23.07.2019
219.017.b70a

АВТОНОМНОЕ ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ИНДУКТИВНОЙ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: в области электротехники. Технический результат - увеличение мобильности источника питания, использующего принцип беспроводной индуктивной зарядки, обеспечение его автономной работы без подключения к сети энергоснабжения, а также расширение спектра возможностей для подзарядки данного типа зарядного устройства. Автономное переносное устройство индуктивной зарядки АКБ состоит из двух блоков. Первый блок включает вход, соединенный с зарядным устройством, которое соединено с АКБ, которая соединена с DC-DC преобразователем, который соединен с выходом, а управляющий микроконтроллер соединен с зарядным устройством, АКБ, DC-DC преобразователем и индикатором заряда. Во втором блоке переключатель соединен DC-AC преобразователем, AC-DC преобразователем, первичной катушкой, управляющим микроконтроллером, который соединен с синхронизирующим элементом. Датчик тока/напряжения соединен с первичной катушкой и управляющим микроконтроллером. DC-AC преобразователь соединен с выходом первого блока, AC-DC преобразователь соединен с входом первого блока. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам поддержания в рабочем состоянии вторичных элементов, и может быть использовано для заряда аккумуляторных батарей (АКБ), обеспечивающих автономное электропитание различных технических устройств и систем, преимущественно, мобильных и портативных, к которым предъявляются повышенные требования по надежности функционирования и эффективности применения в сложных условиях эксплуатации.

Общемировая тенденция – внедрение в электрические устройства блоков для беспроводной подзарядки АКБ. С учетом роста энергопотребления устройств и невозможности кардинально увеличить объем их АКБ, остро встает вопрос о необходимости наличия портативных устройств подзарядки. При этом развитие технологий беспроводной передачи энергии и наличие их в различных электрических устройствах, открывает широкие возможности для внедрения ее в переносные зарядные устройства (Режим доступа: https://www.wirelesspowerconsortium.com/, дата доступа 27.08.2018).

Из уровня техники известны различные аналоги предлагаемого устройства. Так, известно устройство, позволяющее осуществлять подзарядку портативных компьютеров и электронных устройств. Беспроводная система электропитания для индуктивной передачи энергии на съемное удаленное устройство содержит: индуктивное электропитание для генерации электромагнитного поля; подставку для подзарядки, перемещаемую между первым положением для поддержки удаленного устройства в первой ориентации на первой поверхности передачи энергии и вторым положением для поддержки удаленного устройства во второй ориентации на второй поверхности передачи энергии, причем каждая из указанных поверхностей передачи энергии поддерживает указанное удаленное устройство в пределах указанного электромагнитного поля; и первый первичный элемент, расположенный на или в пределах указанной подставки для подзарядки, причем указанный первичный элемент соединен с указанным индуктивным электропитанием, чтобы генерировать указанное электромагнитное поле, указанный первичный элемент установлен так, чтобы индуктивно соединяться с удаленным устройством, когда оно установлено в указанной первой ориентации или указанной второй ориентации (RU 2493579, МПК G06F 1/26, опубл. 20.09.2013).

К основным недостаткам известного прибора можно отнести низкую передаваемую мощность, обеспечение неподвижности съемного устройства в процессе зарядки, отсутствие мобильности базового устройства, громоздкость и сложность конструкции, а также высокую цену изделия.

Известна универсальная портативная система аккумулирования электроэнергии и электроснабжения, имеющая средства для зарядки переменного тока, зарядки постоянного тока, разрядки переменного тока и разрядки постоянного тока и управляющие средства для управления только одним из средств для зарядки и разрядки переменного тока и постоянного тока, или двух или более средств для одновременной зарядки и разрядки переменным током и постоянным током, преобразователь, по меньшей мере, с одним аккумуляторным модулем, электрически соединенным с преобразователем. В портативной системе аккумулирования электроэнергии и электроснабжения n преобразователь контролируется, чтобы шунтироваться, когда электроэнергия переменного тока доступна из сетевого источника электроснабжения переменного тока, соединенного с преобразователем, обеспечивать электроэнергию постоянного тока к аккумуляторным модулям при верхнем напряжении (VH) для зарядки аккумуляторных модулей, останавливать обеспечение электроэнергии постоянного тока для подзарядки аккумуляторных модулей, когда (V)≥(VH'), где VH' – напряжение, предохраняющее преобразователь от зарядки, в то время как он подзаряжает аккумуляторные модули, и останавливать обеспечение электроэнергии переменного тока к устройствам, когда (V)≥(VH”), где VH” – напряжение, предохраняющее преобразователь от повреждения входом высокого напряжения постоянного тока, и разрешать разрядку аккумуляторных модулей до тех пор, пока напряжение (V) аккумуляторных модулей не достигнет состояния (V)<(VL), где VL – нижний предел напряжения преобразователя, и разрешать дополнительную разрядку аккумуляторных модулей, когда напряжение возвращается к состоянию (V)>(VL), где VL находится в нормальном рабочем диапазоне напряжения преобразователя, как только возникло состоянием (V)<(VL) в более ранней разрядке (RU 2444105, МПК H02J 7/00, опубл. 27.02.2012).

