CN102403802A - 点对点无线电力传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种点对点无线电力传输系统，其包括：太阳能遮阳伞及至少一个电力接收终端，所述太阳能遮阳伞的伞面上设有薄膜式太阳能电池，该太阳能电池连接有无线电力传输电路，该无线电力传输电路包括有无线电力发射器；所述电力接收终端内设有无线电力接收器；所述的太阳能电池将接收到的太阳能转换成电能后发送给所述的无线电力发射器，所述无线电力发射器与所述的无线电力接收器的振动频率一致，并以无线的方式将电力发送至所述的无线电力接收器。通过本发可有效的利用伞面的面积来收集太阳能，并将太阳能转换成为电能，特别是可以通过无线的方式为其他设备供电，使能源得到了合理的利用，而且无需占用特定的地方。

Description

点对点无线电力传输系统

【技术领域】

本发明涉及一种无线电力传输系统，尤其涉及一种可以通过无线方式传输电能的点对点无线电力传输系统。

【背景技术】

目前人们在使用的众多电器或者电子设备时，都需要通过线缆与电源连接。这样无疑会给电器的摆放位置带来很大的局限性，特别是如果电器较多，复杂的电源线会导致家内混乱。特别是对于一些消费性电子产品，通常在充电的时候需要有特定的充电器以及特定的充电接口，这样给人们的外出带来极大不便。

伞具已经成为人们的日常生活用品，在雨天可以用来遮挡雨水，在炎热的夏天，人们可以用其遮挡阳光。特别是在一些娱乐或者休闲场所，一些大型伞具处处可见。

如此随处可见的伞具，大多还只是起到遮阳或者挡雨的作用，而并没有其他的功能，例如增加娱乐或者降温的设备。特别是在一些娱乐休闲的场所，例如海滩等，都设有大型的遮阳伞，这些伞具表面积大，在遮挡太阳光的同时，如果能将太阳能收集，将太阳能转换成其他能量，那么将能够很好利用资源，将给人们带来更多的便利。

【发明内容】

本发明提供一种点对点无线电力传输系统，其以太阳能遮阳伞为电力发射端，将太阳能收集后转换成为电能，并通过无线的方式为其他的电力接收终端提供电能。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种点对点无线电力传输系统，其包括：太阳能遮阳伞及至少一个电力接收终端，所述的太阳能遮阳伞包括伞面、与所述伞面相固定的伞架、与所述的伞架连接的伞柄，其特征在于：所述太阳能遮阳伞的伞面上设有薄膜式太阳能电池，该薄膜式太阳能电池连接有无线电力传输电路，该无线电力传输电路包括有无线电力发射器；所述电力接收终端内设有无线电力接收器；所述的太阳能电池将接收到的太阳能转换成电能后以无线的方式将电力发送至所述的无线电力接收器。

所述的无线电力接收器以磁耦合共振方式接收所述无线电力发射器所传输的电力，所述无线电力发射器在所述无线电力发射器所产生的非辐射性磁场内发生谐振，与所述的无线电力发射器以相同的频率振荡。

所述的电力接收终端为伞具，所述的无线电力接收器安装在该伞具内。

所述伞具包括伞柄，所述无线电力接收器安装在所述伞具的伞柄内。

所述的无线电力接收器包括依次连接的接收线圈、调频模块、变压整流模块。

所述的无线电力传输电路还包括控制器及与控制器连接的发电开关模块，所述的无线电力发射器与所述的控制器连接，触发所述的发电开关模块选择开启或者关闭所述的无线电力发射器。

