電磁耦合無線輸電裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電磁耦合無線輸電裝置及方法，解決了Qi標準需要通信協(xié)議的缺點。裝置部分主要由放大電路1、輸入線圈2和輸出線圈3組成的基礎(chǔ)振蕩電路和主要由接收線圈4和回饋線圈5組成的控制網(wǎng)絡(luò)兩部分組成，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)無導線連接。基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)不存在強的電磁耦合時處于待機狀態(tài)，存在時處于振蕩狀態(tài)。不需要輸電時，控制網(wǎng)絡(luò)遠離基礎(chǔ)振蕩電路，或和斷開接收線圈4和回饋線圈5之間的連接，或和短路接收線圈4或和回饋線圈5的兩端；需要輸電時，控制網(wǎng)絡(luò)靠近基礎(chǔ)振蕩電路，或和閉合接收線圈4和回饋線圈5之間的連接，或和開路接收線圈4或和回饋線圈5的兩端。廣泛應(yīng)用于汽車、手機和電器的線輸充電和輸電領(lǐng)域。
【專利說明】
電磁耦合無線輸電裝置及方法
一 ■
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于無線輸電領(lǐng)域，特別涉及電磁耦合無線輸電裝置及方法。
二.【背景技術(shù)】
[0002]無線輸電的提出最早要追溯到1889年物理學家尼古拉-特斯拉，無論不同的無線輸電技術(shù)的差別有多大，它們背后的原理就是我們熟知的電磁耦合現(xiàn)象，具體來說就是利用變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，再利用變化的磁場產(chǎn)生電場，從而產(chǎn)生電流為設(shè)備輸電。
[0003]我們都知道一根通電導線周圍產(chǎn)生的磁場的方向垂直于電流方向，而且通常情況下是非常微弱的，但是如果將導線繞成圓形或者螺旋形的話，相同方向的磁場便會疊加，從而形成較強的磁場。其實無線輸電的原理就類似于我們生活中常見的變壓器，都是利用一個線圈中的電流在另一個線圈中產(chǎn)生電流。但區(qū)別于變壓器通過鐵芯傳導磁場的方式，無線輸電設(shè)備中的感應(yīng)線圈經(jīng)過了一些特殊的調(diào)整，是以空氣為介質(zhì)傳導磁場的，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。同時，和聲音的共振一樣，兩個線圈感應(yīng)也需要設(shè)置一個共振頻率，使接收線圈和輸出線圈的頻率一致，從而在輸出線圈電流很小的情況下，也能在接收線圈中產(chǎn)生足夠強的感應(yīng)電流。
[0004]無線輸電技術(shù)基本有三種方式，分別是電磁耦合、無線電波以及共振作用，在此基礎(chǔ)上，無線輸電目前有三個比較成熟的聯(lián)盟標準:Qi標準、PMA標準和A4WP標準。由于目前無線輸電主要應(yīng)用于電池充電，因此普遍將無線輸電稱為無線充電。
[0005]目前還沒有采用A4WP技術(shù)的設(shè)備上市，所以三種方式中，哪個技術(shù)更優(yōu)秀還不得而知。對于普通用戶來說，設(shè)備兼容性和效率才是他們最關(guān)心的兩個因素，從這個角度來說，Qi和PMA略有優(yōu)勢;而對咖啡廳之類公共場合來說，能夠為多個設(shè)備同時輸電的A4WP無線輸電技術(shù)顯然更為實用。不過，最有可能決定誰能勝出的因素還是這三種標準的應(yīng)用率，而在這方面，有著多家合作伙伴和一百多款上市設(shè)備的Qi遙遙領(lǐng)先。
[0006]三種無線輸電技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的是Qi無線充電標準，Qi是由無線電源聯(lián)盟(Wireless Power Consortium，簡稱WPC)提出的標準，具有便攜性和通用性兩大特征。WPC是全球首個推動無線輸電技術(shù)的標準化組織，也是目前世界上最大的無線輸電標準組織，其成員包括來自15個不同國家的137個合作伙伴，包括HTC、諾基亞LG、摩托羅拉、三星等，并已有一百多款搭載Qi技術(shù)的設(shè)備上市。Qi基于電磁耦合原理進行輸電，這個系統(tǒng)由發(fā)射器線圈和接收器線圈組成，兩個線圈共同構(gòu)成一個電磁耦合感應(yīng)器。發(fā)射器線圈所攜帶的交流電生成磁場，并通過感應(yīng)使接收器線圈產(chǎn)生電壓。
[0007]Qi采用了較小的感應(yīng)線圈，從而能夠很容易地在較高頻率下傳輸電能。Qi現(xiàn)階段只能為5W以下的電子產(chǎn)品提供無線輸電，比如智能手機、平板電腦、相機等等。供電效率也僅有50.2%，相較常用的直流電源適配器72%的平均效率相差甚遠，但在無線輸電技術(shù)來說已經(jīng)相當可觀。而在遠景計劃中，WPC計劃將Qi輸電站植入到家庭、汽車、火車等各個公共場所。不過其缺點也很明顯，那就是需要發(fā)射器和接收器之間的通信協(xié)議。
[0008]Qi無線充電通信協(xié)議采用的是backscatter調(diào)制方式，簡單來說就是一種負載調(diào)制方式，類似于RFID的原理。并且無線充電過程主要是由Power Receiver(—般指手機)控制，而Power Transmitter(充電板)是被動接受請求并處理。
[0009]Qi無線充電通信流程如下:
[0010]I)將手機放在充電板上。
[0011]2)充電板根據(jù)發(fā)送側(cè)線圈的電容變化探測到有物體放在了充電板上。
[0012]3)充電板使用電力信號到初級線圈上作為ping消息，并等待超時，如果超時就說明是異物放置在了充電板上，這時充電板撤銷電力供應(yīng)，這個過程也叫F0D，即異物檢測;如果沒有超時，就進入下一步。
[0013]4)手機檢測到次級線圈感應(yīng)了電壓信號，就發(fā)送Signal Strength消息(主要內(nèi)容是初級線圈和次級線圈的耦合程度，也就是放的位置正不正)。
[0014]5)充電板檢測到Signal Strength消息，取消超時，進入ID&Configurat1n階段，等待手機發(fā)送這兩種消息。
[0015]6)手機發(fā)送ID消息(包括VID和產(chǎn)品序列號)，發(fā)送Configurat 1n消息(主要是整流電路需要輸出的最大功率Max Power = UDo
[00? 0] 7)充電板根據(jù)接受的Conf i gurat i on消息調(diào)整初級線圈相應(yīng)的參數(shù)，并調(diào)整初級線圈震蕩頻率開始發(fā)送正常的電力。
