一種車載內移動設備的遠距離無線充電系統技術方案

本發明專利技術公開了一種車載內移動設備的遠距離無線充電系統，包括驅動電路部分，能量接收部分，反饋及控制部分；驅動電路部分，用于產生高頻的交變電流；所述驅動電路部分內設置有逆變電路、發射端線圈；所述發射端線圈包括源級線圈和增強線圈置于一個平面；能量接收部分，實現為負載的供電；所述能量接收部分內部設置反饋及控制部分以及接收線圈；反饋及控制部分，實現系統的自動調節，維持系統穩定工作。本發明專利技術具有體積小、操作簡單、智能化充電的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于無線充電
，具體是一種車載內移動設備的遠距離無線充電系統。
技術介紹
隨著科技的日新月異,越來越多的消費類電子產品進入人們的日常生活,例如行車記錄儀、手機、相機、PDA等，這些電子類產品均有一個共同的特點，就是使用電池供電，經常會出現手機電量不足而影響正常使用的問題，特別是在駕駛的過程中經常會遇到手機電池電量不足的問題。傳統的供電方式是利用引線供電，每種電子產品或同種電子產品的不同型號都有專門的充電器匹配，這種充電方式在居家使用時簡單有效，但是當人們需要攜帶這些電子產品外出時，引線供電方式的弊端就顯現出來了。這種由于電子設備接口不統一和充電器的專有匹配性導致了人們不得不隨身攜帶多個充電器，特別是在駕車行駛的過程中，這給人們的出行帶來了極大的不便。無線充電又稱非接觸充電，待充電設備需要充電時，只需放到充電器的有效充電區域即可，由供電設備將能量傳輸至用電設備，該設備使用接收到的能量對電池充電。目前常用的無線充電器有無線充電平臺和無線充電器，非接觸充電可以有效地避免上述問題。由于充電器與待充電電子設備之間沒有接點，因此無需擔心接點的耐久性、接觸不良、短路以及因進水等導致的漏電現象。此外，利用非接觸式充電平臺，人們還可以省去攜帶多個充電器的麻煩，可使多個手機同時充電，現有的有線充電器都是很長的數據線，這樣，在相對狹小的汽車里顯得非常凌亂，也會影響駕駛的安全性。這種無線充電方式在行車駕駛這樣的場合尤其適用。在駕駛的過程中，無論是老式的有線充電，還是現有的無線充電裝置都無法有效的解決車載內移動設備的無線充電。就現有的無線充電器而言，雖然可以在一般平面上放置或在車上安裝一個夾移動設備的外殼夾套裝置，但在顛簸的行駛車輛上卻無法真正有效地固定移動設備的充電位置，特別是在移動設備進行充電的過程中，因為現有的車載無線充電裝置均采用電磁感應或磁共振的形式進行設備的充電，一旦設備的位置或距離發生改變就要重新校準位置，對駕駛中的駕駛員來講是非常不安全的，這種造成用戶很難放置或分心去專門的定位放置均是不可取的，也不易于行駛中掌握其充電狀況。
技術實現思路
本專利技術目的是提供一種體積小、操作簡單、智能化充電的車載內移動設備的遠距離無線充電系統。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種車載內移動設備的遠距離無線充電系統，包括驅動電路部分，能量接收部分，反饋及控制部分；驅動電路部分，用于產生高頻的交變電流；所述驅動電路部分內設置有逆變電路、發射端線圈；所述發射端線圈包括源級線圈和增強線圈置于一個平面；能量接收部分，實現為負載的供電；所述能量接收部分內部設置反饋及控制部分以及接收線圈。反饋及控制部分，實現系統的自動調節，維持系統穩定工作。進一步的，所述驅動電路部分內設置有源級線圈、增強線圈和接收線圈均采用圓形結構。優選的，本系統采用了射頻識別認證技術，采用射頻識別認證技術，可以在發射端和接收端間使用特定的號碼。本專利技術的有益效果是：1、本系統采用了射頻識別認證技術，采用射頻識別認證技術，可以在發射端和接收端間使用特定的號碼。當系統檢測到發射端所發出的能量遇到異物時，充電平臺會自動終止該方向的能量提供。因此，可以有效避免非充電設備位于充電區域時引起的誤充電問題，更有效避免了能量發射區域內的金屬物體獲得傳輸的能量。2、本系統采用了磁耦合諧振式電能傳輸技術，有效避免了近場和遠場內局部感應發熱、效率傳輸低和傳輸距離短的問題，而且本系統的發射端所采用的線圈是三維旋轉式三線圈結構，有效解決了點對局域，一對多的技術難題。3、本系統裝置體積小、操作簡單、智能化充電，在駕車前，只需要打開手機智能充電的APP開關就可以了，駕車的過程中，無論駕駛員將手機放置到什么位置，系統都會自動尋找該區域內的用電設備，并自動讀取手機內的電量，當電量降低到一定的數值時，接收端內的控制子系統就會將接收到的電能自動傳輸到手機內，以便供電池充電所用；當手機電量充滿后，接收端內的控制子系統就會自動停止供電，起到實時電量的監控和充電功能。