[发明专利]一种低成本无线充电无源中继器

说明书

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，尤其涉及一种低成本无线充电无源中继器。

背景技术

日前，由于磁谐振式无线充电技术开始应用于高功率(如超极本)和低功率(如可穿戴)设备的无线充电中，这个产业开始逐渐意识到使用同一个能量传输单元(PTU)要同时支持对个人电脑，平板，手机和可穿戴设备充电，并提供相同的充电距离是非常困难的。比如对于可穿戴设备，由于体积一般比较小，为了更有效地对其充电，需要一个专门设计的能量传输单元(PTU)并且形状可能不同(比如碗形)。但如果为实现对可穿戴设备进行充电而设计全功能的能量传输单元(PTU)，成本会比较高且会显得笨重。

综上所述，现有技术存在的问题是：为实现对可穿戴设备进行充电而设计全功能的能量传输单元(PTU)，成本会比较高且会显得笨重。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低成本无线充电无源中继器。

本发明是这样实现的，一种低成本无线充电无源中继器，所述低成本无线充电无源中继器包括：主线圈、次线圈和四分之一波长阻抗转换器电路；

所述主线圈和次线圈通过四分之一波长阻抗转换器电路连接。

进一步，所述主线圈和次线圈相位差90度。

进一步，所述主线圈从谐振式无线充电发射端获取磁场。

进一步，所述次线圈将主线圈的磁场进行转化并重新生成；并对PRU进行充电。

进一步，所述次线圈与四分之一波长阻抗转换器进行设计，使得PRU负载阻抗与无源中继器主线圈阻抗相等。

进一步，PRU输出端连接多个无线充电无源中继器，用于使得能量不断传递。

本发明的优点及积极效果为：将充电线圈和无源电路结合，实现了利用现有的无线充电发射端(PTU)同时对大功率设备，如电脑，平板等和可穿戴设备等小型设备进行充电的方案。相较于传统方案，本发明中的无源中继器中不需要电路和供电线路等，且提供了一种低成本的无线充电无源中继器解决方案，并且符合谐振式(A4WP)无线充电的架构和规范。

附图说明

图1是本发明实施例提供的低成本无线充电无源中继器结构示意图；

图2(a)是本发明实施例提供的无线充电无源中继器框图。

图2(b)和图2(c)是本发明实施例提供的继器和负载的等效电路示意图。

图3是本发明实施例提供的配备了无源中继器的无线充电接收端PRU示意图。

图4是本发明实施例提供的无源中继器能量传递原理图。

图中：1、主线圈；2、次线圈；3、四分之一波长阻抗转换器电路；4、PRU。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的低成本无线充电无源中继器包括：

主线圈1、次线圈2和四分之一波长阻抗转换器电路3；

所述主线圈和次线圈通过四分之一波长阻抗转换器电路连接。

所述主线圈和次线圈相位差90度。

所述主线圈从谐振式无线充电发射端获取磁场。

进一步，所述次线圈将主线圈的磁场进行转化并重新生成；并对PRU设备4进行充电；PRU为可穿戴PRU设备。

所述次线圈2与四分之一波长阻抗转换器3进行设计，使得PRU 4负载阻抗与无源中继器主线圈阻抗接近相等。

PRU 4输出端连接多个无线充电无源中继器，用于使得能量不断传递。

下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。

本发明的原理是使用了一对相位差90度的线圈来构建这个无源中继器。如图2(a)所示，主线圈从已有的谐振式(A4WP)无线充电发射端获取磁场，次线圈则将主线圈的磁场进行转化并重新生成，使得对于可穿戴设备等充电更方便和有效。

如图2(b)所示可穿戴设备在无源中继器呈现的等效阻抗(假设可穿戴设备的充电线圈已经谐振)：

Z32是无源中继器次线圈与可穿戴设备接收单元(PRU)的互感阻抗。四分之一波长阻抗转换器将等效的负载阻抗RL’转换为无源中继器主线圈看到的RL”。公式如下：