Основным преимуществом известной системы является возможность использования ее в качестве источника постоянного и переменного тока для электропитания и подзарядки электронных устройств. В качестве общего недостатка можно указать отсутствие возможности обеспечения адаптивного управления элементами системы электропитания постоянного тока, а также большие габариты и отсутствие мобильности данной системы.

Наиболее близким к заявленному изобретению является система индуктивной зарядки АКБ портативного устройства, в котором в известное устройство, состоящее из зарядной платформы, содержащей блок электропитания, преобразователь тока/напряжения, первичную катушку, датчик тока/напряжения и контроллер зарядной платформы, который своими первым и вторым портами соединен, соответственно, с первым портом узла преобразователя тока/напряжения и с первым портом узла датчика тока/напряжения, который своим вторым портом соединен с первым портом узла первичной катушки, который вторым портом соединен со вторым портом узла преобразователя тока/напряжения, который третьим портом соединен со вторым портом узла блока электропитания, который выполнен с возможностью подключения своим первым портом к электросети 220 В, и соединенного с ней беспроводным способом портативного устройства, содержащего вторичную катушку, драйвер, выпрямитель/регулятор напряжения/тока, контроллер заряда, АКБ и индикатор, который своим входом соединен с первым портом узла контроллера заряда, который своими со второго по четвертый портами соединен, соответственно, с узлом АКБ и первым портом узла выпрямителя/регулятора напряжения/тока, со вторым портом узла выпрямителя/регулятора напряжения/тока и со вторым портом узла драйвера, который первым портом соединен со вторым портом узла вторичной катушки, который вторым портом соединен с третьим портом узла выпрямителя/регулятора напряжения/тока, и выполненную с возможностью беспроводной передачи электроэнергии от узла зарядной платформы к узлу портативного устройства по стандарту типа Qi для осуществления индуктивной зарядки узла АКБ, дополнительно в состав его узла зарядной платформы введен сенсорный экран, который своим портом соединен с третьим портом узла контроллера зарядной платформы, при этом, узел сенсорного экрана выполнен с возможностью ввода и отображения буквенной, цифровой, символьной и графической/информации. Узел контроллера зарядной платформы функционирует по программе, обеспечивающей возможность поддержки функций узла сенсорного экрана по вводу и выводу различных видов информации, эмуляции интерактивного интерфейса пользователя системы с визуализацией на узле сенсорного экрана виртуальной клавиатуры и элементов оконного интерфейса и использования их для настройки канала беспроводной передачи электрической энергии между узлами зарядной платформы и портативного устройства путем оптимизации их взаимного позиционирования по критерию минимизации количества ошибок, возникающих в коммуникационном/служебном канале связи между узлами портативного устройства и зарядной платформы, осуществления непрерывного мониторинга беспроводной передачи электричества между узлами зарядной платформы и портативного устройства в процессе выполнения зарядки узла АКБ с выводом на узел сенсорного экрана сообщений/данных, отражающих эффективность беспроводной передачи электричества, управления режимом обслуживания/зарядки узла АКБ, например, путем выбора/установки нормального или ускоренного режима его заряда, а также визуализации состояний узла АКБ, например, степень его заряда и/или значение его электрически параметров (RU 133370, МПК H02J 7/00, опубл. 10.10.2013).

