一種無線充電系統的製作方法

2024-04-12 05:36:05

本發明涉及一種無線充電系統。

背景技術：

智能穿戴設備由於其小巧但功能強大，而越來越被人們所接受。一個小小的智能手環，就集成了計步、心率檢測、gps、來電提醒等功能。

珠寶首飾，如手串、戒指、項鍊等，是人們最常使用的穿戴設備，相比較手環，他們外觀更加美觀和個性化。智能珠寶就是在傳統珠寶的基礎上，保留了美觀個性，同時集成了現代的智能管理功能，同樣可以實現計步、gps、來電提醒等功能。

傳統的智能穿戴設備往往採用有線充電的方式，那麼就需要在穿戴設備上留有充電接口，這樣的話整個裝置就不能密閉，防水等級以及可靠性都會下降。

另一種充電方式是無線充電，現有技術往往採用磁感應無線充電方式。雖然設備上取消了充電接口，但是充電時，電能發射線圈和電能接收線圈必須對準，同時發射線圈和接收線圈之間的間隙不能超過5mm，這樣充電時必須將手環等智能穿戴設備精確對位放置，客戶體驗大大降低。

智能珠寶為了兼顧美觀，跟傳統的智能穿戴設備如智能手環等相比，他的形狀更加不規則，有圓形的手珠，圓形、菱形、水滴形的戒指、吊墜等等，那麼如果採用傳統的磁感應無線充電方式，即使精確對位放置，也不能很好地充電。

技術實現要素：

本發明提出一種無線充電系統，採用高頻磁共振的方式，相比較傳統的低頻磁感應無線充電，充電自由度得到了極大的提高。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種無線充電系統，所述無線充電系統包括電能發射端和電能接收端，所述電能發射端包括電壓輸入端、dc-ac逆變電路、發射端補償電容、發射端線圈電感以及電能發射線圈，所述電壓輸入端與所述dc-ac逆變電路的輸入端電連接，所述發射端補償電容、所述發射端線圈電感以及所述電能發射線圈串聯後與所述dc-ac逆變電路的輸出端電連接；所述電能接收端包括電能接收線圈、接收端補償電容、接收端線圈電感、整流電路以及電壓輸出端，所述電能接收線圈、所述接收端補償電容以及所述接收端線圈電感串聯後與所述整流電路的輸入端電連接，所述整流電路的輸出端與所述電壓輸出端電連接。

進一步，所述電壓輸入端為直流電壓輸入端，直流電壓輸入端與dc-ac逆變電路之間設有穩壓電容。

進一步，所述電壓輸出端為直流電壓輸出端。

進一步，所述電壓輸出端與電池充電管理電路電連接。

進一步，所述電能接收端集成於珠寶內。

進一步，所述珠寶內還包括磁片屏蔽層以及pcb電路板，所述磁片屏蔽層設置在所述電能接收線圈與所述pcb電路板之間；所述接收端補償電容cd、所述接收端線圈電感ld、所述整流電路以及所述電壓輸出端集成於所述pcb電路板上。

進一步，所述無線充電系統還包括指示燈一，所述指示燈一與所述電能接收端電連接。

進一步，所述無線充電系統還包括指示燈二，所述指示燈二與所述電能發射端電連接。

進一步，所述電能接收線圈、所述磁片屏蔽層以及pcb電路板的形狀均為方形或圓形。

進一步，所述電壓輸入端用於與內置電源或外部電源電連接。

本發明的有益效果為：本發明提出了一種無線充電系統，特別是針對智能珠寶的無線充電系統，採用高頻磁共振的方式，相比較傳統的低頻磁感應無線充電，充電自由度得到了極大的提高，充電方便、快捷，一個電能發射端可以給多個電能接收端充電，同時可以實現一個電能發射器對多個智能珠寶同時充電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種無線充電系統一個實施例的電路結構原理圖；

圖2為圖1所示一種無線充電系統另一個實施例的電路結構原理圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1、2所示，一種無線充電系統，所述無線充電系統包括電能發射端和電能接收端，所述電能發射端包括電壓輸入端、dc-ac逆變電路、發射端補償電容cs、發射端線圈電感ls以及電能發射線圈，所述電壓輸入端與所述dc-ac逆變電路的輸入端電連接，所述發射端補償電容cs、所述發射端線圈電感ls以及所述電能發射線圈串聯後與所述dc-ac逆變電路的輸出端電連接；所述電能接收端包括電能接收線圈、接收端補償電容cd、接收端線圈電感ld、整流電路以及電壓輸出端，所述電能接收線圈、所述接收端補償電容cd以及所述接收端線圈電感ld串聯後與所述整流電路的輸入端電連接，所述整流電路的輸出端與所述電壓輸出端電連接。

所述電壓輸入端為直流電壓輸入端，直流電壓輸入端與dc-ac逆變電路之間設有穩壓電容。

所述電壓輸出端為直流電壓輸出端。

所述電壓輸出端與電池充電管理電路電連接。

所述電能接收端集成於珠寶內。

所述珠寶內還包括磁片屏蔽層以及pcb電路板，所述磁片屏蔽層設置在所述電能接收線圈與所述pcb電路板之間；所述接收端補償電容cd、所述接收端線圈電感ld、所述整流電路以及所述電壓輸出端集成於所述pcb電路板上。

所述無線充電系統還包括指示燈一，所述指示燈一與所述電能接收端電連接。當電能接收端充上電時，電能接收端指示燈亮。

所述無線充電系統還包括指示燈二，所述指示燈二與所述電能發射端電連接。

所述電能接收線圈、所述磁片屏蔽層以及pcb電路板的形狀均為方形或圓形。

所述電壓輸入端用於與內置電源或外部電源電連接。內置電源可以是內置的電池，內置的電池可以選擇可充電的電池。

工作原理：電能發射端和電能接收端採用高頻磁共振的方式進行無線電能傳輸，為了有效地從發射端傳遞能量到接收端，發射端補償電容cs和發射端線圈電感ls在工作頻率f0(比如a4wp標準的6.78mhz)上諧振，同時接收端補償電容cd和接收端線圈電感ld在f0上諧振。

電能發射端還包括dc-ac逆變電路，將直流輸入電壓轉變為高頻(6.78mhz)的高頻電壓信號，經過發射線圈後，產生高頻磁場。

電能接收線圈在高頻交流磁場下，感生出交流電壓，整流電路將高頻電壓轉換為直流電壓vdc，給後級電子設備充電。

同時，pcb電路上可以集成藍牙等晶片，提供智能管理。

電能發射端的直流電壓輸入端vin可以從電池設備如充電寶等供電，也可以從電源適配器供電，還可以通過手機充電接口從手機電池取電，如支持otg的手機充電埠。

手串上的一個手珠集成了無線充電和智能管理的功能，只要將這個手珠放置到電能發射端的充電區域，充電指示燈亮，即可實現無線充電。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。