專利名稱：基于分立式無線電能供給的led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電能無線傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及LED燈具的電能無線傳輸技術(shù)，具體為一種基于分立式無線電能供給的LED燈具。
背景技術(shù)：
無線能量傳輸技術(shù)是一項(xiàng)新的能量傳輸技術(shù)，即用電設(shè)備以非接觸方式從固定電網(wǎng)取電的技術(shù)。2007年MIT的科學(xué)家在利用電磁諧振原理實(shí)現(xiàn)了中距離的電能無線傳輸，在2m多距離內(nèi)將一個(gè)60W的燈泡點(diǎn)亮，且傳輸效率達(dá)到40%左右。諧振耦合電能無線傳輸與以往提出的電能無線傳輸技術(shù)相比，具有以下本質(zhì)性的不同:1)與利用電磁感應(yīng)原理的電能無線傳輸技術(shù)相比，傳輸距離大大提高，突破了電磁感應(yīng)原理的無線傳輸距離僅在Icm以內(nèi)的限制，且理論表明若不考慮空間其它物體影響，傳輸距離將進(jìn)一步提高；2)與利用微波原理的電能無線傳輸技術(shù)相比，具有傳輸功率大的特點(diǎn)，將微波電能無線傳輸幾毫瓦至IOOmW的數(shù)量級(jí)提高到幾十瓦至幾百瓦的數(shù)量級(jí)。目前，非接觸能量無線傳輸發(fā)展已比較成熟，主要應(yīng)用于磁懸浮列車，醫(yī)學(xué)上用于體內(nèi)微攝像機(jī)供電等。與此比較而言，基于諧振原理的電能無線傳輸將是一種應(yīng)用范圍更寬的新型技術(shù)，并且低電磁輻射，可滿足電磁兼容的要求。由上可見，無線能量傳輸技術(shù)能夠有效地克服有線供電方式存在的設(shè)備移動(dòng)靈活性差、環(huán)境不美觀、容易產(chǎn)生接觸火花、供電線暴露等問題，特別適用于移動(dòng)設(shè)備，易燃易爆環(huán)境和水下、油田井下設(shè)備的安全供電。該技術(shù)不僅在電動(dòng)汽車、工業(yè)機(jī)器人、航空航天、軍事、油田礦井、水下作業(yè)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，而且在家用電器、RFID、醫(yī)療器械等民用領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景，隨著石油、化工、礦業(yè)等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，照明燈具在生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、救援中的使用越來越廣泛，品種越來越多。目前無線能量傳輸技術(shù)在LED燈具的應(yīng)用較為少見，現(xiàn)有的LED燈具基本都采用傳統(tǒng)的有線形式連接電源。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，使得LED燈具與外部電源無直接接觸，提供LED燈具的安全性。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，包括:發(fā)射線圈，通過自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能；驅(qū)動(dòng)電路，連接在外部電源與所述發(fā)射線圈之間，根據(jù)從外部電源接收到的電能激勵(lì)所述發(fā)射線圈自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能；接收線圈，與所述發(fā)射線圈相對(duì)設(shè)置，通過自諧振與所述發(fā)射線圈耦合以感應(yīng)接收所述發(fā)射線圈中的電能；接收電路，與所述接收線圈相連，接收所述接收線圈中的電能；LED燈具，與所述接收電路相連，在所述接收電路接收到電能時(shí)點(diǎn)亮。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路包括:連接在所述發(fā)射線圈兩端的第一電容；所述第一電容的兩端連接驅(qū)動(dòng)電源；連接在所述外部驅(qū)動(dòng)電源與多個(gè)第一電容公共端之間以控制所述驅(qū)動(dòng)電源供電的開關(guān)器件；與所述開關(guān)器件相連、用于調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電源輸出的電壓信號(hào)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。優(yōu)選地，所述接收電路包括連接在所述接收線圈兩端的第二電容。優(yōu)選地，所述發(fā)射線圈外覆蓋有由絕緣和低磁導(dǎo)率材料形成的發(fā)射線圈覆蓋層。優(yōu)選地，所述接收線圈外覆蓋有由絕緣和低磁導(dǎo)率材料形成的接收線圈覆蓋層。優(yōu)選地，還包括罩設(shè)在所述發(fā)射線圈、驅(qū)動(dòng)電路外的第一燈罩；罩設(shè)在所述接收線圈、接收電路及LED燈具外的第二燈罩。優(yōu)選地，所述發(fā)射線圈、所述接收線圈及所述LED燈具的數(shù)量相等并一一對(duì)應(yīng)。優(yōu)選地，所述發(fā)射線圈的數(shù)量多于所述接收線圈的數(shù)量，一個(gè)接收線圈對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)射線圈并與一個(gè)所述LED燈具對(duì)應(yīng)。優(yōu)選地，所述LED燈具為可插拔式LED燈具。