[发明专利]一种具有无线电能传输系统结构的插座-插头系统装置

说明书

本发明公开了一种具有无线电能传输系统结构的插座‑插头系统装置，包括：螺旋线圈作为收发线圈分别内置于插座及插头的非金属外壳内部，取代了传统插座‑插头装置中裸露在外的电极，插座与插头相连时，通过电磁感应原理将市电电能传送至用电器负载。插座外壳设计有卡槽，插头外壳设计有凸起的非金属插片，两者配合可保持插座和插头之间的物理连接，使它们内部的收发线圈相对位置固定，且收发线圈同轴正对、距离近、耦合度高，能够较高效率的进行输能。由于插座‑插头之间无电气连接，无裸露在外的电极，可大幅提升老人、小孩等使用时的安全性能。根据本发明，装置的输入和输出皆为220V，50Hz的交流电，能够兼容目前市场上的任一市电电源和用电器，实用性较强，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及应用磁场进行无线电能传输的技术领域，特别涉及一种具有无线电能传输系统结构的插座-插头系统装置。

背景技术

通常情况下，家庭用电设备的供电需要插头与插座相连，以将用电器接入电源接口。用电设备插头上裸露在外的电极易发生漏电伤人的情况，尤其是对家中的幼龄儿童、智障人群、痴呆老人等来说是极大的安全隐患。

同时，近年来，无线电能传输技术发展迅速，其安全、可靠、灵活、便捷的特点使其被广泛应用于非接触式电动汽车充电、可植入医疗设备供电以及水下或危险环境中。它以电磁感应原理为基础，当发射线圈内通有高频交流电时，其周围将产生交变磁场，接收线圈置于该磁场中能够产生感应电动势，从而为负载供电。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种具有无线电能传输系统结构的插座-插头系统装置，可大幅提升老人、小孩等使用时的安全性能，同时兼容目前市场上的任一市电电源和用电器，实用性较强，应用前景广阔。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种具有无线电能传输系统结构的插座-插头系统装置，包括：

插座本体，其包括发射端电路板、与所述发射端电路板信号连接的发射线圈及内部设置有发射端电路板与发射线圈的插座外壳，所述发射端电路板包括AC-DC整流滤波电路、高频逆变电路及发射端补偿电路；

插头本体，其包括接收线圈、与所述接收线圈信号连接的接收端电路板及内部设置有接收线圈与接收端电路板的插头外壳，所述接收端电路板包括接收端补偿电路、整流滤波电路及逆变电路。

优选的，发射线圈与接收线圈均由线圈绕组与磁性材料构成。

优选的，所述AC-DC整流滤波电路通过第一连接线与市电电源相连，发射端补偿电路的输出端与发射线圈相连接。

优选的，接收端补偿电路的输入端与接收线圈相连接，逆变电路的输出端通过第二连接线与用电器相连。

优选的，所述外壳一端面上开设有开口的卡槽，且所述卡槽沿外壳竖直方向上设置有两个对称设置的卡槽。

优选的，所述插头外壳一端面上设置有两个对称设置的非金属插片，所述非金属插片与卡槽相对应。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

(1)用螺旋线圈作为收发线圈取代原本裸露的电极，收发线圈分别置于插座及插头中，且收缩于塑料保护外壳内，插座与插头相连时，通过电磁感应原理将电能传送至用电器负载。在整个过程中，磁场作为媒介进行电能的传输，从而避免了漏电及用电人群因误触电等情况的发生，安全性能大幅提高。

(2)整个装置的输入和输出皆为220V，50Hz的交流电，因此能够兼容市面上大部分的市电电源及家庭用电设备，实用性较强。

附图说明

图1为根据本发明的具有无线电能传输系统结构的插座-插头系统装置的插座三维结构示意图；

图2为根据本发明的具有无线电能传输系统结构的插座-插头系统装置的插头结构示意图；