一种基于串联谐振的无线充电发射电路

文章针对小功率的无线充电系统发射端进行设计,基于串联谐振补偿拓扑结构,设定145 kHz的工作频率,计算合适的线圈自感、电容等参数,并通过PSIM软件搭建主电路,分析发射端电压波形,最后制作发射端实物样机对无线充电方案的可行性进行验证。     

电磁感应式无线充电发热与电磁辐射仿真研究

目前大多数对于无线充电电磁环境安全的研究都局限在电动汽车磁共振式无线充电,然而电磁感应式无线充电装置更接近人体,使用时间更长,本文针对电磁感应式无线充电导体异物易感应出涡流引起发热以及人体电磁辐射问题进行了仿真研究. 无线充电系统结构参考Qi标准,首先利用参数电路对负载电阻、线圈间距及偏移距离对传输效率和输出功率的影响进行仿真;随后使用确定的参数仿真研究不同材质的导体异物在30 min内的温升. 仿真结果表明:当导体异物正对线圈时温升明显,金银等材料的温度均可达100 °C以上;当导体异物不正对线圈时,温升在可接受范围内. 最后使用CST仿真得到电磁场强度、人体温度以及CEM43 °C热剂量值,以此来体现电磁感应式无线充电对人体电磁辐射的非热效应及热效应,电场最大值0.642 7 V/m,磁场最大值2.694 0 A/m,人体大脑温度最高37.3 °C,CEM43 °C热剂量值0.009 5,结果基本在正常参考值范围内. 本文研究有利于电磁感应式无线充电装置的推广应用.     

磁场共振式电动汽车无线充电系统设计

针对电动汽车的充电问题,文中设计一种基于磁场共振式充电的电动汽车无线充电系统。该系统使用磁场中共鸣的原理将充电线圈输入端的交流电无线发送给输出端供电动汽车充电,同时输入端使用控制电路和高频逆变电路将直流电转化为交流电,输出端使用采集电路实时测量电池电压与电流反馈给输入端。基于Altium Designer 10软件的仿真与测试结果表明,所设计的系统在充电过程中电压波形较为平滑,控制系统具有较好的开关特性,且能实现较高的充电效率。     

无线手机充电器的制作

本文设计了一种简单实用的无线手机充电器。通过发射线圈将电能以无线方式传输出去,通过接收线圈及相关装置对手机进行无线充电,使用便捷、通用。实验证明该无线手机充电器能对多个不同型号的手机进行无线充电。     

谐振式无线电能传输技术在无人机的应用研究

针对无人机的续航问题,文中采用在输电杆塔上安装充电平台,结合磁耦合谐振式无线电能传输技术(MCR-WPT),将发射线圈和接收线圈分别安装在充电平台和无人机上的方式来为无人机充电。使用该方法需要提高MCR-WPT系统的输出功率和传输效率。文中采用差分进化算法对双线圈MCR-WPT系统中的传输距离、谐振频率和负载电阻进行优化设计。从仿真结果可以看出,双线圈MCR-WPT系统的输出功率得到了提高,传输效率由原来的0.40提高到0.68,验证了优化方法的有效性。     

一种位置自由的低功耗无线充电系统

目前比较流行的无线充电系统采用单个发射线圈来发射能量,因此有效充电区域较小,用户体验较差.为了改善这一情况,本文设计了一种位置自由的低功耗无线充电系统,该系统使用3个发射线圈阵列来扩展位置自由,同时引入MSP430低功耗MCU来降低功耗,提高了系统的实用性.此外,该系统还具有寄生金属检测和外来物体检测功能,提高了系统的安全性.     

用于MR-WPT系统的圆导线平面谐振线圈结构研究

磁耦合谐振无线输电（MR-WPT）系统利用谐振线圈间的电磁场耦合谐振现象进行电能的无线传输,而谐振线圈的结构与系统整体性能关系密切。圆导线平面谐振线圈通常应用于兆赫兹的中大功率无线输电场合,其分析设计通常以有限元建模技术为主,难以得到计算线圈参数与设计线圈结构的解析表达式。针对此问题,建立了圆导线平面谐振线圈的数学模型,推导得到了线圈物理结构与其重要谐振参数之间的解析表达式。实验结果验证了所提方法的正确性与准确性。     

基于QI标准的无线充电传感器网络节点设计

本文为无线传感网络节点设计无线充电电路,采用基于QI标准的IC芯片,通过发射线圈和接收线圈之间的耦合,借助电磁感应完成能量传输,实现无线充电,并设计PCB板进行测试。实验证明该方案可行,且具有较高的应用价值。     

基于SG3525的谐振式DC-DC无线电能传输模块的设计

磁耦合谐振式无线电能传输具有传输距离远、效率大、功率高等特点,还能穿透障碍物传输,该技术的研究对于无线充电技术的发展具有重要意义。文章设计制作的磁耦合谐振式电能传输模块以SG3525芯片产生PWM控制的高频功率源,经物理上隔开的发射线圈与接收线圈实现无线能量的传输,接收电路再经整流和滤波,实现了DC-DC的无线电能传输。经测试,SG3525供电电压为15V且发射线圈与接收线圈间距为10厘米时,输出功率约为4W,传输效率约为46%;线圈间距最大为50cm时,仍可点亮LED灯。     

基于电磁谐振式无线充电线圈实验研究

消费类电子产品传统的外接充电方式一般通过"有线"方式来实现。多电子设备充电装置之间往往并不通用,携带多个充电器也存在不便。目前,无线充电已成为广泛关注的替代方案。文中通过实验对电磁谐振式无线充电方法进行研究,在分别改变线圈半径、线圈匝数、线圈疏密程度以及谐振频率的情况下,得到并对比其在不同状态下的性能。首先,采用MOSFET对整个电路进行分析设计,其中发射电路和接收电路均采用电感与电容的并联匹配方式;其次,对发射线圈和接收线圈的不一致性进行分析。     

一种设计Helmholtz线圈的快速优化方法

本文讨论利用Helmhohz线圈结构产生匀强磁场时的线圈参数设计问题.该问题以不均压系数作为指标衡量一个区域磁场的均匀程度,旨在通过参数设计使目标区域磁场最均匀化.在解决这个实际应用背景下的多参数优化问题的过程中,本文通过线圈参数的预估、合理磁感应强度计算方法及优化算法的选取,大幅缩减求解过程中的计算量,提出了基于Matlab的一种更加高效快速的Helmholtz线圈设计方法.     

