一种小功率无线充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械电子的技术领域，更具体地，涉及一种小功率无线充电装置。
【背景技术】
[0002]现代生活中，常采用电磁感应式电能传输，对器件进行无线充电。由于电磁感应传输的局限，电磁感应的能量传输只能在很短的距离内进行；在实验室中，用电磁辐射进行能量传输，因不可操作性及安全性问题，使这种无线充电一直得不到应用。
【发明内容】
[0003]本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种小功率无线充电装置，其可获得相对足够的无线充电功率，可以在较远距离内对适当容量的充电电池进行全自动无线充电。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种小功率无线充电装置，其中，包括充电系统和光能发射系统，所述充电系统与光能发射系统之间可进行无线传输；充电系统包括光电转换器、充电电池、充电控制器、无线电发射器和导向探头，所述光电转换器与充电电池连接，充电电池与充电控制器连接，充电控制器连接无线电发射器和导向探头；光能发射系统包括无线电接收器、发射控制器、寻向机和电光转换器，所述无线电接收器连接发射控制器，发射控制器连接寻向机和电光转换器；
[0005]所述的充电系统的充电电池在电能不足够时，充电控制器触发无线电发射器发射请求充电的无线电信号，光能发射系统的无线电接收器收到请求充电的无线电信号后，发射控制器启动寻向机找到导向探头的物理位置，并启动电光转换器，电光转换器输出红外线光柱投射至导向探头附近的光电转换器受光面上产生电能，光转电能对充电电池进行充电，充电结束后，无线电发射器发射充电结束无线电信号，无线电接收器收到充电结束信号后，发射控制器关闭电光转换器工作。
[0006]本实用新型中，充电系统的充电控制器不间断采集充电电池的电能储备信息，充电控制器采集到充电电池的电能储备不足时，充电控制器通过无线电发射器向光能发射系统发出“请求充电”的无线电信号，光能发射系统收到“请求充电”的无线电信号后，启动寻向机，寻向机自动寻找光电转换器的物理位置。发射控制器确认找到光电转换器的物理位置后，启动电光转换器，把电能转换成红外光，并把红外光有效聚焦成光柱，光柱在寻向机协助下投射至光电转换器的受光面上，光电转换器把光能转换成电能，光转电能在控制器管理下对充电电池进行充电。在充电过程中，如有人体或异物阻挡红外光传输，充电系统发射“充电意外中断”无线电信号，光能发射系统收到信号后关闭电光转换器，停止发射光能，并重新启动寻向机寻找光电转换器的物理位置，直至再次充电。当充电完成，充电系统向光能发射系统发射“充电完成”的无线电信号，光能发射系统收到无线电信号后，自动关闭电光转换器，一次充电完成。
[0007]与现有技术相比，有益效果是:本实用新型具有较高的能量传输效率，完全满足适当容量充电电池的充电需要；本实用新型可以做到足够的无线充电距离，完全突破电磁感应无线充电的局限，在有效空间内，充电电池任意放置在某一地方均可以得到有效自动充电，可以方便自动的对适当容量的充电电池进行有效充电。本实用新型全自动充电，省去人为动作的麻烦。本实用新型使用安全的光辐射功率，并使用控制器控制，完全避免红外光对人体的热辐射潜在损伤。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的原理示意图。
[0009]图2是充电系统10的功能模块图。
[0010]图3是光能发射系统20的功能模块图。
[0011]图4是寻向机203构件图。
[0012]图5是寻向机203第一装配图。
[0013]图6是寻向机203第二装配图。
[0014]图7是寻向机203第三装配图。
[0015]图8是寻向机203装配完成图。
[0016]图9是寻向机203视图。
[0017]图10是寻向机203第一原理图。
[0018]图11是寻向机203第二原理图。
[0019]图12是装备图。
