專利名稱：基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
“無線電能傳輸”是利用一種特殊設(shè)備將電源的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榭蔁o線傳播的能量，在接受端又將此能量轉(zhuǎn)變回電能，從而到達(dá)對用電器的無線供電。本發(fā)明屬于無接觸傳能技術(shù)嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是它在智能循跡的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對電動車的無接觸電能傳輸，從而消除了以往玩具電動車需要用電池供電的弊端，結(jié)構(gòu)簡單、智能靈活，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與環(huán)保的技術(shù)理念。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)玩具電動車需要電池供電，由此可帶來環(huán)境污染，難以持續(xù)利用以及接觸式供電的接點(diǎn)隨著時(shí)間的增長老化而導(dǎo)致的接觸不良。如何在電能高效利用的基礎(chǔ)上，取代電池，減少電線等電器元件的連接成為智能循跡電動車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要應(yīng)用難題。智能循跡玩具電動車它所對應(yīng)的主要使用群體是兒童，而如何發(fā)明一種既能實(shí)現(xiàn)行進(jìn)軌跡的智能化，又能夠可持續(xù)工作，并且操作靈活、結(jié)構(gòu)輕便的玩具電動車勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，在智能循跡的基礎(chǔ)上，基于無接觸電能傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)對玩具電動車的無接觸供電，操作簡便，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是直流穩(wěn)壓電源(裝有一次整流電路( )，發(fā)射裝置(3) (包括可智能循跡的線圈(4))，電動車(載有接收裝置( 和二次整流電路(6))。發(fā)射裝置(3)包括兩個(gè)M0SFET，它們可以交替導(dǎo)通，為后面的LC諧振電路創(chuàng)造交流電流；Cl為諧振電容；Ll為諧振電感，它們并聯(lián)諧振以提高發(fā)射頻率，從而將電能以高頻電磁波的形式發(fā)送到接收端。接收裝置(5)由電容C2和電感L2構(gòu)成新的并聯(lián)諧振電路，它們在與發(fā)射裝置阻抗匹配時(shí)，可實(shí)現(xiàn)電能的最大化無接觸傳輸。經(jīng)過二次整流電路(6)變成直流電供給給電動車。本發(fā)明需要使用家庭普通照明電源，可實(shí)現(xiàn)繞直徑為ail的循道線圈智能行駛，還可以在方圓5m的范圍內(nèi)自由跑動。在車身裝有無線接收裝置時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對玩具電動車的遠(yuǎn)距離遙控。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；圖2是直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖(一次整流電路)；圖3是發(fā)射裝置的電路原理圖；圖4是發(fā)射線圈(智能循跡線圈)；圖5是接收裝置的電路原理圖；圖6是安裝在電動車底盤下的二次整流電路的原理其中Cl 發(fā)射端諧振電容 Ll 發(fā)射端諧振電感C2:接收端諧振電容 L2:接收端諧振電感
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例和附圖對本發(fā)明的智能循跡電動車作出詳細(xì)說明。如圖1所示，將220v的交流電接入直流穩(wěn)壓電源0)，經(jīng)過整流降壓實(shí)現(xiàn)12v的直流輸出給發(fā)射裝置(3)，在發(fā)射裝置中經(jīng)過高頻逆變成交流電壓信號，加載到補(bǔ)償后的松耦合變壓器的原邊(循道線圈(4))，與裝載到電動車底盤下的接收線圈(5)實(shí)現(xiàn)諧振耦合，從而將電能供給給電動車，電動車就可以沿著循道線圈自動行駛。如圖2所示，220v交流電經(jīng)過變壓器降壓送到一個(gè)由4個(gè)二極管組成的整流橋，再經(jīng)過LM7812穩(wěn)壓芯片，輸出為12v直流電。