基于OpenMV的追踪式无线充电系统设计

本文针对手机用户在无线充电时容易因未使线圈完美对准导致充电效率低从而造成浪费的问题,设计了一款基于OpenMV的追踪式无线充电系统。硬件上选用OpenMV摄像头模块作为传感器;Stm32单片机作为主控芯片;使用电机驱动模块来驱动电机+滑轨组成的corexy结构滑轨来控制线圈的移动,软件上调用pwm控制线圈的移动,使用OpenMV内置的图像处理算法来识别移动设备并返并坐标。     

一种基于超级电容快速充电的循迹小车设计

文章利用MSP430F149单片机、TPS63020芯片、TCRT5000红外传感器、无线充电模块、计时控制电路、自启动电路、DC DC模块和直流电机等模块设计并制作了一个可循迹的电动小车动态无线充电系统,可通过灯光显示是否处于充电状态,小车检测到发射线圈停止工作时可自行启动,并在行驶期间实现动态充电,设计了电容"快充慢放"电路,能够完成预期功能,在电能输出效率最优情况下沿引导线稳定行驶。     

一种无线充电管理系统的电路设计

针对传统有线充电方式的弊端,开发一种由无线充电发射模块、无线充电接收模块、电源管理模块组成的无线充电管理方案。发射模块通过发射线圈发射能量,接收模块产生电磁感应以后将接收到的电能输出。当接收模块接收到的电能功率较小时,电源管理器能够采集毫瓦级的电能,为充电电池进行充电。整个系统能够满足各种电子产品及无线传感网络节点的供电需求。     

基于阻抗特性的电动汽车异物检测双频电源设计

针对基于阻抗特性的无线充电异物检测须引入检测线圈的问题,本文提出一种双频感应无线充电的方法,其中高频激励进行异物检测,低频激励实现无线充电,避免了引入检测线圈,减少系统复杂性。本文对双频感应电路特性进行了分析,设计出了电路参数,并进行了仿真验证,得出可行的设计方案。     

非对称线圈谐振式无线充电系统的设计与研究

动物机器人神经刺激器使用微型电池供电,较小的电池容量限制了刺激器的工作时长,为能使刺激器持续工作,文中提出一种基于无线充电的供电方案。为减小接收线圈的重量和尺寸对动物运动的影响,需要选择较小的尺寸,同时要保障足够的传输功率,因此提出并设计了基于非对称谐振线圈的无线充电方案。首先,基于电路理论和无线电能传输系统的电路模型,分析无线电能传输系统传输特性;然后,基于Matlab分析线圈匝数和线圈半径对传输性能的影响,并通过HFSS探明了非对称谐振线圈情况下传输距离与磁场的空间分布的关系;最后,建立一套基于磁耦合谐振的非对称无线电能传输实验平台,并进行实验验证。实验结果表明,理论数据、模拟数据和实验数据吻合较好,此方案既能满足接收线圈尺寸小的要求,又能抑制频率分裂,提高传输功率和效率,完全适用于动物机器人神经刺激器的无线电能传输。     

一种基于串联谐振补偿拓扑的电动汽车变压式无线充电系统

为了提高纯电动汽车无线充电系统的传输效率及运行的稳定性,本文基于线圈耦合理论和等效电路理论,建立了串-串无线充电系统的拓扑结构,得到了无线充电系统实际输出功率以及电能传输效率模型,通过对系统进行仿真计算及实验验证,本文验证了无线充电系统能够保持稳定5340W输出功率及高达90%以上电能传输效率的结论。     

无线供电技术的发展和应用前景

“无线充电”,顾名思义就是利用一种特殊设备在不依赖电线的情况下直接对电子设备充电,一般可分为电磁感应式（利用电流通过线圈产生磁场实现近程无线供电）、磁场共振式（利用磁耦合共振效应近程无线供电）、电波辐射式（电力转换成电波以辐射传输供电）3种方式,是一种安全方便的新技术,无需任何物理上的连接,可以将电能近距离无接触地传输给负载。     

关于磁耦合谐振式与电磁感应式无线充电特性的研究

简述无线充电的发展情况,分析磁耦合谐振式与电磁感应式两种无线充电工作原理,用实验的方式从线圈匝数,线圈线径,两线圈之间的角度等方面探究了不同的因素对这两种充电方式效率的影响,最后利用了MATLAB绘图软件对这两种无线充电进行仿真研究,根据仿真结果探讨如何提高充电效率和分析两种无线充电的应用领域.     

无线传能充电电路的设计

本设计利用电磁感应原理实现无线传能充电。采用MSP430F2274超低功耗单片机作为无线传能充电的监测控制核心,系统主要由能量发送单元和能量接收单元两部分组成。能量发送单元通过晶体振荡电路,驱动电路和功率放大电路产生高频率的电磁振荡,使发射线圈向接收线圈传递能量。