[0017]8)在充電過程中充電板還接受手機發(fā)送的Charge Status和Control Error等消息，譬如手機的電池充滿了，手機發(fā)送充電完成消息，充電板接收到消息就停止充電。
[0018]Qi無線充電標準引入的無線充電通信協(xié)議，是保證Qi無線充電標準順利實施的必要條件，不可缺少。一旦去掉Qi無線充電通信協(xié)議，充電板不知道手機、平板電腦、相機等是否在充電板上，不知道什么時候開始輸電，也不知道電池是否充滿，什么時候停止輸電。
[0019]Qi無線充電標準引入的無線充電通信協(xié)議，需要在充電板和手機上添加無線充電通信協(xié)議的芯片，這增加了無線充電設(shè)備的復(fù)雜性，使無線充電設(shè)備的可靠性下降，同時增加了體積、功耗和成本，并且由于不同廠家的無線充電通信協(xié)議的差異，降低了無線充電設(shè)備的兼容性。
[0020]同時，Qi無線充電標準中兩個線圈感應(yīng)需要設(shè)置一個共振頻率，使接收線圈和輸出線圈的頻率一致，從而在輸出線圈電流很小的情況下，也能在接收線圈中產(chǎn)生足夠強的感應(yīng)電流，增加傳輸距離，提高傳輸效率。但是，要使兩個線圈的諧振頻率完全一致，存在生產(chǎn)上的困難。即使生產(chǎn)上解決了兩個線圈的諧振頻率完全一致，隨著時間的推移，諧振頻率也會漂移，并且會以不同的速率和方向變化?，F(xiàn)在有的公司已經(jīng)注意到這個問題，提出掃頻輸電方案來保證兩個線圈的諧振。這回進一步增加Qi無線充電標準的復(fù)雜性、體積、功耗和成本。
[0021]如果能夠去掉無線充電通信協(xié)議，始終保持兩個線圈的共振，可以大大減小無線充電設(shè)備的復(fù)雜性，提高傳輸距離、傳輸效率和可靠性，減小無線充電設(shè)備的體積、功耗和成本，消除不同廠家的無線充電通信協(xié)議的差異，提高兼容性，讓無線輸電真正廣泛應(yīng)用于人們的日常生活，帶來一個沒有插頭和插板的世界。
[0022]本發(fā)明提供的電磁耦合無線輸電裝置及方法，正是為了解決這個技術(shù)難題。
三.
【發(fā)明內(nèi)容】
[0023]本發(fā)明的目的是提供一種電磁耦合無線輸電裝置及方法，當接收器遠離發(fā)射器時，自動停止輸電，進入待機狀態(tài)，當接收器靠近發(fā)射器時，自動為接收器輸電，充電結(jié)束停止輸電，無需通信協(xié)議，輸電過程保持線圈的諧振。這樣就能夠克服Qi無線充電標準的上述缺點，提高了傳輸距離、傳輸效率、可靠性、通用性和兼容性，減小了無線充電設(shè)備的復(fù)雜性、體積、功耗和成本，擴大了無線輸電應(yīng)用范圍。
[0024]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種電磁耦合無線輸電裝置及方法，電磁耦合無線輸電裝置主要由基礎(chǔ)振蕩電路(相當于發(fā)射器)和控制網(wǎng)絡(luò)(相當于接收器)兩部分組成，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)無導線連接，通過基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)相互之間的電磁耦合的強弱，控制電磁耦合無線輸電裝置的反饋幅度或和相位，讓電磁耦合無線輸電裝置處于待機狀態(tài)或振蕩狀態(tài)(輸電狀態(tài))。電磁耦合無線輸電裝置組成示意圖見圖1。
[0025]電磁耦合無線輸電裝置各個部分的組成如下:
[0026]I)電磁耦合無線輸電裝置主要由基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)兩部分組成，基礎(chǔ)振蕩電路部分主要由放大電路1、輸入線圈2和輸出線圈3組成，控制網(wǎng)絡(luò)部分主要由接收線圈4和回饋線圈5組成。
[0027]2)基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)可以包含附屬元器件，如電源、導線、負載、電容、選頻網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)幅電路、開關(guān)、集成電路、二極管等有源和無源元器件；
[0028]3)放大電路I是主要由有源元器件組成的同相或反相放大電路，放大電路I在工作頻段上具有放大能力，滿足放大倍數(shù)、功率、頻率、工作電壓等要求；
[0029]4)輸入線圈2、輸出線圈3、接收線圈4和回饋線圈5是主要由導線或印刷線路工藝制作的電感線圈，可以包含諧振電容，形成LC諧振回路，還可以包含其他附屬元器件，如磁性元器件等。
[0030]電磁耦合無線輸電裝置各個部分的連接如下:
[0031]I)基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)無導線連接；
[0032]2)基礎(chǔ)振蕩電路中，放大電路I的輸入端與輸入線圈2連接，放大電路I的輸出端與輸出線圈3連接；
[0033]3)控制網(wǎng)絡(luò)中，接收線圈4和回饋線圈5連接。
[0034]電磁耦合無線輸電裝置各個部分的相對位置如下:
[0035]I)基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4和基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5在需要時可以充分靠近并能夠產(chǎn)生強的電磁耦合;或者一直充分靠近，在需要時能夠產(chǎn)生強的電磁耦合。
[0036]2)基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)，可以組合在一起，形成一體，通過控制網(wǎng)絡(luò)上的附屬開關(guān)，控制相互之間的電磁耦合的強弱；也可以分開放置，相互獨立、無約束，能夠充分靠近和遠離，通過相對位置的充分靠近和遠離，控制相互之間的電磁耦合的強弱。
[0037]3)控制網(wǎng)絡(luò)中，接收線圈4和回饋線圈5可以放置在一起，形成一個整體，在控制網(wǎng)絡(luò)充分靠近基礎(chǔ)振蕩電路時，讓基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4和基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5充分靠近，能夠產(chǎn)生強的電磁耦合;也可以分開放置在不同位置，在需要時通過附屬開關(guān)產(chǎn)生強的電磁耦合。
[0038]4)基礎(chǔ)振蕩電路中，放大電路1、輸入線圈2和輸出線圈3，可以放置在一起，形成一個整體;也可以分開或部分分開放置在不同位置。
