[发明专利]无线充放电能量存储设备

说明书

本发明涉及无线充放电能量存储设备，包括：阳极元件；阴极元件，其紧邻阳极元件定位；接收线圈元件同心地围绕阳极元件和阴极元件中的每一个；发射器线圈元件同心地包围接收器线圈元件，阳极元件和阴极元件中的每一个；和开关元件，i)设置在第一位置时在发射器线圈元件和阴极元件之间建立连接，从而允许发射器线圈元件产生磁场；ii)设置在第二位置时阻止发射器之间的连接线圈元件和阴极元件，使得当接收器线圈元件位于磁场内时，接收器线圈元件被配置为承载感应电流；由发射器线圈元件产生的磁场是由阳极元件产生并由阴极元件经由发射器线圈元件接收的电流产生的。

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，特别涉及一种无线充放电能量存储设备。

背景技术

无线电源技术是指通过空中为电子设备供电而不使用物理电线连接器的过程。这项技术是尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)在1800年代后期首次提出的，从那以后研究人员开发了各种不同的动力传输技术。电磁感应耦合是更广泛商业化的技术之一，并且当前被用于许多应用中，包括但不限于无线移动电话充电器，电动牙刷，电动工具，医疗植入物，智能卡等。

在传统的无线电池充电系统中(例如US5955865A、US08698450B2、US20140191719A1)，一般都具备无线接收和发送单元和逻辑控制单元，升压/降压单元，第一和第二反向电流保护器，控制开关和至少超级电容器。第一和第二反向电流保护器起到防止反向电流和开关的作用。升压/降压单元控制充电中放电和降压转换的升压转换。逻辑控制单元检测在无线接收和发送单元的相对侧是否存在负载，并且控制升压/降压单元和第一和第二反向电流保护器的操作，并且可以与控制开关来选择性地进行充放电操作。超级电容吸收每次充电操作中发生的浪涌。还有的电池端子通过电线连接被连接到外部的单个接收器线圈单元，该外部的单个接收器线圈单元感应地耦合到附近的发射器线圈单元。值得注意的是，发射器线圈单元可以由壁装插座电源通过电线供电和/或供电。流过发射器线圈的交流电(AC)产生的变化磁场会在附近的接收器线圈中感应出电流，进而为目标或接收无线设备的电池单元充电。通常，需要将连接到电池单元的接收器线圈单元放置在紧邻固定发射器线圈单元的位置，以便通过磁场无线传输功率。因此，整个系统必须紧邻壁装电源插座(并且不能轻易从中移出)。因此，需要一种改进的无线充电/放电能量存储设备。

发明内容

本发明公开了无线充放电能量存储设备，包括：阳极元件；阴极元件，其紧邻阳极元件定位；接收线圈元件同心地围绕阳极元件和阴极元件中的每一个；发射器线圈元件同心地包围接收器线圈元件，阳极元件和阴极元件中的每一个；和开关元件，i)设置在第一位置时在发射器线圈元件和阴极元件之间建立连接，从而允许发射器线圈元件产生磁场；ii)设置在第二位置时阻止发射器之间的连接线圈元件和阴极元件，使得当接收器线圈元件位于磁场内时，接收器线圈元件被配置为承载感应电流；由发射器线圈元件产生的磁场是由阳极元件产生并由阴极元件经由发射器线圈元件接收的电流产生的。

所述的无线充放电能量存储设备，阳极元件和阴极元件之间的空间被电解质溶液填充。

所述的无线充放电能量存储设备，其中由发射器线圈元件产生的磁场用于无线感应产生电流，该电流提供功率以对接收无线设备中包含的电池单元进行充电。

所述的无线充放电能量存储设备，发射器线圈元件和接收器线圈元件中的每一个包括柔性线圈元件。

所述的无线充放电能量存储设备，其中阴极元件包括延伸的阴极触点，而阳极元件包括延伸的阳极触点。

所述的无线充放电能量存储设备，阳极元件，阴极元件，接收器线圈元件，发射器线圈元件和开关元件完全容纳在密封膜容器内。

所述的无线充放电能量存储设备，其中阳极元件和阴极元件包括柔性电极部件，并且封装膜容器包括柔性包装材料。