可分区控制的电源板制造技术

一种可分区控制的电源板，由电源变换模块６、负载监测与控制模块７和能量发射板８组成，其中电源变换模块６包括电源变换电路１８和智能控制电路１３；负载监测与控制模块７包括负载监测电路２５、负载编码接收电路２３、发射线圈控制电路２２和负载信息输出电路２４；能量发射板８包括根据人机工程学观念分布的多分区能量发射线圈１０和面板。负载放在电源板上，该电源板便可实现由一路导线接入电能，分区域对多个负载以非电气接触方式灵活、安全供电，并具有对负载接入进行甄别和根据其结果控制发射线圈相应地工作的功能，使系统工作于最优模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非接触电能传输的电源板，具体地说是一种采用感应电能传输技术为各种家用或办公电器以非电气接触方式提供电能的电源板。
技术介绍
随着科技的进步和生活水平的提高，家用电器设备和日常办公设备特别是便携设备日益普及，其供电方式基本上都是采用接触式电能直接传导的传输方式。像计算机、台灯等用电设备的电源都是通过导线和插头从电源获取的，另一类像手机、mp3播放器等便携式电器的充电，其连接都需电源线。这种取电方式在操作上存在安全隐患且易于损坏，另外每个桌面用电设备都要一路电源线，使用不方便，且影响了桌面的整洁和美观。非接触供电方式是通过感应电能传输原理，使电器以非电气接触方式获取电能，但它一般都是对特定的负载供电，也就是一个非接触供电装置发送线圈只有一个，只能对单独的负载供电，当出现多个电器时就需要多个非接触供电装置，这对用户来说既浪费钱财又带来不便(如公开号为CN1674405A、CN1667914A等中国专利)。公开号为CN1604437A的中国专利中虽然谈到了电源发射板采用多线圈组合，但是它只是解决了功率传输和位置关系的问题，且各个线圈都是相同设置的，没有解决不同类型的多负载分区域供电的问题，另外它没有负载监测功能，会对任何带金属外壳的物体供电，负载也要求是多线圈组合这就大大加大了设备的体积和质量，对便携式电器来说也是一种负担。另外，非接触式电源一般采用人工方式进行启动和关闭，即没有负载监测和发射线圈工作模式自动切换的功能，当启动或关闭某一用电设备时，将相应的负载部分的能量发射机构手动启动或关闭。对于不长期工作的负载(如台灯)和便携式移动电器(如手机)共存的情况下，电器更换和开关频繁对采用手动开关的能量发射机构将带来新的问题。另一种常用的方式是使能量发射板发射线圈一直处于负载供电状态，有负载便可以工作，但无负载时这种方式存在能量浪费的问题。虽然中国专利CN1153230C涉及对电器的检测，但只是简单的通过主电路侧的次级线圈和负载的级次线圈感应耦合作用来检测，不能传送携带任何有关负载类型和容量的信号，因此，它只能按着某一种具体的负载容量供电而不能根据不同负载的需要供电，且它没有对负载反馈的信息进行进一步的确认，只要任何含有线圈的物体接近该装置，它都会对物体供电。
技术实现思路
本专利技术目的是针对上述问题，提出一种具有对多负载集中供电和分区控制功能的电源板，它能够以非电气接触的方式，将电能传输到负载。本专利技术所涉及的可分区控制的电源板，包括电源变换模块6、负载监测与控制模块7和能量发射板8，其中，电源变换模块6包括电源变换电路18和智能控制电路13，根据负载的类型和容量智能控制电路13控制电源变换电路18以最优方式给负载供电；负载监测与控制模块7包括负载监测电路25、负载编码接收电路23、发射线圈控制电路22和负载信息输出电路24，监测面板上有无负载及负载类型，控制分区布置的发射线圈工作于最低功耗待机监测模式或负载供电模式，并将负载信息传送给电源变换电路的智能控制电路13；能量发射板8由根据人机工程学观念分布的多分区能量发射线圈10和面板组成，根据电器负荷和类型，以分区方式设置不同能量发射线圈。在负载监测与控制模块7中，负载监测电路25含有电流检测模块，通过电流检测模块检测各发射线圈电流参数的变化，由智能模块19判断有无负载接入及其所在位置。负载监测与控制模块7的负载编码接收电路23包含无线接收模块，用于接收负载以编码形式反馈信息，发射线圈控制电路22根据该信息判断负载的真伪及类型，并控制相应发射线圈工作于最低功耗待机监测模式或负载供电模式。能量发射板中的发射线圈10根据负载类型和容量的不同由绕制成不同匝数和形状的平行于面板的若干导线圈组成。能量发射板中发射线圈10根据负载类型和容量的不同由绕制成不同匝数和形状的平行于面板的若干含有磁芯的导线圈组成。在电源变换模块6中，智能控制电路13含有负载信息接收电路14，通过接收负载信息输出电路24输出的信息，控制电源变换电路18以最优方式为各分区负载供电。在电源变换模块6中，电源变换电路18将各种不同形式的电源(如市电或蓄电池电源)转换成高频交流电源并通过发射线圈在面板上产生高频磁场。电源变换电路18根据需要可以采用不同方式的DC-AC逆变电路，如全桥、半桥、推挽等逆变电路。