WO2018188267A1 - 基于无线接收的电能转换装置 - Google Patents

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WO2018188267A1
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frequency
series
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Inventor
刘丽
蔡晨威
郑名洋
邓力
李书芳
张贯京
葛新科
高伟明
张红治
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深圳市景程信息科技有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Definitions

  • Electric energy conversion device based on wireless reception
  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to an electrical energy conversion device based on wireless reception.
  • the existing wireless charging scheme for electronic devices is mainly a coil scheme, and the coil scheme utilizes magnetic induction coupling for energy transfer, that is, the planar primary coil generates a sinusoidal magnetic field and generates an induced voltage in the secondary coil, thereby realizing energy transmission. Accordingly, an electronic device (for example, a mobile phone) using such a wireless charging technology must be placed on a wireless charging pad, and therefore, it is necessary to provide a device that converts high-frequency signals in the air into electric energy to avoid wireless charging using a coil. .
  • a main object of the present invention is to provide an electric energy conversion device based on wireless reception, which aims to solve the technical problem of converting an airborne high frequency signal into electric energy for wireless charging.
  • the present invention provides a wireless receiving-based power conversion device, the wireless receiving-based power conversion device including a receiving antenna, a frequency selecting circuit, a rectifier circuit, and a current output terminal, the receiving antenna In series with the frequency selection circuit, the frequency selection circuit is connected in series with a rectifier circuit, and the rectifier circuit is connected in series with the current output terminal;
  • the receiving antenna is configured to receive a signal of a preset frequency from the air and transmit the signal to the frequency selection circuit;
  • the frequency selection circuit is configured to filter and filter a signal of a budget frequency
  • the rectifier circuit is configured to convert the filtered filtered signal into a charging current and output to a current output port.
  • the frequency selection circuit is composed of a first capacitor and a first inductor connected in series.
  • the wireless reception-based power conversion device further includes a second capacitor, wherein the frequency selection circuit is connected in series with the rectifier circuit through the second capacitor.
  • the rectifier circuit includes a first diode, a second diode, a third diode, and a fourth diode a tube, a fifth diode, a sixth diode, a third capacitor, a fourth capacitor, a fifth capacitor, and a sixth capacitor, wherein the first diode, the second diode, and the third diode
  • the tube, the fourth diode, and the fifth diode are connected in parallel, and the anode of the first diode and the cathode of the second diode are connected by a third capacitor, the second diode
  • the anode is connected to the cathode of the third diode through a fourth capacitor, and the anode of the third diode is connected to the cathode of the fourth diode through a fifth capacitor, the fourth diode
  • the anode is connected to the cathode of the fifth diode through a sixth capacitor, the first diode, the second diode, the third dio
  • the sixth diode is connected in series with the current output end.
  • the current output end includes a charging port and a seventh capacitor, wherein the charging port is connected in parallel with the seventh capacitor, and one end of the seventh capacitor is grounded.
  • the receiving antenna is a Yagi antenna.
  • the receiving antenna has a receiving frequency between 340 and 570 MHz.
  • the present invention adopts the above technical solution, and brings the technical effects as follows:
  • the present invention converts a high frequency signal into a current through a frequency selection circuit and a rectifier circuit, and the converted current is input to an electronic device through a current output terminal for charging.
  • wireless charging of the electronic device is avoided, and the coil device must be placed on the coil device, thereby improving the flexibility of wireless charging.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an electric energy conversion device based on wireless reception according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the circuit structure of a preferred embodiment of a wireless receiving power conversion device according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a power receiving apparatus based on wireless reception according to the present invention.
  • the wireless receiving-based power conversion device 1 of the present invention includes a receiving antenna 210, a frequency selecting circuit 220, a rectifying circuit 230, and a current output terminal 240.
  • the output end of the receiving circuit 210 is connected to the input end of the frequency selecting circuit 220, the output end of the frequency selecting circuit 220 is connected to the input end of the rectifier circuit 230, and the output end of the rectifier circuit 230 is also The input of the current output 240 is connected.
  • the receiving antenna 210 is configured to receive a signal of a preset frequency (for example, a frequency above 440 MHz) from the air and transmit the signal to the frequency selecting circuit 220, where the frequency selecting circuit 220 is configured to use a budget frequency
  • the signal is filtered and filtered (eg, filtering a signal below a frequency of 440 MHz), and the rectifying circuit 230 is configured to convert the filtered filtered signal into a charging current and output to the current output port 240.
  • the receiving antenna 210 of the wireless reception-based power conversion device 20 receives a high energy signal in the air and generates a current for power supply.
  • the receiving antenna 210 is a Yagi antenna, and the receiving antenna 210 has a receiving frequency between 340 and 570 MHz.
