本發(fā)明屬于無線供電領(lǐng)域，特別涉及一種廚柜無線供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會不斷進步，生活水平快速提高，大家越來越追求高質(zhì)量、方便、快捷的生活方式，各家各戶的廚房里盡是各種各樣的家用電器，如：電飯煲、微波爐、熱水壺、烤箱、電炒鍋、咖啡機等。然而，我們現(xiàn)在使用的電器基本都是采用傳統(tǒng)的有線供電方式進行供電。難免會遇見幾種電器同時使用的時候，這樣不僅會因功率過大導(dǎo)致插排損壞，而且容易引起火災(zāi)，手上沾水的時候插拔插頭更容易造成觸電的危險，廚柜上的電線也會顯得很凌亂。盡管我們買回來的是高檔的廚柜，名牌的電器，也會因為這些凌亂的電線以及這些潛在的危險使其失去了原本應(yīng)有的高貴。

傳統(tǒng)有線供電方式，能量轉(zhuǎn)換效率僅為70％，電能利用率較低。所以，本領(lǐng)域急需一種新的科學(xué)技術(shù)來解決這一現(xiàn)狀。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種操作簡單、安全性高、工作效率高、工作范圍廣的智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣設(shè)計的：

智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)，其特征在于：包括無線供電發(fā)射系統(tǒng)與無線供電接收系統(tǒng)；所述的無線供電發(fā)射系統(tǒng)包括廚柜臺面、非輻射磁耦合面板、廚柜底板、驅(qū)動殼體、入線插座與走線槽；所述的廚柜臺面位于無線供電發(fā)射系統(tǒng)頂端，位于非輻射磁耦合面板頂部；所述的非輻射磁耦合面板鑲嵌于廚柜臺面，非輻射磁耦合面板內(nèi)部含有三個驅(qū)動線圈以及三個諧振器，非輻射耦合面板設(shè)置有一路走線槽；所述的三個諧振器分別與對應(yīng)的三個驅(qū)動線圈貼合；所述的廚柜底板位于非輻射磁耦合面板底部，廚柜底板設(shè)置有驅(qū)動殼體；所述的驅(qū)動殼 體內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動電路，驅(qū)動殼體設(shè)置有入線插座；所述的驅(qū)動電路與入線插座連接，驅(qū)動電路通過走線槽與非輻射磁耦合面板連接；

所述的無線供電接收系統(tǒng)有兩種：接收系統(tǒng)Ⅰ與接收系統(tǒng)Ⅱ；所述的接收系統(tǒng)Ⅰ包括無線供電發(fā)射模塊、接收系統(tǒng)Ⅰ的接收模塊，接收系統(tǒng)Ⅰ用于功率為2000W以下的用電器上，包括接收電感線圈、接收電路；所述的電感線圈與接收電路連接，電感線圈與接收電路位于用電器底部，電感線圈與接收電路貼合在用電器底座頂部；所述的接收電路的輸出端通過走線槽與用電器的供電輸入端連接；

所述的接收系統(tǒng)Ⅱ包括無線供電發(fā)射模塊、接收系統(tǒng)Ⅱ的接收模塊，接收系統(tǒng)Ⅱ用于功率為2000W以上的用電器上，包括電磁諧振發(fā)熱磁阻；所述的電磁諧振發(fā)熱磁阻由鐵磁材料和非鐵磁材料薄層交替疊合而成，電磁諧振發(fā)熱磁阻共有三層，上下兩層為鐵磁材料，中間夾層為非鐵磁材料，電磁諧振發(fā)熱磁阻位于用電器底部，電磁諧振發(fā)熱磁阻貼合在用電器底座頂部。

所述的驅(qū)動電路包括輸入單元、EMI濾波器、橋式整流電路、功率因數(shù)控制電路、振蕩電路、功率放大器、諧振濾波輸出電路、無線供電發(fā)射模塊、驅(qū)動線圈以及微處理控制電路。

所述的輸入單元、EMI濾波器、橋式整流電路、功率因數(shù)控制電路、振蕩電路、功率放大器、諧振濾波輸出電路、無線供電發(fā)射模塊、驅(qū)動線圈以及微處理控制電路依次循環(huán)連接；所述的諧振濾波輸出電路與微處理控制電路連接。

通過上述設(shè)計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：

1、本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)可實現(xiàn)同時對多個廚房家用電器的無線供電，沒有多余的布線，操作簡單，使用方便，簡潔美觀，只需從入線插座引進市電即可。

2、本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)解決了廚房大功率家用電器同時使用引發(fā)的安全問題，避免了人們在使用過程中因手上沾水時插拔插頭導(dǎo)致的觸電問題。

