第一整流滤波电路130和滤波电路132滤波后，使波形趋于平缓，但仍是一个脉动的直流，如图6所示。
[0052]在另一实施例中，脉动的直流电经过第一稳压电路140的处理后能够得到稳定的直流电，消除了滤波后的直流脉动，如图7所示。其中第一稳压电路140包括稳压芯片LM7812CT，稳压芯片LM7812CT是三段稳压集成电路IC芯片元器件，适用于各种电源稳压电路，输出稳定性好、使用方便、输出过流、过热自动保护。在不使用稳压芯片的情况下，脉动的直流会使逆变电路150的供电不稳定。
[0053]如图8所示，在另一实施例中，逆变电路150包括LM555CN芯片，以及依次串联的第一电阻R1、第二电阻R2、定时电容C4。LM555CN芯片是美国国家半导体公司的时基电路。我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一种通用集成电路。LM555CN芯片功能强大、使用灵活、适用范围宽，可用来产生时间延迟和多种脉冲信号，被广泛用于各种电子产品中。LM555CN芯片具有8个引脚，其中，所述LM555CN芯片的放电端7脚接在第一电阻Rl和第二电阻R2之间，定时电容C4上的电压为高触发端6脚和低触发端2脚的外触发电压，电压控制端5脚接入高频干扰旁路电容C5，直接复位端4脚连接高电平。逆变电路150能够将稳定的直流电压逆变为脉冲电压，一个脉冲电压信号中高电平所持续时间Tl和低电平所持续时间T2满足如下关系:
[0054]1^= 0.6931^(;
[0055]T2= 0.693R2C4
[0056]脉冲频率f为
[0057]f = 1.433/(?+?).C4O
[0058]在另一实施例中，所述第一电阻R1、第二电阻R2采用可变电阻，以调节高电平和低电平的占空比，所述定时电容C4采用可变电容，实现频率可调。由于所需输出为标准正弦波的交流电，所以占空比为50%，且输出频率的高低与C4的大小呈正比。
[0059]LM555CN芯片的输出端3引脚接三极管Ql和Q2的基极，两个三极管Ql和Q2的轮流导通使输出电压波形跨横轴上下两边的交流，而不是在横轴上方的脉动的直流。电容C6与电感LI串联，以滤除尖峰杂波，如图9所示。
[0060]在另一实施例中，逆变电路150之后连接第一补偿电路160，所述第一补偿电路160包括两个RC电路，以进行功率的补偿以及波形的修正，使输出波形为标准正弦波，如图10所示。
[0061]如图11所示，在另一实施例中，无线电能接收电路200通过接收线圈210，利用电磁感应原理，接收到逆变输出的交流电。接收线圈210依次连接第二补偿电路220、第二整流滤波电路230，所述第二补偿电路220与第一补偿电路160的连接方式相同，第二整流滤波电路230与第一整流滤波电路130的连接方式相同，接收线圈210接收到的交流电经过第二补偿电路220、第二整流滤波电路230，输出稳定直流电，如图12所示。
[0062]在另一实施例中，所述功率调节电路250包括串联的第三电阻R6和第四电阻R7，所述第四电阻R7两端连接负载260，所述第三电阻R6和第四电阻R7采用可变电阻，以实现负载的电压和功率的可调性。
[0063]由于直接使用稳压芯片LM7805CT最终输出无法完全达到所设计的参数值，所以采用稳压芯片LM7809CT，再通过可调电阻R6与R7同时作用来调节输出电压的大小和功率的高低，包括电压不变功率改变、功率不变电压改变，以及功率和电压同时可调。
[0064]在另一实施例中，所述负载260可设置为电池，以将电能储存在电池中，实现无线充电的功能。
[0065]本实用新型提供的无线电能传输装置可以应用到轨道玩具车上，将送电线圈170铺设到轨道中，将接收线圈210设置在玩具车底部，玩具车在轨道上行驶，当玩具车行驶到送电线圈170上方时，送电线圈170将电能传递给接收线圈210，实现了为玩具车供电。
[0066]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种无线电能传输装置，其特征在于，包括: 交流电源； 第一整流滤波电路，其电连接所述交流电源，将交流电转换成直流电； 逆变电路，其输入所述直流电，输出脉冲交流电；所述逆变电路能够调节输出脉冲交流电的频率； 第一补偿电路，其接收所述逆变电路输出的脉冲交流，能够对脉冲交流电进行功率补偿和正弦波形修正； 送电线圈，接收所述的脉冲交流电；以及 接收线圈，感应所述送电线圈产生的电磁变化，产生交流电； 第二补偿电路，其接收所述接收线圈产生的交流电，能够对其进行功率补偿和正弦波形修正。2.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述交流电源和第一整流滤波电路之间还设置降压电路模块，用于降低交流电的电压。3.根据权利要求1或2所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述第一整流滤波电路和第一补偿电路之间还设置第一稳压电路，用于消除直流脉动。4.根据权利要求3所述的无线电能传输装置，其特征在于，在所述第二补偿电路后，还依次设置: 第二整流滤波电路，其接收所述第二补偿电路输出的交流电，将其转换成直流电； 第二稳压电路模块，其接收所述第二整流滤波电路输出的直流电，消除直流脉动； 功率调节电路，其接收所述第二稳压电路模块输出的直流电，调节输出直流电的电压和功率； 其中，所述功率调节电路的调节方式是，当电压不变时调节功率；当功率不变时调节电压改变，以及同时调节功率和电压。5.根据权利要求1或2所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述第一整流滤波电路包括整流模块和滤波模块；整流模块设置成四只整流二极管的桥接形式；滤波模块包括两个并联的电容。6.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述逆变电路还包括第一可变电阻、第二可变电阻和可变定时电容，芯片的放电端脚连接在第一可变电阻和第二可变电阻之间；可变定时电容上的电压为高触发端脚和低触发端脚的外触发电压。7.根据权利要求1或2所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述第一补偿电路包括两个RC电路。8.根据权利要求1或2所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述功率调节电路包括串联分压的第三可变电阻和并联分流的第四可变电阻。9.根据权利要求1、2、4或6中任意一项所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述无线电能传输装置将电能输送给负载，所述负载为电池或小功率移动电子设备。10.一种具有无线供电功能的轨道玩具车，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的无线电能传输装置，其中，轨道上设置有送电线圈，玩具车底部设置有接收线圈，在玩具车在轨道上行驶时所述送电线圈将电能传递给所述接收线圈，以实现为玩具车供电。
【专利摘要】本实用新型涉及一种无线电能传输装置及轨道玩具车，包括无线电能发射电路和无线电能接收电路，其中无线电能发射电路包括依次连接的电源、降压电路、第一整流滤波电路、第一稳压电路、逆变电路、第一补偿电路和送电线圈；无线电能接收电路，其包括依次连接的接收线圈、第二补偿电路、第二整流滤波电路、第二稳压电路以及功率调节电路。所述送电线圈和接收线圈采用电磁感应的方式，使所述接收线圈感应所述发射线圈磁场的变化来产生感应电流。本实用新型实现了非接触的电能传输，并使电能传输过程中保持稳定，传送效率高，实现负载端的电压和功率的可调。本实用新型还提供了一种能够无线充电的轨道玩具车。
【IPC分类】H02J17/00, H02J7/00
【公开号】CN204706961
【申请号】CN201520476047
【发明人】周海波, 王桂莲, 杨超, 赵玉成, 王收军, 朱培浩, 张亮
【申请人】天津理工大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月3日