[发明专利]基于无接触电能传输技术的智能循迹玩具电动车设计

说明书

技术领域

“无线电能传输”是利用一种特殊设备将电源的电能转变为可无线传播的能量，在接受端又将此能量转变回电能，从而到达对用电器的无线供电。

本发明属于无接触传能技术崭新的应用领域，特别是它在智能循迹的基础上，实现了对电动车的无接触电能传输，从而消除了以往玩具电动车需要用电池供电的弊端，结构简单、智能灵活，实现了节能与环保的技术理念。

背景技术

传统玩具电动车需要电池供电，由此可带来环境污染，难以持续利用以及接触式供电的接点随着时间的增长老化而导致的接触不良。如何在电能高效利用的基础上，取代电池，减少电线等电器元件的连接成为智能循迹电动车设计的一个重要应用难题。

智能循迹玩具电动车它所对应的主要使用群体是儿童，而如何发明一种既能实现行进轨迹的智能化，又能够可持续工作，并且操作灵活、结构轻便的玩具电动车势在必行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在智能循迹的基础上，基于无接触电能传输技术实现对玩具电动车的无接触供电，操作简便，节能环保。

本发明采用的技术方案是：直流稳压电源(装有一次整流电路(2))，发射装置(3)(包括可智能循迹的线圈(4))，电动车(载有接收装置(5)和二次整流电路(6))。

发射装置(3)包括两个MOSFET，它们可以交替导通，为后面的LC谐振电路创造交流电流；C1为谐振电容；L1为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。

接收装置(5)由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路(6)变成直流电供给给电动车。

本发明需要使用家庭普通照明电源，可实现绕直径为2m的循道线圈智能行驶，还可以在方圆5m的范围内自由跑动。在车身装有无线接收装置时，可实现对玩具电动车的远距离遥控。

附图说明

图1是本发明的整体结构框图；

图2是直流稳压电源的电路原理图(一次整流电路)；

图3是发射装置的电路原理图；

图4是发射线圈(智能循迹线圈)；

图5是接收装置的电路原理图；

图6是安装在电动车底盘下的二次整流电路的原理图；

其中：

C1：发射端谐振电容    L1：发射端谐振电感

C2：接收端谐振电容    L2：接收端谐振电感

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明的智能循迹电动车作出详细说明。

如图1所示，将220v的交流电接入直流稳压电源(2)，经过整流降压实现12v的直流输出给发射装置(3)，在发射装置中经过高频逆变成交流电压信号，加载到补偿后的松耦合变压器的原边(循道线圈(4))，与装载到电动车底盘下的接收线圈(5)实现谐振耦合，从而将电能供给给电动车，电动车就可以沿着循道线圈自动行驶。

如图2所示，220v交流电经过变压器降压送到一个由4个二极管组成的整流桥，再经过LM7812稳压芯片，输出为12v直流电。

如图3所示，12v的直流电送给两给MOSFET，它们可以交替导通，产生交流电流，输出到后面的LC谐振电路，C1为谐振电容；L1为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。

如图4所示，是一个直径为2m，内径为5mm的铜环，它既可以作为高频电磁波的发射线圈又可以作为玩具电动车的循道路径。

如图5所示，由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路变成直流电供给给电动车。

如图6所示，是一个安装在电动车底盘下的二次整流桥电路。

在需要玩具电动车工作时只需连接220v电源，接通整个发射装置就可以实现电动车的智能行驶。通过无线遥控还可以对电动车进行自由操作。