[发明专利]一种电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及充电装置，是一种电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置。

背景技术

目前电动轮椅主要使用充电电池进行供电，以进行各种必要的动作。传统的充电方式是通过导线连接对电池进行充电，虽然该方式可以满足用户的需求,但对使用轮椅的特殊人群而言需要经常地对导线进行插拔用来充电，给用户造成不便。而釆用无线充电不但可以避免频繁的插拔电源，解决充电导线的杂乱放置，而且充电设备与电源分离,降低了危险系数,极大的方便了特殊人群的生活。

无线电能传输主要包括电磁感应耦合式、辐射式和磁耦合谐振式三种方式，各有优缺点。磁耦合谐振式无线充电技术作为无线充电的一种崭新方式，在发射端附近空间产生高频的交变电磁场，而接收端接收电磁能，得到高频交流电压，可实现中远距离的电能传输。该技术被美国《技术评论》杂志列为未来十大科研方向之一，属前沿性技术。迄今，未见有关电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置的文献报道和实际应用。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的不足，对现有的单一功能电路进行有机的组合和创新，提供一种使用方便，维护简单，可靠性高的电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置。

实现发明目的采用的技术方案是，一种电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置，其特征是，它包括：发射装置与充电装置信号连接，所述发射装置包括直流电源、信号发生器电路、高频功率放大器电路和发射线圈，直流电源分别与信号发生器电路、高频功率放大器电路电连接，为信号发生器电路和高频功率放大器电路提供电压，信号发生器电路与高频功率放大器电路电连接，高频功率放大器电路与发射线圈电连接；所述充电装置包括：接收线圈、单相桥式整流滤波电路和充电电池，接收线圈与单相桥式整流滤波电路电连接，单相桥式整流滤波电路与充电电池发射装置电连接。

所述高频信号发生器电路包括：电阻R1~R3、电容C1~C3、三极管Q1和晶振X1电连接。

所述功率放大器电路包括：功率三级管Q2~Q3、电容C4~C10、电感L1~L2、可调电阻R4和磁环D电连接。

所述单相桥式整流滤波电路包括：瞬态抑制二极管TVS1、整流二极管D1~D4、滤波电容C13~C15和电阻R5电连接。

本发明的一种电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置的直流电源通过信号发生器电路得到高频正弦交流信号，然后由高频功率放大器电路对交流信号进行功率放大，供给发射线圈使产生谐振，生成高频交变电磁场，接收线圈通过与发射线圈耦合谐振接收无线电磁能，最后，单相桥式整流滤波电路对接收线圈的高频交流电进行整流滤波，从而得到直流电对充电电池充电。具有使用方便，维护简单，可靠性高，适用于电动轮椅充电电池充电时使用等优点。

图1是本发明的一种电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置结构框图；

图2是图1中信号发生器电路原理图；

图3是图1中高频功率放大器电路原理图；

图4是图1中发射线圈与接收线圈电路原理图；

图5是图1中单相桥式整流滤波电路图；

图6是实施例1的一种电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置安装位置示意图；

图7为图6的左视示意图；

图8是实施例2的一种电动轮椅充电电池的磁耦合谐振式无线电能充电装置安装位置示意图。

图中：1充电电池，2充电装置，3地面，4发射装置，5墙壁，6信号发生器电路，7高频功率放大器电路，8发射线圈，9接收线圈，10单相桥式整流滤波电路，11直流电源。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的说明。