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。圖1為本專利技術車載內移動設備的遠距離無線充電系統工作原理圖。圖2為本專利技術三線圈結構示意圖。其中，1-源級線圈，2-增強線圈，3-接收端線圈。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明，但是本專利技術可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖1-2所示，本專利技術公開一種車載內移動設備的遠距離無線充電系統，包括驅動電路部分，能量接收部分，反饋及控制部分；驅動電路部分，用于產生高頻的交變電流；所述驅動電路部分內設置有逆變電路、發射端線圈；所述發射端線圈包括源級線圈1和增強線圈2置于一個平面；能量接收部分，實現為負載的供電；所述能量接收部分內部設置反饋及控制部分以及接收線圈3。反饋及控制部分，實現系統的自動調節，維持系統穩定工作。系統整體工作過程：逆變源通過高頻逆變將直流電逆變為高頻交流電送到源級線圈，源級線圈中由于存在交變的電流會產生交變電磁場；通過感應方式發射線圈接收到這個交變電磁場，在閉合的線圈內再次形成交變電流；基于磁耦合共振原理，發射線圈與接收線圈處于諧振狀態；這個交變電流在處于諧振的發射線圈中，通過電感能夠產生交變的磁場，通過電容能夠產生交變的電場，電場和磁場相互交換；在有效接收范圍內，通過磁場耦合共振方式在接收線圈中再次產生交變的電磁和磁場，實現高效的能量傳輸；負載線圈通過感應接收線圈中的交變磁場，形成交變電流為負載供電，從而實現無線電能傳輸過程。整個傳輸過程中主要有三部分能量進行交換：電感中的磁場能量、電容中的電磁能量以及兩個諧振線圈間的磁場能量。一般而言，兩個諧振線圈的設計是關鍵，其上的損耗主要是等效串聯電阻的損耗，在一定頻率范圍內，使用內阻較小的利茲線能夠有效地減小等效串聯電阻，從而最大限度的減小損耗。換言之，諧振線圈的主要設計要求是需要提高線圈的品質因數，從而實現能量的高效傳遞。為了滿足傳輸距離、傳輸效率和傳輸功率這三個主要參數，很多研究者使用了中繼線圈，都是在源級線圈和接收端線圈之間放置一個或者多個中繼線圈，從而提高傳輸距離，這必然會導致系統整體體積變大而不利于實際應用。本系統提出了一種三線圈結構，主要由源級線圈1、增強線圈2和接收端線圈3三部分組成，并且能夠將源級線圈1和增強線圈2放置于一個平面，從而減小發射端整體尺寸且更加便于實際應用場合。較之于傳統三線圈結構而言，這里將用于提高傳輸距離的中繼線圈稱為增強線圈，這樣的改變主要作用：減小逆變電路所承擔的應力，起到緩沖作用；通過增強線圈有效放大源級線圈的電流，從而增強磁場分布范圍和強度。本系統采用了射頻識別認證技術，采用射頻識別認證技術，可以在發射端和接收端間使用特定的號碼。當系統檢測到發射端所發出的能量遇到異物時，充電平臺會自動終止該方向的能量提供。因此，可以有效避免非充電設備位于充電區域時引起的誤充電問題，更有效避免了能量發射區域內的金屬物體獲得傳輸的能量。以上所述的本專利技術實施方式，并不構成對本專利技術保護范圍的限定。任何在本專利技術的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本專利技術的權利要求保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車載內移動設備的遠距離無線充電系統，其特征在于，包括驅動電路部分，能量接收部分，反饋及控制部分；驅動電路部分，用于產生高頻的交變電流；所述驅動電路部分內設置有逆變電路、發射端線圈；所述發射端線圈包括源級線圈和增強線圈置于一個平面；能量接收部分，實現為負載的供電；所述能量接收部分內部設置反饋及控制部分以及接收線圈；反饋及控制部分，實現系統的自動調節，維持系統穩定工作。

【技術特征摘要】
1.一種車載內移動設備的遠距離無線充電系統，其特征在于，包括驅動電路部分，能量接收部分，反饋及控制部分；驅動電路部分，用于產生高頻的交變電流；所述驅動電路部分內設置有逆變電路、發射端線圈；所述發射端線圈包括源級線圈和增強線圈置于一個平面；能量接收部分，實現為負載的供電；所述能量接收部分內部設置反饋及控制部分以及接收線圈；反...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘勁松，吳自來，李小軍，施邦邦，孫有成，李必超，王中坤，
申請(專利權)人：安徽中科自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34