一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種充電系統(tǒng)，更具體地說涉及一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電能傳輸方式，是利用金屬導(dǎo)線、插頭和插座等將電源和負(fù)載連接起來，構(gòu)成一個完整的電流回路，從而傳輸和消費電能。這種傳輸方式，存在著諸如金屬裸露、碳積、接觸火花、機(jī)械磨損等弊端，這在一些特殊的電氣場合，比如水下、礦井、醫(yī)療等領(lǐng)域，所帶來的安全隱患不容忽視。感應(yīng)耦合式無線電能傳輸系統(tǒng)以可分離變壓器為核心，將傳統(tǒng)電能傳輸?shù)囊粋€電流閉合回路，調(diào)整為兩個獨立的電流回路，即原邊電路和副邊電路從而實現(xiàn)了電源與負(fù)載之間真正意義上的電氣隔離。但是無線充電采用可分離變壓器因氣隙較大，導(dǎo)致能量傳輸效率低下。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型主要解決的技術(shù)問題是:提供一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，利用電磁波實現(xiàn)電能的傳輸，減少了布線，且能量傳輸效率高，能實現(xiàn)恒功率充電。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)，更具體地說涉及一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，包括交流電源、功率因數(shù)校正電路、控制器、直流變換電路1、逆變電路、原線圈、副線圈、整流電路、直流變換電路Π、功率因數(shù)校正芯片和電池，利用電磁波實現(xiàn)電能的傳輸，減少了布線，且能量傳輸效率高，能實現(xiàn)恒功率充電。
[0005]功率因數(shù)校正電路一端與交流電源相連，另一端與直流變換電路I相連，功率因數(shù)校正電路使輸入電流相位與交流電源相位保持一致并將交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出，直流變換電路I用于降低功率因數(shù)校正電路的輸出電壓，實現(xiàn)電流輸出的恒流控制?？刂破髋c功率因數(shù)校正電路相連，控制器用于控制功率因數(shù)校正電路的開啟與關(guān)斷。逆變電路一端與直流變換電路I相連，另一端與原線圈相連，原線圈與副線圈相耦合，逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，原線圈將交流電轉(zhuǎn)換為電磁波發(fā)射至副線圈，副線圈將電磁波轉(zhuǎn)換為交流電進(jìn)行傳輸。整流電路一端與副線圈相連，另一端與直流變換電路Π相連，整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，直流變換電路Π用于穩(wěn)定輸出的電壓。功率因數(shù)校正芯片與直流變換電路Π相連，功率因數(shù)校正芯片用于實現(xiàn)恒功率充電控制。電池與直流變換電路Π相連，直流變換電路Π為電池供電。
[0006]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)所述的功率因數(shù)校正電路為交錯型功率因數(shù)校正電路。
[0007]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)所述的直流變換電路I和直流變換電路Π都采用buck電路形式的電路。
[0008]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)所述的控制器選用飛兆半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的控制器，其型號為FAN9612。
[0009]作為本方案的進(jìn)一步優(yōu)化，本實用新型一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)所述的功率因數(shù)校正芯片選用德州儀器有限公司生產(chǎn)的功率因數(shù)校正芯片，其型號為UC3854DWTR。
[0010]本實用新型一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)的有益效果為:
[ΟΟ?] a.實現(xiàn)電能的無線傳輸；
[0012]b.能量傳輸效率高；
[0013]c.充電平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0015]在圖1中，本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)，更具體地說涉及一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，包括交流電源、功率因數(shù)校正電路、控制器、直流變換電路1、逆變電路、原線圈、副線圈、整流電路、直流變換電路Π、功率因數(shù)校正芯片和電池，利用電磁波實現(xiàn)電能的傳輸，減少了布線，且能量傳輸效率高，能實現(xiàn)恒功率充電。
[0016]功率因數(shù)校正電路一端與交流電源相連，另一端與直流變換電路I相連，功率因數(shù)校正電路使輸入電流相位與交流電源相位保持一致并將交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出，從而減小電路中諧波，提高了電路的功率因數(shù)值，減小了交流電源對電路的干擾，提高了電能傳輸?shù)陌踩煽啃?。直流變換電路I用于降低功率因數(shù)校正電路的輸出電壓，實現(xiàn)電流輸出的恒流控制。功率因數(shù)校正電路為交錯型功率因數(shù)校正電路，電能導(dǎo)通損耗小，功率因數(shù)高。直流變換電路I和直流變換電路π都采用buck電路形式的電路，該型電路根據(jù)原線圈輸出電壓來降低功率因數(shù)校正電路的輸出電壓，從而控制諧振電流，達(dá)到電流的恒流控制。
