[发明专利]电表的无线供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线充电技术，具体涉及一种电表的无线供电装置。

背景技术

电表是我们生活中常见的电子产品，而现有的电表是直接通过电线从电源中得到供电，这样会有以下的缺陷：电表的安装位置会受到电线的制约；在有水的环境下会因为电表的漏电而导致电表的损害，甚至危害到用户。

无线充电技术源于无线电力输送技术。无线充电是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。无线充电技术是近来最为热门和最有潜在市场的技术之一。现有的无线充电技术主要通过三种方式:

1）电磁感应:通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端,其主要技术核心为通过在两个足够接近的线圈之间产生感应电流来进行充电。该技术的缺点在于充电距离上的限制，传输效率较低，且存在发热问题。

2）电磁共振:利用在近场区域的电感或电容耦合在线圈之间传递能量。可以通过调整RLC电路的Q值来实现较高的能量传输效率，但随着距离的增加其传输效率迅速下降。

3）无线电波:利用接收电路捕捉空间中的无线电波能量，将从发送器传递出的无线电波转化为直流电，为负载设备充电。只需一个安装在墙身插头的发送器，以及可以安装在任何低电压产品的蚊型接收器，就可将无线电波转化成直流电在约1米范围内为不同电子装置的电池充电。此技术的充电距离和充电效率仍然有限。

因此，无线充电的距离及效率在无线充电的过程中十分重要，所以确保无线充电的距离及效率十分有意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电表的无线供电装置，不仅能够很好地提高无线充电的效率，也能够让电表在使用过程中更加安全可靠。

本发明在解决技术问题时所采用的方案是：所述电表的无线供电装置包括无线充电的发射模块和无线充电的接收模块，所述无线充电的发射模块包括发射线圈、电磁波反射装置、电磁波折射装置以及定向发射天线，所述电磁波反射装置是半球形的金属薄片，电磁波反射装置放于发射线圈的左侧，且圆心与发射线圈的圆心重合，发射线圈竖直放置；所述的电磁波折射装置安装在发射线圈右侧，将不同角度发射过来的电磁波通过折射改变角度使电磁波水平发射出去，定向发射天线处于电磁波折射装置的右侧，采集电磁波并定向发送；所述无线充电的接收模块包括定向接收天线与接收线圈，所述定向接收天线采集定向发射天线的电磁波，传递给接收线圈，接收线圈产生感生电流；所述接收线圈是连接在负载电路上的一段线圈，设置在电表的供电电路中。

进一步的，所述定向接收天线顶端与接收线圈的圆心处于一条水平线上。

进一步的，所述发射线圈是接在交流回路中的一段闭合线圈，连接到交流市电。

进一步的，所述电磁波反射装置内表面涂覆有用于反射电磁波的材料。

在发射端通过电磁波反射装置将发射线圈的电磁波反射回球心方向，再通过折射装置将电磁波的角度变为水平发射，然后通过定向发射天线接收并发射电磁波信号；在接收端，通过定向接收天线接收到电磁波信号，并且在该信号所产生的磁场的作用下接收线圈产生电流，在这个感生电流作用下，电表就可以正常运行。

本发明的优点：由于电磁波反射装置的使用使得电磁波的利用效率得到提升，而且定向接收天线不仅提高了采集到电磁波的效率，更加提高了电磁波的传送距离。也就是提高了无线充电的效率以及距离。

附图说明

图1为本发明的无线充电发射模块结构示意图。

图2为本发明的无线充电接收模块为电表供电的示意图。

图3为电磁波反射装置示意图。

图4为电磁波折射装置示意图。

图5为定向天线的信号辐射图，其中左侧为其水平方向信号辐射图，右侧为其垂直方向信号辐射图。

具体实施方式

为了使本发明的目的以及优点更加清楚，下面参照具体附图对本发明进行详尽描述。

如图1所示，为了使电表能够实现长距离，高效率的无线充电的传输，本发明包括无线充电的发射模块和无线充电的接收模块，其中无线充电的发射模块包括发射线圈、电磁波反射装置、电磁波折射装置以及定向发射天线，所述无线充电的接收模块包括定向接收天线与接收线圈。