[0039]電磁耦合無線輸電裝置各個部分的關(guān)系如下:
[0040]I)電磁耦合無線輸電裝置處于待機狀態(tài)時，基礎(chǔ)振蕩電路也處于待機狀態(tài)，控制網(wǎng)絡(luò)不能接收電能；電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)時，基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)作為振蕩回路的一部分，處于振蕩狀態(tài)，基礎(chǔ)振蕩電路傳輸電能，控制網(wǎng)絡(luò)接收并為負載提供電能。
[0041 ] 2)基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)之間的電磁耦合關(guān)系，主要表現(xiàn)在基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5和基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4之間的電磁耦合。當基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)之間存在強的電磁耦合時，主要表現(xiàn)在輸入線圈2與回饋線圈5和輸出線圈3與接收線圈4之間存在強的電磁耦合；當基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)之間不存在強的電磁耦合時，主要表現(xiàn)在輸入線圈2與回饋線圈5和輸出線圈3與接收線圈4之間不存在強的電磁耦合;輸入線圈2與接收線圈4和回饋線圈5與輸出線圈3之間一直處于較弱的電磁耦合；回饋線圈5與接收線圈4之間的電磁耦合對電磁耦合無線輸電裝置影響較小。
[0042]3)基礎(chǔ)振湯電路可以通過附屬的諧振電容或和選頻網(wǎng)絡(luò)，具有固定的振湯頻率Fl;也可以沒有固定的振蕩頻率，由控制網(wǎng)絡(luò)決定電磁耦合無線輸電裝置的振蕩頻率。
[0043]4)控制網(wǎng)絡(luò)可以通過添加附屬諧振電容或和選頻網(wǎng)絡(luò)，使控制網(wǎng)絡(luò)具有固定的諧振頻率F2 ；也可以沒有固定的振蕩頻率，由基礎(chǔ)振蕩電路決定電磁親合無線輸電裝置的振蕩頻率。
[0044]5)基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)都沒有固定的振蕩和諧振頻率時，電磁耦合無線輸電裝置的振蕩頻率由基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)共同決定。
[0045]從實際使用來看，當基礎(chǔ)振蕩電路具有固定的振蕩頻率和控制網(wǎng)絡(luò)具有固定的諧振頻率，并且基礎(chǔ)振蕩電路的振蕩頻率Fl和控制網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率F2接近并產(chǎn)生共振時，能夠提尚控制網(wǎng)絡(luò)控制基礎(chǔ)振湯電路的距尚和電能傳輸效率。
[0046]電磁耦合無線輸電裝置調(diào)試方法如下:
[0047]I)基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)不存在強的電磁耦合時，用電磁屏蔽的方法，屏蔽輸入線圈2和輸出線圈3相互之間電磁耦合，讓放大電路I通過輸出線圈3—輸入線圈2的反饋微弱，使得基礎(chǔ)振蕩電路自身達不到產(chǎn)生振蕩的反饋幅度，不滿足產(chǎn)生振蕩的反饋幅度條件，處于待機狀態(tài)，整個電磁耦合無線輸電裝置也處于待機狀態(tài);或者，通過交換輸入線圈2和輸出線圈3的連接端，改變反饋相位，使得輸入線圈2、輸出線圈3和放大電路I組成的基礎(chǔ)振蕩電路自身為弱的負反饋電路，處于待機狀態(tài)，整個電磁耦合無線輸電裝置也處于待機狀態(tài)。
[0048]2)基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)存在強的電磁耦合時，如果基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與輸出線圈3相互之間的電磁耦合微弱而處于待機狀態(tài)，那么通過輸出線圈3—接收線圈4—回饋線圈5—輸入線圈2的反饋通路，電磁耦合無線輸電裝置能夠達到產(chǎn)生正反饋振蕩的幅度條件，通過交換控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4和回饋線圈5的連接端，滿足產(chǎn)生正反饋振蕩的相位條件，電磁耦合無線輸電裝置產(chǎn)生正反饋振蕩；如果基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2、輸出線圈3和放大電路I組成弱的負反饋電路而處于待機狀態(tài)時，那么通過輸出線圈3—接收線圈4—回饋線圈5—輸入線圈2的反饋信號幅度，大于輸出線圈3—輸入線圈2的反饋信號幅度，疊加后反饋信號的幅度為兩者之差，相位為輸出線圈3—接收線圈4—回饋線圈5—輸入線圈2的反饋信號相位，通過交換控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4和回饋線圈5的連接端，電磁耦合無線輸電裝置能夠達到產(chǎn)生正反饋振蕩的相位和幅度條件，電磁耦合無線輸電裝置處于待機狀態(tài)。
[0049]電磁耦合無線輸電裝置存在兩種工作狀態(tài):振蕩狀態(tài)(輸電狀態(tài))和待機狀態(tài)。電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)時，基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)作為振蕩回路的一部分處于振蕩狀態(tài)，基礎(chǔ)振蕩電路傳輸電能，控制網(wǎng)絡(luò)接收并為附屬負載提供電能。電磁親合無線輸電裝置處于待機狀態(tài)時，基礎(chǔ)振蕩電路也處于待機狀態(tài)，只消耗微小的電能，控制網(wǎng)絡(luò)不為附屬負載提供電能。
[0050]電磁耦合無線輸電裝置的使用方法，就是通過基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)相互之間的電磁耦合的強弱控制電磁耦合無線輸電裝置，使得電磁耦合無線輸電裝置在振蕩狀態(tài)和待機狀態(tài)兩種工作狀態(tài)中轉(zhuǎn)換。電磁耦合無線輸電裝置的使用方法有位移控制法和開關(guān)控制法兩種方法。
