[发明专利]一种基于红外线的无线电能传输装置及方法

权利要求书

1.一种基于红外线的无线电能传输装置，包括无线电能发射模块和无线电能接收模块，其特征在于，所述无线电能发射模块包括电源模块、红外模块、透镜模块、机械模块、第一控制模块、第一通讯模块；所述无线电能接收模块包括红外线板、电能处理模块、输出端口、第二通讯模块；

所述第一通讯模块和所述第二通讯模块用于在所述无线电能发射模块和所述无线电能接收模块之间建立通讯连接，且所述第二通讯模块不断发出通讯连接状态信息，所述第一通讯模块接收所述通讯连接状态信息；

所述第一控制模块用于根据所述通讯连接状态信息发送红外控制信息至所述红外模块，并发送位置控制信息至所述机械模块；所述机械模块用于根据所述位置控制信息调整所述红外模块和/或所述透镜模块的方向位置；所述红外模块用于根据所述红外控制信息发射红外线；所述电源模块用于给所述红外模块、所述机械模块、所述第一控制模块、所述第一通讯模块供电；

所述红外线板用于接收所述红外线，并将所述红外线的光能和热能转化为电能；所述电能处理模块对所述电能进行处理，并通过所述输出端口为待充电的电子设备提供电能。

2.根据权利要求1所述的基于红外线的无线电能传输装置，其特征在于，所述电源模块包括整流电路、滤波电路、红外驱动电路、机械驱动电路；所述整流电路用于将交流电整流为直流电；所述滤波电路用于滤去高频杂波得到稳定的直流电，并分别供给所述红外驱动电路、所述机械驱动电路；所述红外驱动电路用于驱动所述红外模块，所述机械驱动电路用于驱动所述机械模块。

3.根据权利要求1所述的基于红外线的无线电能传输装置，其特征在于，所述红外模块为单个红外灯泡、单个红外LED、红外灯泡阵列、红外LED阵列中的一种。

4.根据权利要求1所述的基于红外线的无线电能传输装置，其特征在于，所述机械模块包括驱动电机、云台。

5.根据权利要求1所述的基于红外线的无线电能传输装置，其特征在于，所述电能处理模块包括接收滤波电路、DC-DC变换电路、输出滤波电路、第二控制模块；

所述接收滤波电路用于滤去高频杂波得到稳定的直流电，并供给所述DC-DC变换电路按供电需求进行变换，再经过所述输出滤波电路滤去高频杂波；所述第二控制模块用于控制所述DC-DC变换电路和所述输出滤波电路，且所述第二控制模块与所述第二通讯模块进行信息双向传递。

6.根据权利要求5所述的基于红外线的无线电能传输装置，其特征在于，所述电能处理模块还包括储能单元；

所述储能单元分别与所述DC-DC变换电路、所述输出滤波电路、所述第二控制模块、所述第二通讯模块连接。

7.根据权利要求1所述的基于红外线的无线电能传输装置，其特征在于，所述红外线板为特定频率红外线板或兼容频率红外线板。

8.一种基于红外线的无线电能传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、无线电能接收模块进入无线电能发射模块的传输范围，并连接待充电的电子设备；

步骤2、所述无线电能发射模块进行红外线扫描；

步骤3、所述无线电能发射模块与所述无线电能接收模块之间不断检测是否建立连接；

步骤4、若建立连接，则进入步骤5；否则，进入步骤2；

步骤5、所述无线电能发射模块获得所述无线电能接收模块发送的反馈信息，根据所述反馈信息确定红外线发射角度，所述无线电能发射模块停止红外线扫描，进入红外线发射角度的微调；

步骤6、微调结束后，所述无线电能发射模块发射红外线；

步骤7、所述无线电能接收模块接收所述红外线，并将所述红外线的光能和热能转化为电能传输给所述待充电的电子设备。

9.根据权利要求8所述的基于红外线的无线电能传输方法，其特征在于，步骤2中的所述红外线扫描采用的第一红外线发射功率小于第一功率阈值，步骤6中的所述发射红外线采用的第二红外线发射功率大于第二功率阈值。

10.根据权利要求8所述的基于红外线的无线电能传输方法，其特征在于，步骤7中所述无线电能接收模块接收所述红外线后，将接收到的红外线功率与第三功率阈值进行比较；

若大于等于所述第三功率阈值，则所述无线电能发射模块继续发射红外线；若小于所述第三功率阈值，则所述无线电能接收模块发出中止信息，所述无线电能发射模块接收所述中止信息，并停止发射红外线。