БЕСПРОВОДНАЯ ЗАРЯДНАЯ СИСТЕМА С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

БЕСПРОВОДНАЯ ЗАРЯДНАЯ СИСТЕМА С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ


RU (11) 2306653 (13) C1

(51) МПК
H02J 17/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006113376/09 
(22) Дата подачи заявки: 2006.04.20 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.04.20 
(45) Опубликовано: 2007.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: WO 2006030497, 23.03.2006. RU 2262212 С2, 10.10.2005. RU 2180465 С1, 10.03.2002. SU 1195407 А1, 30.11.1985. DE 10152855, 15.05.2003. 
(72) Автор(ы): Белянин Олег Валерьевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Белянин Олег Валерьевич (RU) 
Адрес для переписки: 111250, Москва, ул. Авиамоторная, 53, ЗАО "Патентный Поверенный", пат.пов. Г.Н.Андрущак, рег. № 189 

(54) БЕСПРОВОДНАЯ ЗАРЯДНАЯ СИСТЕМА С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат изобретения заключается в обеспечении адаптационного режима работы и осуществлении бесперебойного режима работы устройства - потребителя и увеличении срока работы накопителей энергии. Для этого заявленная система содержит на питающей стороне высокочастотный генератор, вход которого соединен с управляющим выходом контроллера, а выход - с первым входом модулятора, выход которого соединен с антенной и входом декодера, выход которого через усилитель соединен со входом контроллера, информационный выход которого соединен со вторым входом модулятора, а на стороне зарядного блока антенну, соединенную с выходом модулятора и входами декодера и инвертора, выходы которых соединены соответственно с информационным и энергетическим входами контроллера заряда-разряда, который соединен с блоком аккумуляторов и/или блоком ионисторов, при этом информационный и управляющий выходы контроллера заряда-разряда соединены соответственно с первым входом модулятора и входом генератора, выход которого соединен со вторым входом модулятора, а инвертор содержит последовательно соединенные выпрямитель и умножитель напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике и направлено на обеспечение возможности передачи электроэнергии и информации на беспроводные устройства - клавиатуры, компьютерные мыши, мобильные телефоны, фото-, видео-, веб-камеры, карманные компьютеры, активные RFID-метки, беспроводные пульты и устройства ввода, любые другие маломощные беспроводные устройства.

Известны беспроводные системы передачи электроэнергии, основанные на приеме электромагнитных колебаний из эфира (WO 2005069503, Н02J 17/00, 28.07.2005, JP 2005537773T, Н02J 17/00, 08.12.2005, US 2005077872, H02J 17/00, 14.04.2005, WO 200438890, H02J 17/00, 02.02.2006 и др.).

Наиболее близким к изобретению можно рассматривать устройство беспроводного электропитания WO 2006030497, H02J 17/00, 23.03.2006.

Однако все указанные системы передачи энергии не позволяют осуществлять адаптационный режим работы и осуществить бесперебойный режим работы устройства - потребителя и увеличить срок работы накопителей энергии.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении адаптационного режима работы, осуществлении бесперебойного режима работы устройства-потребителя и увеличении срока работы накопителей энергии.

Для достижения указанного результата предлагается беспроводная зарядная система с обратной связью, содержащая на питающей стороне высокочастотный генератор, вход которого соединен с управляющим выходом контроллера, а выход - с первым входом модулятора, выход которого соединен с антенной и входом декодера, выход которого через усилитель соединен со входом контроллера, информационный выход которого соединен со вторым входом модулятора, а на стороне зарядного блока антенну, соединенную с выходом модулятора и входами декодера и инвертора, выходы которых соединены соответственно с информационным и энергетическим входами контроллера заряда-разряда, который соединен с блоком аккумуляторов и/или блоком ионисторов, при этом информационный и управляющий выходы контроллера заряда-разряда соединены соответственно с первым входом модулятора и входом генератора, выход которого соединен со вторым входом модулятора, а инвертор содержит последовательно соединенные выпрямитель и умножитель напряжения.

Дополнительные особенности изобретения заключаются в том, что на питающей стороне выход модулятора и вход декодера соединены с антенной через первый блок развязки, а на стороне зарядного блока антенна соединена с выходом модулятора и входами декодера и инвертора через второй блок развязки.

На чертеже приведена структурная электрическая схема беспроводной зарядной системы с обратной связью.

