一种应用于无线鼠标的无线输电装置的制作方法

本发明涉及小功率无线输电领域，尤其是指一种应用于无线鼠标的无线输电装置。

背景技术：

目前无线鼠标大多数采用电池供电，电池生产及回收都会带来环境污染，同时也增加了鼠标重量，使得舒适性降低。磁耦合谐振无线输电技术是一种中距离高效率电能传输的新技术，传输过程不需要物理上的连接，可以通过空间无接触地将电能传输给负载。同时超级电容的可快速充电、可重复充电以及能量密度大的等特性，使得其在一些低功率场景的应用变得十分地灵活。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结合磁耦合谐振无线输电技术与超级电容的应用于无线鼠标的无线输电装置，该装置能够有效解决无线鼠标的在线输电问题，以方便无线鼠标的使用，并减少因使用电池对环境的影响。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种应用于无线鼠标的无线输电装置，包括装于鼠标垫上的发射部分及装于鼠标内的接收部分；所述发射部分主要由依次相接的整流变频回路、发送回路和谐振发送回路组成，能够将工频交流电能变为高频电能，并以电磁波的形式发射能量，所述接收部分主要由依次相接的谐振接收回路、接收回路、整流稳压回路组成，所述谐振发送回路与谐振接收回路构成传输通道，将能量传输到接收回路，再经整流稳压回路，将电能变换为直流电能，向鼠标提供电能，并同时为整流稳压回路的超级电容充电；所述整流变频回路主要由相连接的第一整流桥和变频电路组成，该第一整流桥主要是将输入的交流电转换为直流电，而该变频电路主要是将直流电转换为高频的交流电；所述发送回路主要由相连接的发送线圈和第一补偿电容组成，该发送线圈的特性由系统所需的功率决定，该第一补偿电容选取最优效率下的云母电容；所述谐振发送回路主要由相连接的第一谐振线圈和第一谐振电容组成，其谐振频率为整流变频回路产生的交流电频率，该第一谐振线圈由利兹线绕制，该第一谐振电容采用与谐振频率匹配的云母电容；所述谐振接收回路主要由相连接的第二谐振线圈和第二谐振电容组成，其谐振频率为发射部分交流源频率，该第二谐振线圈由利兹线绕制，该第二谐振电容采用与谐振频率匹配的云母电容；所述接收回路主要由相连接的接收线圈和第二补偿电容组成，该接收线圈的特性由系统所需的功率决定，该第二补偿电容选取最优效率下的云母电容；所述整流稳压回路主要由依次相接的第二整流桥、稳压电路、超级电容组成，该第二整流桥主要是将交流电转换为脉动的直流电，通过稳压电路的控制作用稳定超级电容上的电压，使其能够稳定的为鼠标供电；所述谐振接收回路与接收回路的接收线圈通过空间耦合连接，所述接收回路与整流稳压回路通过导线连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、解决了鼠标的用电问题，去除了传统电池。

2、采用磁耦合谐振无线输电技术，提高了系统传输功率以及传输效率。

附图说明

图1a为无线输电装置的发射部分在鼠标垫上的示意图。

图1b为无线输电装置的接收部分在鼠标内的示意图。

图2为谐振接收回路的示意图。

图3为接收回路的示意图。

图4为整流稳压回路的示意图。

图5为整流变频回路的示意图。

图6为发送回路的示意图。

图7为谐振发送回路的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1a和图1b所示，本实施例所述的应用于无线鼠标的无线输电装置，结合了磁耦合谐振无线输电技术的优势与超级电容的特性，实现鼠标的无线充电。该无线输电装置主要由装于鼠标垫上的发射部分及装于鼠标内的接收部分构成；所述发射部分主要由依次相接的整流变频回路4、发送回路5和谐振发送回路6组成，能够将工频交流电能变为高频电能，并以电磁波的形式发射能量，所述接收部分主要由依次相接的谐振接收回路1、接收回路2、整流稳压回路3组成，所述谐振发送回路6与谐振接收回路1构成传输通道，将能量传输到接收回路2，再经整流稳压回路3，将电能变换为直流电能，向鼠标提供电能，并同时为整流稳压回路3的超级电容33充电。

如图2所示，所述谐振接收回路1主要由相连接的第二谐振线圈11和第二谐振电容12组成，其谐振频率为发射部分交流源频率，该第二谐振线圈11由高频性能优异的利兹线绕制，该第二谐振电容12采用与谐振频率匹配的云母电容(高频特性好)。

如图3所示，所述接收回路2主要由相连接的接收线圈21和第二补偿电容22组成，该接收线圈21的特性由系统所需的功率决定，其规格由输出电压、传输距离以及与第二谐振线圈11的耦合系数综合决定，接收线圈21采用利兹线进行绕制，该第二补偿电容22选取最优效率下的云母电容。

如图4所示，所述整流稳压回路3主要由依次相接的第二整流桥31、稳压电路32、超级电容33组成，该第二整流桥31主要是将交流电转换为脉动的直流电，通过稳压电路32的控制作用稳定超级电容33上的电压，使其能够稳定的为鼠标供电。

如图5所示，所述整流变频回路4主要由相连接的第一整流桥41和变频电路42组成，该第一整流桥41主要是将输入的交流电转换为直流电，而该变频电路42主要是将直流电转换为高频的交流电。

如图6所示，所述发送回路5主要由相连接的发送线圈51和第一补偿电容52组成，该发送线圈51的特性由系统所需的功率决定，其规格由输出电压、传输距离以及与第二谐振线圈11的耦合系数综合决定，发送线圈51采用利兹线进行绕制，该第一补偿电容52选取最优效率下的云母电容。

如图7所示，所述谐振发送回路6主要由相连接的第一谐振线圈61和第一谐振电容62组成，其谐振频率为整流变频回路4产生的交流电频率，该第一谐振线圈61由利兹线绕制，该第一谐振电容62采用与谐振频率匹配的云母电容。

工作时，系统输入的电源与整流变频回路4相连，通过发送线圈51在空间中产生高频电磁波，通过发送线圈51与第一谐振线圈61之间的耦合作用以及谐振发送回路6的作用，使得能量能在更大的空间中进行传播。谐振接收回路1的第二谐振线圈11与接收回路2中的接收线圈21通过电磁感应作用进行耦合。由磁耦合谐振原理知谐振接收回路1与谐振发送回路6构建高效的传输通道，通过耦合作用将能量传输到接收线圈21。接收回路2与整流稳压回路3通过导线进行连接，通过第二整流桥31和稳压电路32，将接收回路2接收的交流电转换成稳定的直流电，并将其储存在超级电容33上。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。