  • the receiving antenna 210 is connected in series with the frequency selecting circuit 220, the frequency selecting circuit 220 is connected in series with the rectifier circuit 230, and the rectifier circuit 230 and the current output terminal 240 are connected. In series.
  • the frequency selection circuit 220 is composed of a first capacitor C1 and a first inductor L1 connected in series, wherein the first capacitor C1 is preferably 100pf, the first inductor L1 is preferably 1300pH, and the resonant frequency of the first inductor L1 is about For 440
  • the one end of the first inductor L1 is grounded.
  • the frequency selection circuit 220 selects an alternating current signal of about 440M, and isolates the direct current through the second capacitor C2, and supplies it to the rectifier circuit 230. That is, the frequency selection circuit 220 passes through the second capacitor C2 and the rectifier circuit 2
  • the rectifier circuit 230 includes six diodes (ie, a first diode, a second diode, a third diode, a fourth diode, a fifth diode, and a sixth diode) And four capacitors (ie third capacitor, fourth battery a capacitor, a fifth capacitor, and a sixth capacitor, wherein the first diode D1, the second diode D2, the third diode D3, the fourth diode D4, and the fifth diode D5 Connected in parallel, the anode of the first diode D1 and the cathode of the second diode D2 are connected by a third capacitor C3, the anode of the second diode D2 and the third diode D3 The cathodes are connected by a fourth capacitor C4, and the anode of the third diode D3 and the cathode of the fourth diode D4 are connected by a fifth capacitor C5, and the anode and the fourth diode D4 The cathodes (i
  • the current output terminal 240 includes a charging port (ie, CON1 in FIG. 2) and a seventh capacitor C7, wherein the charging port is connected in parallel with the seventh capacitor C7. The one end of the seventh capacitor C7 is grounded.
  • the charging port is coupled to the electronic device to charge the electronic device.
  • the rectifying circuit 230 is a five-fold voltage rectifying circuit, and can change a lower AC voltage to a higher DC voltage.
  • the output voltage of the rectifier circuit 230 is five times the input voltage.
  • the sixth diode D6 is used to isolate the alternating current, and the voltage is applied to the seventh capacitor C7 of the current output terminal 240.
  • the two ends of the electronic device (for example, the mobile phone) are connected in parallel to the seventh capacitor C7 of the current output terminal 240. Rechargeable to charge electronic devices.
  • Cl, C2, C3, C4, C5, C6, and C7 are preferably capacitors of size lOOpf.
  • LI is preferably an inductor of 1300 pH; Dl, D2, D3, D4, D5, and D6 are diodes.
