本發(fā)明涉及小功率無(wú)線輸電領(lǐng)域,尤其是指一種應(yīng)用于無(wú)線鼠標(biāo)的無(wú)線輸電裝置。
背景技術(shù):
目前無(wú)線鼠標(biāo)大多數(shù)采用電池供電,電池生產(chǎn)及回收都會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染,同時(shí)也增加了鼠標(biāo)重量,使得舒適性降低。磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)是一種中距離高效率電能傳輸?shù)男录夹g(shù),傳輸過(guò)程不需要物理上的連接,可以通過(guò)空間無(wú)接觸地將電能傳輸給負(fù)載。同時(shí)超級(jí)電容的可快速充電、可重復(fù)充電以及能量密度大的等特性,使得其在一些低功率場(chǎng)景的應(yīng)用變得十分地靈活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,提供一種結(jié)合磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)與超級(jí)電容的應(yīng)用于無(wú)線鼠標(biāo)的無(wú)線輸電裝置,該裝置能夠有效解決無(wú)線鼠標(biāo)的在線輸電問(wèn)題,以方便無(wú)線鼠標(biāo)的使用,并減少因使用電池對(duì)環(huán)境的影響。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:一種應(yīng)用于無(wú)線鼠標(biāo)的無(wú)線輸電裝置,包括裝于鼠標(biāo)墊上的發(fā)射部分及裝于鼠標(biāo)內(nèi)的接收部分;所述發(fā)射部分主要由依次相接的整流變頻回路、發(fā)送回路和諧振發(fā)送回路組成,能夠?qū)⒐ゎl交流電能變?yōu)楦哳l電能,并以電磁波的形式發(fā)射能量,所述接收部分主要由依次相接的諧振接收回路、接收回路、整流穩(wěn)壓回路組成,所述諧振發(fā)送回路與諧振接收回路構(gòu)成傳輸通道,將能量傳輸?shù)浇邮栈芈?,再?jīng)整流穩(wěn)壓回路,將電能變換為直流電能,向鼠標(biāo)提供電能,并同時(shí)為整流穩(wěn)壓回路的超級(jí)電容充電;所述整流變頻回路主要由相連接的第一整流橋和變頻電路組成,該第一整流橋主要是將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電,而該變頻電路主要是將直流電轉(zhuǎn)換為高頻的交流電;所述發(fā)送回路主要由相連接的發(fā)送線圈和第一補(bǔ)償電容組成,該發(fā)送線圈的特性由系統(tǒng)所需的功率決定,該第一補(bǔ)償電容選取最優(yōu)效率下的云母電容;所述諧振發(fā)送回路主要由相連接的第一諧振線圈和第一諧振電容組成,其諧振頻率為整流變頻回路產(chǎn)生的交流電頻率,該第一諧振線圈由利茲線繞制,該第一諧振電容采用與諧振頻率匹配的云母電容;所述諧振接收回路主要由相連接的第二諧振線圈和第二諧振電容組成,其諧振頻率為發(fā)射部分交流源頻率,該第二諧振線圈由利茲線繞制,該第二諧振電容采用與諧振頻率匹配的云母電容;所述接收回路主要由相連接的接收線圈和第二補(bǔ)償電容組成,該接收線圈的特性由系統(tǒng)所需的功率決定,該第二補(bǔ)償電容選取最優(yōu)效率下的云母電容;所述整流穩(wěn)壓回路主要由依次相接的第二整流橋、穩(wěn)壓電路、超級(jí)電容組成,該第二整流橋主要是將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)的直流電,通過(guò)穩(wěn)壓電路的控制作用穩(wěn)定超級(jí)電容上的電壓,使其能夠穩(wěn)定的為鼠標(biāo)供電;所述諧振接收回路與接收回路的接收線圈通過(guò)空間耦合連接,所述接收回路與整流穩(wěn)壓回路通過(guò)導(dǎo)線連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
1、解決了鼠標(biāo)的用電問(wèn)題,去除了傳統(tǒng)電池。
2、采用磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù),提高了系統(tǒng)傳輸功率以及傳輸效率。
附圖說(shuō)明
圖1a為無(wú)線輸電裝置的發(fā)射部分在鼠標(biāo)墊上的示意圖。
圖1b為無(wú)線輸電裝置的接收部分在鼠標(biāo)內(nèi)的示意圖。
圖2為諧振接收回路的示意圖。
圖3為接收回路的示意圖。
圖4為整流穩(wěn)壓回路的示意圖。
圖5為整流變頻回路的示意圖。
圖6為發(fā)送回路的示意圖。
