Claims (32)
1. Беспроводная многопозиционная зарядная система, состоящая из базового блока в форме одной или нескольких поверхностей, снабженных передатчиками энергии, создающими переменное магнитное поле за счет подачи переменного тока на обмотку, катушку или любой тип токоведущих проводов, сгруппированных в решетку, а также из устройства приема энергии, содержащего схему управления электропитанием и приемную катушку, индуцирующую ток в магнитном поле передающей катушки, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя:1. Wireless multi-position charging system, consisting of a base unit in the form of one or more surfaces, equipped with energy transmitters that create an alternating magnetic field by supplying alternating current to a winding, coil or any type of current-carrying wires grouped in a grid, as well as from a receiving device energy containing a power management circuit and a receiving coil, inducing current in the magnetic field of the transmitting coil, characterized in that it further includes:
- экранирующую структуру, выполненную с возможностью ослабления интенсивности электромагнитного поля вне экранированного беспроводного многопозиционного зарядного устройства;- a shielding structure configured to attenuate the intensity of the electromagnetic field outside the shielded wireless multi-position charger;
- встроенные в зарядное устройство пассивные ретранслирующие антенны;- passive relay antennas built into the charger;
- устройство адаптации зарядного устройства к произвольному расположению заряжаемых устройств на поверхности зарядного устройства.- a device for adapting the charger to an arbitrary location of the chargeable devices on the surface of the charger.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что цепь электропитания в2. The system according to claim 1, characterized in that the power circuit in
указанном зарядном устройстве выполнена с возможностью регулирования интенсивности и пространственного распределения генерируемого магнитного поля.the specified charger is configured to control the intensity and spatial distribution of the generated magnetic field.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство3. The system according to claim 1, characterized in that the charger
выполнено с возможностью активации соответствующей передающей катушки для перераспределения магнитного поля и осуществления беспроводной передачи энергии через соответствующие активные зоны.made with the possibility of activating the corresponding transmitting coil for the redistribution of the magnetic field and the implementation of wireless energy transfer through the corresponding active zones.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что цепь электропитания в4. The system according to claim 1, characterized in that the power circuit in
указанном зарядном устройстве выполнена с возможностью распределения мощности и согласования импеданса решетки передающих катушек и содержит:the specified charger is configured to distribute power and match the impedance of the lattice of the transmitting coils and contains:
- источник электропитания;- power supply;
- радиочастотный генератор мощности, выполненный с возможностью генерации переменного тока и подачи тока на входы блоков согласования передатчика;- radio frequency power generator, configured to generate alternating current and supply current to the inputs of the blocks matching the transmitter;
- блоки согласования передатчика, выполненные с возможностью согласования импеданса выходов радиочастотного генератора мощности и каждой передающей катушки;- transmitter matching units, configured to match the impedance of the outputs of the radio frequency power generator and each transmitting coil;
- переключатели, выполненные с возможностью соединения каждой схемы согласования передатчика с соответствующей передающей катушкой.- switches configured to connect each transmitter matching circuit to a corresponding transmitting coil.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что блоки согласования передатчика выполнены с возможностью реализации активного или пассивного режима возбуждения для каждой катушки из упомянутой решетки передающих катушек посредством настройки импедансов.5. The system according to claim 4, characterized in that the matching blocks of the transmitter are configured to implement an active or passive excitation mode for each coil from the said array of transmitting coils by adjusting the impedances.
6. Система по п.4, отличающаяся тем, что переключатели выполнены с возможностью инициации активного режима возбуждения путем замыкания цепи электропитания в зарядном устройстве.6. The system according to claim 4, characterized in that the switches are configured to initiate an active excitation mode by closing the power circuit in the charger.
7. Система по п.4, отличающаяся тем, что переключатели выполнены с возможностью инициации пассивного режима возбуждения путем размыкания цепи электропитания в зарядном устройстве.7. The system according to claim 4, characterized in that the switches are configured to initiate a passive excitation mode by opening the power circuit in the charger.
