無(wú)線傳能充電器

1、YangtzeUniversityWW湖北湖北電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽工作研討會(huì)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽工作研討會(huì)無(wú)線傳能充電器的無(wú)線傳能充電器的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)情況介紹設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)情況介紹湖北賽區(qū)專家組湖北賽區(qū)專家組YangtzeUniversityW主要內(nèi)容提要主要內(nèi)容提要09年的主要工作年的主要工作2 43 13 3設(shè)計(jì)的背景與考慮設(shè)計(jì)的背景與考慮主要的知識(shí)技術(shù)點(diǎn)主要的知識(shí)技術(shù)點(diǎn)主要的電路單元主要的電路單元實(shí)現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期實(shí)現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期YangtzeUniversityW1 1一個(gè)夢(mèng)想：一個(gè)夢(mèng)想：gliesegliese星球上的衣食住行星球上的衣食住行2 2一種趨勢(shì)：便利、專利、標(biāo)準(zhǔn)一種趨勢(shì)：便利、專

2、利、標(biāo)準(zhǔn)3 3一件產(chǎn)品：無(wú)線充電電動(dòng)牙刷一件產(chǎn)品：無(wú)線充電電動(dòng)牙刷4 4一份考慮：制作性強(qiáng)、可測(cè)量多一份考慮：制作性強(qiáng)、可測(cè)量多5 5一種綜合：電源、震蕩、檢測(cè)、控制一種綜合：電源、震蕩、檢測(cè)、控制6 6一點(diǎn)空間：電源管理、極性識(shí)別創(chuàng)新一點(diǎn)空間：電源管理、極性識(shí)別創(chuàng)新設(shè)計(jì)的背景與考慮設(shè)計(jì)的背景與考慮YangtzeUniversityW 全球無(wú)線電源聯(lián)盟(The Wireless Power Consortium)日前在香港科學(xué)園(Hong Kong Science Park)召開(kāi)了首次會(huì)議，宣布啟動(dòng)旨在提高電子產(chǎn)品充電便利性的最新全球計(jì)劃。該聯(lián)盟由8家企業(yè)組成，包括德州儀器(TI)、Conve

3、nientPower、Fulton Innovation、羅技(Logitech)、美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體(NS)、荷蘭皇家飛利浦電子、三洋電機(jī)，以及深圳桑菲消費(fèi)通信有限公司。無(wú)線電源聯(lián)盟首次會(huì)議召開(kāi) 啟動(dòng)首項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) YangtzeUniversityW美國(guó)英特爾在英特爾開(kāi)發(fā)者論壇（IDF）上公布了無(wú)線電力傳輸“無(wú)線電源”的研發(fā)成果。該公司首席技術(shù)官Justin Rattner在主題演講中，利用試制品進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)演示。 這是英特爾研發(fā)部門與美國(guó)華盛頓大學(xué)的合作研究成果。Rattner在主題演講中，談到了機(jī)器人技術(shù)等未來(lái)技術(shù)，無(wú)線電源技術(shù)則是作為其中的一項(xiàng)介紹的。實(shí)用日期等尚未確定，設(shè)想今后應(yīng)用于“筆記

4、本電腦的數(shù)據(jù)乃至電力的無(wú)線傳送”等（英特爾）。 此次介紹的系統(tǒng)把直徑幾十厘米的大型線圈與小型線圈相對(duì)放置。在主題演講的講臺(tái)上，現(xiàn)場(chǎng)傳輸電力，使燈泡發(fā)光。以75的效率傳輸了60W的電力。 英特爾在07年的IDF Fall上，也現(xiàn)場(chǎng)演示了與美國(guó)華盛頓大學(xué)的共同研究成果向小型傳感器無(wú)線供電的系統(tǒng)。YangtzeUniversityW交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子設(shè)計(jì)的背景與考慮設(shè)計(jì)的背景與考慮說(shuō)明：無(wú)線傳能充電器中能量發(fā)送單元通過(guò)耦合線圈傳遞能量，能量接收單元通過(guò)線圈接收能量用于充電和控制電路供電。耦合線圈為圓形空芯線圈，用線徑不大于2mm漆包

