专利名称：一种无线电能传输、充电方法及其装置的制作方法
技术领域：
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本发明涉及一种无线充电技术，特别是涉及一种磁场共振的无线充电方法及其装置。
背景技术：
现有电器设备的电能传输均为有线传输，由于电线的限制，电器设备的移动非常不便， 因此使用起来也很不方便，因此在很多场合和很多设备上并不适用于有线充电。例如深海 作业机器人、深层石油探测器、心脏起搏器、手机、子母机、随身听等等。另外，移动性强 的设备如手机等采用充电电池充电，充电电池需频繁充电，使用也很不方便。国外目前只有 日本在无线电能传输方面有相应的初级产品，但产品性能很不理想，且是用无线方式给子母 机充电，有效距离很有限，只能在l厘米左右的范围内实现。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术中的不足之处，提供一种无线电能传输方法及其无 线充电装置解决方案，该方法及实现该方法所采用的装置以长距离、无线方式有效地进行电 能传输，适用范围广，传输效率高。
为达到上述目的，本发明采用的技术解决方案如下
本发明所提供的方法是采用无线射频磁场发射电路和无线射频磁场感应供电电路组成 电能传输充电系统，无线射频磁场发射电路采用固定的振荡频率发射电磁波，无线射频磁场 感应供电电路采用和无线射频磁场发射电路相同或相近的频率进行自身振荡并感应无线射 频磁场发射电路发射的电磁波产生电流对电器进行供电或对可充电电池进行充电。
本发明所提供的无线电能传输充电装置，包括由相互独立的无线射频磁场发射电路和无 线射频磁场感应供电电路组成，无线射频磁场发射电路由降压稳压电路、频率振荡电路、放 大电路、磁场发射线圈组成，降压稳压电路的直流电源输出端连接放大电路电源输入端，频 率振荡电路的信号输出端连接到放大电路的信号输入端，放大电路输出端连接到磁场发射线 圈的二端；无线射频磁场感应供电电路由磁场感应线圈、整流电路、检测取样电路、共振电
路、振荡线圈、充电电路、可充电电池组成，线圈组中的感应线圈输出端连接到整流电路的 输入端，整流电路的输出端连接到充电电路的输入端，充电电路的输出端连接到可充电池的 输入端，整流电路的另一输出端连接检测取样电路的输入端，检测取样电路的输出端连接到 共振电路的输入端，共振电路的输出端连接到线圈组中的振荡线圈输入端。
无线射频磁场发射电路上设有降压稳压电路、频率振荡电路、放大电路、磁场发射线圈， 220伏交流电通过降压稳压电路向频率振荡电路、放大电路供电，频率振荡电路振荡，振荡 信号由放大电路放大后驱动磁场发射线圈，磁场发射线圈产生交变磁场并向四周发射，在磁 场发射线圈周围形成一个交变磁场；无线射频磁场感应供电电路上设有感应线圈和振荡线 圈，感应线圈连接到整流电路，整流电路输出电流提供给充电电路，通过充电电路连接电池， 当无线射频磁场感应供电电路进入无线射频磁场发射电路的交变磁场有效范围时，无线射频 磁场感应供电电路的感应线圈产生微弱电流提供给整流电路，检测取样电路对整流电路送来 的1^弱感应电流进行检测取样并控制共振电路振荡，共振电路驱动振荡线圈产生共振磁场， 无线射频磁场感应供电电路的振荡线圈在感应线圈周围形成与无线射频磁场发射电路频率 相同或相近的振荡磁场，两个磁场在一定距离内相互共振，磁场相互共振而得到增强，无线 射频磁场感应供电电路的感应线圈的谐振频点和振荡线圈振荡频率相同或相近，磁感应线圈 在两个相互共振的磁场中产生的电动势增强，电流增大、感应距离更远，感应线圈输出电流 提供给整流电路，整流后向电器提供工作电流或通过充电电路对可充电池进行充电。
本发明所采用的磁场发射线圈、磁场感应线圈和振荡线圈是磁芯线圈或空心线圈。
图1为本发明无线射频磁场发射电路方框图2为本发明无线射频磁场感应供电电路方框图。
具体实施例方式
参照图l无线射频磁场发射电路方框图，该部分是由降压稳压电路l、频率振荡电路2、 放大电路3、磁场发射线圈4组成。市电220伏接到降压稳压电路1的电源输入端，由降压 稳压电路1的直流电源输出端连接放大电路3电源输入端，频率振荡电路2的信号输出端连
接到放大电路3的信号输入端，放大电路3输出端连接到场发射线圈4的二端。
参照图2无线射频磁场感应供电电路方框图，该部分是由磁场感应线圈6和振荡线圈10 组成的线圈组5、整流电路7、充电电路8、可充电池9、共振电路ll、检测取样电路12组 成。
