[发明专利]一种基于温差发电的智能无线传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线电能传输装置，尤其涉及一种基于温差发电的智能无线传输装置。

背景技术

随着社会的快速发展，智能电子产品的功能在不停的创新，原有的类似的无线充电装置还没有成为智能的标准配置，一些无线充电装置利用通过更换接收端的后壳或使用第三方附件支持无线充电功能，现有的类似的无线充电装置也大多采用电磁原理，但是效率较低，磁感线在发射端浪费较多，且没有设计保护装置，例如：新闻中总能有手机爆炸伤人的消息报导。

类似的发明专利如CN103944214A中公开发明的无线充电装置，采用无线供电的方式为充电设备供电，该发明仅考虑到如何利用控制方式解决充电器和设备型号的匹配问题，而忽视了匹配过程中磁感线向线圈以外的环境无规则穿过造成能量的损失，伴随着信息化智能化的快速发展，如何利用具有保护功能的保护设备和人身的安全，这些如何利用新能源智能创新性的产品已成为大众关注的焦点。

发明内容

针对现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种基于温差发电的智能无线传输装置，本发明在发射端采用线圈阵列串并联补偿式的发射形式，避免磁感线向线圈以外的环境无规则穿过造成能量的损失，用此阵列串并联补偿式摆放位置实现发射端磁场聚焦，为接收端最大化提供能量，利用保护功能保护设备和人身的安全，利用智能控制满足产品的智能创新性，此无线装置无需将产品与任何电源连接就可以充电，还可以避免因电池过温而发生爆炸造成人身伤亡，对用户设备设定智能控制模式，对电池有一定的过压和欠压保护功能，从而延长产品的寿命，在充电速度上也可以智能的进行选择快充和慢充，便利高效的满足人类所需。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于温差发电的智能无线传输装置，包括温差发电、无线传输和智能控制三部分，所述温差发电部分包括一个或若干个新型半导体材料组成的温差发电芯片以及电源模块，所述温差发电芯片分别包括一个冷端和一个热端，按照温差发电芯片间的冷端对应热端固定方式，串并联若干个温差发电芯片构成TEG发电模组，所述电源模块包括DC-DC升压电路，所述TEG发电模组的正负极输出端分别与DC-DC升压电路的正负级输入端相连，所述无线传输部分包括逆变电路、发射线圈模块、接收线圈模块、智能伸缩弹簧、整流电路、调频模块、频率共振模块和保护模块，所述逆变电路的输出端与所述发射线圈模块的线圈发射端相连，所述发射线圈模块和接收线圈模块均与智能伸缩弹簧相连，所述发射线圈模块和接收线圈模块分别与调频模块和频率共振模块相连，所述接收线圈模块输出端与整流电路相连，所述整流电路输出端与储能电池板相连。

进一步的，所述DC-DC升压电路包括稳压电路，所述稳压电路采用LTC3105稳压器，只要有温差存在的地方，将TEG发电模组放在热源表面，TEG发电模组即可发电，通过一个具有稳压作用的DC-DC升压电路即可为无线传输部分提供稳定的电源，所述DC-DC升压电路执行最大功率点跟踪(MPPT控制)算法，通过对电流采样电路采样的电网电流相位进行跟踪计算，使所述装置始工作在最大功率点。

进一步的，所述逆变电路采用单相电压型半桥LLC串联谐振逆变电路。经过最大功率点跟踪(MPPT)控制后DC-DC电路将温差发电部分的电能进行升压变成适合逆变电路(DC-AC)的直流电，然后送到逆变电路(DC-AC)将直流电变换成交流电，利用LLC电路中的谐振电感、谐振电容和励磁电感组成谐振网络，通过变频技术来控制谐振网络使其在发射线圈及接收线圈智能伸缩的同时可以一直在共振点下工作，保证其以最大功率(MPPT)的效果稳定的输出电能。

进一步的，所述发射模块包括线圈发射端、初级线圈、初级一次补偿线圈、初级磁芯线圈、初级磁芯一次补偿线圈和初级磁芯二次补偿线圈，所述线圈发射端的作用是产生磁场，初级线圈的作用是减小磁感线无规则发射的损失，初级一次补偿线圈的作用是和初级线圈并联在一起，增强对磁感线的聚集功能，初级磁芯线圈的作用是增强磁场，通过与初级一次补偿线圈串联的方式聚集磁感线均匀的分布，初级磁芯一次补偿线圈和初级磁芯二次补偿线圈与初级磁芯并联的作用是辅助初级磁芯线圈聚焦。