專利名稱：一種太陽(yáng)能無線充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能充電電路，尤其涉及一種可通過無線方式充電的太陽(yáng)能無線充電電路。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，對(duì)電力的需求和依賴程度也越來越高，而太陽(yáng)能資源取之不盡、清潔安全，是最理想的可再生能源。現(xiàn)有的有線充電技術(shù)存在一些固有的缺點(diǎn)，如設(shè)備龐大、移動(dòng)搬運(yùn)笨重、電源的引線過長(zhǎng)，人工操作繁瑣且在人工操作過程中，極易出現(xiàn)設(shè)備的過度磨損及不安全性等因素。當(dāng)前的很多無線充電電路依靠線圈之間的電磁感應(yīng)，這種方式工作距離太短，設(shè)備需要放置在充電座上，同時(shí)也會(huì)消耗大量電量。 因此，現(xiàn)有的充電技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對(duì)于低磨損率、傳輸距離遠(yuǎn)且安全高效的充電技術(shù)的向往與需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種磨損率低、操作安全、傳輸距離遠(yuǎn)且便捷高效的太陽(yáng)能無線充電電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種太陽(yáng)能無線充電電路，其特征在于，I)包括太陽(yáng)能電池供電模塊、與太陽(yáng)能電池供電模塊連接的無線傳輸模塊以及與無線傳輸模塊連接的鋰電池充電模塊；所述太陽(yáng)能電池供電模塊包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路、高頻逆變電路及功率放大電路；所述無線傳輸模塊包括發(fā)射電路和接收電路；所述鋰電池充電模塊由電源管理電路及鋰電池充電管理電路和鋰電池構(gòu)成；2)所述太陽(yáng)能電池供電模塊將太陽(yáng)能經(jīng)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為直流電壓輸入到高頻逆變電路，高頻逆變?yōu)橐欢l率的PWM電信號(hào)后輸入到后級(jí)的功率放大電路，所述PWM電信號(hào)的頻率與電路頻率一致，經(jīng)功率放大電路處理后送入發(fā)射電路中的線圈L3，線圈L3將電能感應(yīng)到與它相鄰的線圈L5上，發(fā)射電路中的線圈L5和接收電中的線圈L4經(jīng)諧振耦合將電能以無線方式傳輸?shù)浇邮针娐分械木€圈L4，線圈L4再將電能感應(yīng)到與它相鄰的線圈L6上，圈L6將從線圈L4上感應(yīng)到的電能輸入到鋰電池充電模塊中的電源管理電路，電源管理電路將從線圈L4中接收到的電能轉(zhuǎn)換為+5V直流電壓，通過鋰電池充電管理電路給鋰電池充電，從而安全高效地完成太陽(yáng)能無線充電。所述發(fā)射電路和接收電路共同組成耦合電路，該耦合電路采用LC震蕩電路，接收電路與發(fā)射電路振蕩頻率相同，且與電路頻率相匹配，實(shí)現(xiàn)諧振耦合電能無線傳輸。所述功率放大電路采用L298芯片構(gòu)成的強(qiáng)推挽型功率放大電路，盡可能提高功
率利用率。所述太陽(yáng)能無線充電電路采用無線電能傳輸?shù)耐瑫r(shí)也提供有線接口，可以同時(shí)為多個(gè)移動(dòng)設(shè)備充電，提高充電效率。所述鋰電池充電管理電路采用專用的可用太陽(yáng)能電池充電的鋰電池充電管理芯片CN3063，使充電過程更加安全高效。本實(shí)用新型的有益效果該太陽(yáng)能無線充電電路可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙潆姷碾姴ú⒁灾C振耦合無線傳輸方式對(duì)鋰電池充電，在充分利用太陽(yáng)能這一綠色能源的基礎(chǔ)上比現(xiàn)在一般的電磁感應(yīng)式電能無線傳輸方式效率更高，傳輸距離更遠(yuǎn)。因此，該充電電路具有操作安全、磨損率低、傳輸距離遠(yuǎn)、便捷高效的特點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路的電路圖。 圖3是本實(shí)用新型的無線傳輸模塊的電路圖。圖4是本實(shí)用新型的聞?lì)l逆變電路和功率放大電路的電路圖。圖5是本實(shí)用新型的鋰電池充電模塊的電路圖。圖I中太陽(yáng)能電池供電模塊I包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路、高頻逆變電路及功率放大電路；無線傳輸模塊II包括發(fā)射電路III和接收電路IV ;鋰電池充電模塊V由電源管理電路、鋰電池充電管理電路和鋰電池構(gòu)成。圖3中111、發(fā)射電路；IV、接收電路。圖4中I、高頻逆變電路；2、功率放大電路；2. I、功率放大電路的主體；2. 2、功率放大電路的控制電路；功率放大電路2包括功率放大電路的主體2. I和功率放大電路的控制電路2. 2。圖5中3、電源管理電路；4、鋰電池充電管理電路；5、鋰電池。