CN219833816U - 一种电池无线充电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池无线充电装置，包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端包括水平布置的环形发射天线，接收端包括与电池连接的充电模块，充电模块包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线、与环形接收天线并联的谐振电容、一端与环形接收天线一端连接的倍压整流电容、一端与倍压整流电容另一端连接的限流电阻、阳极与限流电阻另一端连接的整流二极管、阴极与限流电阻另一端连接的稳压整流二极管，整流二极管阴极与电池正极连接，稳压整流二极管阳极与电池负极连接。本实用新型对于各种方式排列的电池阵列，均能保证各电池都能有效接收发射端所发射的电磁波能量以进行充电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池无线充电装置。
背景技术
电池均存在自放电问题，故一定时间后，需要进行充电，否则电池将会过放电而损坏。工厂、经销商的电池数量较多，现有的办法是将电池出库、上架、再连接充电器进行充电，这种方式流程多，周期长，增加成本。因此需要一种原地不连接充电器对电池充电的方案，并且因为接收器安装在现有电池上，空间有限，要求其结构简单、体积小、成本低。类似方案主要是感应充电，现有技术中的感应充电的天线一般采用1/4波长的导线，这种天线的阻抗大，受电池内部金属影响大，而工厂、经销商的电池在库存时，为节省空间，一般是采用密集阵列方式排列，电池本身是导体，会对电磁场产生严重的吸收及屏蔽，因此现有的接收天线的接收效果极易受到周围电池的影响，使得位于阵列内部的电池很难接收到发射端所发射的电磁波能量，从而导致充电失败，且接收端的设计复杂、成本更高。
实用新型内容
本实用新型提出一种电池无线充电装置，对于各种方式排列的电池阵列，均能保证各电池都能有效接收发射端所发射的电磁波能量以进行充电。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种电池无线充电装置，用于为多个密集阵列排列的电池充电，包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端包括水平布置的环形发射天线，接收端包括与电池连接的充电模块，充电模块包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线、与环形接收天线并联的谐振电容、一端与环形接收天线一端连接的倍压整流电容、一端与倍压整流电容另一端连接的限流电阻、阳极与限流电阻另一端连接的整流二极管、阴极与限流电阻另一端连接的稳压整流二极管，整流二极管阴极与电池正极连接，稳压整流二极管阳极与电池负极连接。
进一步的，所述电池包括壳体和设置在壳体内的电池本体，所述充电模块集成在壳体内且与电池本体连接。
进一步的，所述环形接收天线为空心线圈。
进一步的，所述环形发射天线为空心线圈。
进一步的，所述发射端还包括与环形发射天线连接的发射装置。
本实用新型还通过以下技术方案实现：
一种电池无线充电装置，用于为多个密集阵列排列的电池充电，包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端包括水平布置的环形发射天线，接收端包括与电池连接的充电模块，充电模块包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线、与环形接收天线并联的谐振电容、多个串接的倍压电路、限流电阻和稳压二极管，倍压电路包括倍压整流电容、阴极与倍压整流电容连接的整流二极管，第一个倍压电路的倍压整流电容与环形接收天线连接，最后一个倍压电路的整流二极管与限流电阻一端连接，稳压二极管一端分别与限流电阻另一端和电池正极连接。
本实用新型还通过以下技术方案实现：
一种电池无线充电装置，用于为多个密集阵列排列的电池充电，包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端包括水平布置的环形发射天线，接收端包括与电池连接的充电模块，充电模块包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线、与环形接收天线并联的谐振电容、多个串接的稳压整流电路、多个串接的倍压电路、限流电阻，稳压整流电路包括第一倍压整流电容和稳压整流二极管，倍压电路包括第二整流电容、阴极与第二整流电容连接的整流二极管，第一个倍压整流电路的第一倍压整流电容一端与环形接收天线连接、另一端通过限流电阻与稳压整流二极管的阴极连接，最后一个倍压整流电路的稳压整流二极管的阳极与第一个倍压电路的第二整流电容一端连接，最后一个倍压电路的整流二极管阴极与电池正极连接。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型为了避免现有技术中电池充电时因周围电池的影响导致谐振频率偏移，进而影响接收效果的缺陷，将发射天线和接收天线均设置为水平布置的环形天线，如此能够极大地降低天线阻抗，从而有效减少接收天线受周围电池影响的程度，且设置了与环形接收天线并联的谐振电容，以进一步避免谐振频率的偏移，从而保证良好的充电效果，即使是位于阵列最内侧的电池也能顺利充电，充电时无需再特别考虑电池应如何摆放，再者，因所采用的环形接收天线的阻抗小，故为了满足电池充电要求，利用倍压整流电容进行升压，而稳压整流二极管则同时起到整流与稳压保护的作用，从而保护整个充电模块。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例一接收端的电路图。
图2为本实用新型实施例二接收端的电路图。
图3为本实用新型实施例三接收端的电路图。
具体实施方式
实施例一：
