[实用新型]一种基于无线电能传输的无线充电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动电子产品的充电，具体地指一种基于无线电能传输的无线充电装置，尤其适用于工作环境恶劣的野外环境数据采集设备。

背景技术

许多使用极为方便的便携式移动产品，都要不定期地与电网连接进行充电，因此在产品设计上不得不设置各种插口和连接线缆。对于工作环境较恶劣的野外环境数据采集设备，这样就很难实现具有防水性能的密封工艺，而且多种产品的个性化插口和线缆使得不同产品的充电器很难通用。只有彻底解决这些问题，野外环境数据采集设备才能够获得真正的自由，也易于实现其密封和防水。这个目标必须要求能量也像信息一样实现无线传输。

能量的传送和信号的传输要求显然不同，后者要求其内容的完整和真实，不太要求效率，而前者要求的是功率和效率。虽然能量无线传送的想法早已有之，但因为一直无法突破效率这个瓶颈，使其一直不能进入实用领域。

虽然近几年的电子展上总有新的无线产品面世，上述瓶颈仍然没有实质性的突破。如果对能量无线传送的距离没有严格要求，比如在数厘米（下文称微距）范围内，其传送效率就很容易提高到满意的程度。然而现有无线充电装置的结构相对复杂，难以形成商业化推广应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种基于无线电能传输的无线充电装置，能够利用简单的电路结构实现微距下的无线充电，从而使野外环境数据采集设备等移动电子产品可以取消各种插口和充电线缆，实现防水密封结构，同时摆脱了需携带多个充电器的不便，实现了良好的通用性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种基于无线电能传输的无线充电装置，包括电能发射部分和电能接收部分，其特别之处在于，所述电能发射部分包括依次设置的：

电源管理模块，用于提供直流电；

振荡源模块，用于将直流电转换成高频交流电；

功放单元，用于高频交流电的功率放大；

以及发射单元；

所述电能接收部分包括：

接收单元，与所述发射单元相配置，用于通过互感耦合实现能量接收；

能量转换单元，与接收单元相连，用于将高频交流电转换成直流电；

控制单元，与能量转换单元相连，用于控制能量转换单元输出电压和电流的大小；

充电电池，与能量转换单元相连，用于实现其直流充电。

上述技术方案中，所述电能发射部分包括xkt-408芯片和T5336芯片；所述电源管理模块为直流稳压电源，直流稳压电源的正极与xkt-408芯片的引脚8相连；电阻R1的两端分别与xkt-408芯片的引脚1和引脚2相连，构成振荡源模块；电容C1的一端与xkt-408芯片的引脚1相连，另一端与xkt-408芯片的引脚3和引脚7相连；xkt-408芯片的引脚4接地，xkt-408芯片的引脚6与T5336芯片的引脚2相连；电容C2的一端与直流稳压电源的正极相连，另一端与T5336芯片的引脚1相连并接地；T5336芯片的引脚3和引脚4相连；电容C3、电容C4和电感L1并联后，其一端与直流稳压电源的正极相连，另一端与T5336芯片的引脚7和引脚8相连；T5336芯片构成功放单元，电感L1构成发射单元。

上述技术方案中，所述电能接收部分包括td1583芯片，构成能量转换模块；所述接收单元为电感L3，电感L3的一端与td1583芯片的引脚2相连，另一端与td1583芯片的引脚4相连并接地；肖特基二极管D1的正极与td1583芯片的引脚3相连，负极接地；td1583芯片的引脚4和引脚5之间连有电阻R2，td1583芯片的引脚3和引脚5之间依次连有电感L2和电阻R3，电阻R2和电阻R3构成控制单元；电阻R3与电容C6并联，其两端用于直流输出，与充电电池相连。

进一步地，所述电感L3两端并联有电容C5，用于增大互感耦合接收效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：能够将直流电转换成高频交流电，然后通过没有任何有线连接的原、副线圈之间的互感耦合实现电能的无线馈送，在接收部分将接收到的高频交流电转换成直流电对电池进行充电，从而取消了移动电子产品的插口和充电线缆，并可为多种移动设备提供微距充电；xkt-408芯片的选用，仅需配合极少的外部元件就可构成高可靠性的无线电能发射器，使得整个充电装置结构简单、体积小；精确的原、副线圈耦合电路，配合xkt-408芯片使整个充电装置的能量转换效率可达70%以上。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构暨工作原理框图；

图2为图1中电能发射部分的电路图；