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，一種太陽(yáng)能無線充電電路，所述太陽(yáng)能無線充電電路包括太陽(yáng)能電池供電模塊I、與太陽(yáng)能電池供電模塊I連接的無線傳輸模塊II、以及與無線傳輸模塊II連接的鋰電池充電模塊V。所述太陽(yáng)能電池供電模塊I包括如圖2所示的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路、如圖4所不的聞?lì)l逆變電路I及功率放大電路2 ;所述無線傳輸|旲塊II包括如圖I和圖3所示的發(fā)射電路III和接收電路IV ;所述鋰電池充電模塊V由如圖5所示的電源管理電路3及鋰電池充電管理電路4和鋰電池5構(gòu)成。圖2是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路的電路圖。將太陽(yáng)能經(jīng)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為直流電壓進(jìn)入穩(wěn)壓芯片U4后輸出+12V直流電壓，穩(wěn)壓芯片U4的輸出送入穩(wěn)壓芯片U5，經(jīng)穩(wěn)壓芯片U5處理后輸出+5V直流電壓。U4的型號(hào)為74L12，U5的型號(hào)為74L05。上述由穩(wěn)壓芯片U5輸出的電壓源為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池供電模塊I中的高頻逆變電路I和功率放大電路2提供工作電源。結(jié)合圖I、圖2、圖3、圖4和圖5所示，太陽(yáng)能電池供電模塊I將太陽(yáng)能經(jīng)如圖2所示的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為直流電壓輸入到高頻逆變電路1，高頻逆變?yōu)橐欢l率的PWM電信號(hào)后輸入到后級(jí)的功率放大電路2，所述PWM電信號(hào)的頻率與電路頻率一致，經(jīng)功率放大電路2處理后送入發(fā)射電路III中的線圈L3，線圈L3將電能感應(yīng)到與它相鄰的線圈L5上，發(fā)射電路III中的線圈L5和接收電路IV中的線圈L4經(jīng)諧振耦合將電能以無線方式傳輸?shù)浇邮针娐稩V中的線圈L4，線圈L4再將電能感應(yīng)到與它相鄰的線圈L6上，圈L6將從線圈L4上感應(yīng)到的電能輸入到鋰電池充電模塊V中的電源管理電路3，電源管理電路3將從線圈L4中接收到的電能轉(zhuǎn)換為+5V直流電壓，通過鋰電池充電管理電路4給鋰電池5充電，鋰電池充電管理電路4采用專用的可用太陽(yáng)能電池充電的鋰電池充電管理芯片CN3063，從而安全高效地完成太陽(yáng)能無線充電。所述功率放大電路2采用L298芯片構(gòu)成強(qiáng)推挽型功率放大電路 ，功率放大電路的控制電路2. 2采用LM317構(gòu)成的恒流源控制功率放大電路的主體2. I。結(jié)合圖I和圖3所示，所述發(fā)射電路III由電阻RS、電容C8、線圈L3和線圈L5組成，所述接收電路IV由線圈L4、線圈L6和電容C9組成，所述電容C8是發(fā)射電路III中的濾波電容，所述電容C9是接收電路IV中的濾波電容。所述發(fā)射電路III和接收電路IV共同組成耦合電路，該耦合電路采用LC震蕩電路，發(fā)射電路III中發(fā)射線圈L5的參數(shù)和接收電路IV中接收線圈L4的參數(shù)一致，接收電路IV與發(fā)射電路III振蕩頻率相同且與電路頻率相匹配，實(shí)現(xiàn)諧振耦合電能無線傳輸。所述鋰電池充電管理電路4中的電容C5是旁路電容，電容值為22uF，芯片U2的5管腳和I管腳之間接電容C6，電容值為4. 7uF，可保證充電管理電路的穩(wěn)定性。所述太陽(yáng)能電池板的規(guī)格是213mmX92mm，電壓18V，功率2W，多晶硅。所述太陽(yáng)能無線充電電路的傳輸距離為5-lOcm;所述鋰電池的恒壓充電電壓
4.17V-4. 23V ;所述鋰電池恒流充電電流400mA-600mA。所述鋰電池充電管理芯片U2的型號(hào)是CN3063，內(nèi)置功率晶體管，不需要外部阻流二極管和電流檢測(cè)電阻只需要極少的外圍元器件，具有自動(dòng)防過充功能，輸入電壓范圍4.35V到6V，能夠根據(jù)輸入電壓源的電流輸出能力自動(dòng)調(diào)整充電電流，非常適合利用太陽(yáng)能電池等電流輸出能力有限的電壓源供電的鋰電池充電應(yīng)用且符合USB總線技術(shù)規(guī)范，。所述鋰電池充電管理芯片U2的I管腳為TEMP電池溫度檢測(cè)輸入端，由于該充電電路不需要檢測(cè)鋰電池5的溫度，所以I管腳通過鋰電池5的負(fù)端接地，電池溫度檢測(cè)功能被禁止；2管腳為ISET恒流充電電流設(shè)置和充電電流檢測(cè)端，2管腳連接一個(gè)外部電阻RlO到地端可以對(duì)充電電流進(jìn)行編程；3管腳為GND電源地；4管腳為VIN輸入電壓正輸入端，此管腳的電壓為內(nèi)部電路的工作電源，所以4管腳連接的是前級(jí)電源管理電路4輸出的+5V直流電壓；5管腳為BAT電池連接端，將鋰電池5的正端連接到此管腳；6管腳為DONE漏極開路輸出的充電結(jié)束狀態(tài)指示端，連接LED2，充電結(jié)束時(shí)LED2發(fā)綠色光，其它狀態(tài)時(shí)LED2不發(fā)光；7管腳為CHAR漏極開路輸出的充電狀態(tài)指示端，連接LEDl，充電正在進(jìn)行時(shí)LEDl發(fā)紅光，其它狀態(tài)時(shí)LEDl不發(fā)光；8管腳為FB電池電壓Kelvin檢測(cè)輸入端，此管腳可精確調(diào)制恒壓充電時(shí)電池正極的電壓，避免了從鋰電池5的正極到U2的5管腳之間的導(dǎo)線電阻或接觸電阻等寄生電阻對(duì)充電的影響，在8管腳和5管腳之間接了一個(gè)電阻R9，可以調(diào)整恒壓充電電壓。