優(yōu)選地，每一個(gè)所述發(fā)射線圈都連有一個(gè)通過感應(yīng)所述LED燈具光強(qiáng)來控制該LED燈具的開啟和關(guān)閉的感應(yīng)開關(guān)。如上所述，本發(fā)明的一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，具有以下有益效果:1、本發(fā)明的中的接收線圈與發(fā)射線圈無電氣接觸，通過接收線圈與發(fā)射線圈的耦合實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸，接收線圈所接收到的電能供給給LED燈具。2、本發(fā)明中每個(gè)接收線圈所對(duì)應(yīng)的LED燈具都采用可插拔式，每個(gè)LED燈具都可獨(dú)立被控制開啟和關(guān)閉；同時(shí)，一旦出現(xiàn)單個(gè)LED燈具損壞，可快速單獨(dú)更換該LED燈具。


圖1顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具的電能發(fā)射模塊示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具的電能發(fā)射模塊俯視圖。圖4顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具的電能接收模塊示意圖。圖5顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具的電能接收模塊俯視圖。圖6顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具的具體電路結(jié)構(gòu)圖。元件標(biāo)號(hào)說明I 無線電能供給的LED燈具11電能發(fā)射模塊111 第一燈罩112驅(qū)動(dòng)電路113發(fā)射線圈114發(fā)射線圈覆蓋層115 第一電容
116感應(yīng)開關(guān)117驅(qū)動(dòng)電源118開關(guān)器件119信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路12電能接收模塊121第二燈罩122接收線圈123接收電路124LED 燈具125接收線圈覆蓋層126第二電容
具體實(shí)施例方式以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖1至圖6。須 知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。本發(fā)明的目的在于提供一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，使得LED燈具與外部電源無直接接觸，提供LED燈具的安全性。下面將詳細(xì)闡述本發(fā)明的一種基于分立式無線電能供給的LED燈具的原理及實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)即可理解本發(fā)明的一種基于分立式無線電能供給的LED燈具。如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，無線電能供給的LED燈具I包括:電能發(fā)射模塊11和電能接收模塊12。如圖2和圖3所示，具體地，所述電能發(fā)射模塊11包括發(fā)射線圈113、驅(qū)動(dòng)電路112;如圖4和圖5所示，具體地，所述電能接收模塊12包括接收線圈122、接收電路123以及LED燈具124。如圖2和圖3所示，顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具124的電能發(fā)射模塊11示意圖及俯視圖。所述驅(qū)動(dòng)電路112分別與外部電源及所述發(fā)射線圈113相連，根據(jù)從外部電源接收到的電能激勵(lì)所述發(fā)射線圈113自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能。所述發(fā)射線圈113通過所述驅(qū)動(dòng)電路112的激勵(lì)自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能。這樣所述外部電源的電能就傳遞到所述發(fā)射線圈113中。具體地,在本實(shí)施例中，如圖6所示,所述驅(qū)動(dòng)電路112包括:第一電容115、驅(qū)動(dòng)電源117、開關(guān)器件118、以及信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路119。所述第一電容115連接在所述發(fā)射線圈113兩端，所述第一電容115的兩端連接驅(qū)動(dòng)電源117。所述發(fā)射線圈113產(chǎn)生電感，與所述第一電容115形成源諧振。所述開關(guān)器件118連接在所述驅(qū)動(dòng)電源117與多個(gè)第一電容115公共端之間以控制所述驅(qū)動(dòng)電源117供電。所述驅(qū)動(dòng)電源117可采用220V 360V的交流電輸入，再進(jìn)過整流、濾波等常規(guī)處理，為所述LED燈具124供電。所述開關(guān)器件118可采用三極管開關(guān)電路。所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路119與所述開關(guān)器件118相連、用于調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電源117輸出的電壓信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電源117提供接收端負(fù)載即LED燈具124所需能量，通過開關(guān)器件118和信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路119使得高頻電流注入驅(qū)動(dòng)電路112中，從而產(chǎn)生交變磁場。