如圖3所示，12v的直流電送給兩給MOSFET，它們可以交替導(dǎo)通，產(chǎn)生交流電流，輸出到后面的LC諧振電路，Cl為諧振電容；Ll為諧振電感，它們并聯(lián)諧振以提高發(fā)射頻率，從而將電能以高頻電磁波的形式發(fā)送到接收端。如圖4所示，是一個(gè)直徑為2m，內(nèi)徑為5mm的銅環(huán)，它既可以作為高頻電磁波的發(fā)射線圈又可以作為玩具電動車的循道路徑。如圖5所示，由電容C2和電感L2構(gòu)成新的并聯(lián)諧振電路，它們在與發(fā)射裝置阻抗匹配時(shí)，可實(shí)現(xiàn)電能的最大化無接觸傳輸。經(jīng)過二次整流電路變成直流電供給給電動車。如圖6所示，是一個(gè)安裝在電動車底盤下的二次整流橋電路。在需要玩具電動車工作時(shí)只需連接220v電源，接通整個(gè)發(fā)射裝置就可以實(shí)現(xiàn)電動車的智能行駛。通過無線遙控還可以對電動車進(jìn)行自由操作。
權(quán)利要求
1.基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車設(shè)計(jì)，其特征在于還設(shè)置有直流穩(wěn)壓電源，包括一次整流電路(2)；發(fā)射裝置(3)，包括可智能循跡的線圈；電動車，包括載有接收裝置( 和二次整流電路(6)。通過無線遙控還可以對電動車進(jìn)行自由操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車，其特征在于，所述的一次整流電路O)，可實(shí)現(xiàn)功能220v交流電經(jīng)過變壓器降壓送到一個(gè)由4個(gè)二極管組成的整流橋，再經(jīng)過LM7812穩(wěn)壓芯片，輸出為12v直流電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車設(shè)計(jì)，其特征在于，所述的發(fā)射裝置(3)，可實(shí)現(xiàn)功能12v的直流電送給兩給M0SFET，它們可以交替導(dǎo)通，產(chǎn)生交流電流，輸出到后面的LC諧振電路，Cl為諧振電容；Ll為諧振電感，它們并聯(lián)諧振以提高發(fā)射頻率，從而將電能以高頻電磁波的形式發(fā)送到接收端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車設(shè)計(jì)，其特征在于，所述的發(fā)射裝置(3)，包括可智能循跡的線圈G)，可實(shí)現(xiàn)功能是一個(gè)直徑為2m， 內(nèi)徑為5mm的銅環(huán)，它既可以作為高頻電磁波的發(fā)射線圈又可以作為玩具電動車的循道路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車設(shè)計(jì)，其特征在于，電動車，包括載有接收裝置(5)，可實(shí)現(xiàn)功能由電容C2和電感L2構(gòu)成新的并聯(lián)諧振電路，它們在與發(fā)射裝置阻抗匹配時(shí)，可實(shí)現(xiàn)電能的最大化無接觸傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車設(shè)計(jì)，其特征在于，電動車，包括二次整流電路(6)，是一個(gè)安裝在電動車底盤下的二次整流橋電路，將輸出的直流電供給給電動車。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于無接觸電能傳輸技術(shù)的智能循跡玩具電動車設(shè)計(jì)，包括有直流穩(wěn)壓電源(裝有一次整流電路)，發(fā)射裝置(包括可智能循跡的線圈)，電動車(載有接收裝置和二次整流電路)。在實(shí)現(xiàn)玩具電動車工作時(shí)，需要連接220v的家庭普通照明電源，在外加無線遙控裝置的情況下，可以實(shí)現(xiàn)玩具電動車?yán)@直徑為2m的循道線圈智能行駛，還可以在方圓5m的范圍內(nèi)自由跑動。本發(fā)明結(jié)構(gòu)輕便、操作靈活，可以在不用電池的情況下，利用無接觸電能傳輸，實(shí)現(xiàn)玩具電動車的持續(xù)性行駛，廣泛適用于兒童群體的玩耍，既節(jié)能又環(huán)保。
文檔編號H02J17/00GK102553251SQ20111034221
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者張獻(xiàn), 李勁松, 楊慶新, 章鵬程, 郝鵬, 陳一聰, 魚杰 申請人:天津工業(yè)大學(xué)