Беспроводная зарядная система с обратной связью содержит на питающей стороне 1 высокочастотный генератор 2, контроллер 3, модулятор 4, антенну 5, декодер 6, усилитель 7, а на стороне зарядного устройства 8 - антенну 9, модулятор 10, декодер 11, инвертор 12, контроллер заряда-разряда 13, высокочастотный генератор 14, блок аккумуляторов 15 и блок ионисторов 16, а также первый и второй блоки развязки 17 и 18 соответственно. Питающая сторона может подсоединяться к родительскому устройству (например, компьютеру) и обмениваться с ним информационными командами через интерфейс. Зарядное устройство может обмениваться информационными командами с мобильным устройством через интерфейс.

Беспроводная зарядная система с обратной связью работает следующим образом.

Антенна 5 излучает электромагнитные волны определенной частоты .

Эти волны наводят в антенне 9 зарядного устройства переменную ЭДС частоты и амплитудой, зависящей от расстояния до излучателя. Инвертор должен обеспечивать преобразование переменного напряжения в постоянное (медленно меняющееся) или импульсное напряжение Ui, которое должно быть не ниже порогового уровня, обусловленного конкретной конструкцией контроллера заряда-разряда и используемых аккумуляторов и ионисторов.

Контроллер заряда-разряда 13 является стандартным элементом, применяемым в современных мобильных устройствах. Он служит для оптимизации режима заряда-разряда аккумуляторов и ионисторов (поддержка необходимых напряжений и токов, предотвращение полного разряда), переключения нагрузки на заряженные аккумуляторы и ионисторы для поддержки необходимого напряжения питания и др.

Контроллер 3 питающей стороны управляет высокочастотным генератором 2, подавая ему команды включения, выключения и установление определенного уровня мощности.

Контроллер 3 передает команды для стороны зарядного устройства 8 через модулятор 4, который модулирует несущий сигнал высокочастотного генератора 2. Модулированный сигнал излучается антенной 5 и принимается антенной 9 со стороны зарядного устройства 8. Модулированная составляющая сигнала декодируется декодером 11 и передается контроллеру заряда-разряда 13, который в данном случае выполняет не только указанные выше функции, но и функции обработки и передачи информационных команд.

Переменное напряжение с антенны 9 стороны зарядного устройства выпрямляется и увеличивается инвертором до уровня, необходимого для зарядки аккумуляторов и ионисторов.

Сигнал, полученный со стороны зарядного устройства 8, декодируется декодером 6, усиливается усилителем 7 (он необходим, поскольку мощность сигнала беспроводного устройства гораздо меньше, чем мощность сигнала излучателя) и поступает на вход контролера 3. Контроллер 3 получает команды со стороны зарядного устройства и формирует команды на включение-выключение и управление уровнем мощности высокочастотного генератора 2 (для оптимизации излучения энергии) и команды, управляющие режимом работы контроллера заряда-разряда 13.

При снижении напряжения питания (разряд аккумуляторов и ионисторов) контроллер заряда-разряда 13 формирует сигнал об этом и передает его на контроллер 3, который формирует команду для увеличения мощности (амплитуды) несущей на высокочастотный генератор 2. Несущая переданного сигнала используется для подзаряда блоков аккумуляторов и ионисторов 15 и 16. Если информация от питающей стороны не передается, несущая от высокочастотного генератора 4 все равно поступает в антенну 5 (модулятор не балансный).

Блоки развязки 17 и 18 служат для разделения трактов приема и передачи при работе системы на одной частоте (частоты высокочастотных генераторов 2 и 14 равны).

Система позволяет адаптивно осуществлять подзаряд аккумуляторов по мере их разряда, что продляет срок их службы.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Беспроводная зарядная система с обратной связью, содержащая на питающей стороне высокочастотный генератор, вход которого соединен с управляющим выходом контроллера, а выход - с первым входом модулятора, выход которого соединен с антенной и входом декодера, выход которого через усилитель соединен со входом контроллера, информационный выход которого соединен со вторым входом модулятора, а на стороне зарядного блока антенну, соединенную с выходом модулятора и входами декодера и инвертора, выходы которых соединены соответственно с информационным и энергетическим входами контроллера заряда-разряда, который соединен с блоком аккумуляторов и/или блоком ионисторов, при этом информационный и управляющий выходы контроллера заряда-разряда соединены соответственно с первым входом модулятора и входом высокочастотного генератора, выход которого соединен со вторым входом модулятора, а инвертор содержит последовательно соединенные выпрямитель и умножитель напряжения.

2. Беспроводная зарядная система с обратной связью по п.1, отличающаяся тем, что на питающей стороне выход модулятора и вход декодера соединены с антенной через первый блок развязки, а на стороне зарядного блока антенна соединена с выходом модулятора и входами декодера и инвертора через второй блок развязки.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru