[实用新型]无线充电电路及装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁感应充电的技术领域，特别是涉及一种无线充电电路及装置。

背景技术

无线充电技术，即Wireless charging technology，是指具有电池的装置不需要借助于电导线，利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术，在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术，源于无线电力输送技术。无线充电技术的研究，源于19世纪30年代，迈克尔-法拉第发现电磁感应现象，即磁通量变化产生感应电动势，从而在电线中产生电流。但最早的无线电力传输思想是尼古拉-特斯拉(Nikola Tesla)在19世纪90年代提出的无线电力传输构想和无线输电试验，因而有人称之为无线电能传输之父。

从具体的技术原理及解决方案来说，目前无线充电技术主要有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种基本方式。这几种技术分别适用于近程、中短程与远程电力传送。

当前最成熟、最普遍的是电磁感应式。其根本原理是利用电磁感应原理，类似于变压器，在发送端和接收端各有一个线圈，初级线圈上通一定频率的交流电，由于电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。优点是充电效率高，缺点是充电距离短，对摆放位置要求高。

磁共振式也称为近场谐振式，由能量发送装置，和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量，其原理与声音的共振原理相同，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，可从一个向另一个供电，技术难点是较难实现小型化和高效率化。优点是充电距离较远，充电功率大，缺点是充电效率不高，安全性低，对健康有害。

无线电波式，基本原理类似于早期使用的矿石收音机，主要由微波发射装置和微波接收装置组成。典型的是20世纪60年代布朗(William C.Brown)的微波输电系统，整个传输系统包括微波源、发射天线、接收天线3部分；微波源内有磁控管，能控制源在2.45GHz频段输出一定的功率；发射天线是64个缝隙的天线阵，接收天线拥有25％的收集和转换效率。优点是远距离自动随时充电，缺点是充电效率低，传输功率小，充电时间过长。

电场耦合式利用通过沿垂直方向耦合的两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输电能，其基本原理是通过电场将电能从发送端转移到接收端。优点是充电效率高，发热低，对位置要求不高，缺点是体积较大，功率不高。

就目前来说，基于QI﹑Power Mat﹑A4WP标准的无线充电方案在不断的发展中，特别是基于QI标准的无线充电方案已经在手机无线充电方面占据一定的市场，范围还在不断的扩大中。但是这类无线充电方案组成的充电系统存在使用专用IC(集成电路)，元件不易购买，成本高的特点，应用在要求低成本的小功率的消费电子产品上存在不足之处。

实用新型内容

基于此，有必要针对如何降低生产成本的技术问题，提供一种无线充电电路及装置。其他技术方案还解决了如何降低电路待机能耗、如何提高电路稳定性、如何降低电路复杂性、如何提高充电效率以及如何拓展电路的通用性等技术问题。

一种无线充电电路，包括电能传递模块和电能接收模块，所述电能传递模块包括依次连接的：电源保险与电磁干扰滤波电路、阻容降压电路、全桥整流电路、直流滤波电路、高频自激振荡放大电路以及发射线圈，所述电源保险与电磁干扰滤波电路还用于与外部交流电源连接；所述电能接收模块包括依次连接的：接收线圈、感应信号整流滤波电路、直流稳压电路以及电池充电电路，所述电池充电电路还用于与外部电池连接；所述无线充电电路还包括圆柱磁芯，所述圆柱磁芯穿设于所述发射线圈与所述接收线圈中以使所述发射线圈与所述接收线圈通过电磁感应无线连接，所述圆柱磁芯、所述发射线圈以及所述接收线圈的中心轴线在同一直线上。

在其中一个实施例中，所述全桥整流电路包括由四个二极管组成的全桥或者四个二极管封装在一起的硅堆，所述全桥或所述硅堆的输入端与所述阻容降压电路的输出端连接，所述全桥或所述硅堆的输出端与所述直流滤波电路的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述直流滤波电路包括高压电解电容，所述高压电解电容的一端与所述全桥整流电路的输出端连接，所述高压电解电容的另一端与所述高频自激振荡放大电路的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述高频自激振荡放大电路采用电容三点式震荡原理产生频率在50～100kHz的正弦波信号。