Блок преобразователя тока/напряжения прототипа выполняет функцию DC-DC преобразователя, используемого в заявленном решении. Блок выпрямителя/регулятора напряжения/тока прототипа выполняет функцию DC-АC преобразователя, используемого в заявленном решении. Блок контроллера заряда платформы прототипа выполняет функции управляющих микроконтроллеров, используемых в заявленном решении.

Описанные выше блоки в известном решении обеспечивают расширение функциональных возможностей устройства, связанных с повышением эффективности контроля и управления индуктивной зарядкой АКБ. Однако прототип имеет несколько существенных недостатков:

– отсутствие АКБ в аппарате и, как следствие, необходимость наличия стационарной электрической сети 220 В для осуществления подзарядки мобильных/портативных устройств;

– отсутствие вариативности в возможности использования разных источников питания, а именно наличие только одного проводного типа питания существенно снижает мобильность устройства и затрудняет его использование на рабочем месте.

Задачей заявленного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Технический результат заключается в увеличении мобильности источника питания, использующего принцип беспроводной индуктивной зарядки, обеспечении его автономной работы без подключения к сети энергоснабжения, а также расширении спектра возможностей для подзарядки данного типа зарядного устройства.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что автономное устройство индуктивной зарядки АКБ содержит накопитель энергии – АКБ, а также несколько различных типов разъемов для проводной зарядки, кроме того использован индуктивный метод передачи энергии не только для передачи, но и для получения электрической энергии.

Сущность изобретения заключается в том, что автономное переносное устройство индуктивной зарядки АКБ состоит из двух блоков. Первый блок включает вход, соединенный с зарядным устройством, которое соединено с АКБ, которая соединена с DC-DC преобразователем, который соединен с выходом, а управляющий микроконтроллер соединен с зарядным устройством, АКБ, DC-DC преобразователем и индикатором заряда. Во втором блоке переключатель соединен DC-AC преобразователем, AC-DC преобразователем, первичной катушкой, управляющим микроконтроллером, который соединен с синхронизирующим элементом. Датчик тока/напряжения соединен с первичной катушкой и управляющим микроконтроллером. DC-AC преобразователь соединен с выходом первого блока, AC-DC преобразователь соединен с входом первого блока.

На чертеже представлена схема автономного переносного устройства индуктивной зарядки АКБ.

Автономное переносное устройство индуктивной зарядки АКБ состоит из двух блоков.

Первый блок I включает вход 1, соединенный с зарядным устройством 2, которое соединено с АКБ 3, которая соединена с DC-DC преобразователем 4, который соединен с выходом 5, индикатор заряда 7 и управляющий микроконтроллер 6. Управляющий микроконтроллер 6 соединен с зарядным устройством 2, АКБ 3, DC-DC преобразователем 4, индикатором заряда 7.

Второй блок II включает DC-AC преобразователь 8, АC-DC преобразователь 9, переключатель 10, первичную катушку 11, управляющий микроконтроллер 12, датчик напряжения/тока 13, синхронизирующий элемент 14. Переключатель 10 соединен DC-AC преобразователем 8, AC-DC преобразователем 9, первичной катушкой 11, управляющим микроконтроллером 12, который соединен с синхронизирующим элементом 14. Датчик тока/напряжения 13 соединен с первичной катушкой 11 и управляющим микроконтроллером 12. DC-AC преобразователь 8 соединен с выходом 5 первого блока I, AC-DC преобразователь 9 соединен с входом 1 первого блока I. Первичная катушка 11 может быть также использована в качестве приемника внешней энергии.