所述的无线电力传输电路还包括与所述的控制模块连接的识别模块。

所述的无线电力发射器包括依次连接的纵波产生电路、调频载波模块、发射线圈及发射线圈调频模块，所述的太阳能电池与所述的纵波产生电路电性连接。

所述伞架的末端至少设有一个灯管，该灯管与所述的薄膜式太阳能电池电性连接。

所述伞架为空腔式结构，并与空腔内设有连接所述的灯管与所述的薄膜式太阳能电池的线缆。

所述伞柄上设有与所述的太阳能电池电性连接的风扇，所述伞柄上设有延该伞柄上下延伸的定位槽，该定位槽内设有不同的挡位，所述风扇可于所述定位槽内滑动。

所述伞柄上设有与所述的太阳能电池电性连接的音频播放装置。

所述伞柄为内空腔结构，该空腔内设有导线，该导线将所述的风扇、音频播放装置与所述的太阳能电池连接。

所述太阳能遮阳的伞柄上还设有用于传输电力的接口，所述电力接收终端设有用于所述接口连接的连接器。

本发明的点对点无线电力传输系统具有如下优点：

通过在现有太阳能遮阳伞上增加薄膜式太阳能电池，这样在用户只要在将伞打开的状态下即可收集太阳能，并将太阳能转换成电能供其他设备使用，为在伞具上增加例如风扇、音频播放装置等电子设备奠定了基础，使得在伞具上增加更多的功能成为现实，而且通过伞面的有效面积，无需设置特定的地方来放置薄膜式太阳能电池，使得资源得到了合理的配置。

其次，由于在伞面上又增加了一层太阳能电池薄膜，使得整个伞面的厚度有所增加，可以更好的起到防紫外线的作用。

特别地，该太阳能遮阳伞内设有无线电力发射器，其可以在不占据任何特定场所的情况下，可以将收集的太阳能转换成电能通过无线的方式为其他设备供电，方便人们随身随地的使用，人们即使没有携带充电器或者特地的接口也可以为其电子设备供电，省去了复杂的线缆。

【附图说明】

图1为本发明点对点无线电力传输系统的示意图。

图2为本发明的点对点无线电力传输系统中的太阳能遮阳伞的示意图。

图3为本发明的太阳能遮阳伞内的无线电力传输电路的结构框图。

图4为本发明的太阳能遮阳伞的无线电力传输电路的无线电力发射器的电路框图。

图5为无线电力接收终端内的无线电力接收器的内部电路结构框图。

【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，以下结合附图及实施例，对本发明的一种点对点无线电力传输系统具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

如图1所示，为本发明点对点无线电力传输系统的示意图，该点对点无线电力传输系统包括太阳能遮阳伞A及若干的电力接收终端。在本实施例中，所述的电力接收终端为伞具B1、B2；具体实施时，所述的电力接收终端也可以为笔记本电脑、移动通讯终端、所媒体播放器、照明设备等电力设备。所述的太阳能遮阳伞上安装有柔性太阳能电池及与其电连接的无线电力发射器，所述的电力接收终端内安装有无线电力接收器，当所述的无线电力发射器接通电源并与所述的电力接收器的振动频率达到一致后，通过磁耦合共振原理将电力发送至电力接收器一端。

如图2所示，为本发明的点对点无线电力传输系统中作为电力发射端的太阳能遮阳伞的硬件示意图。所述太阳能遮阳伞包括伞柄1、伞面2、把手3及伞架5。所述的伞面上设有薄膜式太阳能电池4，该薄膜式太阳能电池4可以为铜铟硒太阳能薄膜电池或者为硅粒晶体太阳能电池，用于接收太阳能并且将太阳能转换成电能进行储存或者为其他设备提供电能。所述的伞面2内铺设有银胶涂层，用于防紫外线。

所述伞架5用于支撑所述伞面或者收拢所述伞面至固定形状。所述伞架5的底端上设有至少一个灯管20，该灯管20在本实施例中为LED灯管，当然具体实施时也可以为其他形式的灯管，例如小型照明灯等。该等灯管20与所述的薄膜式太阳能电池4电性连接。打开该等灯管20，可以用来增加该太阳能遮阳伞的美感，也可以在黑暗的环境中照亮道路，并且可以在行走时警示周围的车辆，提高行人之间的安全性。

