描述扫描枪发射的红外线辐射空间，在寻向机视图基础上加入了红外线辐射空间模拟。图11所示为横向扫描枪203A和纵向扫描枪203B发射的红外线投射至幕墙上的效果图，如图所示，横向扫描枪203A投射出纵向“一”字型光带ZF，纵向扫描枪203B投射出横向“一”字型光带HF。如图12所示，将电光转换器204固定安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小功率无线充电装置，其特征在于，包括充电系统（10）和光能发射系统（20）；充电系统（10）包括光电转换器（101）、充电电池、充电控制器、无线电发射器、导向探头（105）；光能发射系统（20）包括无线电接收器、发射控制器、寻向机（203）和电光转换器（204）；所述的充电系统（10）的充电控制器采集到充电电池101的电能不足的信息时，充电控制器触发无线电发射器发射请求充电的无线电信号，光能发射系统（20）的无线电接收器收到请求充电的无线电信号后，发射控制器启动寻向机（203）找到导向探头（105）的物理位置，并启动电光转换器（204），电光转换器（204）输出红外线光柱投射至导向探头（105）附近的光电转换器（101）受光面上产生电能，光转电能对充电电池进行充电，充电结束后，无线电发射器发射充电结束无线电信号，无线电接收器收到充电结束信号后，发射控制器关闭电光转换器（204）工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘跃兵，
申请(专利权)人：潘跃兵，
类型：发明
国别省市：湖南;43