[发明专利]一种光能无线输能装置

说明书

本发明提供了一种光能无线输能装置，包括一发射器，安装在充电设备上，用于将充电设备的电能转化为光能，并以光的形式无线发送出去；一接收器，安装在被充电设备上，用于接收来自所述发射器的光能，并将其转化为电能为被充电设备充电；其中，所述发射器和接收器均为砷化镓基多维光子晶体封装成的半导体器件。本发明利用砷化镓基多维光子晶体封装成的半导体器件作为接收器和发射器，将电能转化为光能信号传播，由于这种半导体器件在光子晶体中引入微腔，在光子带隙中产生特定缺陷态，从而使发光中心的自发辐射频率与光子晶体的光子频率禁带重合，并使发光中心发出的光沿着特定设计的方向辐射到外面去。本发明通过光传输代替了交变磁场，使得传输方式具有定向性，避免了能量浪费在无用的空间中，从而大大提高了充电效率。

技术领域

本发明涉及无线充电技术，具体涉及的是一种基于砷化镓基多维光子晶体的光能无线输能装置。

背景技术

随着无线充电技术的快速发展，应用无线充电技术的消费级电子产品越来越多，如手机、平板电脑、电动汽车等设备。目前的无线充电技术一般都是通过使用线圈之间产生的交变磁场及近场电磁耦合原理，实现电能的传输。对于电动汽车而言，根据对电动汽车蓄电池充电时能量转换的方式不同，可以分为接触式和感应式。感应式是利用高频交流磁场的变压器原理，将电能从离车的原方感应到车载的副方，以达到给蓄电池充电的目的。感应充电的最大优点是安全，这是因为充电器与车辆之间并无直接的点接触。

然而不论是采用无线充电方式的手机，还是电动汽车，由于交变磁场辐射传输方式无定向性，会使能量浪费在无用的空间中，这不但会导致无线充电技术充电效率不高，而且还会造成电磁波对环境的污染和干扰。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种充电效率高、对环境污染和干扰较小的光能无线输能装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种光能无线输能装置，包括：

一发射器，安装在充电设备上，用于将充电设备的电能转化为光能，并以光的形式无线发送出去；

一接收器，安装在被充电设备上，用于接收来自所述发射器的光能，并将其转化为电能为被充电设备充电；

其中，所述发射器和接收器均为砷化镓基多维光子晶体封装成的半导体器件。

优选地，所述发射器和接收器均为由砷化镓基为基础的多维光子晶体封装成的点阵式或矩阵式或栅格式半导体器件。

优选地，所述发射器和接收器为在光子晶体中引入微腔，且在光子带隙中产生特定缺陷态的半导体器件，所述半导体器件发光中心的自发辐射频率与光子晶体的光子频率禁带重合，以使发光中心发出的光沿着特定设计的方向辐射到外面去。

优选地，所述充电设备还包括有依次联接的直流输入单元、驱动器和上变压器，所述上变压器与所述发射器联接。

优选地，所述被充电设备还包括有依次联接的下变压器、整流器和负载，所述下变压器与所述接收器联接。

优选地，所述充电设备还包括有一与所述发射器联接的功率发送模块，所述功率发送模块包括过压保护电路、电源管理电路、控制器和驱动电路，所述控制器与所述电源管理电路联接，所述电源管理电路通过所述过压保护电路联接交流适配器；所述控制器通过所述驱动电路联接所述发射器。

优选地，所述被充电设备还包括有一与所述接收器联接的功率接收模块，所述功率接收模块包括整流电路、稳压器和电池，所述电池通过所述稳压器与所述整流电路联接，所述整流电路与所述接收器联接。

优选地，所述发射器和接收器上均安装有一散热器。