波電路132濾波后，使波形趨于平緩，但仍是一個脈動的直流，如圖6所示。
[0052]在另一實施例中，脈動的直流電經(jīng)過第一穩(wěn)壓電路140的處理后能夠得到穩(wěn)定的直流電，消除了濾波后的直流脈動，如圖7所示。其中第一穩(wěn)壓電路140包括穩(wěn)壓芯片LM7812CT，穩(wěn)壓芯片LM7812CT是三段穩(wěn)壓集成電路IC芯片元器件，適用于各種電源穩(wěn)壓電路，輸出穩(wěn)定性好、使用方便、輸出過流、過熱自動保護(hù)。在不使用穩(wěn)壓芯片的情況下，脈動的直流會使逆變電路150的供電不穩(wěn)定。
[0053]如圖8所示，在另一實施例中，逆變電路150包括LM555CN芯片，以及依次串聯(lián)的第一電阻R1、第二電阻R2、定時電容C4。
[0054]LM555CN芯片是美國國家半導(dǎo)體公司的時基電路。我國和世界各大集成電路生產(chǎn)商均有同類產(chǎn)品可供選用，是使用極為廣泛的一種通用集成電路。LM555CN芯片功能強大、使用靈活、適用范圍寬，可用來產(chǎn)生時間延遲和多種脈沖信號，被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中。
[0055]LM555CN芯片具有8個引腳，其中，所述LM555CN芯片的放電端7腳接在第一電阻Rl和第二電阻R2之間，定時電容C4上的電壓為高觸發(fā)端6腳和低觸發(fā)端2腳的外觸發(fā)電壓，電壓控制端5腳接入高頻干擾旁路電容C5，直接復(fù)位端4腳連接高電平。逆變電路150能夠?qū)⒎€(wěn)定的直流電壓逆變?yōu)槊}沖電壓，一個脈沖電壓信號中高電平所持續(xù)時間Tl和低電平所持續(xù)時間T2滿足如下關(guān)系:
[0056]1^= 0.6931^(;
[0057]T2= 0.693R2C4
[0058]脈沖頻率f為
[0059]f = 1.433/(?+?).C4O
[0060]在另一實施例中，所述第一電阻R1、第二電阻R2采用可變電阻，以調(diào)節(jié)高電平和低電平的占空比，所述定時電容C4采用可變電容，實現(xiàn)頻率可調(diào)。由于所需輸出為標(biāo)準(zhǔn)正弦波的交流電，所以占空比為50%，且輸出頻率的高低與C4的大小呈正比。
[0061]LM555CN芯片的輸出端3引腳接三極管Ql和Q2的基極，兩個三極管Ql和Q2的輪流導(dǎo)通使輸出電壓波形跨橫軸上下兩邊的交流，而不是在橫軸上方的脈動的直流。電容C6與電感LI串聯(lián)，以濾除尖峰雜波，如圖9所示。
[0062]在另一實施例中，逆變電路150之后連接第一補償電路160，所述第一補償電路160包括兩個RC電路，以進(jìn)行功率的補償以及波形的修正，使輸出波形為標(biāo)準(zhǔn)正弦波，如圖10所示。
[0063]如圖11所示，在另一實施例中，無線電能接收電路200通過接收線圈210，利用電磁感應(yīng)原理，接收到逆變輸出的交流電。接收線圈210依次連接第二補償電路220、第二整流濾波電路230，所述第二補償電路220與第一補償電路160的連接方式相同，第二整流濾波電路230與第一整流濾波電路130的連接方式相同，接收線圈210接收到的交流電經(jīng)過第二補償電路220、第二整流濾波電路230，輸出穩(wěn)定直流電，如圖12所示。
[0064]在另一實施例中，所述功率調(diào)節(jié)電路250包括串聯(lián)的第三電阻R6和第四電阻R7，所述第四電阻R7兩端連接負(fù)載260，所述第三電阻R6和第四電阻R7采用可變電阻，以實現(xiàn)負(fù)載的電壓和功率的可調(diào)性。
[0065]由于直接使用穩(wěn)壓芯片LM7805CT最終輸出無法完全達(dá)到所設(shè)計的參數(shù)值，所以采用穩(wěn)壓芯片LM7809CT，再通過可調(diào)電阻R6與R7同時作用來調(diào)節(jié)輸出電壓的大小和功率的高低，包括電壓不變功率改變、功率不變電壓改變，以及功率和電壓同時可調(diào)。
[0066]在另一實施例中，所述負(fù)載260可設(shè)置為電池，以將電能儲存在電池中，實現(xiàn)無線充電的功能。
[0067]本發(fā)明提供的無線電能傳輸裝置可以應(yīng)用到軌道玩具車上，將送電線圈170鋪設(shè)到軌道中，將接收線圈210設(shè)置在玩具車底部，玩具車在軌道上行駛，當(dāng)玩具車行駛到送電線圈170上方時，送電線圈170將電能傳遞給接收線圈210，實現(xiàn)了為玩具車供電。
[0068]盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項】
