031]圖4為實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖5為實(shí)施例四的原理圖。
[0033]圖6為實(shí)施例五的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0035]實(shí)施例一，如圖1至圖2，包括發(fā)射部分和接收部分，發(fā)射部分包括15個(gè)發(fā)射單元模組，其中5個(gè)構(gòu)成串聯(lián)段，再由3個(gè)該串聯(lián)段并聯(lián)構(gòu)成發(fā)射模組陣列，每個(gè)發(fā)射單元模組都包括一個(gè)發(fā)射線圈，15個(gè)發(fā)射線圈構(gòu)成了發(fā)射線圈陣列，接收部分具有與發(fā)射模組陣列結(jié)構(gòu)相同的接收模組陣列，接收模組陣列具有一電源輸出端，每個(gè)接收單元模組均包括一個(gè)接收線圈，15個(gè)接收線圈構(gòu)成了接收線圈陣列，所述發(fā)射線圈陣列和接收線圈陣列具有對(duì)應(yīng)的空間位置陣列結(jié)構(gòu)，所述發(fā)射部分和接收部分通過(guò)15個(gè)發(fā)射線圈和15個(gè)接收線圈互相耦合同時(shí)工作傳輸電磁能。
[0036]發(fā)射部分還包括發(fā)射控制系統(tǒng)，發(fā)射控制系統(tǒng)設(shè)置在發(fā)射單元模組以外，本實(shí)施例中，可集成在發(fā)射部分電路板上，發(fā)射控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接各個(gè)發(fā)射單元模組，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)發(fā)射單元模組電磁能量的平均輸出，發(fā)射控制系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路或可編程邏輯電路或單片機(jī)中的任一種。
[0037]接收部分還包括接收控制系統(tǒng)，接收控制系統(tǒng)設(shè)置在接收單元模組以外，本實(shí)施例中，可集成在接收部分電路板上，通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接各個(gè)接收單元模組，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)接收單元模組的電流電壓的平均輸出，接收控制系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路、可編程邏輯電路或單片機(jī)中的任一種。
[0038]實(shí)施例二，如圖3所示，其發(fā)射部分結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，在此不做贅述，不同之處在于，其接收模組陣列中，3個(gè)串聯(lián)段的正極各自與一個(gè)二極管串聯(lián)Dl、D2、D3，用于單向單電，在其串聯(lián)段內(nèi)，每個(gè)接收單元模組均與一個(gè)二極管并聯(lián)Dll?D35，實(shí)現(xiàn)旁路電流的功能，接收部分具有一輸出總開(kāi)關(guān)MOS管，其工作過(guò)程描述如下:
[0039]a，接收控制系統(tǒng)檢測(cè)各個(gè)接收單元模組工作正常，打開(kāi)MOS總開(kāi)關(guān)，開(kāi)始對(duì)外供電。
[0040]b，當(dāng)接收控制系統(tǒng)檢測(cè)到接收單元模組異常時(shí)，可以這樣操作接收單元模組:對(duì)于消費(fèi)類電子，沒(méi)有備用的收發(fā)單元模組，將接收單元模組重新啟動(dòng)，使其能正常工作，若還是無(wú)法正常工作，系統(tǒng)故障，無(wú)法工作;對(duì)于高可靠應(yīng)用，如汽車，必須設(shè)有備用的收發(fā)單元模組，當(dāng)某些收發(fā)單元模組有故障時(shí)，啟動(dòng)備用單元，系統(tǒng)仍可以正常工作，且提示用戶，有收發(fā)單元故障，需要維修或更換。
