[发明专利]一种分时复用的无线能量传输系统

说明书

本发明提供一种分时复用的无线能量传输系统，包括依次连接的电源、降压电路、MCU微控制单元、驱动电路、和若干并联连接的DC‑AC逆变电路，每个所述DC‑AC逆变电路分别连接一个无线能量传输模块和设备。所述MCU微控制单元根据所述电源的输入信号的电平高低控制驱动电路分时分别控制所有所述逆变电路，以及与逆变电路连接的无线能量传输模块和设备，实现无线能量传输系统的分时复用。与现有技术相比，该发明同时具备功率和通讯功能，能够实现同一信号同时加载多对线圈，一个信号同时加载多对传能线圈的通讯信息，且能够有效提高无线能量传输系统的效率和利用率。

技术领域

本发明涉及无线能量传输技术领域，尤其是涉及一种分时复用的无线能量传输系统。

背景技术

电子产品的总体趋势表明，无线充电在消费类电子设备中被广泛采用，这是由于无线充电系统提供的便利性所带来的好处。随着市场需求的增加，研发无线充电等突破性充电技术的需求日益提高。同时，随着应用场景的多元化，传统的接触式充电方案难以满足越来越多种类电子产品充电的要求。传统触片技术要求在充电时具有较高的对位精度，并且对于潮湿、腐蚀环境和危险气体环境都难以兼容，此外随着各类充电产品需求充电功率不断增大，充电电流不断上升，接触打火也将引入巨大的安全隐患。无线充电技术现今已趋于发展成熟，且在越来越多的场合下得到应用，正在不断改变人们的生活和生产方式。对于各种电子产品充电场景，无线充电技术可以提供较大的自由度、全密封的充电过程以及安全可控的磁场环境，较好的解决了上述问题。

在无线电能传输系统的发展中出现了几种主流的无线充电标准，其中，最初的无线充电方案直接通过线圈产生交变电场耦合感应，即属于无线充电联盟WPC的Qi标准，Qi采用了最为主流的电磁感应技术。Qi无线充电技术为当今领先的充电技术，但其缺点也十分突出：

(1)每个接收器必须有一个对应的发射器；

(2)为了能正常工作并最大化电力传输，两个线圈间允许的传输距离非常近(不超过10mm)；

(3)接收器必须位于相对于发射器的特定位置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提出一种分时复用的无线能量传输系统，该发明同时具备功率和通讯功能，能够实现同一信号同时加载多对线圈，一个信号同时加载多对传能线圈的通讯信息，且能够有效提高无线能量传输系统的效率和利用率。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种分时复用的无线能量传输系统，包括依次连接的电源、降压电路、MCU微控制单元、驱动电路和若干并联连接的DC-AC逆变电路，每个所述DC-AC逆变电路分别连接一个无线能量传输模块和设备；

所述MCU微控制单元根据所述电源的输入信号的电平高低控制驱动电路分时分别控制所有所述DC-AC逆变电路，以及与DC-AC逆变电路连接的无线能量传输模块和设备，实现无线能量传输系统的分时复用。

优选地，每个所述无线能量传输模块包括依次设置的发射端非谐振线圈、发射端谐振线圈和接收端谐振线圈，所述发射端非谐振线圈的一端连接一个DC-AC逆变电路，所述发射端非谐振线圈的另一端与所述发射端谐振线圈耦合，所述发射端谐振线圈与所述接收端谐振线圈共振实现无线能量传输。

优选地，所述发射端非谐振线圈包括第一输出端子、第一输入端子以及连接于所述第一输出端子和所述第一输入端子之间的第一绕线部，第一绕线部采用0.1*40股的利兹线绕制3匝形成双层圆形线圈。

优选地，所述发射端非谐振线圈的外直径尺寸为40mm。

优选地，所述发射端谐振线圈包括第二输出端子、第二输入端子以及连接于所述第二输出端子和所述第二输入端子之间的第二绕线部，第二绕线部采用0.1*40股的利兹线绕制10匝形成双层圆形线圈。