电池无线充电装置用于为多个密集阵列排列的电池进行无线充电，包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端与接收端可间隔一定距离。发射端包括水平布置的环形发射天线和与环形发射天线连接的发射装置。各电池均包括壳体和设置在壳体内的电池本体，各电池对应的接收端均包括集成在壳体内且与电池本体连接的充电模块，更具体地，如图1所示，充电模块包括水平设置在电池壳体内且与环形发射天线耦合的环形接收天线L1、与环形接收天线L1并联的谐振电容C1、一端与环形接收天线L1一端连接的倍压整流电容C2、一端与倍压整流电容C2另一端连接的限流电阻R1、阳极与限流电阻R1另一端连接的整流二极管D1、阴极与限流电阻R1另一端连接的稳压整流二极管ZD1，整流二极管D1阴极与电池本体BAT1正极连接，稳压整流二极管ZD1阳极与电池本体BAT1负极连接。其中，可在壳体内设置一PCB板，将充电模块设置在该PCB板上，PCB板在壳体内的设置方式为现有技术。发射装置为现有技术，可为与环形发射天线连接的高频功率管，高频信号由高频功率管接到环形天线上，高频电流流过环形天线时即产生高频电磁场。
在本实施例中，为使阻抗最小以得到最佳的充电效果，环形发射天线与环形接收天线L1均为空心线圈。
因空心线圈的阻抗小，故其两端的电压较低，为了满足电池充电要求，利用倍压整流电容C2进行升压，而稳压整流二极管ZD1则同时起到整流与稳压保护的作用。
本实施例的充电过程包括：
当施加在环形接收天线L1两端的电压为负半周时，稳压整流二极管ZD1导通，整流二极管D1截止，电流经稳压整流二极管ZD1为倍压整流电容C2充电；当施加在环形接收天线L1两端的电压为正半周时，稳压整流二极管ZD1截止，整流二极管D1导通，接收天线两端电压VL1加上倍压整流电容C2两端电压VC2为电池BAT1充电，以实现两倍倍压充电，当接收天线两端电压VL1加上倍压整流电容C2两端电压VC2后大于稳压整流二极管ZD1额定电压VZD1时，稳压整流二极管ZD1导通，将充电电压稳定在VZD1，避免电池BAT1过充。
实施例二：
本实施利与实施例一的不同之处在于：
本实施例的充电模块包括水平设置在电池壳体内且与环形发射天线耦合的环形接收天线L2、与环形接收天线L2并联的谐振电容C3、多个串接的倍压电路、限流电阻R2和稳压二极管ZD2，倍压电路包括倍压整流电容C4、阴极与倍压整流电容C4连接的整流二极管D2，第一个倍压电路的倍压整流电容C4与环形接收天线L2连接，最后一个倍压电路的整流二极管D2与限流电阻R2一端连接，稳压二极管ZD2一端分别与限流电阻R2另一端和电池BAT2正极连接，电池BAT2负极、稳压二极管ZD2另一端接地。
本实施例能够实现五倍倍压充电，稳压二极管ZD2起稳压保护作用。
实施例三：
本实施例与实施例一的不同之处在于：
本实施例的充电模块包括包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线L3、与环形接收天线L3并联的谐振电容C5、多个串接的稳压整流电路、多个串接的倍压电路、限流电阻R3，稳压整流电路包括第一倍压整流电容C6和稳压整流二极管ZD3，倍压电路包括第二整流电容C7、阴极与第二整流电容C7连接的整流二极管D3，第一个倍压整流电路的第一倍压整流电容C6一端与环形接收天线L3连接、另一端通过限流电阻R3与稳压整流二极管ZD3的阴极连接，最后一个倍压整流电路的稳压整流二极管ZD3的阳极与第一个倍压电路的第二整流电容C7一端连接，最后一个倍压电路的整流二极管D3阴极与电池BAT3正极连接，电池BAT3负极接地。
本实施例能够实现五倍倍压充电，稳压整流二极管ZD3起整流和稳压作用。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种电池无线充电装置，用于为多个密集阵列排列的电池充电，其特征在于：包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端包括水平布置的环形发射天线，接收端包括与电池连接的充电模块，充电模块包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线、与环形接收天线并联的谐振电容、一端与环形接收天线一端连接的倍压整流电容、一端与倍压整流电容另一端连接的限流电阻、阳极与限流电阻另一端连接的整流二极管、阴极与限流电阻另一端连接的稳压整流二极管，整流二极管阴极与电池正极连接，稳压整流二极管阳极与电池负极连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池无线充电装置，其特征在于：所述电池包括壳体和设置在壳体内的电池本体，所述充电模块集成在壳体内且与电池本体连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种电池无线充电装置，其特征在于：所述环形接收天线为空心线圈。
4.根据权利要求1或2所述的一种电池无线充电装置，其特征在于：所述环形发射天线为空心线圈。
5.根据权利要求1或2所述的一种电池无线充电装置，其特征在于：所述发射端还包括与环形发射天线连接的发射装置。
6.一种电池无线充电装置，用于为多个密集阵列排列的电池充电，其特征在于：包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端包括水平布置的环形发射天线，接收端包括与电池连接的充电模块，充电模块包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线、与环形接收天线并联的谐振电容、多个串接的倍压电路、限流电阻和稳压二极管，倍压电路包括倍压整流电容、阴极与倍压整流电容连接的整流二极管，第一个倍压电路的倍压整流电容与环形接收天线连接，最后一个倍压电路的整流二极管与限流电阻一端连接，稳压二极管一端分别与限流电阻另一端和电池正极连接。
7.一种电池无线充电装置，用于为多个密集阵列排列的电池充电，其特征在于：包括发射端和多个分别对应于各电池的接收端，发射端包括水平布置的环形发射天线，接收端包括与电池连接的充电模块，充电模块包括水平设置在电池上且与环形发射天线耦合的环形接收天线、与环形接收天线并联的谐振电容、多个串接的稳压整流电路、多个串接的倍压电路、限流电阻，稳压整流电路包括第一倍压整流电容和稳压整流二极管，倍压电路包括第二整流电容、阴极与第二整流电容连接的整流二极管，第一个倍压整流电路的第一倍压整流电容一端与环形接收天线连接、另一端通过限流电阻与稳压整流二极管的阴极连接，最后一个倍压整流电路的稳压整流二极管的阳极与第一个倍压电路的第二整流电容一端连接，最后一个倍压电路的整流二极管阴极与电池正极连接。
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