[发明专利]一种新型的无线电源解决方案及相关装置

说明书

技术领域：

本发明涉及电气设备及电气工程领域，是一种关于无线电源技术的新型解决方案及装置系统。

背景技术：

绝大部分电器，尤其是家用电器工作时，部需要通过导线连接来实现持续地电能传输，尽管一些诸如小型便携式电子设备自身拥有储电部件，可供设备正常工作一段时间，但是仍然需要定期对其充电。而在一些实际应用中，繁琐的导线连接非常不方便，且不美观，因此无线电源技术得到重视。

之前的方案主要有三种：电磁波方案、电磁感应(磁耦合)方案及非辐射性谐振磁耦合方案。虽然在基于电磁或电磁波的无线电源技术取得了一些进展，但是其在安全性方面具有很大的不确定因素，仍需要评估验证，同时也不可避免地存在效率低、功率偏小、串扰问题，屏蔽问题等固有劣势。而且，在电器设备内部安装特定的电能接受装置会增加很大的技术难度和额外的成本。

正因为以上的因素，目前，尚不存在安全、高效率、高功率的无线电源传输的具体实施。

发明内容：

为了解决目前无线电源技术存在的问题，必须通过其他新型的解决方案。事实上，对于绝大多数家用电器设备，如台灯、电扇等，并不像便携式设备那样“移动式”工作，而是需要被放置在一个固定的平台(如桌面)上工作。如果该平台既能充当电器工作时的支撑面，又可充当电源为其供电，便能很好的实现无导线供电。

本发明提供一种关于无线电源技术的全新解决方案及其二维二维平面插座装置系统。该装置主要由二维平面插座系统及适配插头两大部分构成，二维平面插座系统主要部件有金属触点阵列(2)，引脚辨识电路，开关控制电路，以及安全电路组成，插座系统通过导线(4)连接在市电上。适配插头主要部件由金属引脚L、E、N(对于三相电，有三根火线，仍用一个字母L表示)和标示电路组成。当把适配插头自然放置在插座系统表面，适配插头金属引脚与插座系统金属触点阵列紧密接触，通过特定的电路作用，系统能够根据与插座引脚接触的各触点位置、触点之间的相互方位关系以及触点接收到的不同测试信号，判断与触点接触引脚的位置和极性，并通过金属触点阵列使相应的金属引脚接入到相应的火线零线地线，实现电气设备与电源之间的无导线供电。

根据国标，接插件初始接触电阻不应大于15mΩ。

根据公式

R_j＝k/(F×m)

式中R_j——接触电阻(Ω)

F——接触压力(N)，在本实施例中，F取1N

m——与触头接触形式有关的常数，面接触m＝1，在本实施例中，为面接触，m＝1

k——与接触材料、接触面加工方法、接触面状况有关的常数，在本实施例为例，金属触点阵列材料为铝，插头触点材料为铜，铝-铜的k值为0.98×10^-3

经计算R_j＝0.98mΩ＜＜15mΩ，在实际应用中，由于电器本身的重力影响，接触压力F远大于1N，且可通过选择更佳的材料来加工触点，接触电阻会进一步减小。

通过以上分析，该方案可行，且优于标准要求，事实上该装置还具有的优点是：方便、安全、快速、无电弧产生。

附图说明：

图1是插座系统外形及总体结构

图2是插座系统单个触点结构细节示意图

图3是插头系统外形及结构

图4是其中一个实施例工作原理电路图

图5是另外一个实施例工作原理电路图

图6是插座触点在坐标系中的方位关系

图7是插座触点阵列几何排列及其与插头引脚之间的几何连接示意图

图8是信息显示及安全报警功能框图

所述附图只是示意性表示，并非旨在描写本发明的特定参数，所述附图仅旨在描绘本发明的典型实施例，且因此不应视为限制本发明的范围。类似编号表示类似要素。

具体实施方法：

下面对照附图对本发明作进一步描述。

结合附图1，附图2，附图3详细阐述本发明的装置结构及其主要部件。

附图1显示的是二维平面插座的整体结构，其主要由塑料基座(11)，按一定规律排列的金属触点阵列(12)，电源总线(13)，显示屏幕(14)组成，插座通过电源总线连接到市电。

附图2显示的是插座系统重要部件金属触点阵列单个触点的详细结构图，其主要由顶部的触面(21)，和下部的干簧管开关(22)构成，方波信号输出线(23)通过磁开关连接到触头，检测信号输入线(24)直接连接在触头，供电器工作的电源线(25)直接连接到触点。