所述的伞柄1为内空腔结构，其空腔内设有连接各个电子设备的线路。该伞柄1上设有与所述的薄膜式太阳能电池4电性连接的风扇10及音频播放装置12。所述的伞柄1上设有以上下方向延伸的齿状定位槽11，该定位槽11内具有不同的挡位。所述的风扇10可在所述的定位槽11内滑动并固定在相应位置。用户根据需求，调节风扇在所述定位槽11所处的挡位，以调节风扇的高度。所述的音频播放器12的内部电路置于所述伞柄1的空腔内，并且在伞柄1上设有用于数据输入或者输出的接口(未图示)，例如USB、miniUSB等接口。用户通过该接口与外界PC、便携式电子设备等连接。所述的伞柄上还设有用于控制伞面打开或者关闭的控制按钮13。

所述的把手3上设有若干个控制开关及至少一照明灯30。所述的若干开关至少包括：用于控制所述灯管20的灯管开关31、用于控制所述风扇10的风扇开关32、用于控制所述的音频播放器12的播放器开关33，及用于控制所述照明灯30的照明开关34。所述的照明30设置在所述把手3的末端部位，用户可以在光线暗时打开，可用于寻找物品或者在黑夜进家门时寻找钥匙和门锁。具体实施时，所述的照明灯可以为红外灯或者紫外光灯，可用于照亮物体或者验钞。

所述的本发明中的薄膜式太阳能电池4的大小可以与所述的伞面大小相同，覆盖在所述的伞面上，也可以部分覆盖在所述的伞面上。所述的薄膜式太阳能电池4自身具有防水功能。

具体实施时，所述的伞柄1内置有与所述的薄膜式太阳能电池4连接的蓄电池，用于存储电能，在没有阳光的时候，为所述的灯管20、音频播放器12、风扇10、照明灯30提供电能。所述的蓄电池可以为与所述的伞柄分离的分离式的锂电池或者可充电干电池，该锂电池可以符合现有手机或者相机等内的锂电池标准，可以供手机等设备使用。如果为可充电的干电池，则也可以为使用干电池的设备所使用。

如图3所示，为本发明的太阳能遮阳伞内的无线电力传输电路的结构框图，其包括控制器50、与控制器50连接的无线电力发射器52、识别模块53及发电开关模块51。所述的发电开关模块51可以为感应开关或者硬按键，通过触发该发电开关模块51选择开启或者关闭无线发电发射器52，并通过控制器执行相应的操作；所述的识别模块53用于辨别电力接收终端的身份，例如由生产厂商预先设定的电力接收终端的识别码等，确定是否可以对其进行发电操作，如果不能进行放电操作则发出报警信号或者通过指示灯提示用户，当然具体实施时也可以不设置该识别模块，所有电力接收终端均可以匹配。所述的电力接收终端内安装有无线电力接收器，其可以为移动通讯设备、多媒体播放器、笔记本电脑、灯具等需要电能的终端，如图4所示；所述识别模块53确定可以进行放电操作后，所述控制器50触发所述的无线电力发射器52进行放电操作。

具体地，如图4所示，为所述无线电力发射器52的电路框图，该无线电力发射器52包括依次连接的纵波产生电路523、调频载波模块520、发射线圈521、发射线圈调频模块522。所述的太阳能电池4与所述的纵波产生电路523电性连接，向其输入电流，推动该纵波产生电路，同时，自动调校所需要的共振距离，并以理论公式计算出电感和电容值，决定纵波的频调率和波长，再经过调频载波模块从发射线圈发射出去，通过发射线圈调频模块调节达到预期的振动频率。具体使用时，该无线电力发射器52和安装于电力接收终端内的无线电力接收器的振动频率一致，利用磁耦合共振原理，接收器可以通过无线的方式接收到发射器所传来的电能，该电能可以为负载供电也可为蓄电池充电。

如图5所示，为所述电力接收终端内的无线电力接收器的电路结构框图，该无线电力接收器包括依次电性连接的电源接收线圈70、调频模块71、变压整流模块72。该无线电力接收器的接收线圈在所述的无线发射器的发射线圈所产生的非辐射性磁场内发生谐振，并与发射线圈的振荡频率一致，因此在磁耦合谐振的情况下，可以进行非接触式的无线电力传输，并且不会对周围物体产生辐射，更加环保，有利于人体健康。磁耦合共振原理为现有技术，固在此不再详述。当然在具体实施时，也不局限于这一种电力传输方式，也可通过电磁感应原理进行直接接触式的无线传输，或者直接通过线缆进行有线传输。