  • the wireless receiving-based power conversion device 1 receives the high-frequency signal through the receiving antenna, and converts a high-frequency signal (for example, 440 MHz) into a current through the frequency selecting circuit 220 and the rectifying circuit 230, after the conversion.
  • the current is input to the electronic device through the current output terminal 240 for charging.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

一种基于无线接收的电能转换装置（20），所述基于无线接收的电能转换装置（20）包括接收天线（210）、选频电路（220）、整流电路（230）及电流输出端（240），所述接收天线（210）与所述选频电路（220）串联，所述选频电路（220）与整流电路（230）串联，所述整流电路（230）与所述电流输出端（240）串联；所述接收天线（210）用于从空中接收预设频率的信号并将信号传输给选频电路（220）；所述选频电路（220）用于将预算频率的信号进行滤波过滤；所述整流电路（230）用于将所述滤波过滤后的信号转换为充电电流并输出至电流输出端口（240）。通过本装置可以实现为电子设备进行远距离充电，提高了无线充电的灵活性。

Description

基于无线接收的电能转换装置 技术领域
[0001] 本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种基于无线接收的电能转换装置。
背景技术
[0002] 现有的电子设备无线充电方案主要是线圈方案， 线圈方案是利用磁感应耦合进 行能量传递， 即平面初级线圈产生吋变磁场并在次级线圈中产生感应电压， 从 而实现能量的传输。 相应的， 使用这种无线充电技术的电子设备 （例如， 手机 ) 必须放置在无线充电板上， 因此， 有必要提供一种将空中的高频信号转换成 电能以避免采用线圈进行无线充电的装置。
技术问题
[0003] 本发明的主要目的在于提供一种基于无线接收的电能转换装置， 旨在解决将空 中的高频信号转换成电能以进行无线充电的技术问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 为实现上述目的， 本发明提供了一种基于无线接收的电能转换装置， 所述基于 无线接收的电能转换装置包括接收天线、 选频电路、 整流电路及电流输出端， 所述接收天线与所述选频电路串联， 所述选频电路与整流电路串联， 所述整流 电路与所述电流输出端串联；
[0005] 所述接收天线用于从空中接收预设频率的信号并将信号传输给选频电路；
[0006] 所述选频电路用于将预算频率的信号进行滤波过滤； 及
[0007] 所述整流电路用于将所述滤波过滤后的信号转换为充电电流并输出至电流输出 端口。
[0008] 优选的， 所述选频电路由第一电容和第一电感串联组成。
[0009] 优选的， 所述基于无线接收的电能转换装置还包括第二电容， 其中， 所述选频 电路通过所述第二电容与所述整流电路串联。
[0010] 优选的， 所述整流电路包括第一二极管、 第二二极管、 第三二极管、 第四二极 管、 第五二极管、 第六二极管、 第三电容、 第四电容、 第五电容及第六电容， 其中， 所述第一二极管、 第二二极管、 第三二极管、 第四二极管、 第五二极管 之间并联连接， 所述第一二极管的阳极与第二二极管的阴极之间通过第三电容 连接， 所述第二二极管的阳极与第三二极管的阴极之间通过第四电容连接， 所 述第三二极管的阳极与第四二极管的阴极之间通过第五电容连接， 所述第四二 极管的阳极与第五二极管的阴极之间通过第六电容连接， 所述第一二极管、 第 二二极管、 第三二极管、 第四二极管、 第五二极管、 第三电容、 第四电容、 第 五电容及第六电容所形成的并联电路再与所述第六二极管串联， 其中， 所述第 三电容接地且所述第一二极管的阳极接地。
[0011] 优选的， 所述第六二极管与所述电流输出端串联。
[0012] 优选的， 所述电流输出端包括充电端口及第七电容， 其中， 所述充电端口与所 述第七电容并联， 所述第七电容的一端接地。
[0013] 优选的， 所述接收天线为八木天线。
[0014] 优选的， 所述接收天线的接收频率在 340至 570MHz之间。
发明的有益效果
有益效果
[0015] 本发明采用上述技术方案， 带来的技术效果为： 本发明通过通过选频电路及整 流电路将高频信号转换成电流， 转换后的电流通过电流输出端输入至电子设备 以进行充电， 从而实现空中远距离充电， 避免了电子设备无线充电吋必须放置 于线圈装置上， 提高了无线充电的灵活性。
对附图的简要说明
附图说明
[0016] 图 1是本发明基于无线接收的电能转换装置的结构示意图；
[0017] 图 2是本发明基于无线接收的电能转换装置的优选实施例的电路结构示意图。
[0018] 本发明目的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式 [0019] 在此处键入本发明的最佳实施方式描述段落。
工业实用性
[0020] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效， 以下结 合附图及较佳实施例， 对本发明的具体实施方式、 结构、 特征及其功效， 详细 说明如下。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用 于限定本发明。
[0021] 参照图 1所示， 图 1是本发明基于无线接收的电能转换装置的结构示意图。
[0022] 本发明所述基于无线接收的电能转换装置 1包括接收天线 210、 选频电路 220、 整流电路 230及电流输出端 240。 所述接收天线 210的输出端与所述选频电路 220 的输入端连接， 所述选频电路 220的输出端与所述整流电路 230的输入端连接， 所述整流电路 230的输出端还与所述电流输出端 240的输入端连接。
[0023] 所述接收天线 210用于从空中接收预设频率 （例如， 440MHz以上的频率） 的信 号并将信号传输给所述选频电路 220， 所述选频电路 220用于将预算频率的信号 进行滤波过滤 （例如， 过滤低于 440MHz频率的信号） ， 所述整流电路 230用于 将所述滤波过滤后的信号转换为充电电流并输出至电流输出端口 240。