圖7為諧振發(fā)送回路的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1a和圖1b所示,本實(shí)施例所述的應(yīng)用于無(wú)線鼠標(biāo)的無(wú)線輸電裝置,結(jié)合了磁耦合諧振無(wú)線輸電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與超級(jí)電容的特性,實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)的無(wú)線充電。該無(wú)線輸電裝置主要由裝于鼠標(biāo)墊上的發(fā)射部分及裝于鼠標(biāo)內(nèi)的接收部分構(gòu)成;所述發(fā)射部分主要由依次相接的整流變頻回路4、發(fā)送回路5和諧振發(fā)送回路6組成,能夠?qū)⒐ゎl交流電能變?yōu)楦哳l電能,并以電磁波的形式發(fā)射能量,所述接收部分主要由依次相接的諧振接收回路1、接收回路2、整流穩(wěn)壓回路3組成,所述諧振發(fā)送回路6與諧振接收回路1構(gòu)成傳輸通道,將能量傳輸?shù)浇邮栈芈?,再經(jīng)整流穩(wěn)壓回路3,將電能變換為直流電能,向鼠標(biāo)提供電能,并同時(shí)為整流穩(wěn)壓回路3的超級(jí)電容33充電。
如圖2所示,所述諧振接收回路1主要由相連接的第二諧振線圈11和第二諧振電容12組成,其諧振頻率為發(fā)射部分交流源頻率,該第二諧振線圈11由高頻性能優(yōu)異的利茲線繞制,該第二諧振電容12采用與諧振頻率匹配的云母電容(高頻特性好)。
如圖3所示,所述接收回路2主要由相連接的接收線圈21和第二補(bǔ)償電容22組成,該接收線圈21的特性由系統(tǒng)所需的功率決定,其規(guī)格由輸出電壓、傳輸距離以及與第二諧振線圈11的耦合系數(shù)綜合決定,接收線圈21采用利茲線進(jìn)行繞制,該第二補(bǔ)償電容22選取最優(yōu)效率下的云母電容。
如圖4所示,所述整流穩(wěn)壓回路3主要由依次相接的第二整流橋31、穩(wěn)壓電路32、超級(jí)電容33組成,該第二整流橋31主要是將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)的直流電,通過(guò)穩(wěn)壓電路32的控制作用穩(wěn)定超級(jí)電容33上的電壓,使其能夠穩(wěn)定的為鼠標(biāo)供電。
如圖5所示,所述整流變頻回路4主要由相連接的第一整流橋41和變頻電路42組成,該第一整流橋41主要是將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電,而該變頻電路42主要是將直流電轉(zhuǎn)換為高頻的交流電。
如圖6所示,所述發(fā)送回路5主要由相連接的發(fā)送線圈51和第一補(bǔ)償電容52組成,該發(fā)送線圈51的特性由系統(tǒng)所需的功率決定,其規(guī)格由輸出電壓、傳輸距離以及與第二諧振線圈11的耦合系數(shù)綜合決定,發(fā)送線圈51采用利茲線進(jìn)行繞制,該第一補(bǔ)償電容52選取最優(yōu)效率下的云母電容。
如圖7所示,所述諧振發(fā)送回路6主要由相連接的第一諧振線圈61和第一諧振電容62組成,其諧振頻率為整流變頻回路4產(chǎn)生的交流電頻率,該第一諧振線圈61由利茲線繞制,該第一諧振電容62采用與諧振頻率匹配的云母電容。
工作時(shí),系統(tǒng)輸入的電源與整流變頻回路4相連,通過(guò)發(fā)送線圈51在空間中產(chǎn)生高頻電磁波,通過(guò)發(fā)送線圈51與第一諧振線圈61之間的耦合作用以及諧振發(fā)送回路6的作用,使得能量能在更大的空間中進(jìn)行傳播。諧振接收回路1的第二諧振線圈11與接收回路2中的接收線圈21通過(guò)電磁感應(yīng)作用進(jìn)行耦合。由磁耦合諧振原理知諧振接收回路1與諧振發(fā)送回路6構(gòu)建高效的傳輸通道,通過(guò)耦合作用將能量傳輸?shù)浇邮站€圈21。接收回路2與整流穩(wěn)壓回路3通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行連接,通過(guò)第二整流橋31和穩(wěn)壓電路32,將接收回路2接收的交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電,并將其儲(chǔ)存在超級(jí)電容33上。
以上所述實(shí)施例只為本發(fā)明之較佳實(shí)施例,并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍,故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。