[发明专利]无线充电装置及群体机器人的无线充电系统

权利要求书

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括：发射模块、接收模块和中转模块；

所述发射模块包括工频开关降压单元、小波倍频单元、发射线圈单元、第一通信单元、第一控制单元和脉冲探测单元，所述工频开关降压单元、小波倍频单元、发射线圈单元和第一通信单元之间顺次连接，所述第一控制单元和脉冲探测单元分别与发射线圈单元连接；

所述工频开关降压单元用于调节输出电压的范围；所述小波倍频单元用于提高频率稳定度；所述发射线圈单元用于将电能转换为电磁能，并发射电磁能；所述第一通信单元用于完成与所述接收模块之间的信息传输；所述脉冲探测单元用于检测并传输所述发射线圈产生的信号；所述第一控制单元用于控制电能及信号的传输；

所述接收模块包括能量接收单元、接收线圈单元、高频整流滤波单元、第二控制单元、第二通信单元和脉冲接收单元，所述能量接收单元、接收线圈单元、高频整流滤波单元、第二控制单元、第二通信单元和脉冲接收单元之间顺次连接；

所述能量接收单元用于接收发射模块产生的电信号或磁信号；接收线圈单元用于接收能量接收单元产生的电信号，并将接收的电信号转换为电信号和磁信号；所述高频整流滤波单元用于将输入电压转换为合适的电压进行充电；所述第二控制单元用于控制待充电电器的继续充电；所述第二通信单元用于完成与发射模块之间的信息传输；所述脉冲接收单元用于检测并接收发射模块发射的脉冲信号；

所述中转模块与所述接收模块相连，包括自动分流单元和二次发射线圈单元；所述自动分流单元用于当充电系统为电器设备充电时，同时可以为与所述电器设备相邻的其他电器设备传输电能；所述二次发射线圈单元用于完成电磁信号的二次发射功能；

在充电过程中，待充电设备排列方式为多层排列，下层待充电设备在充电的同时通过所述二次发射线圈单元将获得电能转换为磁能并传输给上层待充电设备，上层待充电设备再将接收的磁能转换为电能。

2.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述装置还包括：超级电容组单元，与所述高频整流滤波单元连接，所述超级电容组单元用于储存所述接收模块接收的电能。

3.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述发射模块还包括第一温度单元，所述第一温度单元与所述发射线圈单元连接，用于检测发射模块的温度。

4.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述接收模块还包括第二温度单元，所述第二温度单元与所述第二控制单元连接，用于检测接收模块的温度。

5.如权利要求3或4所述的无线充电装置，其特征在于，当在充电的过程中，所述发射模块的第一温度单元和接收模块的第二温度单元分别检测发射模块和接收模块的温度，用于当发射模块和接收模块的温度过热时，发送暂停充电的信息至第一控制单元或第二控制单元，从而暂停充电。

6.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述接收模块还包括：自动切换单元和负载保护单元；所述自动切换单元的一端与所述高频整流滤波单元连接，另一端与所述负载保护单元连接，用于完成电路故障或/和充电完毕时的电路切断；所述负载保护单元的另一端与所述第二控制单元连接，用于当电压或/和电流发生异常时，产生停止充电动作的命令。

7.如权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，当在充电过程中发生异常情况时，所述接收模块的负载保护单元将终止充电的信息通过第二控制单元传输至发射模块的第一控制单元，第一控制单元再把信息传输给脉冲探测单元，从而终止充电。

8.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，在充电过程中，充电板采用行或列的脉冲间断式的充电方法。

9.一种群体机器人的无线充电系统，其特征在于，包括充电板、如权利要求1至8任一项所述的无线充电装置，所述无线充电装置设置于机器人上，所述机器人放置于一个六面均设有线圈的六面体内，将多个六面体排列为多层立方体的形式，当充电板采用间断式的充电方法为下层机器人充电时，下层机器人同时发射磁场为上层机器人充电，当所有待充电机器人完成充电时，终止充电。