Устройство работает следующим образом. Вход 1 представляет собой разъем для приема электромагнитной (э/м) энергии посредством передачи ее проводным способом от стационарных или мобильных источников питания для последующей зарядки АКБ 3, а также соединен с блоком 9, позволяющим осуществлять преобразование э/м энергии, получаемой беспроводным индуктивным способом с помощью первичной катушки 11, выступающей в данном случае приемником э/м энергии. Зарядное устройство 2 для использования принятой э/м энергии в качестве подзарядки для АКБ 3. АКБ 3 представляет собой накопитель электрической энергии, зачастую, но не обязательно, являющийся литий-ионным аккумулятором. DC-DC преобразователь 4 осуществляет преобразование уровня напряжения до необходимого для подзарядки определенного устройства. После этого энергия поступает на выход 5, представляющим собой ряд выводов для проводной зарядки различных типов мобильных и портативных устройств, а также соединенным с DC-АC преобразователем 8, который осуществляет преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока для его дальнейшей беспроводной передачи с помощью первичной катушки 11, с целью подзарядки беспроводным индуктивным способом портативных и мобильных устройств, поддерживающих данную технологию. Управляющий контроллер 6 осуществляет управление блоками 2, 3, 4, а также индуктором заряда 7 для индикации зарядка АКБ 3. Блок II позволяет использовать энергию АКБ 3 для передачи ее беспроводным индуктивным способом для подзарядки мобильных и портативных устройств, а также осуществляет прием э/м энергии для подзарядки АКБ 3. Передача э/м энергии реализуется с помощью блоков 8, 10, 11, 12, 14. Постоянное напряжение, пришедшее с блока 5 на блок 8 преобразуется на нем в переменное, а дальше через переключатель 10 поступает на первичную катушку 11, откуда и осуществляется распространение переменного электрического поля в пространство. При приеме э/м энергии, наведенное на блоке 11 ЭДС фиксируется блоком 13, который подает сигнал на управляющий микроконтроллер 12, который передает управляющий сигнал на переключатель 10, который, в свою очередь, распределяет энергию на вход 1 устройства вследствие чего осуществляется зарядка АКБ 3. В случае необходимости передачи управляющий микроконтроллер 12, формирует управляющий сигнал на блок 10, осуществляющий переключение между цепями заряда и разряда. Синхронизирующий элемент 14 позволяет получать данные о наличие вблизи от данного аппарата мобильных и портативных устройств, требующих подзарядки своих АКБ 3.

По сравнению с известным предлагаемое позволяет увеличить мобильность источника питания, использующего принцип беспроводной индуктивной зарядки, обеспечивать его автономную работу без подключения к сети энергоснабжения, а также расширить спектр возможностей для подзарядки данного типа зарядного устройства.

Автономное переносное устройство индуктивной зарядки аккумуляторной батареи, содержащее датчик тока/напряжения, первичную катушку, управляющие микроконтроллеры, DC-DC и DC-AC преобразователи, отличающееся тем, что состоит из двух блоков, первый из которых включает вход, соединенный с зарядным устройством, которое соединено с аккумуляторной батареей, которая соединена с DC-DC преобразователем, который соединен с выходом, а управляющий микроконтроллер соединен с зарядным устройством, аккумуляторной батареей, DC-DC преобразователем и индикатором заряда, второй блок содержит переключатель, соединенный с DC-AC преобразователем, AC-DC преобразователем, первичной катушкой, управляющим микроконтроллером, который соединен с синхронизирующим элементом, а датчик тока/напряжения соединен с первичной катушкой и управляющим микроконтроллером, причем DC-AC преобразователь соединен с выходом первого блока, AC-DC преобразователь соединен с входом первого блока.
АВТОНОМНОЕ ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ИНДУКТИВНОЙ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ
АВТОНОМНОЕ ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ИНДУКТИВНОЙ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 83.
12.01.2017
№217.015.5ae6

Способ оценки энтеральной недостаточности при остром перитоните в эксперименте

Изобретение относится к области медицины, а именно к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для оценки энтеральной недостаточности при остром перитоните. Способ заключается в определении содержание молекул средней массы и индекса токсичности плазмы по общей и эффективной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589690
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.6a78

Форма для изготовления асфальтобетонных образцов

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для изготовления образцов из дорожно-строительных материалов. Форма содержит корпус, расположенный на подставках, и верхние и нижние вкладыши. Корпус выполнен в виде полого параллелепипеда. На внутренних поверхностях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593065
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.6cbd

Белковый пенообразователь

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к структурообразующим модификаторам бетона - пенообразователям, и может быть использовано для производства ячеистых бетонов, в том числе пенобетонов. Белковый пенообразователь включает, мас.%: нейтрализованный 20%-ным раствором серной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597009
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.902a

Светодиодный источник света с удаленным люминофором

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для упрощения конструкций, повышения выхода излучения и улучшения спектра излучения источника света на основе светодиодов. Технический результат заключается в повышении эффективности источника света и обеспечении равномерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604059
Дата охранного документа: 10.12.2016
26.08.2017
№217.015.dffc

