[实用新型]一种场效应管式玩具赛车轨道的无线供电系统及轨道玩具赛车

说明书

技术领域

本发明涉及无线供电领域，特别是一种场效应管式玩具赛车轨道的无线供电系统及轨道玩具赛车。

背景技术

从1831年迈克尔-法拉第发现了电磁感应现象开始，人们便进入了一个新的纪元—电气化时代。随后，一系列关于电磁学的理论与应用研究也随之铺开，从变压器到现在具有巨大研究潜在价值的无线电力传输技术。最早的无线电力传输技术的研究始于1889年的美籍克罗地亚裔物理学家特斯拉，但由于其在研究过程中未能真正解决无线电力传输技术的一系列关键问题，所以最后未能推广于实际。2001年5月，法国科学研究中心的皮格努莱特利用微波无线传输电能点亮40m外一个200W的灯泡。其后2003年在岛上建立的实验型微波输电装置以2.45GHz频率向1km之外的格朗巴桑村进行点对点输电。2006年日本出产了一款传输效率能达到百分之五十以上的手机无线充电器。2007年麻省理工学院有关研究人员通过磁耦合共振原理成功点亮了2m之外一个60W的灯泡。2008年，北美电力研究协会已成功将800W电力用无线的方式传输到5米远的距离等。

多年来，国内外许多知名的科学家对无线电力传输展开了积极的研究，但传输效率和功率损耗一直都是无法攻克的世界性难题，再加上实施此项技术的造价成本太高等一系列因素的综合影响，造成无线电力传输技术的发展进程一直比较缓慢。近几年，电磁感应式无线电能传输技术作为一种新兴的无线电能传输技术迅速发展起来，并在无线电能传输领域引起巨大的反响，使无线电能传输技术成为国内外学者研究的又一热点问题。

现在市面上的玩具赛车普遍都采用蓄电池供电方式。但是在这种供电模式下存在着很多弊端，首先赛车蓄电池的电能是有限的，当蓄电池电量不足时就会影响玩具赛车的速度，如此就必须更换新的蓄电池，其次玩具赛车蓄电池的耗电速度非常快，这也就意味着蓄电池的更换周期短且频繁。再者，现在市面上的蓄电池都普遍存在存储电量无法得到充分利用，且废弃后对环境造成严重污染的问题。

现有的无线轨道玩具赛车多为专有轨道和赛车，赛车只有准确的定位在轨道上时才能获得电力，如若玩具赛车在行驶的过程中或是转弯过程中，移动过程中由于惯性的作用发射、没有及时与轨道内接收线圈保持位置一致，将会出现停止前进的现象，为使用带来不便。

发明人的在先申请中国专利授权公告号：CN204706961U，和中国专利公布号：CN104953724A中公开了一种无线电能传输装置及轨道玩具车，实现了非接触的电能传输，但是存在电能不持续，赛车偏移不能获得电能的问题。

发明内容

本发明设计开发了一种场效应管式玩具赛车轨道的无线供电系统，能够克服当接收线圈与发射线圈存在偏移量而使赛车无法获得持续的动力输出的问题，使得赛车在轨道任何位置都能获得动力来维持稳定速度。

本发明提供的技术方案为：

一种场效应管式玩具赛车轨道的无线供电系统，包括：

无线电能发射电路，其与电源连接；

无线电能接收电路，其设置在玩具赛车上；以及

发射线圈，其连接所述无线电能发射电路，并以螺旋平铺式固定在轨道之间，能够产生电磁；

接收线圈，其连接所述无线电能接收电路并设置在玩具赛车上，能够感应所述发射线圈产生的电磁变化，产生交流电；

其中，在所述发射线圈中，将单匝线圈以相同偏移量在轨道内部平移铺置，保证赛车在任何位置均能获得稳定动力。

优选的是，所述无线电能发射电路包括：

第一整流滤波模块，其与所述电源连接，能够将电源传递的低压交流电转变为直流电；

高频逆变模块，其能够接收所述第一整流滤波模块输入的直流电，并经过逆变输出高频交流电；

原边补偿模块，其能够接收所述高频逆变模块输入的高频交流电，并对脉冲交流电进行功率补偿和正弦波形修正，并传递给所述发射线圈。

优选的是，所述第一整流滤波模块与所述高频逆变模块之间设置有第一稳压电路，其能够消除直流脉动，使直流电波形变得平稳。

优选的是，所述无线接收电路包括：

副边补偿模块，其能够接收所述接收线圈传递的交流电，并对其进行功率补偿和正弦波形修正；

第二整流滤波模块，其能够接收所述副边补偿电路输出的交流电，并将其转换成直流电。

优选的是，所述第二整流滤波模块与第二稳压电路连接，能够通过第二稳压电路获得稳定直流电为玩具赛车进行无线供电。

优选的是，所述高频逆变模块逆变电路包括两个场效应管，其轮流接通自激震荡，实现逆变过程。