[0041 ] c，接收模組陣列中，可能出現(xiàn)有些接收單元組件已經(jīng)開(kāi)始工作，有些沒(méi)有工作，此時(shí)要保證已經(jīng)工作的接收單元模組必須旁路繞過(guò)還沒(méi)有工作的單元模組，直接向總開(kāi)關(guān)處供電，為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)施例中可以在每個(gè)接收單元模組一側(cè)并聯(lián)二極管，Dll，D12，D13，D14，D15，D21，D22，D23，D24，D25，D31，D32，D33，D34，D35，二極管的正極連接與其并聯(lián)單元的負(fù)極，二極管負(fù)級(jí)連接與其并聯(lián)單元的正極，當(dāng)某個(gè)接收單元模組不能正常工作時(shí)，二極管將其旁路，不影響整個(gè)串聯(lián)支路其它接收單元工作。
[0042]d，接收模組陣列中，可能出現(xiàn)互相串聯(lián)的接收單元模組電壓不能完全一致的情形，目前的技術(shù)條件可以通過(guò)接收控制系統(tǒng)使其輸出電壓很接近，但精度不夠，當(dāng)上述串聯(lián)段互相并聯(lián)時(shí)可能產(chǎn)生電能干擾，為避免這種情形，本實(shí)施例在串聯(lián)匯聚處加二極管Dl，D2，D3，作用是單向?qū)щ?，同理，也可以將Dl，D2，D3替換成MOS管，當(dāng)接收控制系統(tǒng)檢測(cè)到電壓電流異常時(shí)，暫時(shí)關(guān)閉相應(yīng)的支路，實(shí)現(xiàn)反方向電流阻斷功能。
[0043]e，隨著科技的發(fā)展，各個(gè)串聯(lián)段可以實(shí)現(xiàn)可控制的非常精準(zhǔn)的電壓和電流輸出控制時(shí)，上述的二極管或MOS管都不用加，如當(dāng)檢測(cè)到電能干擾時(shí)，迅速降低相應(yīng)產(chǎn)生電能干擾的串聯(lián)單元的輸出電壓或提升電能被干擾串聯(lián)單元的輸出電壓。
[0044]實(shí)施例三，用于IPAD1ff 5V2A充電功率的無(wú)線電能傳輸電路，如圖4，發(fā)射部分和接收部分分別采用兩個(gè)發(fā)射單元模組和兩個(gè)接收單元模組并聯(lián)，圖中的每個(gè)無(wú)線收發(fā)單元包括一對(duì)互相耦合的發(fā)射單元模組和接收電源模組，每個(gè)無(wú)線收發(fā)單元實(shí)際最大輸出
5.3V*1A = 5.3W，由于肖特基二極管0.3V壓降，兩路匯聚后實(shí)際輸出為5V*2A= 10W，本實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)給IPAD 1ff 5V2A實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電解決方案，對(duì)于這種發(fā)射單元模組和接收電源模組陣列很少的且是消費(fèi)類電子不需要高可靠性要求的解決方案，不需要總開(kāi)關(guān)，也不需要專門(mén)外置收發(fā)控制系統(tǒng)，各個(gè)收發(fā)單元模組自己做好限壓限流，各個(gè)接收單元模組直接匯聚輸出。
[0045]實(shí)施例三中，5W收發(fā)單元模組技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用無(wú)線充電聯(lián)盟WPC1.1.2版Qi標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)射單元模組包括艾迪悌(IDT)公司P9038-RNDGI芯片，接收單元模組包括艾迪悌(IDT)的P9025AC-RNBGI芯片和芯源(MPS)的MP5010SDQ芯片，其中P9038-RNDGI芯片和P9025AC-RNBGI芯片功能是完成5W無(wú)線電能的傳輸，MP5010SDQ是可編程電流限制器件，通過(guò)它保證P9025AC輸出電流不大于1A，上述3個(gè)芯片、伺服料電阻電容和收發(fā)線圈等一起構(gòu)成收發(fā)單元模組，兩個(gè)接收單元模組各自與肖特基二極管串聯(lián)后，再并聯(lián)進(jìn)行匯聚輸出。