1.一種無線電能傳輸裝置，其特征在于，包括: 交流電源； 第一整流濾波電路，其電連接所述交流電源，將交流電轉(zhuǎn)換成直 流電； 逆變電路，其輸入所述直流電，輸出脈沖交流電；所述逆變電路能夠調(diào)節(jié)輸出脈沖交流電的頻率； 第一補償電路，其接收所述逆變電路輸出的脈沖交流，能夠?qū)γ}沖交流電進(jìn)行功率補償和正弦波形修正； 送電線圈，接收所述的脈沖交流電；以及 接收線圈，感應(yīng)所述送電線圈產(chǎn)生的電磁變化，產(chǎn)生交流電； 第二補償電路，其接收所述接收線圈產(chǎn)生的交流電，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行功率補償和正弦波形修正。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，所述交流電源和第一整流濾波電路之間還設(shè)置降壓電路模塊，用于降低交流電的電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，所述第一整流濾波電路和第一補償電路之間還設(shè)置第一穩(wěn)壓電路，用于消除直流脈動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，在所述第二補償電路后，還依次設(shè)置: 第二整流濾波電路，其接收所述第二補償電路輸出的交流電，將其轉(zhuǎn)換成直流電； 第二穩(wěn)壓電路模塊，其接收所述第二整流濾波電路輸出的直流電，消除直流脈動； 功率調(diào)節(jié)電路，其接收所述第二穩(wěn)壓電路模塊輸出的直流電，調(diào)節(jié)輸出直流電的電壓和功率； 其中，所述功率調(diào)節(jié)電路的調(diào)節(jié)方式是，當(dāng)電壓不變時調(diào)節(jié)功率；當(dāng)功率不變時調(diào)節(jié)電壓改變，以及同時調(diào)節(jié)功率和電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，所述第一整流濾波電路包括整流模塊和濾波模塊；整流模塊設(shè)置成四只整流二極管的橋接形式；濾波模塊包括兩個并聯(lián)的電容。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，所述逆變電路還包括第一可變電阻、第二可變電阻和可變定時電容，芯片的放電端腳連接在第一可變電阻和第二可變電阻之間；可變定時電容上的電壓為高觸發(fā)端腳和低觸發(fā)端腳的外觸發(fā)電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，所述第一補償電路包括兩個RC電路。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，所述功率調(diào)節(jié)電路包括串聯(lián)分壓的第三可變電阻和并聯(lián)分流的第四可變電阻。9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6中任意一項所述的無線電能傳輸裝置，其特征在于，所述無線電能傳輸裝置將電能輸送給負(fù)載，所述負(fù)載為電池或小功率移動電子設(shè)備。10.一種具有無線供電功能的軌道玩具車，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9中任意一項所述的無線電能傳輸裝置，其中，軌道上設(shè)置有送電線圈，玩具車底部設(shè)置有接收線圈，在玩具車在軌道上行駛時所述送電線圈將電能傳遞給所述接收線圈，以實現(xiàn)為玩具車供電。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線電能傳輸裝置，包括無線電能發(fā)射電路和無線電能接收電路，其中無線電能發(fā)射電路包括依次連接的電源、降壓電路、第一整流濾波電路、第一穩(wěn)壓電路、逆變電路、第一補償電路和送電線圈；無線電能接收電路，其包括依次連接的接收線圈、第二補償電路、第二整流濾波電路、第二穩(wěn)壓電路以及功率調(diào)節(jié)電路。所述送電線圈和接收線圈采用電磁感應(yīng)的方式，使所述接收線圈感應(yīng)所述發(fā)射線圈磁場的變化來產(chǎn)生感應(yīng)電流。本發(fā)明實現(xiàn)了非接觸的電能傳輸，并使電能傳輸過程中保持穩(wěn)定，傳送效率高，實現(xiàn)負(fù)載端的電壓和功率的可調(diào)。本發(fā)明還提供了一種能夠無線充電的軌道玩具車。
【IPC分類】H02J17/00, H02J7/00
【公開號】CN104953724
【申請?zhí)枴緾N201510383527
【發(fā)明人】周海波, 王桂蓮, 楊超, 趙玉成, 王收軍, 朱培浩, 張亮
【申請人】天津理工大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月3日