專利名稱：反饋式無線充電器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種反饋式無線充電技術。
背景技術：
無線供電技術(WPT)是一種新型的電能傳輸技術，它擺脫了傳統(tǒng)供電方式，而采用 無線的方式為用電設備提供電力。WPT有兩大特點一是讓電器與電源完全分離，使電器在 安全性、靈活性、密封性、美觀性等方面的表現(xiàn)更好；二是WPT可以透過所有非金屬物質來 傳遞電力，如水、空氣、木材、塑料、玻璃甚至土壤等。因此可以實現(xiàn)隔物供電，這是有線供電 無法做到的?，F(xiàn)有的無線充電器，可以通過無線的方式對電器設備的電池進行充電，方法主要 是通過電感線圈來無線的傳輸電能，例如專利號為=200920246002. 3的專利，公開的是一 種無線供電裝置，其是采用感應線圈單元中特定頻率的交變的電流產生以特定頻率變化的 磁場；用電器變壓單元將接收的電流轉換為用電裝置所需的直流電，將轉換后的直流電通 過充電接口輸送給用電裝置?？梢姴徽撌悄姆N無線充電設備，都無法實現(xiàn)當電器設備的電 池充滿后，對電池進行保護，不再繼續(xù)對電池充電，而是讓電池一直處理充電狀態(tài)，使之過 飽和，這樣導致電池的使用壽命減短。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種反饋式無線充電器，能實現(xiàn)負載的電子設備電池充滿電 后，發(fā)送方可以自動停止對電池充電，有效的保護電池，延長其使用壽命。本發(fā)明采用以下方案實現(xiàn)一種反饋式無線充電器，包括發(fā)送端的電源管理電路 及接收端的充電電路，其特征在于所述的電源管理電路將能量經(jīng)功率放大電路放大后，通 過線圈耦合發(fā)送出去，所述接收端通過耦合線圈將發(fā)送端發(fā)射出來的能量通過無線的方式 接收下來，經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路后提供給所述的充電電路，同時接收端的單片機控制系統(tǒng)不 斷檢測電池是否充滿，當檢測到電池充滿后，發(fā)送控制信號給反饋信號發(fā)送電路，由該反饋 信號發(fā)送電路發(fā)送一個反饋信號，通過接收端的線圈耦合無線發(fā)送出去，發(fā)送端的線圈接 收到該反饋信號后，經(jīng)過反饋信號接收處理電路送給發(fā)送端的單片機控制系統(tǒng)，所述的發(fā) 送端的單片機控制系統(tǒng)發(fā)送一個控制信號對電源管理電路進行控制，使其斷路，不再產生 能量°本發(fā)明電路結構簡單，通過單片機系統(tǒng)作為控制核心，將檢測到電池充滿的反饋 信號通過無線方式發(fā)送給發(fā)送端，進而控制電源管理電路工作，本發(fā)明系統(tǒng)穩(wěn)定，能使得電 池與充電設備之間進行雙向的交互工作，具有節(jié)能控制，有效保護電池，延長使用壽命，而 且還可以同時對多個電池進行充電。


圖1是本發(fā)明反饋式無線充電器的電路結構原理框圖。
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圖2是本發(fā)明反饋式無線充電器的發(fā)射端發(fā)射電路示意圖。圖3是本發(fā)明電源管理電路內的電子開關電路示意圖。圖4是本發(fā)明反饋式無線充電器接收端電路示意圖。圖5是本發(fā)明的發(fā)射端和接收端采用的單片機控制原理電路示意圖。圖6是本發(fā)明信號反饋電路示意圖。圖7是本發(fā)明接收端單片機控制流程示意圖。圖8是本發(fā)明發(fā)射端單片機控制流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例子對本發(fā)明做進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明涉及一種反饋式無線充電器，包括發(fā)送端的電源管理電路及 接收端的充電電路，其特征在于所述的電源管理電路將能量經(jīng)功率放大電路放大后，通過 線圈耦合發(fā)送出去，所述接收端通過耦合線圈將發(fā)送端發(fā)射出來的能量通過無線的方式接 收下來，經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路后提供給所述的充電電路，同時接收端的單片機控制系統(tǒng)不斷 檢測電池是否充滿，當檢測到電池充滿后，發(fā)送控制信號給反饋信號發(fā)送電路，由該反饋信 號發(fā)送電路發(fā)送一個反饋信號，通過接收端的線圈耦合無線發(fā)送出去，發(fā)送端的線圈接收 到該反饋信號后，經(jīng)過反饋信號接收處理電路送給發(fā)送端的單片機控制系統(tǒng)，所述的發(fā)送 端的單片機控制系統(tǒng)發(fā)送一個控制信號對電源管理電路進行控制，使其斷路，不再產生能 量。所述的接收端單片機系統(tǒng)連接有充電指示電路；所述的充電電路還設置有充電方式選 擇電路。具體的說，請參照圖2，圖2是反饋式無線充電器的發(fā)射端發(fā)射電路 示意圖，本發(fā)明發(fā)射電路由振蕩信號發(fā)生器和諧振功率放大器兩部分組成。采 用NE555構成震蕩頻率約為220KHz信號發(fā)生器，為功率放大電路提供激勵信 號諧振功率放大器由LC并聯(lián)諧振回路和開關管IRF840構成。振蕩線圈按要求 用直徑為1. Omm的漆包線密繞32圈，直徑約為6. 6cm,實測電感值約為232uH，由