Способ получения тонкодисперсного аморфного микрокремнезема золь-гель методом

Изобретение относится к технологии переработки минерального сырья. Предложен способ получения тонкодисперсного аморфного микрокремнезема золь-гель методом. Способ включает предварительное просушивание и измельчение диатомита. В измельченный диатомит добавляют 10-30%-ный раствор гидроксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625114
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.e14f

Составной блок сборного структурного покрытия

Изобретение относится к строительству, в частности к составному блоку структурного покрытия зданий. Технический результат изобретения - упрощение монтажа. Составной блок покрытия, выполненный в виде двухпоясной решетчатой оболочки, содержит основные трубчатые стержни, образующие треугольные и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625582
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.ed7c

Применение производного лидокаина, обладающего местноанестезирующей активностью, для терминальной анестезии

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для применения производного лидокаина - N-ацетил-L-глутамината 2-диэтиламино-2,6-диметилфенилацетамида общей формулы (1) обладающего местноанестезирующей активностью, для терминальной анестезии. Изобретение позволяет уменьшить острую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628811
Дата охранного документа: 22.08.2017
26.08.2017
№217.015.ede8

Способ консервативного лечения резидуальных предраковых заболеваний желудка

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения предраковых резидуальных заболеваний. Проводят поэтапное применение антибактериальных препаратов и лекарственных трав. Первый этап включает применение перорально кларитромицина 500 мг 2 раза в день и метронидазола 250 мг 3 раза в день...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628812
Дата охранного документа: 22.08.2017
29.12.2017
№217.015.f96a

Способ прогнозирования формирования нарушения сна у детей из группы высокого перинатального риска в неонатальном периоде

Изобретение относится к области медицины, а именно к неонатологии и неврологии. Методом электроэнцефалографии (ЭЭГ) проводят исследование головного мозга во время спокойного естественного дневного сна у доношенных детей в возрасте 7-14-ти дней или у недоношенных в скорректированном возрасте...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639862
Дата охранного документа: 22.12.2017
19.01.2018
№218.015.ff18

Применение соединения магния, обладающего гепатопротекторной активностью, для лечения алкогольного и лекарственного гепатита

Изобретение относится к медицине и предназначено для профилактики и лечения повреждений печени лекарственной, токсической и алкогольной природы. Сущность изобретения заключается в применении соединения магния - 2-аминоэтансульфонат магния общей формулы (1): обладающего гепатопротекторной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629606
Дата охранного документа: 30.08.2017
Показаны записи 1-5 из 5.
10.04.2014
№216.012.b058

Устройство для дуговой сварки

Изобретение относится к источникам питания индукционных нагревателей и может быть использовано для нагрева, пайки, закалки и плавки металлов. Сущность изобретения заключается в применении устройства для луговой сварки металлов токами в форме знакопеременных импульсов частоты ультразвукового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510859
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.05.2014
№216.012.c8e9

Способ обеспечения групповой работы инверторных преобразователей

Использование: в области электротехники. Технический результат - увеличение выходной мощности и повышение надежности. Согласно способу осуществляется синхронизация ведомого преобразователя по тактовой частоте ведущего преобразователя, а равенство выходных токов преобразователей при допустимом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517199
Дата охранного документа: 27.05.2014
25.08.2017
№217.015.a165

Инвертор для солнечных электростанций

Изобретение относится к области преобразовательной электронной техники и может быть использовано при создании автономных солнечных источников электроэнергии. Инвертор для солнечных электростанций содержит блок солнечных батарей, подключенный к преобразователю энергии. Первый параллельно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606383
Дата охранного документа: 10.01.2017
23.02.2020
№220.018.05e9

Биологически активная добавка для спортсменов

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к спортивному питанию. Биологически активная добавка для спортсменов содержит L-глютамин, L-цистин и глицин в соотношении 1:0,45:0,15 соответственно. Изобретение позволяет получить продукт с оптимально подобранным составом аминокислот,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714740
Дата охранного документа: 19.02.2020
18.03.2020
№220.018.0c97

Способ активации воды затворения, цементная матрица с активированной водой затворения, применение способа активации воды затворения для повышения грибостойкости цементной матрицы

Изобретение относится к способам защиты строительных материалов от воздействия грибковых заражений и может быть использовано в процессах производства строительных растворов, на основе минеральных вяжущих. Сущность группы изобретений заключается в электрохимической и электромагнитной активации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716755
Дата охранного документа: 16.03.2020

Похожие РИД в системе