CN102222952A

CN102222952A - 一种无线激光充电器

Info

Publication number: CN102222952A
Application number: CN2011101627666A
Authority: CN
Inventors: 董宁; 石志娟; 林劲松; 李波; 郭冰; 郭勇
Original assignee: Shenzhen Centre Testing Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Centre Testing Technology Co Ltd
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明公开了一种无线激光充电器，可广泛应用于手机、MP3、笔记本等的充电。它包括激光发射单元、激光接收单元、电能存储单元、升压稳压单元、充电控制单元；激光发射单元与电源相连，激光接收单元与电能存储单元连接，电能存储单元与升压稳压单元连接，升压稳压单元接充电输出端，充电输出端与充电控制单元连接。本发明通过激光发射和接收、光电转化和充电控制的电路设计，实现一种无线的激光充电器。

Description

一种无线激光充电器

技术领域

本发明属于光电领域，涉及一种使用激光的方式来给电池充电的无线激光充电器。

技术背景

便携式电子设备例如手机、数码相机、笔记本电脑以及各种其他类似的电子设备，为用户提供了极大的灵活性和便利。由于人们变得越来越依赖于这些便携式电子设备所带来的好处，因此能够使用户随时使用这些装置就变得尤为重要，但是现有的这些电子设备的充电器在充电时，都需要有线来与这些待充电电子设备连接，一方面携带电子设备的充电器的时候，其充电器的延设电线的缠绕给人带来困扰，另一方面在充电时，有线连接也很不方面。

现在存在一种无线充电器，采用的是电磁充电的技术，但是电磁波是发散的，较容易受干扰，激光是单向的，不容易受干扰，因此更利于能量的集中；另外电磁波因为是发散的，其辐射范围比激光要大。

现有的充电器存在以下缺点：1、大多数电子设备的充电器为有线的，充电器与电子设备之间必须通过延设电线连接；2、采用电磁波的无线充电方式，容易受干扰，并且其充电辐射比激光大。

发明内容

本发明的目的是有效克服上述不足而提供一种采用激光技术实现的远距离的无线连接的充电器。

本发明采用以下方式实现：一种无线激光充电器，包括激光发射端和激光接收充电端两个部分，其特征在于：所述的无线激光充电器包括激光发射单元、激光接收单元、电能存储单元、升压稳压单元、充电控制单元；激光发射单元与电源相连，激光接收单元与电能存储单元连接，电能存储单元与升压稳压单元连接，升压稳压单元接充电输出端，充电输出端与充电控制单元连接。激光发射单元是激光器，可以是半导体激光器。激光接收单元是半导体光电器件，可以是半导体光接收器、硅光二极管电路、硅光电池电路。无线激光充电器还包括充电状态指示单元、过充保护单元和过热保护单元。充电控制单元分别与充电状态指示单元和过热保护单元连接。充电状态指示电路包括比较器和开关。过充保护单元与电能存储单元相连，对电能保护单元进行过充保护。激光接收单元、电能存储单元、升压稳压单元、充电控制单元、充电状态指示单元可以集成在待充电电子设备上。

本发明采用激光发射器件和接收器件，将激光信号转化成电信号，电信号通过电能存储单元积累、通过升压稳压单元放大、通过充电控制电路实现对电路的控制，最终实现激光充电。由于是采用激光的方式充电，避免了电线的连接；另一方面，由于激光的单色性好，又可在一个狭小的方向内有集中的高能量，因此本发明可以解决无线的远距离充电的问题。

附图说明

图1是本发明无线激光充电器的电路结构原理框图

图2是本发明无线激光充电器具体实施例的结构原理图

其中：1-激光发射端 2-激光接收充电端

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明涉及的无线激光充电器，包括激光发射端及激光接收充电端两个部分；激光发射端1为激光发射单元，输入端接电源，激光接收充电端2可以是集成在待充电电子设备上，也可以是单独的一个模块，再接待充电电子设备。具体电路单元包括：激光接收单元、电能存储单元、升压稳压电路、充电控制电路、充电状态指示电路、过充保护电路和过热保护电路。