/ = -可知，當諧振在220KHz時，與其并聯(lián)的電容Cl約為2378p，可用瓷介電容 2 χ JTx 4 LC
222和220p的固定電容。本實施例子中，大功率管TRF840最大電流為8A、完全開啟時內阻為0.8歐，管子 發(fā)熱量大，所以需要加裝散熱片。當功率放大器的選頻回路的諧振頻率于激勵信號頻率相 同是，功率放大器發(fā)生諧振，此時線圈中的電壓和電流達最大值，從而產生最大的交變電磁 場。當接收線圈于發(fā)射線圈靠近時，在接收線圈中產生感生電壓，當接收線圈回路的諧振頻 率于發(fā)射頻率相同是產生諧振，電壓最大值。本實施例子中，所述的電源管理電路包括一控制電源切換的電子開關。如圖3所 示，該電子開關A2通過單片機控制，其上腳接12V，下腳接供電端的VG端，鎖相時(NE567的 8腳IV以下)電子開關斷開，電源相當于斷路，只要電池處于充滿狀態(tài)，NE567就一直處于 鎖相狀態(tài)。失鎖時(NE567的8腳5V以上)電子開關閉合，通入12V電源。如圖4所示，電能經(jīng)過線圈接收后，高頻交流電壓快速二級1N4148進行全波整流， 3300uF的電容濾波，再用5. Iv穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，輸出直流電為充電器提供較為穩(wěn)定的工作
4電壓。 圖中二極管D1，D2的導通電壓基本不變，故可作為電壓基準，約為1.4V.各電壓關 系為
可見在恒流充電電路中，充電電流僅由電阻Rl、R2確定。計算中約定UEB=O. 7V，充電 電流Ic (三極管電極電流)=Ie。值得一提的是，本實施例子中接收端和發(fā)送端的電路采用相同的電路結構，請參 見圖5，接收方的電路中單片機與AD檢測電池電壓模塊，ADIN接“接收端的充電電路”的電 池的正極，用來檢測電池電壓，當電池已經(jīng)充滿后，單片機將對反饋電路進行控制。發(fā)送方 的單片機也是與AD相連，ADIN用來檢測發(fā)送方的線圈是否接收到反饋信號，如果有，將其 送給單片機，單片機將通過電子開關，控制發(fā)送端電源電路，對其進行管理。接收端反饋電路，用于發(fā)生反饋信息，如圖6所示，VCC接單片機的P2~l 口(自定 義)，受單片機控制是否產生反饋信息，當電池充滿后，通過無線方式向發(fā)送端發(fā)送一個反 饋信號。圖7和圖8是本發(fā)明單片機接收端和發(fā)射端單片機控制流程示意圖。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
一種反饋式無線充電器，包括發(fā)送端的電源管理電路及接收端的充電電路，其特征在于所述的電源管理電路將能量經(jīng)功率放大電路放大后，通過線圈耦合發(fā)送出去，所述接收端通過耦合線圈將發(fā)送端發(fā)射出來的能量通過無線的方式接收下來，經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路后提供給所述的充電電路，同時接收端的單片機控制系統(tǒng)不斷檢測電池是否充滿，當檢測到電池充滿后，發(fā)送控制信號給反饋信號發(fā)送電路，由該反饋信號發(fā)送電路發(fā)送一個反饋信號，通過接收端的線圈耦合無線發(fā)送出去，發(fā)送端的線圈接收到該反饋信號后，經(jīng)過反饋信號接收處理電路送給發(fā)送端的單片機控制系統(tǒng)，所述的發(fā)送端的單片機控制系統(tǒng)發(fā)送一個控制信號對電源管理電路進行控制，使其斷路，不再產生能量。
2.根據(jù)權利要求1所述的反饋式無線充電器，其特征在于所述的電源管理電路包括 一控制電源切換的電子開關。
3.根據(jù)權利要求1所述的反饋式無線充電器，其特征在于所述的接收端單片機系統(tǒng) 連接有充電指示電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反饋式無線充電器，包括發(fā)送端的電源管理電路及接收端的充電電路，其特征在于所述的電源管理電路將能量經(jīng)功率放大電路放大后，通過線圈耦合發(fā)送出去，所述接收端通過耦合線圈將發(fā)送端發(fā)射出來的能量通過無線的方式接收下來，經(jīng)過整流穩(wěn)壓電路后提供給所述的充電電路，同時接收端的單片機控制系統(tǒng)不斷檢測電池是否充滿，當檢測到電池充滿后，發(fā)送控制信號給反饋信號發(fā)送電路，由該反饋信號發(fā)送電路發(fā)送一個反饋信號，通過接收端的線圈耦合無線發(fā)送給發(fā)射端，并利用單片機對電源管理電路進行控制。本發(fā)明能當負載的電子設備電池充滿電后，發(fā)送方可以自動停止對電池充電，有效的保護電池，延長其使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK101924387SQ20101028887
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權日2010年9月21日
發(fā)明者莊敏敏, 方惠梅, 洪金彪, 王明燈, 蘇凱雄, 陳俊 申請人:福州大學