[0051]I)電磁耦合無線輸電裝置的位移控制法:通過控制網(wǎng)絡(luò)和或基礎(chǔ)振蕩電路的相對位置的充分靠近和遠離，改變基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)相互之間的電磁耦合的強弱，控制電磁耦合無線輸電裝置的工作狀態(tài)。
[0052]當不需要輸電時，控制網(wǎng)絡(luò)充分遠離基礎(chǔ)振蕩電路，基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4和基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5充分遠離，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)不存在強的電磁耦合，基礎(chǔ)振蕩電路自身處于待機狀態(tài)，整個電磁耦合無線輸電裝置也處于待機狀態(tài)。
[0053]當需要輸電時，控制網(wǎng)絡(luò)充分靠近基礎(chǔ)振蕩電路，基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5和基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4充分靠近，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)存在強的電磁耦合，電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)，為負載提供電能。
[0054]控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5和接收線圈4可以互換，在控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5和接收線圈4的電參數(shù)相同時，不影響使用效果，電參數(shù)不同時有一定影響。
[0055]2)電磁耦合無線輸電裝置的開關(guān)控制法:控制網(wǎng)絡(luò)附屬開關(guān)，基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5和基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4充分靠近，通過控制網(wǎng)絡(luò)附屬開關(guān)的斷開和閉合，改變基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)相互之間的電磁耦合的強弱，控制電磁耦合無線輸電裝置的工作狀態(tài)。
[0056]當不需要輸電時，通過控制網(wǎng)絡(luò)附屬開關(guān)斷開接收線圈4和回饋線圈5之間的連接，或和短路接收線圈4或和回饋線圈5的兩端而造成接收線圈4或和回饋線圈5功能喪失，使得輸出線圈3—接收線圈4—回饋線圈5—輸入線圈2的反饋回路無法形成，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)不存在強的電磁耦合，基礎(chǔ)振蕩電路處于待機狀態(tài)，電磁耦合無線輸電裝置也處于待機狀態(tài)。
[0057]當需要輸電時，通過控制網(wǎng)絡(luò)附屬開關(guān)閉合接收線圈4和回饋線圈5之間的連接，或和開路接收線圈4或和回饋線圈5的兩端，使得輸出線圈3—接收線圈4—回饋線圈5—輸入線圈2的反饋回路形成，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)存在強的電磁耦合，電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)，為負載提供電能。
[0058]電磁耦合無線輸電裝置的開關(guān)控制法，只能在基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5和基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4充分靠近的時候才能夠使用，可以和電磁耦合無線輸電裝置的位移控制法協(xié)同使用。
[0059]這種電磁耦合無線輸電裝置及方法的優(yōu)點在于:可以根據(jù)負載需要，由電磁耦合無線輸電裝置的使用方法控制其工作狀態(tài)，從待機狀態(tài)轉(zhuǎn)換成正反饋振蕩狀態(tài)，或者從正反饋振蕩狀態(tài)轉(zhuǎn)換成待機狀態(tài)，而無須控制網(wǎng)絡(luò)通過通信協(xié)議通知基礎(chǔ)振蕩電路，完全去除基礎(chǔ)振蕩電路(電能發(fā)送端)與控制網(wǎng)絡(luò)(電能接收端)之間的通信協(xié)議。并且，電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)時，基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)作為振蕩回路的一部分處于振蕩狀態(tài)，確?；A(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)處于共振狀態(tài)。大大提高傳輸距離、傳輸效率和可靠性，減小無線充電設(shè)備的復(fù)雜性、體積、功耗和成本，消除不同廠家的無線充電通信協(xié)議的差異，提高兼容性，廣泛應(yīng)用于汽車、手機和電器的線輸充電和輸電領(lǐng)域。
[0060]上述發(fā)明中，基礎(chǔ)振湯電路不受控制網(wǎng)絡(luò)影響時，基礎(chǔ)振湯電路是待機狀態(tài)，基礎(chǔ)振湯電路受控制網(wǎng)絡(luò)影響時，轉(zhuǎn)入振湯狀態(tài)。事實上，基礎(chǔ)振湯電路不受控制網(wǎng)絡(luò)影響時，可以是振蕩狀態(tài)，基礎(chǔ)振蕩電路受控制網(wǎng)絡(luò)影響時，轉(zhuǎn)入待機狀態(tài)。此時，電磁耦合無線輸電裝置各個部分的組成和各個部分的相對位置相同，電磁耦合無線輸電裝置調(diào)試方法和使用方法作適當修改，讓基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)不存在強的電磁耦合時，處于振蕩狀態(tài)，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)存在強的電磁耦合時，轉(zhuǎn)入待機狀態(tài)。
四.【附圖說明】
[0061 ]圖1是電磁耦合無線輸電裝置示意圖。
[0062]圖2是無線發(fā)熱片電路原理圖。
[0063]圖3是恒溫無線發(fā)熱片電路原理圖。
[0064]圖4是無線充電器電路原理圖。