3、本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)整個廚柜包括一個發(fā)射系統(tǒng)：由驅(qū)動殼體和非輻射磁耦合面板組成，可同時對三種廚房大功率家用電器進 行供電，可供應(yīng)最大功率為4000W；兩種接收系統(tǒng)，三種家用電器同時工作時，電能傳輸效率為85％～90％，接收距離為40cm～50cm。整體系統(tǒng)工作效率高，工作范圍廣，適合多種場合的需要。

附圖說明

下面結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明：

圖1為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的三維立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的接收系統(tǒng)Ⅰ的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的接收系統(tǒng)Ⅰ的結(jié)構(gòu)框圖。

圖5為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的工作模塊結(jié)構(gòu)示意圖Ⅰ。

圖6為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的接收系統(tǒng)Ⅱ的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的接收系統(tǒng)Ⅱ的結(jié)構(gòu)框圖。

圖8為本發(fā)明智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的工作模塊結(jié)構(gòu)示意圖Ⅱ。

圖中1為廚柜臺面、2為非輻射磁耦合面板、3為廚柜底板、4為驅(qū)動殼體、5為入線插座、6為走線槽、7為用電器、8為接收線圈、9為接收電路、10為用電器底座、11為無線供電發(fā)射模塊、12為接收系統(tǒng)Ⅰ的接收模塊、13為電磁諧振發(fā)熱磁阻、14為接收系統(tǒng)Ⅱ的接收模塊。

具體實施方式

如圖所示的智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)，其特征在于：包括無線供電發(fā)射系統(tǒng)與無線供電接收系統(tǒng)；所述的無線供電發(fā)射系統(tǒng)包括廚柜臺面1、非輻 射磁耦合面板2、廚柜底板3、驅(qū)動殼體4、入線插座5與走線槽6；所述的廚柜臺面1位于無線供電發(fā)射系統(tǒng)頂端，位于非輻射磁耦合面板2頂部；所述的非輻射磁耦合面板2鑲嵌于廚柜臺面1，非輻射磁耦合面板2內(nèi)部含有三個驅(qū)動線圈以及三個諧振器，非輻射耦合面板2設(shè)置有一路走線槽6；所述的三個諧振器分別與對應(yīng)的三個驅(qū)動線圈貼合；所述的廚柜底板3位于非輻射磁耦合面板2底部，廚柜底板3設(shè)置有驅(qū)動殼體4；所述的驅(qū)動殼體4內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動電路，驅(qū)動殼體4設(shè)置有入線插座5；所述的驅(qū)動電路與入線插座5連接，驅(qū)動電路通過走線槽6與非輻射磁耦合面板2連接；

所述的無線供電接收系統(tǒng)有兩種：接收系統(tǒng)Ⅰ與接收系統(tǒng)Ⅱ；所述的接收系統(tǒng)Ⅰ包括無線供電發(fā)射模塊11、接收系統(tǒng)Ⅰ的接收模塊12，接收系統(tǒng)Ⅰ用于功率為2000W以下的用電器7上，包括接收電感線圈8、接收電路9；所述的電感線圈8與接收電路9連接，電感線圈8與接收電路9位于用電器7底部，電感線圈8與接收電路9貼合在用電器底座10頂部；所述的接收電路9的輸出端通過走線槽6與用電器7的供電輸入端連接；

所述的接收系統(tǒng)Ⅱ包括無線供電發(fā)射模塊11、接收系統(tǒng)Ⅱ的接收模塊14，接收系統(tǒng)Ⅱ用于功率為2000W以上的用電器7上，包括電磁諧振發(fā)熱磁阻13；所述的電磁諧振發(fā)熱磁阻13由鐵磁材料和非鐵磁材料薄層交替疊合而成，電磁諧振發(fā)熱磁阻13共有三層，上下兩層為鐵磁材料，中間夾層為非鐵磁材料，電磁諧振發(fā)熱磁阻13位于用電器7底部，電磁諧振發(fā)熱磁阻13貼合在用電器底座10頂部。

所述的驅(qū)動電路包括輸入單元、EMI濾波器、橋式整流電路、功率因數(shù)控制電路、振蕩電路、功率放大器、諧振濾波輸出電路、無線供電發(fā)射模塊、驅(qū)動線圈以及微處理控制電路。

所述的輸入單元、EMI濾波器、橋式整流電路、功率因數(shù)控制電路、振蕩電路、功率放大器、諧振濾波輸出電路、無線供電發(fā)射模塊、驅(qū)動線圈以及微處理控制電路依次循環(huán)連接；所述的諧振濾波輸出電路與微處理控制電路連接。

