[发明专利]一种智能购物设备的无线充电系统

权利要求书

1.一种智能购物设备的无线充电系统，其特征在于，包括安装在充电区域上的无线能量发射电路，多个中继电路，多个智能购物设备，设置在每一所述智能购物设备上的负载电路以及设置在每一所述智能购物设备上的用电模块，所述负载电路包括接收线圈以及可充电电池，所述可充电电池用于给所述用电模块供电；

在充电状态下，所述无线能量发射电路与多个所述中继电路依次耦合级联，每一所述中继电路的中继线圈与对应的接收线圈耦合连接，并通过可充电电池的充电端口给所述可充电电池充电；

在充电状态下，所述系统包括n个依次耦合连接的中继电路，n≥2，其中，第1个中继电路与所述无线能量发射电路耦合，前n-1个每一所述中继电路中包括相互串联的中继线圈和中继补偿电容，第n个中继电路中包括相互串联的中继线圈、中继补偿电容和中继电阻R，第i个中继线圈的线圈自感为L_si，线圈内阻为R_si，与第i个中继线圈串联的中继补偿电容为C_si，其中，i＝1,2…n；相比较中继电阻R，接收线圈到中继线圈的反射阻抗Z_ro忽略不计；

在充电状态下，第i个所述中继线圈与级联构架中的前一个线圈之间的互感为M_i，第i个所述中继线圈与对应的接收线圈之间的互感为M_oi，所述无线能量发射电路中的发射线圈、所述中继线圈和所述接收线圈的角频率为w，所述系统中的参数满足以下条件：

所述系统中各所述接收线圈的线圈内阻R_soi相等，各所述中继线圈的线圈内阻R_si相等，所述发射线圈与第1个中继线圈之间的互感以及各所述中继线圈之间的互感M_i相等，各所述中继线圈与对应的接收线圈之间的互感M_oi相等，各可充电电池的电阻R_oi相等，且R＝wM_i；

每一所述中继电路同与其耦合连接的负载电路一起设置在对应的智能购物设备上。

2.如权利要求1所述的智能购物设备的无线充电系统，其特征在于，所述无线能量发射电路包括电源模块、逆变模块以及电源谐振模块，所述电源模块用于产生直流电压，所述逆变模块用于将所述直流电压转换为交流电压输入所述电源谐振模块中，所述无线能量发射电路通过所述电源谐振模块实现能量的发射。

3.如权利要求2所述的智能购物设备的无线充电系统，其特征在于，所述电源谐振模块包括相互串联的谐振电感L_p1和发射线圈，以及与所述发射线圈并联，且与所述谐振电感L_p1串联的电源补偿电容C_p，所述发射线圈的线圈自感为L_p，线圈内阻为R_p。

4.如权利要求3所述的智能购物设备的无线充电系统，其特征在于，每一所述负载电路包括相互串联的接收线圈、负载补偿电容以及可充电电池，第i个接收线圈的线圈自感为L_soi，线圈内阻为R_soi，与第i个接收线圈串联的负载补偿电容为C_soi，与第i个接收线圈串联的可充电电池的电阻为R_oi。

5.如权利要求1所述的智能购物设备的无线充电系统，其特征在于，所述智能购物设备为智能购物车或智能购物篮。

6.如权利要求5所述的智能购物设备的无线充电系统，其特征在于，当所述智能购物设备为智能购物车时，所述接收线圈设置在所述智能购物车的目标侧面上，所述目标侧面为与智能购物车的正常行驶方向相垂直的平面。

7.如权利要求6所述的智能购物设备的无线充电系统，其特征在于，当所述智能购物设备为智能购物篮时，所述接收线圈设置在所述智能购物篮的底面。