五.【具體實施方式】
[0065]下面結(jié)合實施例，進一步說明本發(fā)明。
[0066]實施方式一:無線發(fā)熱片
[0067]無線發(fā)熱片由輸電板和發(fā)熱片組成，輸電板如手機大小，內(nèi)帶電池，發(fā)熱片為硅膠包裹的薄片。固定發(fā)熱片在需要發(fā)熱的位置，手持輸電板充分靠近發(fā)熱片，發(fā)熱片發(fā)熱，達到一定溫度后，移開輸電板。
[0068]無線發(fā)熱片電路如圖2所示。其中電阻R1、電容Cl、三極管Q和二極管D組成反向放大電路I;平面電感線圈LI為輸出線圈3;平面電感線圈L2為輸入線圈2;平面電感線圈L3為回饋線圈5;平面電感線圈L4為接收線圈4。
[0069]無線發(fā)熱片各個部分的組成如下:
[0070]I)無線發(fā)熱片的裝置部分主要由輸電板(即基礎(chǔ)振蕩電路，以下稱輸電板)和發(fā)熱片(即控制網(wǎng)絡(luò)，以下稱發(fā)熱片)兩部分組成，輸電板部分主要由放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2組成，發(fā)熱片部分主要由平面電感線圈L3和平面電感線圈L4組成；
[0071]2)輸電板附屬電池BT等，發(fā)熱片附屬發(fā)熱電阻R2和諧振電容C3等；
[0072]3)放大電路I主要由電阻Rl、電容Cl、三極管Q和二極管D等組成；
[0073]4)平面電感線圈LI和平面電感線圈L2由漆包線制作，圓形，直徑40mm，厚度2mm;平面電感線圈L3和平面電感線圈L4由印刷電路制作，圓形，直徑40_。平面電感線圈LI和平面電感線圈L2固定在直徑50mm軟磁鐵氧體片上，軟磁鐵氧體片尺寸大于平面電感線圈LI和平面電感線圈L2。平面電感線圈LI附屬諧振電容C2。
[0074]無線發(fā)熱片各個部分的連接如下:
[0075]I)輸電板與發(fā)熱片無導線連接。
[0076]2)輸電板中，放大電路I的輸入端與平面電感線圈L2連接，放大電路I的輸出端與平面電感線圈LI連接；
[0077]3)發(fā)熱片中，發(fā)熱電阻R2、諧振電容C3、平面電感線圈L3和平面電感線圈L4連接；
[0078]無線發(fā)熱片各個部分的相對位置如下:
[0079]I)輸電板與發(fā)熱片可以相對移動，相互無約束。
[0080]2)輸電板中，放大電路I放置在一塊金屬平板的一面，平面電感線圈LI和平面電感線圈L2放置在同一金屬平板的另一面;平面電感線圈LI和平面電感線圈L2圓心相距120mm，無重疊，軟磁鐵氧體片的那一面固定在金屬平板上;金屬平板、放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2形成一個整體。
[0081]3)發(fā)熱片中，發(fā)熱電阻R2和諧振電容C3放置在一塊非金屬平板的一面，平面電感線圈L3和平面電感線圈L4放置在同一非金屬平板的另一面，圓心相距120mm，無重疊。包裹娃膠，形成一個整體。
[0082]4)平面電感線圈LI與平面電感線圈L4和平面電感線圈L2與平面電感線圈L3在需要時可以充分靠近并能夠產(chǎn)生強的電磁耦合。
[0083]無線發(fā)熱片各個部分的關(guān)系如下:
[0084]I)輸電板處于待機狀態(tài)時，無線發(fā)熱片也處于待機狀態(tài)，發(fā)熱片不能接收電能發(fā)熱;無線發(fā)熱片處于振蕩狀態(tài)時，輸電板和發(fā)熱片作為振蕩回路的一部分，輸電板處于振蕩狀態(tài)，發(fā)熱片接收電能發(fā)熱。
[0085]2)輸電板和發(fā)熱片之間的電磁耦合關(guān)系，主要表現(xiàn)在輸電板的平面電感線圈L2與發(fā)熱片的平面電感線圈L3和輸電板的平面電感線圈LI與發(fā)熱片的平面電感線圈L4之間的電磁耦合。平面電感線圈L2與平面電感線圈L3和平面電感線圈LI與平面電感線圈L4之間存在強的電磁耦合時，輸電板與發(fā)熱片之間存在強的電磁耦合;平面電感線圈L2與平面電感線圈L3和平面電感線圈LI與平面電感線圈L4之間存在弱的電磁耦合時，輸電板與發(fā)熱片之間存在弱的電磁耦合;平面電感線圈L2與平面電感線圈L4和平面電感線圈L3與平面電感線圈LI之間的電磁耦合弱小;平面電感線圈L3與平面電感線圈L4之間的電磁耦合對無線發(fā)熱片影響較小。
[0086]3)通過附屬的諧振電容C2，輸電板具有固定的振蕩頻率Fl。
[0087]4)通過附屬的諧振電容C3，發(fā)熱片具有固定的諧振頻率F2。
[0088]5)發(fā)熱片的諧振頻率F2接近輸電板的振蕩頻率FI，輸電板和發(fā)熱片可以產(chǎn)生共振。
[0089]無線發(fā)熱片調(diào)試方法如下:
[0090]I)輸電板和發(fā)熱片不存在強的電磁親合時，用金屬平板屏蔽了平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合，使得平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，由放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2組成的輸電板達不到產(chǎn)生振蕩的反饋幅度，輸電板不滿足振蕩幅度條件，處于待機狀態(tài)。
[0091]2)輸電板和發(fā)熱片存在強的電磁耦合時，通過交換平面電感線圈L3和平面電感線圈L4的連接端，使得平面電感線圈L1、平面電感線圈L2、平面電感線圈L3、平面電感線圈L4和放大電路I組成的電路滿足正反饋振蕩電路的反饋相位和幅度條件，無線發(fā)熱片產(chǎn)生正反饋振蕩，處于振蕩狀態(tài)，為發(fā)熱片附屬發(fā)熱電阻R2提供電能。
[0092]無線發(fā)熱片存在兩種工作狀態(tài):振蕩狀態(tài)和待機狀態(tài)。
[0093]振蕩狀態(tài)時，輸電板的放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2，加上發(fā)熱片的平面電感線圈L3和平面電感線圈L4，組成一個完整的正反饋振蕩電路，為發(fā)熱電阻R2提供電能;待機狀態(tài)時，輸電板不受發(fā)熱片影響，輸電板的平面電感線圈LI與平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，輸電板不滿足產(chǎn)生振蕩的幅度條件，處于待機狀態(tài)，不為發(fā)熱電阻R2提供電能，只消耗微小的電能，隨時可以轉(zhuǎn)換成正反饋振蕩。
[0094]無線發(fā)熱片的使用方法就是通過發(fā)熱片和輸電板相互之間的電磁耦合的強弱控制輸電板，使得整個裝置在兩種工作狀態(tài)中轉(zhuǎn)換。無線發(fā)熱片的使用方法選用位移控制法:通過移動發(fā)熱片和或輸電板的相對位置的充分靠近和遠離，控制無線發(fā)熱片的工作狀態(tài)。