[0020]图13是构件图。
[0021]图14是第一原理图。
[0022]图15是第二原理图。
[0023]图16是第三原理图。
[0024]图17是第四原理图。
[0025]图18是第五原理图
[0026]图19是第六原理图。
[0027]图20是第七原理图。
[0028]图21是第八原理图。
[0029]图22是第九原理图。
[0030]图23是第十原理图。
[0031]图24是第^^一原理图。
[0032]图25是第十二原理图。
【具体实施方式】
[0033]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0034]如图1所示，一种小功率自动无线充电方法，包括充电系统10和光能发射系统20。充电系统10需要充电时，发射无线电请求信号，光能发射系统20收到充电请求后，自动寻找充电系统10的物理位置，并输出光柱S投射至充电系统10的光电转换器101受光面产生电能，光转电能在控制器管理下对充电电池102充电。
[0035]图2所示为充电系统10功能模块图和工作示意图。充电系统10包括光电转换器101、充电电池、充电控制器、无线电发射器、导向探头105。图3所示为光能发射系统20功能模块图和工作示意图。光能发射系统20由无线电接收器、发射控制器、寻向机203和电光转换器204构成。
[0036]如图2所示，充电控制器采集到充电电池的电能储备不足时，充电控制器通过无线电发射器向光能发射系统20发出“请求充电”的无线电信号；如图3所示，光能发射系统20的无线电接收器收到“请求充电”的信号后，光能发射系统20的发射控制器启动寻向机203，寻向机203协助寻找光电转换器101的物理位置，光发射系统20确认寻向机203准确找到光电转换器101的物理位置后，启动电光转换器204，把电能转换成红外光，并把红外光有效聚焦成光柱，光柱在寻向机203协助下投射至光电转换器101的受光面上，将光能转换成电能，光转电能在控制器管理下，对充电电池进行充电。光电转换器101是将光能转换成电能的器件，充电电池是储存电能的工具，充电控制器为微控制单元。电光转换器204包括将电能转换成红外光的器件和光路组件，发射控制器为微控制单元，无线电发射器和无线电接收器是无线电收发工具，寻向机203和导向探头105用于协助寻找光电转换器101的物理位置。
[0037]图4所示为寻向机203构件图。寻向机203包括横向扫描枪203A、横向扫描马达203E、纵向扫描枪203B、纵向扫描马达203F。扫描马达自带驱动电路和变速箱。图5、图
6、图7所示为寻向机构件装配图，如图5所示，将横向扫描马达203E主轴装入横向扫描枪203A主轴锁孔，并使其固定；如图6所示，将纵向扫描马达203F主轴装入纵向扫描枪203B主轴锁孔，并使其固定；如图7所示，将纵向扫描枪203B和纵向扫描马达203F装入横向扫描枪203A枪臂锁槽，并使其固定，图8所示为寻向机203。如图9视图所示，横向扫描马达203E主轴和纵向扫描马达203F主轴呈垂直状态。
[0038]如图10所示，横向扫描枪203A和纵向扫描枪203B腔体内装有红外线发射器，红外线发射器发出的编码红外光线通过光路整形，从横向扫描枪203A的一个端面向外射出纵向“一”字型光束X，从纵向扫描枪203B的一个端面向外射出横向“一”字型光束Y。在图10中，为了清楚描述扫描枪发射的红外线辐射空间，在寻向机视图基础上加入了红外线辐射空间模拟。图11所示为横向扫描枪203A和纵向扫描枪203B发射的红外线投射至幕墙上的效果图，如图所示，横向扫描枪203A投射出纵向“一”字型光带ZF，纵向扫描枪203B投射出横向“一”字型光带HF。如图12所示，将电光转换器204固定安装在纵向扫描枪203B枪臂上。如图13所示，电光转换器204将电能转换成红外光后，光经过光路组件聚焦成光柱，从电光转换器204端面输出光柱S。如图14所不，光柱S与电光转换器204中心轴线在一条直线上。如图15所示，横向扫描枪203A和纵向扫描枪203B中心轴线平行；红外线光束X的中心轴线和横向扫描枪