本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)充電，尤其涉及一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前消費(fèi)電子領(lǐng)域和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的產(chǎn)品大多采用平面狀或者柱狀鋰離子電池作為其供能單元，這些電池的充放電仍以接觸式直流充電為主，這種充電模式的充電功率受限于施加的電流。比如智能手機(jī)充電速度受限于充電器的功率，而電動(dòng)汽車(chē)的充電電流已經(jīng)很大，但依舊需要以小時(shí)計(jì)的充電時(shí)間。整體來(lái)說(shuō)，有線(xiàn)充電時(shí)所有儲(chǔ)能單元的電流會(huì)匯總在充電器端，電流會(huì)相當(dāng)大，超過(guò)充電器的額定電流而無(wú)法實(shí)現(xiàn)高功率充電，有線(xiàn)充電的充電效率較低。更關(guān)鍵的是，傳統(tǒng)充電方案依賴(lài)由四個(gè)肖特基二極管構(gòu)成的整流橋，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度增加、能量損耗增大。

2、除了有線(xiàn)充電之外，還有一種電磁感應(yīng)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，電磁感應(yīng)無(wú)線(xiàn)充電是一種利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。但是無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)包括發(fā)射端設(shè)備（電源模塊、功率轉(zhuǎn)換電路、控制電路及發(fā)射線(xiàn)圈）和接收端設(shè)備（接收線(xiàn)圈、整流電路、充電管理電路及儲(chǔ)能器件），仍然無(wú)法擺脫復(fù)雜的充電電路結(jié)構(gòu)。以手機(jī)的充電模塊結(jié)構(gòu)為例，發(fā)射端通常集成在無(wú)線(xiàn)充電座中，而接收端通常集成在需要充電的設(shè)備中，這些結(jié)構(gòu)不僅使得充電設(shè)備的體積變大也使得電路變得較為復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)背景技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，包括儲(chǔ)能器件和至少一個(gè)二極管，所述儲(chǔ)能器件包括兩端具有管口的管體，所述管體內(nèi)沿自身軸向設(shè)有集流體組合，所述集流體組合由相互螺旋纏繞的正極金屬集流體和負(fù)極金屬集流體構(gòu)成，所述正極金屬集流體和負(fù)極金屬集流體表面都涂覆有活性材料且至少一個(gè)所述金屬集流體表面纏繞有隔膜，所述管體內(nèi)還填充有電解液，兩端所述管口采用密封部密封，所述集流體組合的兩端至少部分位置位于所述管體外；所述二極管的陽(yáng)極與所述負(fù)極金屬集流體的另一端連接，所述二極管的陰極與所述正極金屬集流體的一端連接，通過(guò)所述二極管將所述儲(chǔ)能器件繞成圓圈狀以形成儲(chǔ)能線(xiàn)圈。

4、進(jìn)一步地，所述二極管的數(shù)量為兩個(gè)，另一所述二極管的陽(yáng)極與所述負(fù)極金屬集流體的一端連接，該所述二極管的陰極與所述正極金屬集流體的另一端連接。

5、進(jìn)一步地，所述正極金屬集流體和負(fù)極金屬集流體表面都纏繞有所述隔膜。

6、進(jìn)一步地，所述正極金屬集流體采用鋁絲制成，所述負(fù)極集流體采用銅絲制成。

7、進(jìn)一步地，涂覆于所述正極金屬集流體表面的所述活性物質(zhì)為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰或鎳鈷錳酸鋰中的一種。

8、進(jìn)一步地，涂覆于所述負(fù)極金屬集流體表面的所述活性物質(zhì)為石墨、硅或鈦酸鋰中的一種。

9、進(jìn)一步地，所述隔膜由聚乙烯或聚丙烯制成。

10、進(jìn)一步地，所述電解液為凝膠狀電解質(zhì)或鋰鹽溶液。

11、進(jìn)一步地，所述密封部由環(huán)氧樹(shù)脂或eva熱熔膠制成。

12、進(jìn)一步地，所述管體為熱縮管、聚乙烯管或聚丙烯管的一種。

13、本發(fā)明的有益效果是：

14、1.本發(fā)明提出了基于纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈的無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)，通過(guò)功能融合設(shè)計(jì)，突破了傳統(tǒng)接觸式充電的物理限制。系統(tǒng)以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，將以金屬絲作為集流體的纖維型電極直接作為接收線(xiàn)圈放置于無(wú)線(xiàn)充電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元與能量傳輸線(xiàn)圈的功能融合。

