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专利号: 2022106291522
申请人: 赵德双
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于磁吸开关的桌面光无线输能系统,其特征在于,包括:定位模块、主控模块、能量传输模块和能量管理模块;

所述定位模块用于确定桌面电子设备相对光源阵列的位置信息;

所述主控模块用于基于所述位置信息,控制所述光源阵列的工作模式跳转,还用于驱动所述光源阵列;

所述能量传输模块用于基于被驱动的所述光源阵列的工作模式,产生电能,并将所述电能输送到所述能量管理模块;

所述能量管理模块用于对所述桌面电子设备进行充电;

所述定位模块包括:永磁体和若干个磁吸开关;

所述永磁体用于散发磁场到所述磁吸开关;

所述磁吸开关用于在所述磁场的电磁作用力下动作闭合;

所述磁吸开关包括:单端不固定式磁吸开关和双端不固定式磁吸开关;

所述能量传输模块包括:电光转换单元和光电转换单元;

所述电光转换单元用于基于输能模式下,将电能转换为光能;

所述光电转换单元用于将光能转换成电能;

定位模块包括永磁体与若干个磁吸开关,用于确定桌面电子设备相对光源阵列的位置,从受能端发送位置信息到输能端;其中光源阵列包括:LED阵列或激光阵列;

永磁体不采用线圈结构的磁装置,采用薄的永久性磁薄片,位于桌面电子设备的光伏电池内层,单端不固定式磁吸开关由微带线和金属弹片组成,双端不固定式磁吸开关由微带线、金属片和细绳组成或由微带线、金属片、弹簧组成,磁吸开关位于光源阵列之中,每一个磁吸开关与一个光源一一对应并串联;

单端不固定式磁吸开关的微带线中间有空隙,不导通,金属弹片一端固定于微带线的空隙左侧,另一端在重力作用下自然下垂悬于空中;金属弹片长度大于微带线空隙长度,且金属弹片中下垂于空中的部分背面粘有磁粉,当上方有磁场时,在电磁作用力下金属弹片会弯曲与微带线的空隙右侧接触,实现微带线的导通;

双端不固定式有细绳组成的磁吸开关的微带线中间有空隙,空隙中介质为不导电的基板,在基板上固定有一细绳,绳的另一端固定于金属片上,金属片在重力作用下自然垂悬于空中,金属片长度大于微带线空隙长度,且金属片背面粘有磁粉,当上方有磁场时,在电磁作用力下金属片会向上运动与微带线接触,实现微带线的导通;

双端不固定式有弹簧组成的磁吸开关的微带线中间有空隙,不导通,金属片背面粘有磁粉,且与弹簧一端固定,弹簧的另一端固定在底板上,金属片在重力作用下使弹簧压缩,当上方有磁场时,在电磁作用力下金属片会向上运动与微带线接触,实现微带线的导通;

当桌面电子设备置于光源阵列之上请求输能时,设备下方的永磁体散发磁场,受到电磁作用力的金属弹片与微带线接触,微带线导通,未受到电磁作用力的金属弹片保持原状态,微带线不导通,确定桌面电子设备对应光源阵列的位置,实现位置信息从受能端到输能端的发送;

磁吸开关数量与光源数量一致,超过所述永磁体数量,能同时对多个电子设备定位,永磁体不间断散发磁场,定位模块实时定位,实现动态定位,并发送位置信息与输能信号到主控模块;

受到电磁作用力的金属弹片同时使系统进入输能模式,输能区域下的光源发光输能,由光伏电池阵列接受能量完成无线能量传输;

能量传输模块包括电光转换单元及光电转换单元,用于能量的无线传输;

电光转换单元包括光源阵列;光电转换单元包括若干个光伏电池组成的阵列;光伏电池阵列分为两种,一种是宽谱光伏电池阵列,一种是窄谱光伏电池阵列;输能模式下恒流驱动单元驱动光源阵列发光,电光转换单元将电能转化为光能,光伏电池接收光源阵列所发出光线,光电转换单元将光能转化为电能,从而实现能量的无线传输;

LED阵列与宽谱光伏电池阵列对应,激光阵列与窄谱光伏电池阵列对应。

2.根据权利要求1所述的基于磁吸开关的桌面光无线输能系统,其特征在于,所述主控模块包括:家用式主控模块和商用共享式主控模块。

3.根据权利要求2所述的基于磁吸开关的桌面光无线输能系统,其特征在于,所述家用式主控模块包括:电气控制单元和恒流驱动单元;

所述电气控制单元用于基于所述位置信息,确定输能区域,并将所述输能区域所在光源阵列工作模式调整为输能模式;

所述恒流驱动单元用于对所述输能模式下的光源阵列馈电,所述光源阵列被点亮。

4.根据权利要求2所述的基于磁吸开关的桌面光无线输能系统,其特征在于,所述商用共享式主控模块包括:手机客户端、服务器、GPRS模块和控制模块;

所述手机客户端用于扫描二维码、支付、查询订单、定时提醒和获取用户位置的功能,并将所述用户位置及支付信息发送给所述服务器;

所述服务器用于根据所述手机客户端发送的信息,生成输能控制命令,并将所述输能控制命令发送给GPRS模块;

所述GPRS模块用于通过串口将所述输能控制命令发送到所述控制模块;还用于将所述光源阵列的工作模式发给到所述手机客户端;

所述控制模块用于根据所述输能控制指令控制所述光源阵列的工作模式。

5.根据权利要求1所述的基于磁吸开关的桌面光无线输能系统,其特征在于,所述能量管理模块包括:整流单元、稳压单元和存储单元;

所述整流单元用于防止电流倒流对所述能量传输模块放电;

所述稳压单元用于稳定所述能量传输模块输出电能;

所述存储单元用于存储所述能量传输模块输出电能。

6.一种基于磁吸开关的桌面光无线输能方法,应用于权利要求1‑5任一项所述的一种基于磁吸开关的桌面光无线输能系统,其特征在于,包括以下步骤:获得桌面电子设备相对光源阵列的位置信息;

基于所述位置信息,控制所述光源阵列的工作模式跳转,并驱动所述光源阵列;

基于被驱动的所述光源阵列的工作模式,产生电能;基于所述电能,对所述桌面电子设备进行充电。