如圖1所示的智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)的驅(qū)動部分，包括兩部分：驅(qū)動殼體4和諧振部分。驅(qū)動殼體4內(nèi)部含一驅(qū)動電路，尺寸較小容易安裝， 驅(qū)動殼體4外部安裝電源插頭，可直接連接市電；諧振部分含有三個驅(qū)動線圈以及三個諧振器，每個諧振器分別與相應(yīng)的驅(qū)動線圈緊密貼合，諧振部分通過走線槽與驅(qū)動殼體相連接。在廚柜臺面1上與諧振線圈相對應(yīng)的三個位置上放家用電器，通電后便可使用，此無線供電系統(tǒng)可同時對三種家用電器進行供電，最大可提供4000W的功率，供電最遠(yuǎn)距離達50cm，用電器可移動范圍上下左右均為2cm。此套無線供電系統(tǒng)電能利用率高，自動識別外界的用電設(shè)備，空載時幾乎沒有能量發(fā)出，能量屬于閉合狀態(tài)，隨著用電設(shè)備增加，發(fā)射出的能量也隨之增加，當(dāng)用電器7無需用電時，系統(tǒng)自動進入休眠狀態(tài)，三種大功率家用電器同時使用時最高電能轉(zhuǎn)換效率可達90％。通電后靜態(tài)損耗功率為10W。

如圖2所示，智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電系統(tǒng)中的驅(qū)動電路由輸入單元、EMI濾波器、全橋濾波電路、功率因數(shù)控制電路、振蕩器、功率放大器、整流濾波輸出電路、無線供電發(fā)射模塊、驅(qū)動電感線圈以及微處理控制電路構(gòu)成。其中由入線插座5引進的市電，進入輸入單元，經(jīng)過EMI濾波器、全橋濾波電路之后得到直流電，之后進入功率因數(shù)控制電路，提高輸入端功率因數(shù)，此后得到的直流電經(jīng)振蕩器振蕩，產(chǎn)生所需振蕩頻率后再進入功率放大器，對其功率進行放大處理，之后經(jīng)過整流濾波后的電壓進入無線供電發(fā)射模塊，驅(qū)動線圈工作。其中微處理器控制電路對功率放大器放大的功率以及驅(qū)動線圈的溫度進行檢測，起到過載保護和高溫保護的作用。如果經(jīng)放大器放大的功率過大，或者驅(qū)動線圈溫度過高則微處理控制電路將反饋到輸入端停止輸入，自動斷開。

如圖3、4、5所示，對2000W以下的家用電器進行供電時采用這種非輻射電磁共振技術(shù)。圖中11為智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電發(fā)射模塊，圖中12為智能廚柜(廚房工作臺面)無線供電接收模塊。對無線供電發(fā)射模塊11進行供電后，驅(qū)動電路產(chǎn)生頻率為800KHZ-1MHZ的高頻電磁波，使驅(qū)動線圈處于諧振狀態(tài)，此時，驅(qū)動電路與驅(qū)動線圈達到共振狀態(tài)，驅(qū)動線圈具有最大的能量傳輸能力，接收系統(tǒng)Ⅰ的接收模塊12中的接收線圈8會通過磁共振低損耗的接收到最大的能量，通過整流濾波電路輸出直流，給家用電器供電。磁共振中的磁場是閉合的，會自動識別用電器，空載時，靜態(tài)功耗在10W左右，隨著用電器7的增多，發(fā)射的能量也會相應(yīng)的增加，超負(fù)荷時發(fā)射模塊會通過微處理控制器自動識別后自動斷開，起到保護作用。

圖中AC為交流市電，經(jīng)過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流DC，驅(qū)動無線供電系統(tǒng)發(fā)射線圈，產(chǎn)生交流電壓AC，通過非輻射電磁共振原理，在接收端接收線圈8兩端產(chǎn)生交流電壓AC，經(jīng)整流濾波后，轉(zhuǎn)換成直流電壓DC，給家用電器供電。

如圖6、7、8所示，對2000W以上的家用電器進行供電時采用諧振磁阻技術(shù)。對無線供電發(fā)射模塊11進行供電后，驅(qū)動線圈8發(fā)出頻率為800KHZ-1MHZ的高頻電磁波，采用非輻射電磁諧振磁阻技術(shù)，在電感磁飽和后利用磁阻產(chǎn)熱，將磁能直接轉(zhuǎn)化為熱能，給家用電器供熱，縮減了能量轉(zhuǎn)化過程，減少了能量在相互轉(zhuǎn)化過程中的損失。

圖中AC為交流市電，經(jīng)過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流DC，驅(qū)動無線供電系統(tǒng)發(fā)射線圈，產(chǎn)生交流電壓AC，通過非輻射電磁諧振發(fā)熱磁阻原理，接收端接收到交流電壓AC，同時磁阻材料直接給家用電器供熱。

本發(fā)明中的工作頻率是經(jīng)過理論推理與多次試驗，最終驗證出的最佳諧振頻率范圍。本發(fā)明發(fā)射端采用獨特的電磁諧振體裝置，接收端分別采用非輻射電磁共振以及諧振磁阻技術(shù)，實現(xiàn)了對多個廚房大功率家用電器同時無線供電的功能，并通過其傳輸過程中的低損耗特性，極大的提高了電能的傳輸效率和傳輸距離。