激光发射部分包括激光发射器，可以是半导体激光发射器、CO₂激光器或其他激光器，激光接收单元的光电转化器件可以是半导体光接收器、半导体光电池或其他光电转化器件；由于激光接收单元经过光电转化之后，所产生的电能是很微弱的，而与电能存储单元连接的升压稳压单元也需要一定的电压电路才能工作，才能实现升压稳压的功能，因此，要加一个电能存储单元先将激光接收单元产生的电能存储到某一个值，然后给升压稳压电路的输入端；升压稳压电路主要是实现放大电压、稳定电压的功能，从而为后续的待充电电子设备的充电过程提供一个所需要的稳定的电压；充电控制电路接收待充电电子设备的充电反馈信号，并根据充电电子设备充电的情况来控制升压稳压单元的工作，开或关；同时，充电控制单元一方面给充电状态指示单元信号，使充电状态指示单元显示其充电状态，另一方面与过热保护单元连接，通过过热保护单元的热敏电阻等内部电路设计实现过热保护；电能存储单元与过充保护单元连接，防止电能存储单元的过充；充电的提醒功能有充电状态提醒和过热保护提醒，可以是指示灯也可以是其他报警信号。

图2给出了一种具体的实施方式，其原理如下：半导体激光发射器发射激光给半导体光接收器，半导体光接收器将所接收的激光转化成电能，然后给蓄电池，蓄电池将转化的电能存储起来，存储的电能给DC-DC升压变换器，DC-DC升压变换器将电压放大到某一个值，达到充电电压，给充电电路进行充电，充电控制单元控制DC-DC升压变换器的状态，并控制充电状态指示单元，充电控制单元给充电状态指示单元一个信号，使其发出充电状态指示，当充电完成时，充电状态指示单元发出充电结束指示。

对于升压稳压部分：因为对于接收器件为硅光电池时，经过光电转化之后，输出的为直流电流，经过蓄电池之后，依然为直流电，所以升压单元必须将直流低电压转化成直流高电压。可以通过逆变单元和变压器将其先转化成交流电再转化成直流电，也可以通过开关式DC-DC升压变换器，或者升压斩波电路，来实现升压稳压的目的，再通过控制电路的控制，实现给待充电电子设备充电的过程。

本发明无线激光充电器实施例的具体动态工作过程为：将激光发射器接上电源，此时装置的开关处于关闭状态，然后将激光接收充电端调整好位置(将待充电电子设备接在激光接收充电端或本身激光接收充电端集成在待充电电子设备上)，打开激光发射装置部分的开关，充电器电路开始工作；此时，激光接收器接收激光进行光电转化产生电能，经过蓄电池、DC-DC升压变换器，当放大的电压达到充电电压时，电子设备开始充电；此时充电控制单元给充电状态指示单元一信号，使其发出充电指示；当充电状态完成时，一方面充电控制单元的控制DC-DC升压变换器，使其停止升压，切断充电单元的充电，另一方面充电控制单元会给充电状态指示单元一个信号，充电状态指示单元发出提醒，指示充电结束；当温度过热时，充电控制单元的发出信号，通过过热保护电路进行过热保护，同时过热指示单元发出过热状态提醒。

本发明对所公开的一种无线激光充电器进行了特别描述，但上述是示意性的不是限定性的，本领域技术人员在不偏离本发明范围内所作的修改，都属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种无线激光充电器，包括激光发射端和激光接收充电端两个部分，其特征在于：所述的无线激光充电器包括激光发射单元、激光接收单元、电能存储单元、升压稳压单元、充电控制单元；激光发射单元与电源相连，激光接收单元与电能存储单元连接，电能存储单元与升压稳压单元连接，升压稳压单元接充电输出端，充电输出端与充电控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的无线激光充电器，其特征在于：激光发射单元是激光器，可以是半导体激光器。

3.根据权利要求1所述的无线激光充电器，其特征在于：激光接收单元是半导体光电器件，可以是半导体光接收器、硅光二极管电路、硅光电池电路。

4.根据权利要求1所述的无线激光充电器，其特征在于：无线激光充电器还包括充电状态指示单元、过充保护单元和过热保护单元。

5.根据权利要求1所述的无线激光充电器，其特征在于：充电控制单元分别与充电状态指示单元和过热保护单元连接。

6.根据权利要求4所述的无线激光充电器，其特征在于：所述充电状态指示电路包括比较器和开关。

7.根据权利要求4所述的无线激光充电器，其特征在于：所述过充保护单元与电能存储单元相连，对电能保护单元进行过充保护。

8.根据权利要求书1所述的无线激光充电器，其特征在于：激光接收单元、电能存储单元、升压稳压单元、充电控制单元、充电状态指示单元可以集成在待充电电子设备上。