[发明专利]谐振式无线充电系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，特别是涉及到一种采用非辐射电磁共振式能够远距离充电的谐振式无线充电系统及其方法。

背景技术

无线静态充电技术十几年前就已在实验室实现了，近距离非接触无线充电技术几年前已经应用在电话机的充电器中、各种电动工具的充电器中。常用的技术主要有三种：一种是电磁耦合技术，第二种是电磁共振技术，第三种是微波技术。三种技术各有优缺点，微波技术传输能量的距离相对比较远，然而大功率的微波对人体有一定的伤害而且效率也比较低，因此就不予考虑用在民用新能源汽车领域；电磁共振技术的能量传输距离可以达到几十厘米，但是传输功率相对没有电磁耦合技术的大；电磁耦合技术比较适合大功率能量传输，然而所使用的环境都是近距离：充电发射器和接收器之间的距离都小于几十毫米。随着新能源汽车技术的发展，无线充电在新能源汽车领域的需求越来越高。不少人提出了将现有的电磁耦合充电技术和电磁共振充电技术应用于新能源汽车领域。许多大专院校及企事业单位的科研团队，都在大功率无线移动能量传输技术方面做了大量的研究工作，包括电磁耦合充电技术和电磁共振技术的应用。

在电磁共振技术方面，美国麻省理工学院的研究小组在2007年提出的突破性技术，他们在实验室使用两个半径30cm的螺旋线圈，在9.9MHz的频率下进行能量传输，相隔2m传输60W功率，成功点亮了一个60W的灯泡，传输效率为40％。后续在国内的几个科研团队，通过微调电磁共振技术及参数设置，使效率得到了进一步的提高。综上所述，现有无线移动或静止充电技术存在的缺点和不足包括：1、实施成本相对比较高，技术相对比较复杂；2、电磁聚焦技术和方法有待进一步优化和提高。

因此针对现有技术当中存在的诸多不足之处，本领域亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的缺陷，提出了一种谐振式无线充电系统及其方法。

本发明涉及一种谐振式无线充电系统，包括：无线充电发射器、谐振腔体、谐振体、无线充电接收器，所述的谐振体安装于谐振腔体的内部；所述的无线充电发射器通过发射电磁波与谐振体的谐振电感产生磁场共振；所述的无线充电接收器位于手机电池下部的凹槽内，且其内部布置有无线接收LC电路，该无线接收LC电路与谐振体的谐振电感产生电磁耦合。

所述的无线充电接收器内部布置的无线接收LC电路，包括接收LC谐振电路、整流滤波电路、稳压控制电路、电池充电智能检测控制电路、输出端子，其中接收LC谐振电路、整流滤波电路、稳压控制电路、电池充电智能检测控制电路、输出端子通过导线构成串联电路。

所述谐振体的电感线圈为方形、圆形、菱形以及矩阵电感线圈。

所述接收LC谐振电路的发射线圈及接收线圈材料为稀土镧碲铜合金或稀土铝合金。

所述的无线充电接收器与手机电池的电极为接触连接。

所述的输出端子设置有正、负两个电极。

一种谐振式无线充电系统的使用方法，其特征是：

步骤一、该手机无线充电系统中的电池充电智能检测控制电路通过电量智能识别装置识别电池电量饱和度，当电池电量饱和度低于60％时，电池充电智能检测控制电路传输智能信号于无线充电发射器，无线充电发射器开始工作；

步骤二、无线充电发射器通过发射电磁波与谐振体的谐振电感产生电磁磁场共振；

步骤三、无线充电接收器通过其内部布置的无线接收LC电路与谐振体的谐振电感产生电磁耦合为手机充电；

步骤四、当电池电量饱和时，电池充电智能检测控制电路传输智能信号于无线充电发射器，无线充电发射器停止工作。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明技术与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本发明中可实现远距离无线供电可达0.5m左右，传输效率在75％以上。

2、本发明中在发射与接收装置之间加入了自制的特定谐振体，增加了无线供电的传输距离，并且大大提高了传输效率。

3、本发明中的接收装置，采用了集成芯片插入式，比市场上所用的贴片式接收装置和尾插式接收装置大大提高了其使用的安全性以及便捷性，不会对电池造成伤害，而且不影响其外部美观。

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明谐振式无线充电系统的系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明方法做进一步详细说明。