无线充电设备制造技术

一种无线充电设备，包括无线充电基座和无线万能充电器，无线充电基座包括开关电路、整流电路、振荡放大电路、发射端线圈和信号控制电路，外接市电与开关电路连接，开关电路与整流电路连接，整流电路与振荡放大电路连接，振荡放大电路与信号控制电路、发射端线圈连接；无线万能充电器包括接收线圈、整流稳压电路和充电端口，接收线圈与发射端线圈配合，接收线圈连接整流稳压电路，整流稳压电路连接充电端口，充电端口与待充电电池连接。本发明专利技术通用性良好、能应用于各种小型电器、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充电设备领域，尤其是一种无线充电设备。
技术介绍
随着科学技术的发展，各种便携式电子产品如手机、MP3、数码相机和笔记本电脑 等越来越多。目前对这些设备进行充电主要采用的是一端连接工频交流电源，另一端连接 便携式电子设备充电电池的传统充电方式。这种充电方式有很多不利的地方，首先频繁的 插拔很容易损坏接头，另外也可能带来触电的危险。还有，因为电子产品种类的繁多，每种 产品都有各自的充电器，互不相容，随身携带多有不便之处。对于为对手机等小型用电器进行无线充电的方案已有一些研究，例如中国专利技术专 利一种无线充电手机、充电装置及其充电方法(公开号为CN101123328A)，具体方案为在 无线充电装置中有一个线圈作为电磁场发射器，电磁场发射器附近的手机中有另一个线圈 作为电磁场接收器，通过电磁振荡在接收器产生感应电流，在一定的范围内实现手机的无 线充电。 但上述的方案需要将已有的手机等小型用电器进行改造，费时费力，又浪费资源， 而且对于已经流通的产品不适用。
技术实现思路
为了克服已有的无线充电设备的仅能适用于手机、通用性差、成本高的不足，本发 明提供一种通用性良好、能应用于各种小型电器、成本低的无线充电设备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种无线充电设备，包括无线充电基座和无线万能充电器，所述无线充电基座包 括开关电路、整流电路、振荡放大电路、发射端线圈和信号控制电路，外接市电与所述开关 电路连接，所述开关电路与所述整流电路连接，所述整流电路与所述振荡放大电路连接，所 述振荡放大电路与所述信号控制电路、所述发射端线圈连接；所述无线万能充电器包括接收线圈、整流稳压电路和充电端口，所述接收线圈与 所述发射端线圈配合，所述接收线圈连接所述整流稳压电路，所述整流稳压电路连接所述 充电端口，所述充电端口与待充电电池连接。进一步，所述整流稳压电路与充电端口之间设有保护电路。再进一步，所述整流电路为桥式整流电路。本专利技术的技术构思为采用感应耦合电能传输(ICPT)技术，ICPT的传输距离和传 输效率趋于合理，也很大程度上为无线充电的实现提供了可能。本无线万能充电设备利用感应耦合原理，即由日常用的交流电供电，经过桥式整 流电路和振荡电路作用，由发射端线圈发射高频变化的电磁场，再由接收端无线万能充电 器的线圈感应生成感应电流，实现电能的无线传送。感应电流流过无线万能充电器的整流 稳压模块，最后连接到储能设备，实现对一般储能设备的普遍适用性。本专利技术的有益效果主要表现在1、通用性良好、能应用于各种小型电器、成本低； 2、解决了原有的插座式万能充电器存在的安全隐患，提高使用的舒适性。附图说明图1是本专利技术的无线充电设备的组成方框图；图2是本专利技术的无线充电设备的发射端组成示意图；图3是本专利技术的无线充电设备的接收端组成示意图；图4是本专利技术的无线充电设备的电路原理图；图5是本专利技术的无线充电设备的实物模型图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1 图5，一种无线充电设备，包括无线充电基座和无线万能充电器，所述 无线充电基座包括开关电路、整流电路、振荡放大电路、发射端线圈和信号控制电路，外接 市电与所述开关电路连接，所述开关电路与所述整流电路连接，所述整流电路与所述振荡 放大电路连接，所述振荡放大电路与所述信号控制电路、所述发射端线圈连接； 所述无线万能充电器包括接收线圈、整流稳压电路和充电端口，所述接收线圈与 所述发射端线圈配合，所述接收线圈连接所述整流稳压电路，所述整流稳压电路连接所述 充电端口，所述充电端口与待充电电池连接。所述整流稳压电路与充电端口之间设有保护电路。述整流电路为桥式整流电路。