一种适用于鱼缸的无线供电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于鱼缸的无线供电装置，主要包括用于产生高频电信号的功率发射电路板、用于发射高频电磁波能量的功率发射天线、用于接收高频电磁波能量的功率接收天线以及用于将微波能量转换成直流能量的功率接收整流器，所述功率发射电路板的输出端与所述功率发射天线的输入端相连接，所述功率发射天线与所述功率接收天线相对地紧贴在鱼缸玻璃壁两侧，所述功率接收天线的输出端与所述功率接收整流器的输入端相连接，功率接收整流器的输出为稳定、有效的直流能源输出，鱼缸利用该直流能源作为能量输入进行工作，为鱼缸内低功耗用电设备提供电能。本实用新型专利技术设计合理，结构简单，能够安全有效的在鱼缸上实现无线供电。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于鱼缸的无线供电装置
本技术涉及无线通信
，具体涉及一种适用于鱼缸的无线供电装置。
技术介绍
鱼缸行业近几年发展迅速，每年以令人惊讶的速度持续增长；鱼缸上通常设有装饰灯具，使鱼缸具有观赏性价值；鱼缸上所设装饰灯等多种用电设备，且非常接近鱼缸内的水；这些用电设备使用的供电来源于120V市电；市电属于强电范畴，对人身安全具有危险性，并且鱼缸中的水具有导电性，具有使人触电的风险；因此为鱼缸上的用电设备安全供电，保护人的生命安全具有必要性。电磁感应方式较为常见，多用于手机和一些小型家电的无线充电中，其优势在于原理及结构简单，且总体成本较低。但其传输路径受限，当发射线圈与接收线圈中间有遮挡物时，电力传输效率便会发生急速下降，鱼缸的使用场景下该方式基本不具有实用性。磁共振方式与电磁感应原理基本相同，其改进之处在于在发射侧与接收侧插入电容器，形成LC谐振电路，使其发射侧与接收侧的谐振频率一致后进行电力输送,其有效工作距离大于电磁感应方式，然而其缺点在于结构复杂且难以小型化，鱼缸体积的多样性限制了磁共振方式的应用。而在鱼缸的使用场景下，能量收发两端之间相隔了鱼缸的玻璃壁及水，电磁感应方式和磁共振方式对收发两端之间的能量传输效率会显著下降。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种适用于鱼缸的无线供电装置。为实现上述目的，本方案提供：一种适用于鱼缸的无线供电装置，其特征在于:包括用于产生高频电信号的功率发射电路板、用于发射高频电磁波能量的功率发射天线、用于接收高频电磁波能量的功率接收天线以及用于将微波能量转换成直流能量的功率接收整流器，所述功率发射电路板的输出端与所述功率发射天线的输入端相连接，所述功率发射天线与所述功率接收天线相对地紧贴在鱼缸玻璃壁两侧，所述功率接收天线的输出端与所述功率接收整流器的输入端相连接。所述功率接收整流器的输出为稳定、有效的直流能源输出，鱼缸利用该直流能源作为能量输入进行工作，为鱼缸内低功耗用电设备提供电能。本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本技术采用微波辐射方式解决了鱼缸用电设备直接使用市电供电所带来的触电安全风险，提供了新颖的、安全的电源解决方案；电磁辐射屏蔽装置既可以保护无线充电装置内部电路不受外界的电磁干扰，也可以防止无线充电装置产生电磁辐射对外界其他设备造成电磁干扰；同时，无线发射端以及无线接收端体积微型化，可以方便地按照实际需要集成和安装到鱼缸壁的内外两侧，可以安全、智能地对功率传输效率进行控制，因此，本技术设计合理，结构简单，能够安全有效的在鱼缸上实现无线供电。进一步地，所述功率发射电路板和所述功率发射天线固定在鱼缸玻璃外壁上，两者使用金属插针进行直接连接，通过鱼缸玻璃壁以高频电磁波作为载体向功率接收天线发射能量；所述功率发射天线针对该电磁波的频段做了相应的设计优化，在单个或者多个特定频点上达到最优的能量传输效率，即增益达到最大，所述功率发射天线的宽度及厚度针对鱼缸进行优化。进一步地，所述功率接收天线和所述功率接收整流器固定在鱼缸玻璃内壁上，通过鱼缸玻璃壁接收发射天线发出的高频电磁波作为载体，所述功率接收天线与所述功率发射天线的天线面完全对置，所述功率接收天线针对该电磁波的频段做了相应的设计优化，在单个或者多个特定频点上达到最优的能量传输效率，即增益达到最大，所述功率接收天线的尺寸针对鱼缸进行优化。进一步地，还包括用于减少电磁干扰的功率发射电磁辐射屏蔽装置，所述功率发射电磁辐射屏蔽装置覆盖在所述功率发射电路板和所述功率发射天线上的发射面的相对一侧上。所述功率发射电磁辐射屏蔽装置为微波所不能透过的材料构成，且完全覆盖所述功率发射电路板和所述功率发射天线，只留出所述功率发射天线所对的面，使所述功率发射天线仅能向紧贴鱼缸的玻璃壁面发射高频电磁波能量，整个能量传播过程中，电磁波被限制在所述功率发射电磁辐射屏蔽装置所构成的空间内。进一步地，还包括用于减少电磁干扰的功率接收电磁辐射屏蔽装置，所述功率接收电磁辐射屏蔽装置覆盖在所述功率接收天线和所述功率接收整流器上的发射面的相对一侧上。