[0095]當發(fā)熱片遠離輸電板時，輸電板和發(fā)熱片不存在強的電磁耦合，輸電板不受發(fā)熱片影響，輸電板的平面電感線圈LI與平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，輸電板不滿足產(chǎn)生振蕩的幅度條件，處于待機狀態(tài)。
[0096]當發(fā)熱片充分靠近輸電板時，輸電板和發(fā)熱片存在強的電磁親合，使得輸電板的平面電感線圈LI與發(fā)熱片的平面電感線圈L4，輸電板的平面電感線圈L2與發(fā)熱片的平面電感線圈L3充分靠近，產(chǎn)生強的電磁耦合，平面電感線圈L1、平面電感線圈L2、平面電感線圈L3、平面電感線圈L4和放大電路I組成的電路滿足正反饋振蕩電路的相位和幅度條件，產(chǎn)生正反饋振蕩，處于振蕩狀態(tài)，為發(fā)熱電阻R2提供電能。
[0097]發(fā)熱電阻R2可以是單獨的發(fā)熱電阻，也可以是平面電感線圈L3和平面電感線圈L4的等效內(nèi)阻。
[0098]這種無線發(fā)熱片可以應(yīng)用于保健熱療、取暖等日常生活，優(yōu)點在于:可以根據(jù)需要，移動發(fā)熱片或和輸電板控制無線發(fā)熱片的發(fā)熱，而無須發(fā)熱片通過通信協(xié)議通知輸電板，完全去除輸電板(電能發(fā)送端)與發(fā)熱片(電能接收端)之間的通信協(xié)議，提高了自適應(yīng)程度，簡單，小巧，廉價，可靠，只要尺寸和諧振頻率相近，不同廠家的產(chǎn)品可以相互通用，兼容性高。
[0099]實施方式二:恒溫無線發(fā)熱片
[0100]實施方式一的無線發(fā)熱片不具備恒溫功能，可以在實施方式一的無線發(fā)熱片的基礎(chǔ)上，添加溫控元件實現(xiàn)發(fā)熱片自動恒溫的功能。
[0101]恒溫無線發(fā)熱片的裝置部分與實施方式一的無線發(fā)熱片的裝置部分基本相同，區(qū)別在于在發(fā)熱片中添加常閉溫度開關(guān)S，常閉溫度開關(guān)S固定在發(fā)熱片的發(fā)熱電阻R2的附近。電路如圖3所示。
[0102]恒溫無線發(fā)熱片的使用方法保留了實施方式一的無線發(fā)熱片的位移控制法，增加了開關(guān)控制法:通過常閉溫度開關(guān)S斷開或閉合平面電感線圈L3和平面電感線圈L4的連接，控制恒溫無線發(fā)熱片的工作狀態(tài)。
[0103]當溫度高于常閉溫度開關(guān)S的特征溫度時，常閉溫度開關(guān)S斷開，輸電板不受發(fā)熱片影響，電感線圈LI —電感線圈L4—電感線圈L3—電感線圈L2的反饋回路無法形成，輸電板的平面電感線圈LI與平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，輸電板不滿足產(chǎn)生振蕩的幅度條件，處于待機狀態(tài)。
[0104]當溫度低于常閉溫度開關(guān)S的特征溫度時，常閉溫度開關(guān)S閉合，使得輸電板的平面電感線圈LI與發(fā)熱片的平面電感線圈L4，輸電板的平面電感線圈L2與發(fā)熱片的平面電感線圈L3產(chǎn)生強的電磁耦合，形成放大電路1、平面電感線圈L1、平面電感線圈L4、平面電感線圈L3和平面電感線圈L2的正反饋振蕩電路，滿足產(chǎn)生振蕩的相位和幅度條件，產(chǎn)生正反饋振蕩，為發(fā)熱電阻R2提供電能。
[0105]這種恒溫無線發(fā)熱片除應(yīng)用于保健熱療、取暖外，還可以應(yīng)用于恒溫干燥等日常生活，除具備無線發(fā)熱片的優(yōu)點外，還提高了無線發(fā)熱片的安全性，擴展了無線發(fā)熱片的應(yīng)用范圍。實施方式三:無線鋰電池充電器
[0106]無線鋰電池充電器由輸電板和充電片組成，輸電板如手機大小，內(nèi)帶電池，充電片為薄片。鋰電池附屬在充電片上，手持充電片充分靠近輸電板，充電片為鋰電池充電，充滿后，輸電板自動進入待機狀態(tài)。
[0107]無線鋰電池充電器電路如圖4所示。其中電阻Rl、電容Cl、三極管Q和二極管D組成放大電路I;平面電感線圈LI為輸出線圈3;平面電感線圈L2為輸入線圈2;平面電感線圈L3為回饋線圈5;平面電感線圈L4為接收線圈4。
[0108]無線鋰電池充電器各個部分的組成如下:
[0109]I)無線鋰電池充電器主要由輸電板(即基礎(chǔ)振蕩電路，以下稱輸電板)和充電片(即控制網(wǎng)絡(luò)，以下稱充電片)兩部分組成，輸電板部分主要由放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2組成，充電片部分主要由平面電感線圈L3和平面電感線圈L4組成；
[0110]2)輸電板附屬電池BT等，充電片附屬整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管D4、整流二極管D5、繼電器K、濾波電容C5、鋰電池充電控制器件KZ、鋰電池LTB、降壓電容C4和諧振電容C3等；
[0111]3)放大電路I主要由電阻Rl、電容Cl、三極管Q和二極管D等組成；
[0112]4)平面電感線圈LI和平面電感線圈L2、平面電感線圈L3和平面電感線圈L4由漆包線制作，固定在軟磁鐵氧體片上，軟磁鐵氧體片尺寸大于平面電感線圈。平面電感線圈LI附屬諧振電容C2。
[0113]5)充電片的鋰電池充電控制器件KZ管理鋰電池LTB的充電，在鋰電池LTB充電結(jié)束后，通過控制繼電器K，保護鋰電池LTB。
[0114]無線鋰電池充電器各個部分的連接如下:
[0115]I)輸電板與充電片無導線連接。
[0116]2)輸電板中，放大電路I的輸入端與平面電感線圈L2連接，放大電路I的輸出端與平面電感線圈LI連接。
[0117]3)充電片中，降壓電容C4、諧振電容C3、平面電感線圈L3和平面電感線圈L4連接；其他附屬元器件按圖4連接。
[0118]無線鋰電池充電器各個部分的相對位置如下:
[0119]I)輸電板與充電片可以相對移動，相互無約束。
[0120]2)輸電板中，放大電路I放置在一塊金屬平板的一面，平面電感線圈LI和平面電感線圈L2放置在同一金屬平板的另一面;平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相距一定距離放置，無重疊，軟磁鐵氧體片的那一面固定在金屬平板上;金屬平板、放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2形成一個整體。
[0121]3)充電片中，附屬元器件放置在一塊非金屬平板的一面，平面電感線圈L3和平面電感線圈L4放置在同一非金屬平板的另一面，軟磁鐵氧體片的那一面固定在非金屬平板上，相距一定距離放置，無重疊，形成一個整體。
