[发明专利]一种级联无线充电装置

说明书

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，更具体涉及一种级联无线充电装置。适用于对家用电器、手持移动设备无线供电。

背景技术

随着电动汽车、高铁、无线传感网络等高新技术产业的蓬勃发展，以及电子设备在越来越多场合的应用，传统的有线供电方式暴露出了诸多局限，而蓄电池式供电又造成了大量的资源浪费和环境污染，大电流接触式供电的本身线损与反复插拔线损严重，受环境温度和空气湿度影响明显，且容易产生火花，供电方式的改革势在必行。而传统无线供电方式辐射性强、传输效率低、传输距离近、发送频率和接收频率必须相同或在一定范围之内，发送线圈和接收线圈需配套使用，不能只更换其中之一，并且不同频率的电磁波能量不能够中转，限制了无线供电相关应用的推广。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种级联无线充电装置，可以对不同频率的电磁波能量信号进行中转，增加了无线传输距离，有效解决了复杂布线带来的问题，消除了线材老化所带来的安全隐患。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种级联无线充电装置，包括发射模块和接收模块，还包括中继模块，中继模块包括第三无线收发单元、发射匹配单元、接收匹配单元、耦合线圈、发射线圈、接收线圈和电源单元，发射模块和接收模块分别将发射端频率信号和接收端频率信号发送到第三无线收发单元，第三无线收发单元分别通过发射匹配单元和接收匹配单元对发射线圈的阻抗和接收线圈的阻抗进行匹配，发射线圈接收发射模块发射的电磁波能量信号并耦合到耦合线圈，耦合线圈将电磁波能量信号分别传递给电源单元和接收线圈，接收线圈将电磁波能量信号传递到接收模块。

如上所述的发射匹配单元包括发射频率调整单元和第一阻抗匹配单元，发射频率调整单元根据从第三无线收发单元得到的发射端频率信号通过第一阻抗匹配单元对发射线圈的阻抗进行匹配。

如上所述的接收匹配单元包括接收频率调整单元和第二阻抗匹配单元，接收频率调整单元根据从第三无线收发单元得到的接收端频率信号通过第二阻抗匹配单元对接收线圈的阻抗进行匹配。

如上所述的发射模块包括第一无线收发单元，所述的接收模块包括第二无线收发单元，第一无线收发单元和第二无线收发单元分别将发射端频率信号和接收端频率信号发送到中继模块。

如上所述的电源单元包括AC/DC单元、充电控制单元和电源，AC/DC单元将从耦合线圈的到电磁波能量信号转换成电能并通过充电控制单元将电能储存到电源。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1.结构简单，运行稳定；

2.可以对不同频率的电磁波能量信号进行中转，增加了无线传输距离；

3.有效解决了复杂布线带来的问题，消除了线材老化所带来的安全隐患。

附图说明

图1为一种级联无线充电装置的原理示意图。

图2为图1中发射匹配单元的原理示意图。

图3为图1中接收匹配单元的原理示意图。

图4为图1中电源单元的原理示意图。

图中：1-发射模块；2-接收模块；3-中继模块；101-第一无线收发单元；201-第二无线收发单元；301-第三无线收发单元；302-发射匹配单元；303-接收匹配单元；304-耦合线圈；305-AC/DC单元；306-充电控制单元；307-电源；308-发射频率调整单元；309-第一阻抗匹配单元；310-发射线圈；311-接收频率调整单元；312-第二阻抗匹配单元；313-接收线圈；314-电源单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例：

如图1、图2、图3所示，一种级联无线充电装置，包括发射模块1、接收模块2、中继模块3，中继模块3包括第三无线收发单元301、发射匹配单元302、接收匹配单元303、耦合线圈304、发射线圈310、接收线圈313和电源单元314，发射模块1和接收模块2分别将发射端频率信号和接收端频率信号发送到第三无线收发单元301，第三无线收发单元301分别通过发射匹配单元302和接收匹配单元303对发射线圈310的阻抗和接收线圈313的阻抗进行匹配，发射线圈310接收发射模块1发射的电磁波能量信号并耦合到耦合线圈304，耦合线圈304将电磁波能量信号分别传递给电源单元314和接收线圈313，接收线圈313将电磁波能量信号传递到接收模块2。