无线充电装置及系统论文和设计-吴寅

全文摘要

本实用新型提供一种无线充电装置及系统，涉及无线充电技术领域。该无线充电装置包括：发射器、接收器、电池、处理器和驱动器。发射器包括第一处理芯片、发射线圈和第一隔磁片，发射线圈与第一处理芯片连接，发射线圈与第一隔磁片相贴合。接收器包括第二处理芯片、放大电路、接收线圈和第二隔磁片，接收线圈与第二处理芯片连接，接收线圈与第二隔磁片相贴合，第二处理芯片与放大电路连接，将电池与放大电路连接。通过使用发射线圈与接收线圈来传输电能，从而实现了通过无线充电的方式为实验车辆的电池充电，使得对实验车辆的电池充电时更加方便。

主设计要求

1.一种无线充电装置，应用于实验车辆，其特征在于，包括：发射器、接收器、电池；所述发射器包括第一处理芯片、发射线圈和第一隔磁片，所述发射线圈与第一处理芯片连接，所述发射线圈与所述第一隔磁片相贴合；所述接收器包括第二处理芯片、放大电路、接收线圈和第二隔磁片，所述接收线圈与所述第二处理芯片连接，所述接收线圈与所述第二隔磁片相贴合，所述第二处理芯片与所述放大电路连接；所述电池与所述放大电路连接。

设计方案

1.一种无线充电装置，应用于实验车辆，其特征在于，包括：发射器、接收器、电池；

所述发射器包括第一处理芯片、发射线圈和第一隔磁片，所述发射线圈与第一处理芯片连接，所述发射线圈与所述第一隔磁片相贴合；

所述接收器包括第二处理芯片、放大电路、接收线圈和第二隔磁片，所述接收线圈与所述第二处理芯片连接，所述接收线圈与所述第二隔磁片相贴合，所述第二处理芯片与所述放大电路连接；

所述电池与所述放大电路连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括处理器和驱动器；

所述电池分别与所述处理器和所述驱动器连接，所述处理器与所述驱动器连接，所述驱动器用于驱动实验车辆。

3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射器还包括整流桥电路；

所述整流桥电路的输入端与电源连接，所述整流桥电路的输出端与所述第一处理芯片连接。

4.根据权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，还包括模数转换芯片；

所述模数转换芯片的输入端与所述电池连接，所述模数转换芯片的输出端与所述处理器连接。

5.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射线圈包括第一发射线圈和第二发射线圈，所述第一发射线圈和所述第二发射线圈连接。

6.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述接收线圈包括第一接收线圈和第二接收线圈，所述第一接收线圈和所述第二接收线圈连接。

7.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述电池包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容连接。

8.一种无线充电系统，其特征在于，包括实验车辆、及如权利要求1-7任意一项所述的无线充电装置；

所述无线充电装置包括驱动器；

所述接收器、所述电池、处理器和所述驱动器置于所述实验车辆内。

9.根据权利要求8所述的无线充电系统，其特征在于，还包括：车辆轨道；

所述车辆轨道的表面设置有防滑部，所述实验车辆通过所述车辆轨道行驶。

10.根据权利要求9所述的无线充电系统，其特征在于，所述发射器置于所述车辆轨道的一端。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电装置及系统。

背景技术

实验车辆在研发以及实验的过程中，起到重要作用。技术人员可以通过实验车辆辅助研发或者实验，为实验车辆快速、便捷的充电也变得越来越重要。

相关技术中，通过将导线分别与电源和实验车辆的电池连接，使用导线传递电源中的电流，达到为实验车辆的电池进行充电的目的，从而电池可以为实验车辆的电机提供动力，电机驱动实验车辆的车轮转动，实现实验车辆的运动。

但是，通过该方式对实验车辆进行充电时，需要通过导线为实验车辆的电池进行充电，会出现充电不方便的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种无线充电装置及系统，旨在解决使用现有的充电方式，出现的充电不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无线充电装置，包括：发射器、接收器、电池；