[0122]無線鋰電池充電器各個部分的關(guān)系如下:
[0123]I)輸電板處于待機狀態(tài)時，無線鋰電池充電器也處于待機狀態(tài)，充電片不能接收電能為鋰電池充電；無線鋰電池充電器處于振蕩狀態(tài)時，輸電板和充電片作為振蕩回路的一部分，輸電板處于振蕩狀態(tài)，充電片接收電能為鋰電池充電。
[0124]2)輸電板和充電片之間的電磁耦合關(guān)系，主要表現(xiàn)在輸電板的平面電感線圈L2與充電片的平面電感線圈L3和輸電板的平面電感線圈LI與充電片的平面電感線圈L4之間的電磁耦合。平面電感線圈L2與平面電感線圈L3和平面電感線圈LI與平面電感線圈L4之間存在強的電磁耦合時，輸電板與充電片之間存在強的電磁耦合;平面電感線圈L2與平面電感線圈L3和平面電感線圈LI與平面電感線圈L4之間存在弱的電磁耦合時，輸電板與充電片之間存在弱的電磁耦合;平面電感線圈L2與平面電感線圈L4和平面電感線圈L3與平面電感線圈LI之間的電磁耦合弱小;平面電感線圈L3與平面電感線圈L4之間的電磁耦合對無線鋰電池充電器影響較小。
[0125]3)通過輸電板附屬的諧振電容C2，輸電板具有固定的振蕩頻率F1。
[0126]4)通過充電片附屬的諧振電容C3，充電片具有固定的諧振頻率F2。
[0127]5)充電片的諧振頻率F2接近輸電板的諧振頻率Fl，輸電板和充電片產(chǎn)生共振。
[0128]6)充電片中，降壓電容C4兩端的低壓交流電經(jīng)過整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管D4、整流二極管D5整流成直流，經(jīng)過濾波電容C5濾波，由鋰電池充電控制器件KZ向鋰電池LTB充電，充電結(jié)束后，繼電器K吸合。
[0129]電磁耦合無線輸電裝置調(diào)試方法如下:
[0130]I)輸電板和充電片不存在強的電磁親合時，用金屬平板屏蔽了平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合，使得平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，由放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2組成的輸電板達不到產(chǎn)生振蕩的反饋幅度，輸電板不滿足振蕩幅度條件，處于待機狀態(tài)。
[0131]2)輸電板和充電片存在強的電磁耦合時，增強平面電感線圈LI與平面電感線圈L4和平面電感線圈L2與平面電感線圈L3的電磁耦合，使得平面電感線圈L1、平面電感線圈L2、平面電感線圈L3、平面電感線圈L4和放大電路I組成的電路滿足正反饋振蕩電路的反饋幅度條件;通過交換平面電感線圈L3和平面電感線圈L4的連接端，使得平面電感線圈L1、平面電感線圈L2、平面電感線圈L3、平面電感線圈L4和放大電路I組成的電路滿足正反饋振蕩電路的相位條件;無線鋰電池充電器產(chǎn)生正反饋振蕩，為充電片附屬的鋰電池充電。
[0132]無線鋰電池充電器存在兩種工作狀態(tài):充電狀態(tài)和待機狀態(tài)。
[0133]充電狀態(tài)時，輸電板的放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2，加上充電片的平面電感線圈L3和平面電感線圈L4，組成一個完整的正反饋振蕩電路，產(chǎn)生振蕩，在降壓電容C4兩端產(chǎn)生低壓交流電，經(jīng)過整流二極管D2、整流二極管D3、整流二極管D4、整流二極管D5整流成直流，經(jīng)過濾波電容C5濾波，由鋰電池充電控制器件KZ向鋰電池LTB充電；待機狀態(tài)時，輸電板不受充電片影響，金屬平板屏蔽了平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合，使得平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，由放大電路1、平面電感線圈LI和平面電感線圈L2組成的輸電板達不到產(chǎn)生振蕩的反饋幅度，輸電板不滿足振蕩幅度條件，處于待機狀態(tài)，不為鋰電池充電，只消耗微小的電能，隨時可以轉(zhuǎn)換成正反饋振蕩。
[0134]無線鋰電池充電器的使用方法就是通過充電片和輸電板相互之間的電磁耦合的強弱控制輸電板，使得無線鋰電池充電器在兩種工作狀態(tài)中轉(zhuǎn)換。
[0135]無線鋰電池充電器的使用方法有位移控制法或和開關(guān)控制法兩種方法。
[0136](I)無線鋰電池充電器的位移控制法:通過充電片和或輸電板的相對位置的靠近和遠離，控制無線鋰電池充電器的工作狀態(tài)。
[0137]當充電片充分遠離輸電板時，充電片和輸電板不存在強的電磁親合，輸電板不受充電片影響，金屬平板屏蔽了平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合，輸電板的平面電感線圈L2與平面電感線圈LI相互之間的電磁耦合微弱，輸電板不滿足產(chǎn)生振蕩的幅度條件，處于待機狀態(tài)，充電片的降壓電容C4兩端無電壓，不為鋰電池充電。
[0138]當無線鋰電池充電器的充電片充分靠近輸電板時，使得輸電板的平面電感線圈LI與充電片的平面電感線圈L4，輸電板的平面電感線圈L2與充電片的平面電感線圈L3充分靠近，平面電感線圈LI與平面電感線圈L4和平面電感線圈L2與平面電感線圈L3產(chǎn)生強的電磁耦合，形成放大電路1、平面電感線圈L1、平面電感線圈L4、平面電感線圈L3和平面電感線圈L2的正反饋振蕩電路，滿足產(chǎn)生振蕩的相位和幅度條件，產(chǎn)生正反饋振蕩，降壓電容C4兩端的低壓交流電經(jīng)過整流二極管D2、整流二極管D2、整流二極管D2、整流二極管D2整流成直流，由濾波電容C5濾波，鋰電池充電控制器件KZ向鋰電池LTB充電，無線鋰電池充電器處于充電狀態(tài)。
[0139](2)無線鋰電池充電器的開關(guān)控制法:通過充電片附屬繼電器K的觸點開關(guān)短路平面電感線圈L4的兩端，讓輸電板處于待機狀態(tài);通過附屬繼電器K的觸點開關(guān)開路平面電感線圈L4的兩端，讓輸電板處于充電狀態(tài)。
[0140]當充電片附屬繼電器K的觸點開關(guān)短路平面電感線圈L4的兩端時，由放大電路1、平面電感線圈L1、平面電感線圈L2、平面電感線圈L3和平面電感線圈L4組成的正反饋振蕩電路的反饋回路被打斷，輸電板不受充電片影響，金屬平板屏蔽了平面電感線圈LI和平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合，輸電板的平面電感線圈LI與平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，輸電板不滿足產(chǎn)生振蕩的幅度條件，處于待機狀態(tài)，充電片的降壓電容C4兩端無電壓，不為鋰電池充電。
