БЕСПРОВОДНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК H02J7/00 

Изобретение относится к индукционным устройствам и может быть использовано для зарядки батарей мобильных потребителей электрической энергии, имеющих приемное устройство, преобразующее энергию переменного магнитного поля в электрическую энергию.

Разработкой технологий беспроводной зарядки и производством самих устройств занимаются фирмы " Samsung","Apple","Powermat","Fulton Innovation" и другие. Работа беспроводных зарядных устройств основана на явлении электромагнитной индукции.

Беспроводное зарядное устройство состоит из зарядной станции и приемного устройства. Зарядная станция представляет собой индуктор, встроенный в диэлектрический коврик и подключаемый к внешней электрической сети переменного тока, и приемное устройство преобразует переменное магнитное поле в электрический ток. Индуктор зарядной станции, представляет собой плоскую катушку из изолированных проводников с ферромагнитным сердечником, которая встроена в диэлектрический коврик или специальную подставку. Приемник, как правило, встраивается в мобильное устройство, потребляющее электрическую энергию, и представляет собой также плоскую катушку из изолированных проводников с ферромагнитным сердечником. В зависимости от мощности зарядной станции на зарядку укладываются один или несколько мобильных потребителей электрической энергии. См. фиг 1. Поз. А. Недостатком существующих беспроводниковых зарядных устройств является то, что для каждого подобного устройства необходим источник переменного тока из внешней сети.

Предлагается изменить конструкцию индуктора зарядной станции и придать ему новые функции. Для этого предлагается плоскую катушку индуктора наматывать из двух изолированных, электрически не связанных между собой проводников. Один из контуров подключать к внешней сети переменного электрического тока, делая его генератором переменного электромагнитного поля. Другой контур, находясь в переменном магнитном поле, будет генерировать электрическую энергию и будет являться внешним источником электрической энергии для следующего подобного индуктора зарядной станции.

На фиг. 1 поз. Б изображена схема беспроводного зарядного устройства, состоящего из зарядной станции 1, индуктора 2 с ферромагнитным сердечником 3. На зарядную станцию 1 устанавливаются мобильные потребители электрической энергии 4 с помощью креплений 5. Из этой схемы следует, что плоская катушка с ферромагнитным сердечником является электромагнитом с двумя полюсами. В выпускаемых ныне беспроводных зарядных устройств в работе используется переменный магнитный поток только одного полюса индуктора. Для беспроводной зарядки мобильных потребителей электрической энергии предлагается использовать переменные магнитные потоки обоих полюсов индуктора.

Каскадное подключение зарядных станций беспроводных зарядных устройств будет востребовано в местах массового посещения. Это могут быть вокзалы, кафе, пассажирские поезда.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в обеспечении возможности беспроводной зарядки нескольких мобильных устройств с помощью нескольких каскадно соединенных зарядных станций при наличии одного внешнего источника переменного тока. Беспроводное зарядное устройство состоит из зарядной станции и приемного устройства, способного преобразовывать переменное магнитное поле в электрический ток, который используется для зарядки батарей мобильных потребителей электрического тока. Приемное устройство встраивается в мобильное изделие, потребляющее электрический ток. Электрическую катушку с ферромагнитным сердечником индуктора зарядной станции наматывают двумя изолированными и между собой электрически не связанными проводниками. При такой конструкции индуктора зарядной станции один из проводников подключается к внешней сети переменного тока и генерирует переменное магнитное поле, а второй проводник, находясь в переменном магнитном поле, генерирует переменный электрический ток, который используется как внешний источник электрической энергии для следующей зарядной станции. Так как индуктор зарядной станции представляет собой электромагнит с двумя полюсами, то для зарядки используют обе плоскости зарядной станции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Беспроводное зарядное устройство, состоящее из зарядной станции, представляющей собой индуктор переменного магнитного поля и приемного устройства, преобразующего переменное магнитное поле в электрический ток, отличающееся тем, что обмотка электрической катушки индуктора зарядной станции намотана из двух изолированных проводников, электрически не связанных между собой, один из проводников подключается к внешнему источнику переменного тока и генерирует переменное магнитное поле, другой проводник, находясь в переменном магнитном поле, генерирует переменный электрический ток, который является внешним источником переменного электрического тока для следующей зарядной станции.

2. Беспроводное зарядное устройство по п. 1, отличающееся тем, что процесс беспроводной зарядки батарей мобильных потребителей электрической энергии производится обеими плоскостями зарядной станции.