低功耗小微型超远距离无线供电方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及无线供电领域，特别涉及低功耗小微型超远距离无线供电系统，包括受电载体，还包括：接收线圈和发射线圈：所述接收线圈的输出端与受电载体的输入端电性连接，所述接收线圈与发射线圈平行设置；集束装置：所述集束装置用于将发射线圈产生的磁场的磁感线进行汇聚，所述集束装置设置在发射线圈与接收线圈之间，其中集束装置一端靠近发射线圈，另一端靠近接收线圈；频率发射器：所述频率发射器的接电口与市电相连，所述频率发射器的输出端与发射线圈相连，频率发射器用于将市电转换成固定频率的交流电，经发射线圈后产生磁场；还涉及低功耗小微型超远距离无线供电方法，包括；S1：市电与发射线圈接通；S2：发射线圈生成电磁场。解决了在受电载体开路时，不借助控制信号进行调控，无法断开发射端通电的问题。无法断开发射端通电的问题。无法断开发射端通电的问题。

【技术实现步骤摘要】
低功耗小微型超远距离无线供电方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线供电领域，特别涉及低功耗小微型超远距离无线供电方法及系统。

技术介绍

[0002]无线供电，是一种方便安全的新技术，无需任何物理上的连接，电能可以近距离无接触地传输给负载。初始的无线供电中，采用发射线圈通过接通交变电流，从而产生磁场，接收线圈位于磁场中产生感应电流，受电载体通过与接收线圈电性连接完成了无线供电的过程，但是此无线供电过程中，无法判断发射线圈和接收线圈之间连通情况，如发射线圈是否和接收线圈保持正常的供应－接收电能的关系。
[0003]申请号为202080004909.8的专利技术专利公开了一种远距离无线充电的发射端、接收端和系统，用于对接收端进行无线充电；发射端包括：发射端处理器、基频射频转换单元和发射端天线；发射端处理器，用于根据控制信号和功率信号生成复合信号发送给基频射频转换单元；控制信号用于控制接收端的工作状态，功率信号用于给接收端充电；基频射频转换单元，用于将复合信号转换为射频信号发送给发射端天线；发射端天线，用于发射复合信号对应的射频信号。
[0004]上述技术中，发射端通过一条复合信号传输通路，便可以实现对接收端的无线充电以及控制功能。该发射端简化了内部的硬件结构，降低了整个发射端的成本。通过将控制信号和功率信号进行复合，形成一个复合信号通过发射端天线将对应的射频信号发射出去。但是不可避免的是功率控制信号和功率信号是同时发出的，且在接收端需要专门的处理器进行控制信号的解析，市面上流通较多的无线充电设备对于接收控制信号的需求较低，如低功耗小微型小夜灯本身不具备处理专门的处理器，如果增加专门的处理器则会增大成本，并且与接收端相连的受电载体处于开路的情况下，接收端的接收线圈仍然处于发射端发出的磁场中，原本用于充电的电能，此时全部转化为热能，热能的大量积蓄会造成极大的安全隐患。现急需一种能够在受电载体开路情况下，不借助控制信号进行调控，也能断开发射端通电的技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了低功耗小微型超远距离无线供电方法及系统，能够解决在受电载体开路时无法断开发射端通电的问题。
[0006]低功耗小微型超远距离无线供电系统，包括受电载体，还包括：接收线圈和发射线圈：所述接收线圈的输出端与受电载体的输入端电性连接，所述接收线圈与发射线圈平行设置；集束装置：所述集束装置用于将发射线圈产生的磁场的磁感线进行汇聚，所述集束装置设置在发射线圈与接收线圈之间，其中集束装置一端靠近发射线圈，另一端靠近接收线圈；
频率发射器：所述频率发射器的接电口与市电相连，所述频率发射器的输出端与发射线圈相连，频率发射器用于将市电转换成固定频率的交流电，经发射线圈后产生磁场；其中，靠近接收线圈一端的所述集束装置上设有支杆，所述支杆的杆身与集束装置固定连接，所述支杆绝缘且一端与接收线圈抵接；在发射线圈与市电之间设置有按压开关，所述按压开关用于控制发射线圈接电，所述按压开关设置在集束装置内部；所述支杆另一端与按压开关抵接，所述支杆两端贯通，支杆靠近按压开关的一端固定有弹性橡胶，所述弹性橡胶在受压的情况下能够扩张，挤压按压开关，使得发射线圈与市电断开接通；所述支杆抵接接收线圈的一端固定有导热材料，在导热材料和弹性橡胶之间的支杆内部为密闭空间，密闭空间靠近所述接收线圈的位置固定有气囊，所述气囊内部设置有受热蒸发的推动剂，所述受热蒸发的推动剂选择能在接收线圈的受热温度达到阈值时，由液态变化成气态。
[0007]基本原理及有益效果：发射线圈与市电交变电流接通，经频率转换器转换为固有频率的交流电后，传递给发射线圈，发射线圈周围的空间里产生磁场，接收线圈位于磁场中，在磁场的作用下，接收线圈产生感应电流，给受电载体充电或供电；集束装置设置在发射线圈与接收线圈之间，两端分别靠近接收线圈和发射线圈，集束装置将发射线圈产生的磁场进行集中，汇聚到接收线圈的方向，使得接收线圈在磁场作用下持续产生感应电流，减少了供电损失，也减少了电能消耗。在受电载体处于开路状态时，接收线圈产生的电能会被用于自身发热，与接收线圈抵接的支杆与接收线圈产生热传递，当热量达到受热蒸发的推动剂的沸点时时，即接收线圈的受热温度达到阈值时，受热蒸发的推动剂蒸发，由液态变为气态，气囊膨胀，推动弹性橡胶挤压按压开关，使得发射线圈与市电断开接通。