所述发射器包括第一处理芯片、发射线圈和第一隔磁片，所述发射线圈与第一处理芯片连接，所述发射线圈与所述第一隔磁片相贴合；

所述电池分别与所述放大电路；

所述驱动器用于驱动实验车辆。

进一步地，本实用新型实施例提供的无线充电装置，还包括处理器和驱动器；所述电池分别与所述处理器和所述驱动器连接，所述处理器与所述驱动器连接，所述驱动器用于驱动实验车辆。

进一步地，所述发射器还包括整流桥电路；所述整流桥电路的输入端与电源连接，所述整流桥电路的输出端与第一处理芯片连接。

进一步地，本实用新型实施例提供的无线充电装置，还包括模数转换芯片；所述模数转换芯片的输入端与所述电池连接，所述模数转换芯片的输出端与所述处理器连接。

进一步地，所述发射线圈包括第一发射线圈和第二发射线圈，所述第一发射线圈和所述第二发射线圈连接。

进一步地，所述接收线圈包括第一接收线圈和第二接收线圈，所述第一接收线圈和所述第二接收线圈连接。

进一步地，所述电池包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种无线充电系统，包括实验车辆和第一方面所述的无线充电装置；

所述接收器、所述电池、所述处理器和所述驱动器置于所述实验车辆内。

进一步地，本实用新型实施例提供的无线充电系统还包括车辆轨道；所述车辆轨道的表面设置有防滑部，所述实验车辆通过所述车辆轨道行驶。

进一步地，所述发射器置于所述车辆轨道的一端。

本实用新型的有益效果是：

综上所述，本实用新型实施例提供一种无线充电装置，包括：发射器、接收器、电池、处理器和驱动器。发射器包括第一处理芯片、发射线圈和第一隔磁片，发射线圈与第一处理芯片连接，发射线圈与第一隔磁片相贴合。接收器包括第二处理芯片、放大电路、接收线圈和第二隔磁片，接收线圈与第二处理芯片连接，接收线圈与第二隔磁片相贴合，第二处理芯片与放大电路连接，将电池与放大电路连接。通过使用发射线圈与接收线圈来传输电能，从而实现了通过无线充电的方式为实验车辆的电池充电，使得对实验车辆的电池充电时更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的无线充电装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的无线充电装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的无线充电装置的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的无线充电系统的结构示意图。

图标：100-无线充电装置；101-发射器；1011-第一处理芯片；1012-发射线圈；1013-第一隔磁片；102-接收器；1021-第二处理芯片；1022-放大电路；1023-接收线圈；1024-第二隔磁片；103-电池；104-处理器；105-驱动器；106-模数转换芯片；200-实验车辆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

图1为本实用新型实施例提供的无线充电装置的结构示意图一，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种无线充电装置100，可以包括：发射器101、接收器102和电池103。

其中，发射器101包括第一处理芯片1011、发射线圈1012和第一隔磁片1013，发射线圈1012与第一处理芯片1011连接，发射线圈1012与第一隔磁片1013相贴合。接收器102包括第二处理芯片1021、放大电路1022、接收线圈1023和第二隔磁片1024，接收线圈1023与第二处理芯片1021连接，接收线圈1023与第二隔磁片1024相贴合，第二处理芯片1021与放大电路1022连接，电池103与放大电路1022连接。

相应的，在进行无线充电时，发射线圈1012的投影可以与接收线圈1023重合。直流电源通过第一处理芯片1011后，第一处理芯片1011将该直流电转换为高频交流电，第一处理芯片1011向发送发射线圈1012发送该高频交流电，发射线圈1012则可以接收该高频交流电，该高频交流电在发射线圈1012内振荡，发射线圈1012和接收线圈1023之间形成磁场，发射线圈1012可以通过该磁场向接收线圈1023发送该高频交流电的能量，接收线圈1023可以接收该高频交流电的能量，并形成高频交流电，向第二处理芯片1021发送该高频交流电，第二处理芯片1021接收高频交流电，并将该高频交流电转换为直流电，该直流电通过放大电路1022后成为放大后的直流电，电池103可以存储该放大后的直流电。