所述功率接收电磁辐射屏蔽装置为微波所不能透过的材料构成，且完全覆盖所述功率接收天线和所述功率接收整流器，只留出所述功率接收天线所对的面，使所述功率接收天线仅通过紧贴鱼缸的玻璃壁面接收高频电磁波能量，整个能量传播过程中，电磁波被限制在所述功率接收电磁辐射屏蔽装置所构成的空间内。进一步地，所述功率发射电路板还包括用于产生频率范围在100MHz-3GHz的电磁波以及频率范围在3GHz-30GHz的电磁波的微波产生器，所述微波产生器的输出端连接到所述功率发射电路板的输入端，所述微波产生器为整个电路提供最初的微波信号。进一步地，所述功率发射电路板还包括对微波能量进行放大的微波能量放大器，所述微波能量放大器的输出端连接所述功率发射天线，所述能量放大器产生的电磁波的基频信号既可以作为能量的载体，也可加载调制信号，作为信息的载体。进一步地，所述功率发射天线和所述功率接收天线均是无源的定向天线，主要能量向所述功率接收天线和所述功率发射天线所在面进行传播，而天线侧面和背面的微波能量较少，所述功率接收天线和所述功率发射天线作用是发射和接收超高频微波信号。进一步地，还包括电源输入接口以及电源输出接口，所述电源输入接口与所述功率发射电路板的输入端连接，所述电源输入接口为电路提供原始能量；所述功率接收整流器的输出端与所述电源输出接口连接，二者一起完成从微波到直流能量的转换，所述功率接收整流器，其无需额外的电源信号输入，本身可输出电压和电流稳定的直流信号，并可直接输出到电子负载。附图说明下面结合附图给出本技术较佳实施例，以详细说明本技术的实施方案。图1是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置的结构示意图；图2是图1的部分结构分解图；图3是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置的发射端电路原理图；图4是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置的接收端电路原理图；图5是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置安装于鱼缸侧面整体结构图；图6是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置安装于鱼缸底部整体结构图；图7是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置发射天线的S11反射系数图；图8是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置发射天线的方向示意图；图9是本技术实施例一种适用于鱼缸的无线供电装置发射天线的增益与频段关系示意图。具体实施方式本部分将详细描述本技术的具体实施例，本技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本技术保护范围的限制。本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于鱼缸的无线供电装置，其特征在于:包括用于产生高频电信号的功率发射电路板、用于发射高频电磁波能量的功率发射天线、用于接收高频电磁波能量的功率接收天线以及用于将微波能量转换成直流能量的功率接收整流器，所述功率发射电路板的输出端与所述功率发射天线的输入端相连接，所述功率发射天线与所述功率接收天线相对地紧贴在鱼缸玻璃壁两侧，所述功率接收天线的输出端与所述功率接收整流器的输入端相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于鱼缸的无线供电装置，其特征在于:包括用于产生高频电信号的功率发射电路板、用于发射高频电磁波能量的功率发射天线、用于接收高频电磁波能量的功率接收天线以及用于将微波能量转换成直流能量的功率接收整流器，所述功率发射电路板的输出端与所述功率发射天线的输入端相连接，所述功率发射天线与所述功率接收天线相对地紧贴在鱼缸玻璃壁两侧，所述功率接收天线的输出端与所述功率接收整流器的输入端相连接。


2.根据权利要求1所述的一种适用于鱼缸的无线供电装置，其特征在于:所述功率发射电路板和所述功率发射天线通过金属插针进行直接连接并且固定在鱼缸玻璃壁外侧。


3.根据权利要求1所述的一种适用于鱼缸的无线供电装置，其特征在于:所述功率接收天线和所述功率接收整流器均固定在鱼缸玻璃壁内侧。


4.根据权利要求1所述的一种适用于鱼缸的无线供电装置，其特征在于:还包括用于减少电磁干扰的功率发射电磁辐射屏蔽装置，所述功率发射电磁辐射屏蔽装置覆盖在所述功率发射电路板和所述功率发射天线上的发射面的相对一侧上。


5.根据权利要求1所述的一种适用于鱼缸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：路崇，
申请(专利权)人：佛山以太物联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44