15、2.本發(fā)明通過(guò)單只快普通開(kāi)關(guān)二極管反向串聯(lián)的半波整流策略，將原本的接收線(xiàn)圈和儲(chǔ)能器件集成于一體，使得系統(tǒng)在保持電路簡(jiǎn)潔性的同時(shí)，只依靠?jī)?chǔ)能線(xiàn)圈自身的結(jié)構(gòu)將交變電流整流為單向的電流，很大程度上精簡(jiǎn)了無(wú)線(xiàn)充電裝置的體積。該系統(tǒng)利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)調(diào)節(jié)主線(xiàn)圈輸入電壓可動(dòng)態(tài)調(diào)整副線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，充電效率顯著提升，并將纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈的截止電壓精確維持在所需電壓附近，有效抑制了過(guò)電勢(shì)引起的副反應(yīng)。同時(shí)，由于此種充電模式對(duì)于各繞組纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈具有獨(dú)立充電的能力，因此可通過(guò)在磁通路上配置若干個(gè)儲(chǔ)能線(xiàn)圈來(lái)提高充電效率，實(shí)現(xiàn)快速充電。

技術(shù)特征：

1.一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，包括儲(chǔ)能器件和至少一個(gè)二極管，所述儲(chǔ)能器件包括兩端具有管口的管體，所述管體內(nèi)沿自身軸向設(shè)有集流體組合，所述集流體組合由相互螺旋纏繞的正極金屬集流體和負(fù)極金屬集流體構(gòu)成，所述正極金屬集流體和負(fù)極金屬集流體表面都涂覆有活性材料且至少一個(gè)所述金屬集流體表面纏繞有隔膜，所述管體內(nèi)還填充有電解液，兩端所述管口采用密封部密封，所述集流體組合的兩端至少部分位置位于所述管體外；所述二極管的陽(yáng)極與所述負(fù)極金屬集流體的另一端連接，所述二極管的陰極與所述正極金屬集流體的一端連接，通過(guò)所述二極管將所述儲(chǔ)能器件繞成圓圈狀以形成儲(chǔ)能線(xiàn)圈。

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，所述二極管的數(shù)量為兩個(gè)，另一所述二極管的陽(yáng)極與所述負(fù)極金屬集流體的一端連接，該所述二極管的陰極與所述正極金屬集流體的另一端連接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，所述正極金屬集流體和負(fù)極金屬集流體表面都纏繞有所述隔膜。

4.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，所述正極金屬集流體采用鋁絲制成，所述負(fù)極集流體采用銅絲制成。

5.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，涂覆于所述正極金屬集流體表面的所述活性物質(zhì)為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰或鎳鈷錳酸鋰中的一種。

6.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，涂覆于所述負(fù)極金屬集流體表面的所述活性物質(zhì)為石墨、硅或鈦酸鋰中的一種。

7.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，所述隔膜由聚乙烯或聚丙烯制成。

8.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，所述電解液為凝膠狀電解質(zhì)或鋰鹽溶液。

9.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，所述密封部由環(huán)氧樹(shù)脂或eva熱熔膠制成。

10.如權(quán)利要求1所述的一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，其特征在于，所述管體為熱縮管、聚乙烯管或聚丙烯管的一種。

技術(shù)總結(jié)
一種適用于無(wú)線(xiàn)充電的電感式纖維型儲(chǔ)能線(xiàn)圈，涉及無(wú)線(xiàn)充電領(lǐng)域，包括儲(chǔ)能器件和至少一個(gè)二極管，所述儲(chǔ)能器件包括兩端具有管口的管體，所述管體內(nèi)沿自身軸向設(shè)有集流體組合，所述集流體組合由相互螺旋纏繞的正極金屬集流體和負(fù)極金屬集流體構(gòu)成，所述管體內(nèi)還填充有電解液，兩端所述管口采用密封部密封，所述集流體組合的兩端至少部分位置位于所述管體外；所述二極管的陽(yáng)極與所述負(fù)極金屬集流體的另一端連接，所述二極管的陰極與所述正極金屬集流體的一端連接，通過(guò)所述二極管將所述儲(chǔ)能器件繞成圓圈狀以形成儲(chǔ)能線(xiàn)圈。本發(fā)明將現(xiàn)有的接收線(xiàn)圈和儲(chǔ)能器件集成于一體，精簡(jiǎn)充電裝置的體積，同時(shí)，還可以提高充電效率，實(shí)現(xiàn)快速充電。

技術(shù)研發(fā)人員：王浩,陳豪飛,張潤(rùn)涵,曲魁
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門(mén)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28