[0024] 所述基于无线接收的电能转换装置 20的接收天线 210接收空中的高能量信号并 产生用于供电的电流。 在本实施例中， 所述接收天线 210为八木天线， 其中， 所 述接收天线 210的接收频率在 340至 570MHz之间。
[0025] 进一步地， 如图 2所述， 所述接收天线 210与所述选频电路 220串联， 所述选频 电路 220与整流电路 230串联， 所述整流电路 230与所述电流输出端 240串联。
[0026] 其中， 所述选频电路 220由第一电容 C1和第一电感 L1串联组成， 其中， 第一电 容 C1优选为 100pf， 第一电感 L1优选为 1300pH， 第一电感 L1的谐振频率约为 440
M。 其中， 所述第一电感 L1的一端接地。
[0027] 优选的， 所述选频电路 220选出 440M左右的交流电信号， 经过第二电容 C2隔绝 直流电， 输送给整流电路 230。 即所述选频电路 220通过第二电容 C2与整流电路 2
30串联。
[0028] 所述整流电路 230包括六个二极管 （即第一二极管、 第二二极管、 第三二极管 、 第四二极管、 第五二极管、 第六二极管） 及四个电容 （即第三电容、 第四电 容、 第五电容及第六电容） ， 其中， 所述第一二极管 Dl、 第二二极管 D2、 第三 二极管 D3、 第四二极管 D4、 第五二极管 D5之间并联连接， 所述第一二极管 D1的 阳极与第二二极管 D2的阴极之间通过第三电容 C3连接， 所述第二二极管 D2的阳 极与第三二极管 D3的阴极之间通过第四电容 C4连接， 所述第三二极管 D3的阳极 与第四二极管 D4的阴极之间通过第五电容 C5连接， 所述第四二极管 D4的阳极与 第五二极管 D5的阴极之间通过第六电容 C6连接， 所述第一二极管 Dl、 第二二极 管 D2、 第三二极管 D3、 第四二极管 D4、 第五二极管 D5、 第三电容 C3、 第四电 容 C4、 第五电容 C5及第六电容 C6所形成的并联电路再与所述第六二极管 D6串联 ， 其中， 所述第三电容 C3接地且所述第一二极管 D1的阳极接地。
[0029] 所述电流输出端 240包括充电端口 （即图 2中的 CON1) 及第七电容 C7， 其中充 电端口与所述第七电容 C7并联连接。 其中， 所述第七电容 C7的一端接地。 所述 充电端口与电子设备连接以对电子设备充电。
[0030] 在本实施例中， 所述整流电路 230为五倍压整流电路， 可以把较低的交流电压 变为较高的直流电压。 其中， 所述整流电路 230的输出电压为输入电压的 5倍大 小。 然后经过第六二极管 D6隔绝交流电， 将电压加载到电流输出端 240的电容第 七电容 C7上， 电子设备 （例如手机） 的两端并联到电流输出端 240的电容第七电 容 C7上即可充电为电子设备充电。
[0031] 需要说明的是， 图 2中 Cl、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6、 C7优选为 lOOpf大小的电容
， LI优选为 1300pH大小的电感； Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6为二极管。
[0032] 所述基于无线接收的电能转换装置 1通过所述接收天线接收所述高频信号， 并 通过选频电路 220及整流电路 230将高频信号 （例如， 440MHz) 转换成电流， 转 换后的电流通过电流输出端 240输入至电子设备以进行充电。
[0033] 以上仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或之间或间接运用在 其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

权利要求书
一种基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所述基于无线接收 的电能转换装置包括接收天线、 选频电路、 整流电路及电流输出端， 所述接收天线与所述选频电路串联， 所述选频电路与整流电路串联， 所述整流电路与所述电流输出端串联； 所述接收天线用于从空中接 收预设频率的信号并将信号传输给选频电路； 所述选频电路用于将预 算频率的信号进行滤波过滤； 及所述整流电路用于将所述滤波过滤后 的信号转换为充电电流并输出至电流输出端口。
如权利要求 1所述的基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所 述选频电路由第一电容和第一电感串联组成。
如权利要求 2所述的基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所 述基于无线接收的电能转换装置还包括第二电容， 其中， 所述选频电 路通过所述第二电容与所述整流电路串联。
如权利要求 3所述的基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所 述整流电路包括第一二极管、 第二二极管、 第三二极管、 第四二极管 、 第五二极管、 第六二极管、 第三电容、 第四电容、 第五电容及第六 电容， 其中， 所述第一二极管、 第二二极管、 第三二极管、 第四二极 管、 第五二极管之间并联连接， 所述第一二极管的阳极与第二二极管 的阴极之间通过第三电容连接， 所述第二二极管的阳极与第三二极管 的阴极之间通过第四电容连接， 所述第三二极管的阳极与第四二极管 的阴极之间通过第五电容连接， 所述第四二极管的阳极与第五二极管 的阴极之间通过第六电容连接， 所述第一二极管、 第二二极管、 第三 二极管、 第四二极管、 第五二极管、 第三电容、 第四电容、 第五电容 及第六电容所形成的并联电路再与所述第六二极管串联， 其中， 所述 第三电容接地且所述第一二极管的阳极接地。
如权利要求 4所述的基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所 述第六二极管与所述电流输出端串联。
如权利要求 5所述的基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所 述电流输出端包括充电端口及第七电容， 其中， 所述充电端口与所述 第七电容并联， 所述第七电容的一端接地。
[权利要求 7] 如权利要求 1所述的基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所 述接收天线为八木天线。
[权利要求 8] 如权利要求 7所述的基于无线接收的电能转换装置， 其特征在于， 所 述接收天线的接收频率在 340至 570MHz之间。
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