8. Система по п.4, отличающаяся тем, что цепь электропитания в зарядном устройстве включает в себя радиочастотные генераторы мощности, подключенные непосредственно к блокам согласования передатчика.8. The system according to claim 4, characterized in that the power circuit in the charger includes radio frequency power generators connected directly to the transmitter matching units.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что схема управления электропитанием устройства приема энергии дополнительно включает в себя:9. The system according to claim 1, characterized in that the power control circuit of the power receiving device further includes:
- блок согласования приемника, выполненный с возможностью согласования импеданса между приемной катушкой и входом выпрямителя;- block matching the receiver, made with the possibility of matching the impedance between the receiving coil and the input of the rectifier;
- выпрямитель, подключенный к блоку согласования;- a rectifier connected to the matching unit;
- регулятор электропитания, выполненный с возможностью регулирования тока выпрямителя при установке требуемого режима зарядки аккумулятора;- a power regulator configured to control the rectifier current when setting the desired battery charging mode;
- перезаряжаемый аккумулятор.- rechargeable battery.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство адаптации зарядного устройства к произвольному расположению заряжаемых устройств на поверхности зарядного устройства выполнено в виде набора пассивных ретранслирующих антенн, равномерно окружающих периметр каждой активной зоны.10. The system according to claim 1, characterized in that the device for adapting the charger to an arbitrary location of the charging devices on the surface of the charger is made in the form of a set of passive relay antennas uniformly surrounding the perimeter of each active zone.
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство выполнено с возможностью определения присутствия устройств приема энергии путем обнаружения изменений в состоянии цепи электропитания передающих катушек.11. The system according to claim 1, characterized in that the charger is configured to determine the presence of power receiving devices by detecting changes in the state of the power supply circuit of the transmitting coils.
12. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство выполнено с возможностью определения присутствия устройств приема энергии с помощью емкостных, магнитных, оптических или иных датчиков, способных определить наличие устройства в активной зоне.12. The system according to claim 1, characterized in that the charger is configured to determine the presence of power receiving devices using capacitive, magnetic, optical or other sensors capable of detecting the presence of a device in the active zone.
13. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство и устройство приема энергии связаны одно с другим для передачи данных с использованием стандартов передачи данных, в том числе таких как RFID, NFC, Bluetooth, Bluetooth low-energy (BLE), Zig-Bee, 2.4 GHz Ant+.13. The system according to claim 1, characterized in that the charger and the power receiving device are connected to one another for data transmission using data transmission standards, including such as RFID, NFC, Bluetooth, Bluetooth low-energy (BLE), Zig-Bee, 2.4 GHz Ant +.
14. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство и устройство приема энергии включают в себя антенны, выполненные с возможностью передачи информации о присутствии устройства приема энергии, его идентификационных данных и условий зарядки устройств, таких как емкость аккумулятора и режим зарядки.14. The system according to claim 1, characterized in that the charger and the power receiving device include antennas configured to transmit information about the presence of the power receiving device, its identification data and device charging conditions, such as battery capacity and charging mode.
15. Система по п.14, отличающаяся тем, что антенны интегрированы с передающей катушкой зарядного устройства и приемной катушкой устройства приема энергии.15. The system of claim 14, wherein the antennas are integrated with a transmitter coil of the charger and a receiver coil of the energy receiving device.
16. Система по п.1, отличающаяся тем, что экранирующая структура окружает решетку передающих катушек с одной или нескольких сторон.16. The system according to claim 1, characterized in that the shielding structure surrounds the grating of the transmitting coils on one or more sides.
17. Система по п.16, отличающаяся тем, что экранирующая структура выполнена в виде поверхностей из тонких пленок феррита, искусственных магнитопроводящих материалов, электропроводных материалов или их комбинации.17. The system of clause 16, wherein the shielding structure is made in the form of surfaces of thin films of ferrite, artificial magnetically conductive materials, electrically conductive materials, or a combination thereof.
18. Система по п.17, отличающаяся тем, что указанные поверхности экранирующей структуры расположены на нижней, задней, левой и правой сторонах зарядного устройства.18. The system according to 17, characterized in that the said surface of the shielding structure is located on the lower, rear, left and right sides of the charger.
19. Система по п.17, отличающаяся тем, что верхняя и передняя поверхности указанной экранирующей структуры выполнены съемными.19. The system according to 17, characterized in that the upper and front surfaces of the specified shielding structure are removable.
20. Система по п.17, отличающаяся тем, что часть указанной экранирующей структуры выполнена в виде скользящей выдвижной крышки.20. The system according to 17, characterized in that part of the specified shielding structure is made in the form of a sliding retractable cover.