在本實(shí)施例中，為提高防水性及安全性，所述發(fā)射線圈113外覆蓋有由絕緣和低磁導(dǎo)率材料形成的發(fā)射線圈覆蓋層114。此外，在本實(shí)施例中，所述電能發(fā)射模塊11還包括罩設(shè)在所述發(fā)射線圈113、驅(qū)動(dòng)電路112外的第一燈罩111。特別地，如圖6所示，在本發(fā)明中，每一個(gè)所述發(fā)射線圈113都連有一個(gè)通過感應(yīng)所述LED燈具124光強(qiáng)來控制該LED燈具124的開啟和關(guān)閉的感應(yīng)開關(guān)116。這樣，一旦出現(xiàn)單個(gè)LED燈具124損壞或故障的情況，感應(yīng)開關(guān)116接收到的對(duì)應(yīng)LED燈具124的光強(qiáng)就會(huì)變小，通過設(shè)定最小光強(qiáng)接收值，判斷是否關(guān)閉該為LED燈具124供電的線路。這樣就能夠在LED燈具124發(fā)生故障時(shí)第一時(shí)間斷開供電電路，安全并節(jié)約能源。由圖6所示，該感應(yīng)開關(guān)116—端與所述發(fā)射線圈113相連,一端與控制供電的開關(guān)器件118相連,若該感應(yīng)開關(guān)116斷開，則無法為對(duì)應(yīng)的LED燈具124供電。所以，在本發(fā)明中，只需簡單的操作即可完成LED燈具124的更換。如圖4和圖5所示，顯示為本發(fā)明的基于分立式無線電能供給的LED燈具124的所述電能接收模塊12示意圖及俯視圖。接收線圈122與所述發(fā)射線圈113相對(duì)設(shè)置，通過自諧振與所述發(fā)射線圈113耦合以感應(yīng)接收所述發(fā)射線圈113中的電能。在本實(shí)施例中，為提高防水性及安全性，所述接收線圈122外也覆蓋有由絕緣和低磁導(dǎo)率材料形成的接收線圈覆蓋層125。具體地，所述接收線圈122與所述發(fā)射線圈113相鄰或緊挨著設(shè)置都可以。由于所述發(fā)射線圈113和所述接收線圈122外都設(shè)置有絕緣的覆蓋層，所以所述發(fā)射線圈113和所述發(fā)射線圈113緊挨著設(shè)置也并不會(huì)直接相連，因而在本發(fā)明中，所述接收線圈122與所述發(fā)射線圈113之間并無電氣線路連接。所述接收線圈122通過自諧振與所述發(fā)射線圈113耦合以感應(yīng)接收所述發(fā)射線圈113中的電能。這樣，電能便通過無線的方式傳遞到所述電能接收模塊12中。所述接收電路123與所述接收線圈122相連，接收所述接收線圈122中的電能。所述接收電路123的作用在于將所述接收線圈122中的電能接收到實(shí)際電路中，以用于供給負(fù)載使用。所述接收電路123包括連接在所述接收線圈122兩端的第二電容126。即所述電能接收模塊12對(duì)應(yīng)存在多個(gè)接收線圈(122電感)和第二電容126構(gòu)成接收諧振驅(qū)動(dòng)電路，接收源諧振驅(qū)動(dòng)電路發(fā)射的能量用以驅(qū)動(dòng)LED燈具124。在本發(fā)明中，具體負(fù)載為LED燈具124，所述LED燈具124與所述接收電路123相連，在所述接收電路123接收到電能時(shí)點(diǎn)亮。由此可見，本發(fā)明中的LED燈具124的電能并不是直接與驅(qū)動(dòng)電源117相連接獲取的，而是通過無線傳輸?shù)姆绞?，通過接收線圈122與發(fā)射線圈113的耦合實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸，接收線圈122將所接收到的電能傳輸?shù)剿鯨ED燈具124中。所以本發(fā)明使得LED燈具124與外部電源無直接接觸，提供LED燈具124的
安全性。此外，在本實(shí)施例中，所述電能接收模塊12還包括罩設(shè)在所述接收線圈122、接收電路123及LED燈具124外的第二燈罩121。在本實(shí)施例中，所述LED燈具124為可插拔式LED燈具124。這樣，每個(gè)接收線圈122所對(duì)應(yīng)的LED燈具124都采用可插拔式，每個(gè)LED燈具124都可獨(dú)立被控制開啟和關(guān)閉；同時(shí)，一旦出現(xiàn)單個(gè)LED燈具124損壞，可快速單獨(dú)更換該LED燈具124。在本發(fā)明中，所述發(fā)射線圈113、所述接收線圈122及所述LED燈具124的數(shù)量可以相等并一一對(duì)應(yīng)。即一個(gè)發(fā)射線圈113對(duì)應(yīng)一個(gè)接收線圈122，一個(gè)接收線圈122對(duì)應(yīng)為一個(gè)LED燈具124供電。由于每一個(gè)發(fā)射線圈113都連有一個(gè)通過所述驅(qū)動(dòng)電路112控制的開關(guān)，所以每一個(gè)LED燈具124的開啟和關(guān)閉都可以被獨(dú)立控制。此外，在本發(fā)明中，所述發(fā)射線圈113的數(shù)量可以多于所述接收線圈122的數(shù)量，但一個(gè)接收線圈122必須對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)射線圈113，一個(gè)發(fā)射線圈113再與一個(gè)所述LED燈具124對(duì)應(yīng)。發(fā)射線圈113、接收線圈122和LED燈具124 —一對(duì)應(yīng)，構(gòu)成一套獨(dú)立的LED供電子系統(tǒng)，即獨(dú)立與其它發(fā)射線圈113、接收線圈122和LED燈具124。