无线充电基座直接与电源相连，安装于固定场所。其内部包括开关电路、桥式整流 电路、振荡放大电路、发射端线圈与信号控制电路。电源通过开关电路与无线充电基座内部 电路相连。所谓开关电路可以是一个简单的闭合触点开关，还可以是定时的延时开关，以满 足待定场合定时充电的需求。开关电路的选择可以根据具体情况而定，以下均以普通的闭 合触点开关为例进行说明。开关电路与桥式整流电路相连，交流电经过桥式整流电路后，变 成振荡的直流电流。与桥式整流电路相连的是振荡放大电路，它与信号控制电路相连，作用 振荡的直流电流，增大振荡频率。振荡放大电路与发射端线圈相连，发射端线圈附近产生高 频振荡的电磁场。无线万能充电器与电池相连，可随身携带。其内部包括接收线圈、整流稳压电路、 保护电路。当接收端线圈靠近发射端线圈时，感应产生感应电流，经过整流稳压电路后，成 为较稳定的直流电流。整流稳压电路与电池相连即可给电池充电。为防止电池短路烧坏， 在整流稳压电路与电池之间加保护电路，保护电池。为了提高能量传输效率，降低传输损耗，无线充电基座包括信号控制器，频率放大ο为了提高本无线充电设备的通用性，避免对手机等小型用电器的改造，将无线充电接收端与用电器分离，独立成无线万能充电器。解决了原有的插座式万能充电器存在的安全隐患，提高使用的舒适性。又避免了 其他无线充电系统对用电器烦琐的改造，可对多种小型用电器进行无线充电，实现了其通 用性。如果再对无线充电基座做适当的调整，推广到不同电压的国家地区，克服了不同国家不同电压之间转换的麻烦。如图1所示，本实施例包括充电发射基座和无线充电器，其特征在于充电发射基 座包括能量发射线圈，给发射线圈提供能量的发射端电路；无线万能充电器包括接收线圈， 与接收线圈里连接的接收端电路且无线万能充电器与储能设备相连。如图2所示无线充电基座的发射端电路包括整流电路、振荡放大电路以及控制电 路。如图3所示，无线充电器的接收端电路包括整流稳压电路和储能保护电路。如图4所示，当开关接通后，电流通过整流电桥电路，成为振荡直流电流，经过振 荡电路，提高了振荡频率，流过发射端线圈，形成高频振荡的电磁场，由接收端线圈感应生 成感应电流，再经过整流稳压电路形成较稳定的直流电流，给储能设备充电。如图5所示本专利技术专利的一种无线充电设备的实物模型图。无线充电基座3与外 接电源相连，其内部包括开关电路整流电路，振荡放大电路，发射端线圈1以及控制电路。 无线万能充电器与电池相连，其内部包括整流稳压电路和储能保护电路。当无线充电基座 闭合开关，接通电源，发射端线圈1附近产生高频振荡的电磁场，当无线万能充电器中接收 端线圈2与线圈1靠近时，会感应生成感应电流，再经过整流稳压电路形成较稳定的直流电 流，给待充电电池5充电。本实施例由无线充电基座和无线万能充电器组成，基本原理是通过两个线圈的电 磁耦合，实现电能传输。如图5，线圈1置于平台3中，构成了无线充电基座，与电源相连接。 另一线圈2置于无线万能充电器4(类似于手机万能充电器)构成了接收端。无线充电基 座与电源接通后，能产生强大的高频振荡的电磁场。线圈2感应生成感应电流，实现电能的 无线传输。这好比变压器原理，发射端的线圈1与接收端的线圈2感应耦合，这就能为外端 设备进行充电。但上述仅为基本模块，还需进行电路扩充及优化。无线充电基座要接入整流电路 和振荡电路。无线万能充电器中加入整流稳压电路以及保护电路。这样增大了振荡频率， 提高了传输效率，又有效地保护了储能设备因突发状况而受损坏。为进一步更好的进行无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电设备，其特征在于：包括无线充电基座和无线万能充电器，所述无线充电基座包括开关电路、整流电路、振荡放大电路、发射端线圈和信号控制电路，外接市电与所述开关电路连接，所述开关电路与所述整流电路连接，所述整流电路与所述振荡放大电路连接，所述振荡放大电路与所述信号控制电路、所述发射端线圈连接；所述无线万能充电器包括接收线圈、整流稳压电路和充电端口，所述接收线圈与所述发射端线圈配合，所述接收线圈连接所述整流稳压电路，所述整流稳压电路连接所述充电端口，所述充电端口与待充电电池连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李阿明，乐孜纯，张睿阳，李辉，袁涛，胡征慧，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]