21. Система по п.16, отличающаяся тем, что указанная экранирующая структура зарядного устройства выполнена с возможностью защиты устройства приема энергии от пыли, брызг воды и других воздействий окружающей среды.21. The system according to clause 16, wherein said screening structure of the charger is configured to protect the device receiving energy from dust, water splashes and other environmental influences.
22. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные пассивные ретранслирующие антенны работают на частотах, соответствующих частотным диапазонам стандартов беспроводных сетей, включая такие как GSM, CDMA/WCDMA, GPRS, 3G, WiMAX, 4G/LTE, WiFi.22. The system according to claim 1, characterized in that said passive relay antennas operate at frequencies corresponding to the frequency ranges of wireless networks standards, including GSM, CDMA / WCDMA, GPRS, 3G, WiMAX, 4G / LTE, WiFi.
23. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные пассивные ретранслирующие антенны равномерно окружают периметр каждой активной зоны с каждой стороны.23. The system according to claim 1, characterized in that the said passive relay antennas evenly surround the perimeter of each active zone on each side.
24. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные пассивные ретранслирующие антенны выполнены с возможностью прямой связи с встроенными антеннами устройств приема энергии.24. The system according to claim 1, characterized in that said passive relay antennas are made with the possibility of direct communication with the built-in antennas of power receiving devices.
25. Система по п.22, отличающаяся тем, что указанные пассивные ретранслирующие антенны связаны с антеннами, встроенными в устройство приема энергии, посредством широкополосных согласующих элементов и линий электропитания, причем широкополосные согласующие элементы расположены в непосредственной близости к встроенным антеннам устройств приема энергии и связаны с ними через емкостную или индуктивную связь.25. The system of claim 22, wherein said passive relay antennas are coupled to antennas integrated in the power receiving device via broadband matching elements and power lines, the wideband matching elements being located in close proximity to the built-in antennas of the power receiving devices and connected with them through capacitive or inductive coupling.
26. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные пассивные ретранслирующие антенны выполнены в виде симметричного или несимметричного вибратора.26. The system according to claim 1, characterized in that the said passive relay antennas are made in the form of a symmetric or asymmetric vibrator.
27. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанные пассивные ретранслирующие антенны выполнены в виде магнитных дипольных антенн, щелей в проводящих поверхностях.27. The system according to claim 1, characterized in that said passive relay antennas are made in the form of magnetic dipole antennas, slots in conductive surfaces.
28. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство выполнено с возможностью увеличения числа активных зон для одновременной зарядки большего числа устройств приема энергии путем наложения одного модуля на другой, причем каждый дополнительный модуль выполнен с возможностью поддержки одной или более активных зон.28. The system according to claim 1, characterized in that the charger is configured to increase the number of active zones for simultaneously charging a larger number of power receiving devices by superimposing one module on another, with each additional module configured to support one or more active zones.
29. Система по п.28, отличающаяся тем, что зарядное устройство поддерживает дополнительные модули для зарядки устройств различной мощности.29. The system according to p. 28, characterized in that the charger supports additional modules for charging devices of various capacities.
30. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство дополнительно содержит источник ультрафиолетового излучения в одной или нескольких активных зонах, выполненный с возможностью дезинфекции устройств приема энергии во время беспроводной зарядки.30. The system according to claim 1, characterized in that the charger further comprises a source of ultraviolet radiation in one or more active zones, configured to disinfect power receiving devices during wireless charging.
31. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство дополнительно содержит средства контроля влажности воздуха, выполненные с возможностью защиты устройств приема энергии, чувствительных к перепадам влажности.31. The system according to claim 1, characterized in that the charger further comprises means for controlling air humidity, configured to protect energy receiving devices that are sensitive to humidity changes.
32. Система по п.1, отличающаяся тем, что зарядное устройство дополнительно содержит средства звуковой и/или визуальной индикации, выполненные с возможностью информирования пользователя о статусе устройств приема энергии, времени и состоянии процесса зарядки аккумулятора, входящих звонках и сообщениях или о любой другой информации.
32. The system according to claim 1, characterized in that the charger further comprises means for audible and / or visual indication, configured to inform the user about the status of power receiving devices, time and state of the battery charging process, incoming calls and messages, or any other information.