其中，放大电路1022包括两个三极管，两个三极管的基极连接之后，与第二处理芯片1021连接，两个三极管的发射极相连接，一个三极管的集电极与电源连接，另一个三极管的集电极与地连接，第二处理芯片1021将该高频交流电转换为直流电，放大电路1022可以将该直流电放大成为放大后的直流电，该放大后的直流电可以快速为电池103供电，从而可以提高电池103充电的效率。

另外，第一隔磁片1013有导磁性能，可以增加第一发射线圈1012的磁通量，磁感线围绕在以第一隔磁片1013为中心的周围，增加了电磁感应强度，从而可以提高电磁转换的效率。

而且，第二隔磁片1024可以防止电磁信号的衰减，可以聚拢感应磁场的磁通量，增强接收线圈1023的磁感应强度，同样可以提高电磁转换的效率。

进一步地，发射线圈1012包括第一发射线圈1012和第二发射线圈1012，第一发射线圈1012和第二发射线圈1012连接。

其中，将第一发射线圈1012和第二发射线圈1012连接，发射线圈1012的长度增大，磁场强度增大，磁通量增加，进而可以提高高频交流电的传递效率。

例如，第一发射线圈1012和第二发射线圈1012连接后，可以缠绕成大圆盘的形状，也可以将第一发射线圈1012叠放于第二发射线圈1012的一侧，还可以为其他的位置关系，本实用新型实施例对此不进行具体限制。

进一步地，接收线圈1023包括第一接收线圈1023和第二接收线圈1023，第一接收线圈1023和第二接收线圈1023连接。

需要说明的是，第一接收线圈1023和第二接收线圈1023连接的原理，与第一发射线圈1012和第二发射线圈1012连接的原理类似，此处不再一一赘述。

进一步地，电池103包括第一电容和第二电容，第一电容和第二电容连接。

其中，将第一电容和第二电容连接，可以增加电池103存储电量的能力。

另外，本实用新型实施例中，电池103可以包括两个电容，也可以包括三个电容，还包括多个电容，本实用新型实施例对此不进行具体限制。

综上所述，本实用新型实施例提供一种无线充电装置100，包括：发射器101、接收器102、电池103、处理器104和驱动器105。发射器101包括第一处理芯片1011、发射线圈1012和第一隔磁片1013，发射线圈1012与第一处理芯片1011连接，发射线圈1012与第一隔磁片1013相贴合。接收器102包括第二处理芯片1021、放大电路1022、接收线圈1023和第二隔磁片1024，接收线圈1023与第二处理芯片1021连接，接收线圈1023与第二隔磁片1024相贴合，第二处理芯片1021与放大电路1022连接，将电池103与放大电路1022连接。通过使用发射线圈1012与接收线圈1023来传输电能，从而实现了通过无线充电的方式为实验车辆的电池103充电，使得对实验车辆的电池103充电时更加方便。

进一步地，图2为本实用新型实施例提供的无线充电装置的结构示意图二，如图2所示，本实用新型实施例提供的无线充电装置100，还包括处理器104和驱动器105。

其中，电池103分别与处理器104和驱动器105连接，处理器104与驱动器105连接，驱动器105用于驱动实验车辆。

具体地，处理器104可以检测电池103的电量，若电池103的电量大于预设阈值，则可以向驱动器105发送启动指令，驱动器105可以接收该启动指令，驱动器105开始工作，从而可以驱动实验车辆。

另外，若电池103的电量小于预设阈值，则处理器104可以向驱动器105发送关闭指令，驱动器105可以接收该关闭指令，驱动器105停止工作，从而可以停止驱动实验车辆。

需要说明的是，处理器104可以为单片机，单片机的型号可以为STM32，也可以为FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，还可以为其他型号的处理器104，本实用新型实施例对此不进行具体限制。