[0046]實(shí)施例四是用于TYPE-C、筆記本電腦或智能掃地機(jī)器人的無(wú)線電能傳輸電路，如圖5所示，其發(fā)射部分為10個(gè)發(fā)射單元模組的全并聯(lián)結(jié)構(gòu)，其接收部分為5個(gè)接收單元模組串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)段，再將2個(gè)所述的串聯(lián)段進(jìn)行并聯(lián)構(gòu)成接收模組陣列，串聯(lián)段內(nèi)每個(gè)接收單元模組均與一個(gè)旁路二極管(Dl?D10)并聯(lián);2個(gè)串聯(lián)段的正極各自串聯(lián)一個(gè)用于單向?qū)щ姷亩O管(D21和D22);每個(gè)接收單元模組通過(guò)另一個(gè)二極管(Dll?D20)連接至與門(mén)，對(duì)與門(mén)供電；發(fā)射部分還設(shè)有電源輸入管理模塊和DC/DC轉(zhuǎn)換電路，其目的在于，當(dāng)發(fā)射單元模組比較多時(shí)傳輸線路長(zhǎng)，為減少線路損耗，先高電壓傳輸，再經(jīng)DC/DC變換電路變換后，給各發(fā)射單元模組供電，本實(shí)施例中，10個(gè)并聯(lián)的發(fā)射單元模組共用兩個(gè)DC/DC變換電路，接收部分在輸出端之前同樣設(shè)置一個(gè)DC/DC變換電路，以轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流電壓來(lái)適配TYPE-C、筆記本電腦或智能掃地機(jī)器人之類的100W左右或以內(nèi)的需求功率。
[0047]本電路的功能說(shuō)明如下:
[0048]a.每個(gè)收發(fā)單元模組為可輸出1W能量，10V1A，1W收發(fā)單元模組技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用無(wú)線充電聯(lián)盟WPC 1.2版Qi標(biāo)準(zhǔn)，收發(fā)單元電路所用集成電路是，發(fā)射單元模組選用艾迪悌(IDT)公司P9240，接收單元模組選用艾迪悌(IDT)P9220和芯源(MPS)MP5010，MPS5010芯片是可編程電流限制器件，通過(guò)它保證P9220輸出電流不大于1.2A，上述的3個(gè)芯片、伺服料電阻電容，收發(fā)線圈等一起構(gòu)成收發(fā)單元模組。
[0049]b.每個(gè)接收單元模組均通過(guò)圖中的S線輸出一個(gè)“狀態(tài)”信號(hào)，通過(guò)兩級(jí)“與門(mén)”連接總開(kāi)關(guān)，當(dāng)所有接收單元模組都正常工作時(shí)，總開(kāi)關(guān)打開(kāi)，向外供電。
[0050]C，二極管Dl-DlO功能是:在接收單元模組沒(méi)有正常工作時(shí)，將其旁路。
[0051]d，二極管D11-D20功能是:只要有一路接收單元模組可以正常工作，就可以給“與門(mén)”供電，為“或”的關(guān)系，圖中的“V”線為供電線。
[0052]e，二極管D21-D22功能是:單向?qū)щ姡乐箖蓚€(gè)串聯(lián)電路在并聯(lián)時(shí)串?dāng)_。
[0053 ] f，本實(shí)施例的接收部分的輸出總開(kāi)關(guān)采用MOS管。
[0054]g，本電路總輸入功率120W，總輸出功率100W，傳輸效率約為80%。
[0055]實(shí)施例五是用于電動(dòng)汽車的無(wú)線電能傳輸電路，如圖6所示，該無(wú)線傳輸電路的發(fā)射部分和接收部分均由10個(gè)收發(fā)單元模組串聯(lián)構(gòu)成串聯(lián)段后，再由10個(gè)所述的串聯(lián)段并聯(lián)構(gòu)成10*10的矩形陣列，每個(gè)發(fā)射單元模組和接收單元模組配合可輸出1W能量，S卩10V1A，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用無(wú)線充電聯(lián)盟WPC 1.2版Qi標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)射單元模組包括艾迪悌公司IDT_P9240芯片、AC/DC變換電路、數(shù)據(jù)總線接口轉(zhuǎn)換電路，伺服料電阻電容和發(fā)射線圈等;發(fā)射單元模組增加數(shù)據(jù)總線接口轉(zhuǎn)換電路(圖6中未示出)，是為了保證發(fā)射控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)射單元模組的有效控制，不過(guò)這個(gè)需要具體問(wèn)題具體分析，有可能I2C轉(zhuǎn)GP1，也有可能I2C轉(zhuǎn)LIN等等。
[0056]接收單元模組包括艾迪悌公司的IDT_P9220芯片、芯源(MPS)MP5010芯片、英特矽爾(Intersil)ZL6105芯片、數(shù)據(jù)總線接口轉(zhuǎn)換電路、伺服料電阻電容和接收線圈等，受接收控制系統(tǒng)控制。
[0057]IDT_P9220功能是輸出1W電