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能無線充電電路，其特征在于， 1)包括太陽(yáng)能電池供電模塊，與太陽(yáng)能電池供電模塊連接的無線傳輸模塊以及與無線傳輸模塊連接的鋰電池充電模塊；所述太陽(yáng)能電池供電模塊包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路、高頻逆變電路及功率放大電路；所述無線傳輸模塊包括發(fā)射電路和接收電路；所述鋰電池充電模塊由電源管理電路及鋰電池充電管理電路和鋰電池構(gòu)成； 2)所述太陽(yáng)能電池供電模塊將太陽(yáng)能經(jīng)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為直流電壓輸入到高頻逆變電路，高頻逆變?yōu)橐欢l率的PWM電信號(hào)后輸入到后級(jí)的功率放大電路，所述PWM電信號(hào)的頻率與電路頻率一致，經(jīng)功率放大電路處理后送入發(fā)射電路中的線圈L3，線圈L3將電能感應(yīng)到與它相鄰的線圈L5上，發(fā)射電路中的線圈L5和接收電中的線圈L4經(jīng)諧振耦合將電能以無線方式傳輸?shù)浇邮针娐分械木€圈L4，線圈L4再將電能感應(yīng)到與它相鄰的線圈L6上，圈L6將從線圈L4上感應(yīng)到的電能輸入到鋰電池充電模塊中的電源管理電路，電源管理電路將從線圈L4中接收到的電能轉(zhuǎn)換為+5V直流電壓，通過鋰電池充電管理電路給鋰電池充電，從而安全高效地完成太陽(yáng)能無線充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述太陽(yáng)能無線充電電路，其特征在于，所述發(fā)射電路和接收電路共同組成耦合電路，該耦合電路采用LC震蕩電路，接收電路與發(fā)射電路振蕩頻率相同，且與電路頻率相匹配，實(shí)現(xiàn)諧振耦合電能無線傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述太陽(yáng)能無線充電電路，其特征在于，所述功率放大電路采用L298芯片構(gòu)成的強(qiáng)推挽型功率放大電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述太陽(yáng)能無線充電電路，其特征在于，所述鋰電池充電管理電路采用專用的可用太陽(yáng)能電池充電的鋰電池充電管理芯片CN3063，使充電過程更加安全高效。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述太陽(yáng)能無線充電電路，其特征在于，所述太陽(yáng)能無線充電電路的傳輸距離為5-lOcm ;所述鋰電池的恒壓充電電壓為4. 17V-4. 23V ;所述鋰電池恒流充電電流為 400mA-600mA。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能充電電路，尤其涉及一種可通過無線方式充電的太陽(yáng)能無線充電電路。該電路包括太陽(yáng)能電池供電模塊、無線傳輸模塊和鋰電池充電模塊，所述太陽(yáng)能電池供電模塊包括太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換電路、高頻逆變電路及功率放大電路，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的直流電壓經(jīng)高頻逆變電路和功率放大電路處理后送入無線傳輸模塊，所述無線傳輸模塊包括發(fā)射電路和接收電路，接收電路將從發(fā)射電路耦合的電能輸入到鋰電池充電模塊，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能無線充電。本實(shí)用新型在充分利用太陽(yáng)能的同時(shí)采用諧振耦合電能無線傳輸方式，優(yōu)于有線傳輸?shù)耐瑫r(shí)也比一般的電磁感應(yīng)式電能無線傳輸方式效率更高，傳輸距離更遠(yuǎn)。本實(shí)用新型具有操作安全、磨損率低、傳輸距遠(yuǎn)、便捷高效的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/02GK202474981SQ20122009592
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者李素平, 蔣全勝, 陳孝飛 申請(qǐng)人:李素平, 蔣全勝, 陳孝飛