另外，驱动器105可以为电机，可以通过电机驱动实验车辆。

进一步地，图3为本实用新型实施例提供的无线充电装置的结构示意图三，如图3所示，本实用新型实施例提供的无线充电装置100，还包括模数转换芯片106。

其中，模数转换芯片106的输入端与电池103连接，模数转换芯片106的输出端与处理器104连接。

具体地，模数转换芯片106可以检测到电池103剩余电量的模拟信号，并将该电池103剩余电量的模拟信号转换为电池103剩余电量的数字信号，并向处理器104发送该电池103剩余电量的数字信号，处理器104可以接收该电池103剩余电量的数字信号，并对该该电池103剩余电量的数字信号与预设阈值进行比较，进而可以控制驱动器105的启动或者停止。

进一步地，发射器101还包括整流桥电路。

其中，整流桥电路的输入端与电源连接，整流桥电路的输出端与第一处理芯片1011连接。

另外，在本实用新型实施例中，可以通过直流电为无线充电装置100供电，也可以通过交流电为无线充电装置100供电。使用交流电为无线充电装置100进行供电时，可以通过整流桥电路将交流电转换为直流电。

具体地，若采用交流电为线充电装置供电时，交流电可以通过整流桥电路，将该交流电转换为直流电，直流电源通过第一处理芯片1011后，第一处理芯片1011将该直流电转换为高频交流电，第一处理芯片1011向发送发射线圈1012发送该高频交流电，发射线圈1012可以通过磁场向接收线圈1023发送该高频交流电的能量，接收线圈1023可以接收该高频交流电的能量，并形成高频交流电，向第二处理芯片1021发送该高频交流电，第二处理芯片1021接收高频交流电，并将该高频交流电转换为直流电，该直流电通过放大电路1022后成为放大后的直流电，电池103可以存储该放大后的直流电。

第二实施例

图4为本实用新型实施例提供的无线充电系统的结构示意图，如图4所示，本实用新型实将施例另一方面提供一种无线充电系统，包括实验车辆200和第一方面所述的无线充电装置100。

其中，无线充电装置100包括驱动器105，接收器102、电池103、处理器104和驱动器105置于实验车辆200内。

而且，无线充电装置100的接收器102可以位于实验小车内，无线充电装置100的发射器101的发射线圈1012投影可以与接收器102的接收线圈1023重合，便于后续的无线充电。

具体地，直流电源通过第一处理芯片1011后，第一处理芯片1011将该直流电转换为高频交流电，第一处理芯片1011向发送发射线圈1012发送该高频交流电，发射线圈1012则可以接收该高频交流电，发射线圈1012以该高频交流电的频率振动，发射线圈1012和接收线圈1023之间形成磁场，发射线圈1012可以通过该磁场向接收线圈1023发送该高频交流电的能量，接收线圈1023可以接收该高频交流电的能量，并形成高频交流电，向第二处理芯片1021发送该高频交流电，第二处理芯片1021接收高频交流电，并将该高频交流电转换为直流电，该直流电通过放大电路1022后成为放大后的直流电，电池103可以存储该放大后的直流电。

另外，处理器104可以检测电池103的电量，若电池103的电量大于预设阈值，则可以向驱动器105发送启动指令，驱动器105可以接收该启动指令，驱动器105开始工作，从而可以驱动实验车辆200。

进一步地，本实用新型实施例提供的无线充电系统，还包括车辆轨道。

其中，车辆轨道的表面设置有防滑部，实验车辆200通过车辆轨道行驶。

例如，实验车辆200可以包括车轮，可以在车辆轨道的表面铺设砂纸，从而可以增大车辆的车轮与车辆轨道之间的摩擦力，避免实验车辆200滑离车辆轨道。

当然，也可以在车轮的轮胎表面设置粗糙表面，同样可以避免实验车辆200滑离车辆轨道。

进一步地，发射器101置于车辆轨道的一端。

其中，发射器101的发射线圈1012的投影，可以与位于实验车辆200内部的接收器102的接收线圈1023重合。

该无线充电系统的具体结构参照上述无线充电装置100的实施例，由于无线充电系统采用了上述无线充电装置100所有实施例的技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

无线充电装置及系统论文和设计

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主设计要求

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