一种高频无线充电电路的研究和分析

无线充电技术早期起源于电磁感应原理,由供电线圈将电能通过电磁感应传输给接收线圈,接收线圈利用接收到的能量对蓄电池进行充电,两者之间以磁场进行能量的传输,因此充电器和用电设备之间可以做到无导线外露。介绍了一种采用XKT-801高频无线充电智能芯片作为发射充电器,通过电磁感应在接收端一定距离内接收稳定直流电压的系统,可实现对2 500m Ah锂电池的充电,体积小,效率高,可以设计用于便携移动用电设备的无线充电。     

基于MSP430的无线充电器系统设计

本设计是基于手机锂电池来研究无线电能传输的,采用电磁感应方式进行电能传输。首先,对系统电能传输方式和锂电池充电的工作原理进行分析,其次对系统的硬件和软件进行分析。在理论分析的基础上,借助工具对无线充电系统进行调试,采取数学数据分析方法对设计系统进行验证,分析出系统传输电能的最大距离、最优效率、最大功率,最终设计出多功能无线充电平台。     

可无线充电的锂电池矿灯设计

为了解决矿灯因锂电池容量有限而无法长时间工作及在井下充电存在安全隐患等问题,设计了一种可无线充电的新型锂电池矿灯。该矿灯既可在煤矿井上采用矿灯充电架充电,又可在井下采用无线电能传输技术充电。在井下,矿灯无线充电器底座内的无线电能发射电路将电能转换为电磁波发射到周围空间中,矿灯内部的无线电能接收电路通过线圈耦合电磁波信号并将其转换为5V直流信号,再通过专门的高精度充电电路为矿灯锂电池充电。测试结果表明,该矿灯无线传输电能转换效率高,充电过程符合锂电池的充电特性,且安全性好。     

基于STM32F103RCT6无线充电电路的设计与研究

摘要：随着手机的普及、电动汽车和无线电技术的不断发展,电子产品也越来越丰富。对各种电池的充电速度和工作时间提出越来越高的要求。由于目前电池的电量工作时间较短、快速充电、远距离充电等问题不能解决,从而给人们的生活带来了极大的不便,特别限制了电动汽车工业的发展。所以针对电池的充电问题,本文设计了一款电磁谐振式无线充电器。该充电器采用STM32超低功耗单片机作为无线充电电路的主控制器,通过对发射信号频率的控制,使处于异地的输出电路工作在谐振状态,实现最大功率无线传送,接收端线圈输出再经过整流、稳压、滤波后输出+5V电压,最终经过智能控制电路给便携式设备中的锂电池充电。并通过指示灯显示电池是否正在充电、充满、电池反接和电源欠压等状态。该设计的充电设备具有使用灵活、方便、工作可靠,电能利用率高,无线充电距离远等特点,同时具有过压、过流保护,具有广泛的应用价值。     

无线传感器网络节点太阳能供电系统设计

ZigBee无线传感器网络节点太阳能供电系统由太阳能电池板、充电控制电路和锂电池组成,采集光能并将其转换为电能存储在锂电池中。通过锂电池充电管理芯片CN3063组成充电控制电路对锂电池进行充电管理。利用超低功耗锂电池电压检测芯片CN301组成放电保护电路,最大限度地延长锂电池的寿命。由于电源能量来自太阳能,因此非常适合野外布置的ZigBee无线传感器网络数据采集节点使用。     

关于便携式电子设备无线充电的初步探索

文章探讨论了电磁耦合的无线传输方式,实现电器和电源的完全分离,结合锂电池的充电的工作原理,提出了采用定时器组合构成多谐振荡器作为谐振回路震荡源,输出矩形波控制场效应管与LC谐振回路,间隔空气传输电能,使用LC谐振回路接收电能,利用锂电池管理芯片,为智能手机锂电池进行无线充电的完整方案。     

基于电场耦合的无线充电装置

随着无线充电技术的发展,电磁感应式无线充电器占据了市场的龙头。对于电场耦合式无线充电,目前在国内市场极为少见。文章针对基于电场耦合原理进行简单无线充电电路设计,采用TL494组成脉宽调制控制电路并用669、649对管和IRF740组成的功率放大电路模块组成发电端,用TPS5430降压转换器组成电路充电后级稳压模块。本系统电路的充电效率能够稳定在50%左右,且用实验结果证明了电场耦合原理进行无线充电的可行性。     

基于太阳能的电磁感应式智能充电器的设计

太阳能可以无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电,是一种近乎无污染的能源。本文利用电磁感应技术与太阳能,设计了一种基于单片机为核心的监测系统和以ADC0808数模转换芯片的太阳能无线充电系统。主要由无线发射电路、无线接收电路、充电电路、太阳能单晶硅电池板,降压电路、单片机电路、LCD1602液晶显示屏等组成。最终较好地实现了预期功能,且具有较好的功能转换效率和灵活的充电方式。     

无线充电电动小车

无线充电电动小车控制电路部分主要由无线发射单元、能量接收单元、DC-DC变换电路组成。能量发送端由5V、1A直流电源供电,经过逆变电路将交流电转化为直流电,再由谐振电路将电能发射;接收端由整流电路将交流变为直流电,给超级电容组充电,再通过TPS63020变换电路使电动车工作。该无线充电电动车无线传输效率可达到53%。经过一分钟无线充电后,可以直线行驶30M或者平稳爬升51°的斜坡长度1m,此次设计在物流分拣和无线充电理论研究中具有重要意义。     