[0017]控制器與功率因數(shù)校正電路相連，控制器用于控制功率因數(shù)校正電路的開啟與關(guān)斷。控制器選用飛兆半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的控制器，其型號為FAN9612?？刂破鲗β室驍?shù)校正電路輸出電壓進(jìn)行釆樣，采樣信號經(jīng)內(nèi)部誤差放大器運算后誤差信號進(jìn)入相位管理電路并產(chǎn)生兩路信號，每一路信號分別與鋸齒波信號進(jìn)行比較并產(chǎn)生PWM信號控制功率因數(shù)校正電路的開關(guān)管關(guān)斷，零電流檢測信號控制功率因數(shù)校正電路的開關(guān)管導(dǎo)通，實現(xiàn)交錯變頻負(fù)反饋控制，保證輸出電壓恒定。
[0018]逆變電路一端與直流變換電路I相連，另一端與原線圈相連，原線圈與副線圈相耦合，逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，原線圈將交流電轉(zhuǎn)換為電磁波發(fā)射至副線圈，副線圈將電磁波轉(zhuǎn)換為交流電進(jìn)行傳輸。通過原線圈與副線圈耦合實現(xiàn)電能的傳輸與轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)能量的無線傳輸。
[0019]整流電路一端與副線圈相連，另一端與直流變換電路Π相連，整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，直流變換電路Π用于穩(wěn)定輸出的電壓。功率因數(shù)校正芯片與直流變換電路Π相連，功率因數(shù)校正芯片用于實現(xiàn)恒功率充電控制。電池與直流變換電路Π相連，直流變換電路Π為電池供電。功率因數(shù)校正芯片選用德州儀器有限公司生產(chǎn)的功率因數(shù)校正芯片，其型號為UC3854DWTR。該型功率因數(shù)校正芯片既能采集整流電路的輸出電流，又能采集整流電路的輸出電壓，實現(xiàn)電流和電壓的閉環(huán)反饋控制。功率因數(shù)校正芯片將充電電壓和電流信號釆集并輸送到內(nèi)部乘法器，乘法器的輸出連接內(nèi)部誤差放大器的反相端并與同相端的功率參考信號進(jìn)行比較產(chǎn)生誤差信號，誤差信號再通過內(nèi)部PWM比較器與鋸齒波信號進(jìn)行比較產(chǎn)生PWM波，控制直流變換電路Π中的開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷，實現(xiàn)恒功率閉環(huán)控制。
[0020]當(dāng)然上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，包括交流電源、功率因數(shù)校正電路、控制器、直流變換電路1、逆變電路、原線圈、副線圈、整流電路、直流變換電路Π、功率因數(shù)校正芯片和電池，其特征在于:功率因數(shù)校正電路一端與交流電源相連，另一端與直流變換電路I相連，功率因數(shù)校正電路使輸入電流相位與交流電源相位保持一致并將交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出，直流變換電路I用于降低功率因數(shù)校正電路的輸出電壓，實現(xiàn)電流輸出的恒流控制；控制器與功率因數(shù)校正電路相連，控制器用于控制功率因數(shù)校正電路的開啟與關(guān)斷;逆變電路一端與直流變換電路I相連，另一端與原線圈相連，原線圈與副線圈相耦合，逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，原線圈將交流電轉(zhuǎn)換為電磁波發(fā)射至副線圈，副線圈將電磁波轉(zhuǎn)換為交流電進(jìn)行傳輸;整流電路一端與副線圈相連，另一端與直流變換電路π相連，整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，直流變換電路Π用于穩(wěn)定輸出的電壓;功率因數(shù)校正芯片與直流變換電路Π相連，功率因數(shù)校正芯片用于實現(xiàn)恒功率充電控制；電池與直流變換電路Π相連，直流變換電路π為電池供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述功率因數(shù)校正電路為交錯型功率因數(shù)校正電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述直流變換電路I和直流變換電路Π都采用buck電路形式的電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器選用飛兆半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的控制器，其型號為FAN9612。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述功率因數(shù)校正芯片選用德州儀器有限公司生產(chǎn)的功率因數(shù)校正芯片，其型號為UC3854DWTR。
【專利摘要】本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)，更具體地說涉及一種感應(yīng)耦合式鋰電池?zé)o線充電系統(tǒng)，利用電磁波實現(xiàn)電能的傳輸，減少了布線，且能量傳輸效率高，能實現(xiàn)恒功率充電。功率因數(shù)校正電路使輸入電流相位與交流電源相位保持一致并將交流電轉(zhuǎn)換為直流電輸出，直流變換電路Ⅰ用于降低功率因數(shù)校正電路的輸出電壓，實現(xiàn)電流輸出的恒流控制?？刂破饔糜诳刂乒β室驍?shù)校正電路的開啟與關(guān)斷。逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，原線圈將交流電轉(zhuǎn)換為電磁波發(fā)射至副線圈，副線圈將電磁波轉(zhuǎn)換為交流電進(jìn)行傳輸。整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，直流變換電路Ⅱ用于穩(wěn)定輸出的電壓。功率因數(shù)校正芯片用于實現(xiàn)恒功率充電控制。
【IPC分類】H02J50/20, H02J7/00
【公開號】CN205212564
【申請?zhí)枴緾N201521002205
【發(fā)明人】吳迪
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月1日