[0008]本方案中的集束装置能够用家用常规件进行简单改装后代替，如金属晾衣棍、金属制衣帽架等，在不改变家中物件布局的情况下，完成了对受电载体的布置，减少了重新布线的麻烦，同时也减少了电线的铺设，降低了因电线线路发生危险的概率。
[0009]本方案中通过集束装置将发射线圈产生的磁场进行汇聚，然后在由集束装置的另一端进行发送，集束装置的长度补偿了距离，实现了远距离的供电，同时本方案中相较于传统的线路布控，缺少了电线，从而更为自由和方便，且更具美感，集束装置采用现有的家具作为替代，在不使用时，也易于收纳，不会占用新的摆放空间，相较于传统的无线供电方式，供电距离也相应地得到了提升。
[0010]综上，通过设置在发射线圈与接收线圈之间的集束装置，同时通过设置在集束装置上的支杆和支杆内部的气囊、受热蒸发的推动剂量设定，在完成了远距离无线充电的情况下，同时实现了在受电载体开路情况下，不借助控制信号进行调控，也能断开发射端通电。
[0011]进一步，还包括谐振电路和转换电路，所述谐振电路的输入端与所述转换电路的输出端连接，所述谐振电路的输出端与发射线圈的输入端连接；其中：所述转换电路用于将市电的电压转化为阈值范围内；所述谐振电路，用于调节转换电路的电流及电压的相位和频率，使得发射线圈产生谐振。谐振的实质是电容中的电场能与电感中的磁场能相互转换，此增彼减，完全补偿。电场能和磁场能的总和时刻保持不变，只需供给电路中电阻所消耗的电能。通过谐振电路和转换电路的电流电压输入发射线圈时，使得发射线圈产生的磁场恒定，接收线圈感应生电的电流为可控。
[0012]进一步，还包括整流电路，所述整流电路输入端与接收线圈的输出端进行连接，整
流电路的输出端与受电载体的输入端连接，所述整流电路用于对接收线圈的输出的电流进行整流、滤波。
[0013]进一步，还包括电流调节器，所述电流调节器连接在小夜灯的输入端和整流电路的输出端之间的电路中，所述电流调节器用于调节输入至受电载体的电流大小。调节电流大小使受电载体在额定工作电流下工作，避免受电载体输入电流电压过大时损坏。
[0014]进一步，所述受电载体为小夜灯，还包括光感模块、动态采集模块、数据处理模块和控制器；所述控制器用于控制发射线圈与市电接通和断开；所述光感模块用于检测室内的光照强度，并发出光照数据信号；所述动态采集模块用于采集室内人的活动痕迹，生成活动痕迹信号，所述人的活动痕迹至少包括人的图像信息或声响信息中的一种；所述数据处理模块用于接收光照强度数据信号和生活痕迹信号，若光照强度信号低于阈值时，生活痕迹信号超过阈值，便发出控制通电信号，控制器接收控制通电信号，控制发射线圈与市电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低功耗小微型超远距离无线供电系统，包括受电载体，其特征在于，还包括：接收线圈和发射线圈：所述接收线圈的输出端与受电载体的输入端电性连接，所述接收线圈与发射线圈平行设置；集束装置：所述集束装置用于将发射线圈产生的磁场的磁感线进行汇聚，所述集束装置设置在发射线圈与接收线圈之间，其中集束装置一端靠近发射线圈，另一端靠近接收线圈；频率发射器：所述频率发射器的接电口与市电相连，所述频率发射器的输出端与发射线圈相连，频率发射器用于将市电转换成固定频率的交流电，经发射线圈后产生磁场；其中，靠近接收线圈一端的所述集束装置上设有支杆，所述支杆的杆身与集束装置固定连接，所述支杆绝缘且一端与接收线圈抵接；在发射线圈与市电之间设置有按压开关，所述按压开关用于控制发射线圈接电，所述按压开关设置在集束装置内部；所述支杆另一端与按压开关抵接，所述支杆两端贯通，支杆靠近按压开关的一端固定有弹性橡胶，所述弹性橡胶在受压的情况下能够产生形变，挤压按压开关，使得发射线圈与市电断开接通；所述支杆抵接接收线圈的一端固定有导热材料，在导热材料和弹性橡胶之间的支杆内部为密闭空间，密闭空间靠近所述接收线圈的位置固定有气囊，所述气囊内部设置有受热蒸发的推动剂，所述受热蒸发的推动剂选择能在接收线圈的受热温度达到阈值时，由液态变化成气态。2.根据权利要求1所述的低功耗小微型超远距离无线供电系统，其特征在于：还包括谐振电路和转换电路，所述谐振电路的输入端与所述转换电路的输出端连接，所述谐振电路的输出端与发射线圈的输入端连接；其中：所述转换电路用于将市电的电压转化为阈值范围内；所述谐振电路，用于调节转换电路的电流及电压的相位和频率，使得发射线圈产生谐振。3.根据权利要求2所述的低功耗小微型超远距离无线供电系统，其特征在于：还包括整流电路，所述整流电路输入端与接收线圈的输出端进行连接，整流电路的输出端与受电载体的输入端连接，所述整流电路用于对接收线圈的输出的电流进行整流、滤波。4.根据权利要求3所述的低功耗小微型超远距离无线供电系统，其特征在于：还包括电流调节器，所述电流调节器连接在受电载体的输入端和整流电路的输出端之间的电路中，所述电流调节器用于调节输入至受电载体的电流大小。5.根据权利要求4所述的低功耗小微型超远距离无线供电系...

【专利技术属性】
技术研发人员：程前，钱永刚，刘代军，
申请(专利权)人：重庆智能工程职业学院，
类型：发明
国别省市：