5、線或有絕緣外皮的導(dǎo)線密繞20圈制成，耦合線圈直徑6.60.5cm，其工作頻率自選；耦合線圈間的介質(zhì)為空氣；兩個(gè)耦合線圈最接近部分的間距定義為D。能量發(fā)送單元與能量接收單元之間無(wú)導(dǎo)體接觸。YangtzeUniversityW設(shè)計(jì)的背景與考慮設(shè)計(jì)的背景與考慮基本要求基本要求1、能量發(fā)送單元通過(guò)20V/50Hz交流和24V直流兩種電源供電，可人工切換。選擇交流時(shí)須將直流輸入斷開(kāi)，反之亦然。2、能量接收單元能實(shí)現(xiàn)快速、慢速充電，由人工切換進(jìn)行控制。3、設(shè)置間距D為2cm，充電電池端電壓由0V 充至3V，要求快速充電所需時(shí)間小于30秒，慢速充電所需時(shí)間為12020秒。4、用模擬uA表頭自制電流表，定性監(jiān)

6、測(cè)充電電流。2、發(fā)揮部分、發(fā)揮部分1、能量發(fā)送單元具備交流電優(yōu)先、交直流自動(dòng)切換功能。即交流電存在時(shí)，選擇交流供電，并自動(dòng)將直流供電斷開(kāi)，交流電停電時(shí)，自動(dòng)切換直流供電。2、能量接收單元在充電電池端電壓達(dá)到3V時(shí)，給出充滿指示，并停止充電。3、在充電電池端電壓由0V 充至3V，保持其快速充電所用時(shí)間小于30秒的條件下，盡量增加能量發(fā)送單元和接收單元耦合線圈的間距D。YangtzeUniversityW主要的知識(shí)技術(shù)點(diǎn)主要的知識(shí)技術(shù)點(diǎn)交直自動(dòng)互換：電源管理交直自動(dòng)互換：電源管理 震蕩電路與頻率的選擇震蕩電路與頻率的選擇 充電電路選擇、時(shí)間計(jì)算充電電路選擇、時(shí)間計(jì)算 充電模式選擇充電模式選擇無(wú)線：

7、互感，效率無(wú)線：互感，效率 充電狀態(tài)檢測(cè)模式管理充電狀態(tài)檢測(cè)模式管理難點(diǎn)是頻率選擇與震蕩放大難點(diǎn)是頻率選擇與震蕩放大YangtzeUniversityW主要的知識(shí)技術(shù)點(diǎn)主要的知識(shí)技術(shù)點(diǎn)LIunISdtdIdIddtdIL112121,對(duì)于螺旋線圈，其中的磁通量為：212121dIddIdM產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為：即互感系數(shù)為：考慮到介質(zhì)是空氣，磁化曲線近似為直線，L和M的值只與線圈的物理性質(zhì)和幾何性質(zhì)相關(guān)，而與信號(hào)特性無(wú)關(guān)。！材料與尺寸固定后，電流變化快慢決定了感生電動(dòng)勢(shì)的大小。也不是越高越好，一是電路器件的制約，二是線圈電氣特性的變化YangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電

8、源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長(zhǎng)江職院的方案YangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長(zhǎng)江職院的方案YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例YangtzeUniversityWYangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D

9、功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長(zhǎng)江職院的方案YangtzeUniversityW主要的電路主要的電路交流電源直流電源能量發(fā)送單元能量接收單元電源管理振蕩D功放轉(zhuǎn)換充電電池控制電路充電端子YangtzeUniversityW主要電路典型案例主要電路典型案例長(zhǎng)江職院的方案YangtzeUniversityW武漢職院的方案YangtzeUniversityW實(shí)現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期實(shí)現(xiàn)的情況與創(chuàng)新預(yù)期1 1、電源管理部分基本一致；、電源管理部分基本一致；2 2、震蕩的方式多樣；、震蕩的方式多樣；3 3、功率放大與選頻有差別、功率放大與選頻有差別4 4、接收部分電路基本