电源变换模块6中的智能控制电路13根据负载监测与控制模块7提供的负载反馈信息所需容量和负载类型，通过移相PWM控制方式，控制电源变换电路18给负载提供电能，使系统以最优方式供电。负载监测与控制模块7主要是完成负载的甄别和控制各发射线圈的工作模式，同时将接收到的负载反馈信息传送给电源变换模块6。具体过程是负载监测电路25通过电流检测模块检测发射线圈电流参数的变化来判定有无负载的介入及其位置，当检测到某一位置有负载接入时，发射线圈控制电路22控制相应位置的发射线圈从最低功耗待机监测模式转换为负载供电模式，同时负载编码接收电路14等待接收负载反馈的信息，若没有接收到负载反馈的信息则判该负载为假负载，立即将该位置的发射线圈复位到最低功耗待机监测模式，并将所检测到的假负载的电流值更新上次的假负载电流值，以后再检测到此电流值系统不响应，当接收到负载反馈信息后，且此信息功率值小于或等于该位置线圈所能提供的最大功率时，将此信息通过负载信息输出电路24传送给电源变换模块6，使其根据此信息以最佳方式给负载供电，反之将该位置线圈复位到最低功耗待机监测模式下。能量发射板8是在符合人机工程学观念的地方安装多个相应的发射线圈10，各发射线圈通过发射线圈控制电路22独立操作。能量发射板8中各线圈的位置可根据个人对负载摆放位置的习惯进行调整，线圈的形状可以是环形、方形、螺旋形等，其平面与板面平行，线圈根据需要可设置在高频磁芯上，且根据负载功率不同各发射线圈设置的匝数也不同。本专利技术所涉及的可分区控制的电源板为用电设备提供了安全、便洁和美观的供电模式，并具有负载甄别和发射板线圈分区供电功能，实现了多电器的集中供电和分区控制，在对于像家用或办公等多电器的供电场合具有很好的市场前景，其负载可以是像电脑、台灯、加热杯等不经常远距离移动的用电设备，也可以是像手机、MP3、笔记本电脑等便携式充电的用电设备。附图说明图1是符合人机工程学观念的能量发射板透视图；图2是可分区控制的电源板电路原理框3是嵌入桌面的电源板的一种实物结构示意4是电源变换模块电路框5是负载监测与控制模块电路框6是能量发射线圈和负载接收线圈常用形式7是可分区控制的电源板工作流程8是电源板与台灯负载实物剖面图上图中1，2，3，4，5分别为针对台灯，电脑显示设备，音响设备，手机或剃须刀设备，笔记本电脑电器设备供电的各种发射线圈，6电源变换模块，7负载监测与控制模块，8能量发射板，9桌面电器，10分区发射线圈，11桌面底板，12系统总电源接头，13智能控制电路，14负载信息接收电路，15市电接入电路，16整流桥，17调压电路，18电源变换电路，19智能模块，20存储器，21电源模块，22发射线圈控制电路，23负载编码接收电路，24负载信息输出电路，25负载监测电路，26电能拾取机构，27负载编码发送电路，28电源变换电路，29电器开关。具体实施例方式下面结合附图对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可分区控制的电源板，包括电源变换模块（６）、负载监测与控制模块（７）和能量发射板（８），其特征在于：电源变换模块（６）包括将电源高频化的电源变换电路（１８）和使该电路能以最优方式给负载供电的智能控制电路（１３）；负载监测与控制模块（７）包括监测面板上有无负载及负载类型的负载监测电路（２５）、接收负载编码信息的负载编码接收电路（２３）、控制分区布置的发射线圈工作于最低功耗待机监测模式或负载供电模式的发射线圈控制电路（２２）和将负载信息传送给电源变换模块的智能控制电路（１３）的负载信息输出电路（２４）；能量发射板（８）由根据人机工程学观念分布的多分区能量发射线圈（１０）和面板组成，根据用电设备负荷和类型，以分区方式设置不同能量发射线圈（１０）。

【技术特征摘要】
1.一种可分区控制的电源板，包括电源变换模块(6)、负载监测与控制模块(7)和能量发射板(8)，其特征在于电源变换模块(6)包括将电源高频化的电源变换电路(18)和使该电路能以最优方式给负载供电的智能控制电路(13)；负载监测与控制模块(7)包括监测面板上有无负载及负载类型的负载监测电路(25)、接收负载编码信息的负载编码接收电路(23)、控制分区布置的发射线圈工作于最低功耗待机监测模式或负载供电模式的发射线圈控制电路(22)和将负载信息传送给电源变换模块的智能控制电路(13)的负载信息输出电路(24)；能量发射板(8)由根据人机工程学观念分布的多分区能量发射线圈(10)和面板组成，根据用电设备负荷和类型，以分区方式设置不同能量发射线圈(10)。2.根据权利要求1所述的可分区控制的电源板，其特征在于负载监测电路(25)含有电流检测模块，通过电流检测模块检测各发射线圈电流参数的变化，由智能模块(19)判...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙跃，苏玉刚，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]