5 W AutoResonant无线功率发送器提供异物检测功能并完善了凌力尔特的无线充电解决方案

<正>近日,凌力尔特公司(Linear Technology Corporation)推出无线功率发送器LTC4125,从而配合了凌力尔特面向无线充电市场的无线接收器IC。LTC4125是一款简单、高性能的单片全桥式谐振驱动器,能够以无线方式向伴随接收器提供高达5 W的功率。在由发送电路、发送线圈、接收线圈和接收电路组成的完整无线功率传送系统中,该器件作为发送电路组件使用。     

串联锂离子电池组均衡充电方法研究

目前,制约电动汽车发展的关键难题就是串联锂离子电池组电压不均衡问题,为了提高串联锂离子电池组在充电过程中的电压一致性,设计了一种基于Buck斩波电路的串联锂离子电池组均衡充电电路.基于锂离子电池的特点对系统总体设计进行阐述,提出一种改进的能量转移型均衡电路.阐明了该电路的工作原理,给出了均衡充电电路的控制策略.实验结果表明,该均衡电路可以使单体电池电压在充电过程中得到均衡,改善电池组的充电特性,实现较好的均衡效果.     

基于容积卡尔曼滤波算法估计动力锂电池荷电状态

动力锂电池荷电状态的准确估计是电池管理系统的关键功能之一。该文结合二阶电阻-电容等效电路模型,通过建立状态空间表达式,利用最小二乘法对等效电路模型各参数进行辨识,并通过多项式拟合方法获得了开路电压与剩余电荷的关系曲线,进而基于容积卡尔曼滤波方法对锂电池荷电状态进行建模,建立了基于数字信号处理器的充放电实验平台,实现了锂电池放电时荷电状态的实时估算。实验结果表明,该方法能够实现实时在线估算,且最大误差小于 2%,具有良好的估算精度。     

防爆锂离子电池电源电路设计

针对煤矿对防爆锂离子电池的需求,设计了一种防爆锂离子电池电源电路,详细介绍了该电路的组成和功能。该电路采用隔爆分腔设计,当锂离子电池组或电池管理系统发生故障时,充电控制系统和放电控制系统可以快速可靠地断开与锂离子电池组的连接,确保了其他设备的安全;具有充放电保护、电压均衡保护、超温保护、实时显示等功能。     

矿用锂离子电池组均衡管理系统研究

针对矿用大容量锂离子电池组在使用过程中,由于单体电池的性能差异,长时间充、放电过程中容量差异不断增大,最终导致锂离子电池组性能急剧下降缩短循环寿命缩短的问题,对多种电池组均衡充电技术进行研究并结合煤矿用防爆电气设备的结构特点,设计出一种适用于煤矿用锂离子电池电源的主动均衡型控制系统,该系统根据电池组中各单体电池的不同状态,在完成主充电状态后,通过均衡控制电路对电压较低的单体电池进行均衡充电,实现整组电池的均衡。通过实验和工业应用结果表明,该均衡控制系统可实现均衡充电误差小于30mV,锂离子电池组使用寿命大幅延长。     

磁耦合共振双发单收系统特性仿真分析

针对电动汽车行驶过程中出现的多个能量发射端向一个能量接收端非接触供能的情形,基于磁耦合共振无线电能传输原理,建立“双发单收”式磁耦合共振理论模型,求解得到“双发单收”系统负载总功率数学表达式.选取3个典型位置,利用ANSYS仿真软件得到发射、接收线圈的磁感应强度云图和电流波形图,分析比较3个位置的电流传输特性与磁场特性.逐渐改变接收线圈与发射线圈的横向相对位置,模拟得到一个能量接收系统在两个能量发射系统之间运动时的充电过程,发现接收线圈运动时系统具有较为稳定的充电电流与充电功率,验证了“双发单收”系统的正确性.     

无线传感网络节点锂电池剩余电量估算方法

针对采用锂电池电量检测芯片DS2786进行剩余电量估算存在误差较大的问题,结合DS2786芯片和卡尔曼滤算法,提出了一种面向无线传感网络节点锂电池的剩余电量估算方法。该方法通过建立能表征锂电池特性的等效电路模型,将芯片DS2786所获得的锂电池两端开路电压和放电电流作为卡尔曼滤波算法的输入参数,进行精确的剩余电量估算。实验结果表明,该方法对于锂电池剩余电量的估计误差可维持在3%以内,且算法复杂度低,能满足嵌入式设备的应用要求。     

基于粒子群算法的无线充PID控制器优化设计

对于谐振式无线充电系统,由于负载和线圈耦合变化等扰动影响,供电池负载充电的电流若只进行开环控制易产生扰动,故在前向通道中加入经典PID控制器,对系统进行实时有效的闭环控制。针对经典PID控制器的参数无法自适应整定的问题,提出了利用粒子群算法（PSO）自整定设计无线充电PID控制器参数的方法,并进行仿真分析和实验验证,结果表明：引入粒子群算法后的PID控制器快速性和稳定性都优于经典PID控制器,调节时间减少0.647s,最大超调量下降了4,1%,稳态误差误差下降了1.04%,证明了该方法对于改善无线充电系统输出动静态特性的可行性和有效性。