本发明的无线太阳能遮阳伞的技术方案可以用在一般的呈弧形状的遮阳伞上，也可以用在户外或者娱乐场所的呈方形棚状的伞具上，根据需求适当增加伞面的面积，可以在遮挡阳光的同时收集太阳能并将其储存或者通过无线的方式将该电能发送给其他终端，供终端直接使用或者进行充电操作。特别是在娱乐场所，人们在急需电源的情况下，可以直接通过本发明的太阳能遮阳伞进行充电或者供电操作，而无线携带特定的充电器或者特定的接口，在为人们提供乘凉、娱乐场所的同时可以作为供电站供人们使用。

具体实施时，本发明的太阳能遮阳伞可以同时为一个以上的电力接收终端提供电能，只要保持该等电力接收终端的振动频率与本发明的太阳能遮阳伞的发射器的振动频率一致。

以上仅对本发明的实施例加以描述，但并非用以限制本发明，依本发明精神所做出的各种变化或修饰，都在本发明的权利要求的保护范畴之内。

Claims (14)

1.一种点对点无线电力传输系统，其特征在于其包括：太阳能遮阳伞及至少一个电力接收终端，所述的太阳能遮阳伞包括伞面、与所述伞面相固定的伞架、与所述的伞架连接的伞柄，其特征在于：所述太阳能遮阳伞的伞面上设有薄膜式太阳能电池，该薄膜式太阳能电池连接有无线电力传输电路，该无线电力传输电路包括有无线电力发射器；所述电力接收终端内设有无线电力接收器；所述的太阳能电池将接收到的太阳能转换成电能后以无线的方式将电力发送至所述的无线电力接收器。

2.如权利要求1所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述的无线电力接收器以磁耦合共振方式接收所述无线电力发射器所传输的电力，所述无线电力发射器在所述无线电力发射器所产生的非辐射性磁场内发生谐振，与所述的无线电力发射器以相同的频率振荡。

3.如权利要求1所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述的电力接收终端为伞具，所述的无线电力接收器安装在该伞具内。

4.如权利要求3所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述伞具包括伞柄，所述无线电力接收器安装在所述伞具的伞柄内。

5.如权利要求2或4所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述的无线电力接收器包括依次连接的接收线圈、调频模块、变压整流模块。

6.如权利要求5所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述的无线电力传输电路还包括控制器及与控制器连接的发电开关模块，所述的无线电力发射器与所述的控制器连接，触发所述的发电开关模块选择开启或者关闭所述的无线电力发射器。

7.如权利要求6所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述的无线电力传输电路还包括与所述的控制模块连接的识别模块。

8.如权利要求6所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述的无线电力发射器包括依次连接的纵波产生电路、调频载波模块、发射线圈及发射线圈调频模块，所述的太阳能电池与所述的纵波产生电路电性连接。

9.如权利要求1所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述伞架的末端至少设有一个灯管，该灯管与所述的薄膜式太阳能电池电性连接。

10.如权利要求9所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述伞架为空腔式结构，并与空腔内设有连接所述的灯管与所述的薄膜式太阳能电池的线缆。

11.如权利要求1所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述伞柄上设有与所述的太阳能电池电性连接的风扇，所述伞柄上设有延该伞柄上下延伸的定位槽，该定位槽内设有不同的挡位，所述风扇可于所述定位槽内滑动。

12.如权利要求11所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述伞柄上设有与所述的太阳能电池电性连接的音频播放装置。

13.如权利要求12所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述伞柄为内空腔结构，该空腔内设有导线，该导线将所述的风扇、音频播放装置与所述的太阳能电池连接。

14.如权利要求1所述的点对点无线电力传输系统，其特征在于：所述太阳能遮阳的伞柄上还设有用于传输电力的接口，所述电力接收终端设有用于所述接口连接的连接器。

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