线圈组5中的感应线圈6的输出端连接到整流电路7的输入端，整流电路7的输出端连 接到充电电路8的输入端，充电电路8的输出端连接到可充电电池9的输入端，整流电路7 的另一输出端连接检测取样电路12的输入端，检测取样电路12的输出端连接到共振电路11 的输入端，共振电路11的输出端连接到线圈组5中的振荡线圈10的输入端。
工作原理如下市电220伏交流电经过降压稳压电路1降压稳压后直接充电给相关的放 大电路3，频率振荡电路2振荡，振荡信号由振荡电路2的输出端送到放大电路3的输入端， 振荡信号由放大电路3进行放大后由磁场发射线圈4产生交变磁场并向空中发射出去。
当无线射频磁场感应供电电路进入到无线射频磁场发射电路的电磁波有效覆盖范围时， 线圈组5中的电磁感应线圈6感应到电磁波，电磁感应线圈6产生电流并送给整流电路7进 行整流，整流电路7输出微弱电流分别送给充电电路8的输入端和检测取样线路12的输入 端，充电电路8对可充电电池9进行微电流充电，检测取样电路12对整流电路7送来微弱 电流进行检测取样并控制共振电路11振荡，共振电路11输出电流驱动振荡线圈10振荡产 生交变磁场，该交变磁场在一定距离范围内和磁场发射电路的磁场发射线圈4产生的交变磁 场相互共振，根据磁共振原理，无线射频磁感应供电电路中的线圈组5的感应线圈6在相互 共振磁场中感应电动势迅速增大，感应电流通过整流电路7整流后直接送给充电电路8对可 充电电池9进行大电流充电，可充电电池9由充电电路8进行充电管理。
无线射频磁场感应供电电路部分离开无线射频磁场发射电路的电磁波范围时，线圈组5 中的电磁感应线圈6感应不到相应的电磁波，电磁感应线圈6没有电流送给整流电路7进行 整流，整流电路7没有电流输出，检测取样电路12没有接收到整流电路7送来电流，检测 取样电路12控制共振电路11停止振荡，共振电路无输出电流驱动振荡线圈10，因此振荡线 圈无法产生交变磁场。
权利要求
1、一种无线电能传输、充电方法，其特征是采用无线射频磁场发射电路和无线射频磁场感应供电电路组成电能传输系统，无线射频磁场发射电路采用固定的振荡频率发射电磁波，无线射频磁场感应供电电路采用和无线射频磁场发射电路相同或相近的频率进行自身振荡并感应无线射频磁场发射电路发射的电磁波产生电流对电器进行供电或对可充电电池进行充电。
2、 一种权利要求1所述无线电能传输、充电方法所采用的装置，其特征是由无线射 频磁场发射电路和无线射频磁场感应供电电路组成，无线射频磁场发射电路由降压稳压电 路(1)、频率振荡电路(2)、放大电路(3)、磁场发射线圈(4)组成，降压稳压电路(1) 的直流电源输出端连接放大电路(3)电源输入端，频率振荡电路(2)的信号输出端连接 放大电路(3)的信号输入端，放大电路(3)输出端连接磁场发射线圈(4)的二端；无线 射频磁场感应供电电路由磁场感应线圈(6)和振荡线圈(10)组成的线圈组(5)、整流电 路(7)、检测取样电路(12)、共振电路(11)、充电电路(8)、可充电电池(9)组成，感 应线圈(6)输出端连接整流电路(7)的输入端，整流电路(7)的输出端连接充电电路(8) 的输入端，充电电路(8)的输出端连接可充电池(9)的输入端，整流电路(7)的另一输 出端连接检测取样电路(12)的输入端，检测取样电路(12)的输出端连接共振电路(11) 的输入端，共振电路(11)的输出端连接振荡线圈(10)输入端。
3、 根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的磁场发射线圈(4)、感应线圈(6)、 振荡线圈(10)为磁芯线圈或空心线圈。
全文摘要
本发明涉及一种磁场共振的无线充电方法及其装置，由相互独立的无线射频磁场发射电路和无线射频磁场感应充电电路组成充电系统，无线射频磁场发射电路采用固定的振荡频率发射电磁波，无线射频磁场感应供电电路采用和磁场发射电路相同或相近的频率进行自身振荡并感应无线射频磁场发射电路发射的电磁波产生电流对电器进行供电或对可充电电池供电。
文档编号H02J17/00GK101179207SQ200710053730
公开日2008年5月14日 申请日期2007年10月25日 优先权日2007年10月25日
发明者吴伟豪, 冰 李, 莫兰兰 申请人:李 冰;吴伟豪