[0141]當充電片附屬繼電器K的觸點開關(guān)開路平面電感線圈L4的兩端時，輸電板的平面電感線圈L2與充電片的平面電感線圈L3和輸電板的平面電感線圈LI與充電片的平面電感線圈L4產(chǎn)生強的電磁耦合，形成放大電路1、平面電感線圈L2、平面電感線圈L4、平面電感線圈L3和平面電感線圈LI的正反饋振蕩電路，滿足產(chǎn)生振蕩的相位和幅度條件，產(chǎn)生正反饋振蕩，降壓電容C4兩端的低壓交流電經(jīng)過整流二極管D2、整流二極管D2、整流二極管D2、整流二極管D2整流成直流，經(jīng)過濾波電容C5濾波，鋰電池充電控制器件KZ向鋰電池LTB充電，無線鋰電池充電器處于充電狀態(tài)。
[0142]當鋰電池LTB充滿電后，鋰電池充電控制器件KZ輸出電流，吸合繼電器K的觸點開關(guān)，短路平面電感線圈L4的兩端，輸電板不受充電片影響，輸電板的平面電感線圈LI與平面電感線圈L2相互之間的電磁耦合微弱，輸電板不滿足產(chǎn)生振蕩的幅度條件，處于待機狀態(tài)，充電片的降壓電容C4兩端無電壓，不為鋰電池充電。
[0143]這種無線鋰電池充電器可以應(yīng)用于手機、平板等小電器，優(yōu)點在于:可以根據(jù)需要，由充電片和輸電板的相對位置控制無線鋰電池充電器的充電，充滿后自動轉(zhuǎn)入待機狀態(tài)，無須額外干預(yù)，完全去除充電片和輸電板之間的通信協(xié)議，提高了自適應(yīng)程度，簡單，小巧，廉價，可靠，只要尺寸和諧振頻率相近，不同廠家的產(chǎn)品可以相互通用，兼容性高。
[0144]可以發(fā)現(xiàn)，上述三個實施方式中，雖然輸電用途不一樣，但輸電板可以完全一樣，用一個通用的輸電板為各種需要電能的設(shè)備無線輸電。
【主權(quán)項】
1.一種電磁耦合無線輸電裝置，其特征在于電磁耦合無線輸電裝置主要由基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)兩部分組成，基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)無導線連接，基礎(chǔ)振蕩電路主要由放大電路1、輸入線圈2和輸出線圈3組成，放大電路I的輸入端與輸入線圈2連接，放大電路I的輸出端與輸出線圈3連接，控制網(wǎng)絡(luò)主要由接收線圈4和回饋線圈5組成并相互連接，基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4和基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5可以充分靠近或者一直充分靠近。2.按照權(quán)利要求1所述的基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于基礎(chǔ)振蕩電路和控制網(wǎng)絡(luò)包含附屬電源或和導線或和負載或和電容或和選頻網(wǎng)絡(luò)或和穩(wěn)幅電路或和開關(guān)或和集成電路或和二極管等元器件。3.按照權(quán)利要求2所述的基礎(chǔ)振蕩電路，其特征在于基礎(chǔ)振蕩電路通過附屬電容或和選頻網(wǎng)絡(luò)，具有固定的振蕩頻率Fl。4.按照權(quán)利要求2所述的控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于控制網(wǎng)絡(luò)通過附屬電容，具有固定的諧振頻率F2。5.按照權(quán)利要求3所述的基礎(chǔ)振蕩電路和權(quán)利要求4所述的控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于基礎(chǔ)振蕩電路的振蕩頻率Fl和控制網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率F2接近并產(chǎn)生共振。6.一種電磁耦合無線輸電裝置的調(diào)試方法，步驟為: 1)當基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)不存在強的電磁耦合時，用電磁屏蔽的方法讓基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與輸出線圈3相互之間的電磁親合微弱，或和交換基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2或輸出線圈3的連接端，讓輸入線圈2、輸出線圈3和放大電路I組成弱的負反饋電路，基礎(chǔ)振蕩電路處于待機狀態(tài)。 2)當基礎(chǔ)振蕩電路與控制網(wǎng)絡(luò)存在強的電磁耦合時，通過交換控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4和回饋線圈5的連接端，讓輸出線圈3、接收線圈4、回饋線圈5、輸入線圈2和放大電路I組成的電路滿足產(chǎn)生正反饋振蕩的相位和幅度條件，電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)，為負載提供電能。7.一種電磁耦合無線輸電裝置的使用方法，步驟為: 1)不需要輸電時，移動控制網(wǎng)絡(luò)遠離基礎(chǔ)振蕩電路，讓電磁耦合無線輸電裝置處于待機狀態(tài)，不為負載提供電能； 2)需要輸電時，移動控制網(wǎng)絡(luò)靠近基礎(chǔ)振蕩電路，讓電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)，為負載提供電能。8.—種電磁耦合無線輸電裝置的使用方法，前提是控制網(wǎng)絡(luò)附屬開關(guān)，并且基礎(chǔ)振蕩電路的輸入線圈2與控制網(wǎng)絡(luò)的回饋線圈5和基礎(chǔ)振蕩電路的輸出線圈3與控制網(wǎng)絡(luò)的接收線圈4靠近，步驟為: 1)不需要輸電時，通過控制網(wǎng)絡(luò)附屬開關(guān)斷開接收線圈4和回饋線圈5之間的連接，或和短路接收線圈4或和回饋線圈5的兩端，使得電磁耦合無線輸電裝置處于待機狀態(tài)，不為負載提供電能； 2)需要輸電時，通過控制網(wǎng)絡(luò)附屬開關(guān)閉合接收線圈4和回饋線圈5之間的連接，或和開路接收線圈4或和回饋線圈5的兩端，使得電磁耦合無線輸電裝置處于振蕩狀態(tài)，為負載提供電能。
【文檔編號】H02J50/12GK106026419SQ201610457639
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】封先河
【申請人】封先河