通過發(fā)射線圈113相連的開關(guān)，可以獨(dú)立控制每一個(gè)LED燈具124。綜上所述，本發(fā)明的一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，具有以下有益效果:1、本發(fā)明的中的接收線圈與發(fā)射線圈無電氣接觸，通過接收線圈與發(fā)射線圈的耦合實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸，接收線圈所接收到的電能供給給LED燈具。2、本發(fā)明中每個(gè)接收線圈所對(duì)應(yīng)的LED燈具都采用可插拔式，每個(gè)LED燈具都可獨(dú)立被控制開啟和關(guān)閉；同時(shí)，一旦出現(xiàn)單個(gè)LED燈具損壞，可快速單獨(dú)更換該LED燈具。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，包括: 發(fā)射線圈，通過自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能； 驅(qū)動(dòng)電路，連接在外部電源與所述發(fā)射線圈之間，根據(jù)從外部電源接收到的電能激勵(lì)所述發(fā)射線圈自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能； 接收線圈，與所述發(fā)射線圈相對(duì)設(shè)置，通過自諧振與所述發(fā)射線圈耦合以感應(yīng)接收所述發(fā)射線圈中的電能； 接收電路 ，與所述接收線圈相連，接收所述接收線圈中的電能； LED燈具，與所述接收電路相連，在所述接收電路接收到電能時(shí)點(diǎn)亮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括: 連接在所述發(fā)射線圈兩端的第一電容；所述第一電容的兩端連接驅(qū)動(dòng)電源； 連接在所述外部驅(qū)動(dòng)電源與多個(gè)第一電容公共端之間以控制所述驅(qū)動(dòng)電源供電的開關(guān)器件； 與所述開關(guān)器件相連、用于調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)電源輸出的電壓信號(hào)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，所述接收電路包括連接在所述接收線圈兩端的第二電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，所述發(fā)射線圈外覆蓋有由絕緣和低磁導(dǎo)率材料形成的發(fā)射線圈覆蓋層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，所述接收線圈外覆蓋有由絕緣和低磁導(dǎo)率材料形成的接收線圈覆蓋層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，還包括罩設(shè)在所述發(fā)射線圈、驅(qū)動(dòng)電路外的第一燈罩；罩設(shè)在所述接收線圈、接收電路及LED燈具外的第二燈罩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，所述發(fā)射線圈、所述接收線圈及所述LED燈具的數(shù)量相等并一一對(duì)應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，所述發(fā)射線圈的數(shù)量多于所述接收線圈的數(shù)量，一個(gè)接收線圈對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)射線圈并與一個(gè)所述LED燈具對(duì)應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，所述LED燈具為可插拔式LED燈具。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分立式無線電能供給的LED燈具，其特征在于，每一個(gè)所述發(fā)射線圈都連有一個(gè)通過感應(yīng)所述LED燈具光強(qiáng)來控制該LED燈具的開啟和關(guān)閉的感應(yīng)開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于分立式無線電能供給的LED燈具，包括發(fā)射線圈，通過自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能；驅(qū)動(dòng)電路，連接在外部電源與所述發(fā)射線圈之間，根據(jù)從外部電源接收到的電能激勵(lì)所述發(fā)射線圈自諧振產(chǎn)生感應(yīng)電能；接收線圈，與所述發(fā)射線圈相對(duì)設(shè)置，通過自諧振與所述發(fā)射線圈耦合以感應(yīng)接收所述發(fā)射線圈中的電能；接收電路，與所述接收線圈相連，接收所述接收線圈中的電能；LED燈具，與所述接收電路相連，在所述接收電路接收到電能時(shí)點(diǎn)亮。本發(fā)明的中的接收線圈與發(fā)射線圈無電氣接觸，通過接收線圈與發(fā)射線圈的耦合實(shí)現(xiàn)電能的短距離無線傳輸，接收線圈所接收到的電能供給給LED燈具。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK103216796SQ20131010788
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者呂志勤, 呂強(qiáng) 申請(qǐng)人:襄陽亦昇光電科技有限公司