CN216390606U - 一种带有无线通信装置的无线电能传输*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有无线通信装置的无线电能传输***，包括发射端和接收端，发射端包括全桥逆变电路、第一控制电路、第一无线收发电路、驱动电路、发射线圈与第一补偿电路；接收端包括接收线圈、第二补偿电路、第二控制电路、全桥整流电路、第二无线收发电路；所述第一无线收发电路和第二无线收发电路之间通过透传的方式进行信息传输。本实用新型通过通信实现对接收端信号的接收与识别，在连接了不同的接收设备后，根据接收设备的信息进行恒流恒压等多阶段控制，从而有利于***实现恒压恒流供电。

Description

一种带有无线通信装置的无线电能传输***

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输技术领域，特别涉及一种带有无线通信装置的无线电能传输***。

背景技术

无线电能传输是以电磁场为媒介实现电能的传递，与传统接触式电能传输相比，无线电能传输使用方便安全、无火花及触电危险、无积尘和接触损耗、无机械磨损和相应的维护问题，可适应多种恶劣环境和天气。应用于电池充电***中的无线充电装置便于实现无人自动充电和移动式充电。无线电能传输***中数据的传输也需要采用无线通信方式，现有的技术中很多都是采用蓝牙技术进行数据传输，这种传输方式根据蓝牙协议进行数据传送，传输一帧数据时的有效数据较小，或者同样的有效数据所需的时间较长，比较适合两级***，前级实现无线电能传输，次级再进行DC/DC变换。此种方式***比较复杂，效率不高成本较高。本实用新型所针对的是采用单级控制的无线电能传输***，实现对电池恒压恒流充电，因此对数据传输提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种带有无线通信装置的无线电能传输***，其优点是其中的无线通信装置适用于单级控制的无线电能传输***，有利于实现恒压恒流供电。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种带有无线通信装置的无线电能传输***，包括发射端和接收端，发射端包括全桥逆变电路、第一控制电路、第一无线收发电路、驱动电路、发射线圈与第一补偿电路，全桥逆变电路将外部输入的直流电能转换为高频交变电能输出至发射线圈，发射线圈将交变电能转换为交变磁能发射出去，第一控制电路采集全桥逆变电路输入端的直流电压和发射线圈的电流，驱动电路的输入端与第一控制电路连接，驱动电路的输出端与全桥逆变电路，驱动电路受第一控制电路控制向全桥逆变电路输出驱动信号，第一无线收发电路与第一控制电路连接；

接收端包括接收线圈、第二补偿电路、第二控制电路、全桥整流电路、第二无线收发电路，全桥整流电路将接收线圈接收到的交变磁能转换来的交变电能转换为直流电能进行输出，第二控制电路采集全桥整流电路输出端的电压信号和电路信号，第二无线收发电路与第二控制电路连接；

所述第一无线收发电路和第二无线收发电路之间通过透传的方式进行信息传输。

本实用新型进一步设置为，第一补偿电路与发射线圈之间、第二补偿电路与接收线圈之间均采用串联补偿方式进行连接，第一补偿电路与第二补偿电路均为补偿电容。

本实用新型进一步设置为，所述全桥逆变电路包括四个功率MOSFET管，四个功率MOSFET管组成桥式电路。

本实用新型进一步设置为，所述全桥整流电路包括四个高频二极管，四个高频二极管组成桥式电路。

本实用新型进一步设置为，所述第一无线收发电路和第二无线收发电路均以NRF24L01芯片为主控芯片。

本实用新型进一步设置为，所述第一控制电路以DSP芯片TMS32F28035作为主控芯片，所述第二控制电路以单片机芯片STM32F103C8T6作为主控芯片。

综上所述，本实用新型的有益效果有：

1．本实用新型通过磁能空间传输方式实现能量的传输，发射端将直流电能转换为高频交变磁能发射出去，接收端将交变磁能转换为直流电能为电池充电，实现电能的非接触式传输；

2．本实用新型中的第一无线收发器和第二无线收发器都是采用了透传的方式进行无线通信，具体使用NRF24L01芯片作为主控芯片进行搭建，解决了红外、超声波等通信方式对使用环境的依赖，为信号实时无线传输提供了可靠的通道，通过通信实现对接收端信号的接收与识别，在连接了不同的接收设备后，根据接收设备的信息进行恒流恒压等多阶段控制，从而有利于***实现恒压恒流供电。

附图说明

图1是本实用新型的***框图；

图2是本实用新型实施例中发射端的拓扑电路图；

图3是本实用新型实施例中接收端的拓扑电路图；

图4是本实用新型实施例中第一无线收发电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例：参考图1-4，一种带有无线通信装置的无线电能传输***，包括发射端和接收端，发射端包括全桥逆变电路、第一控制电路、第一无线收发电路、驱动电路、发射线圈与第一补偿电路，全桥逆变电路将外部输入的直流电能转换为高频交变电能输出至发射线圈，发射线圈将交变电能转换为交变磁能发射出去，第一控制电路采集全桥逆变电路输入端的直流电压和发射线圈的电流，驱动电路的输入端与第一控制电路连接，驱动电路的输出端与全桥逆变电路，驱动电路受第一控制电路控制向全桥逆变电路输出驱动信号，第一无线收发电路与第一控制电路连接。

全桥逆变电路包括四个功率MOSFET管，四个功率MOSFET管组成桥式电路，发射端的拓扑电路图如图2所示。第一控制电路以DSP芯片TMS32F28035作为主控芯片进行搭建。

第一控制电路内部运算后输出思路PWM驱动信号，经驱动电路放大后连接至全桥逆变电路，驱动四个功率MOSFET管的通断，实现将直流电能转换为高频交变电能，再通过发射线圈与第一补偿电路转换为高频交变磁能发射出去，本实施例中，第一补偿电路为与发射线圈串联的补偿电容。

接收端包括接收线圈、第二补偿电路、第二控制电路、全桥整流电路、第二无线收发电路，全桥整流电路将接收线圈接收到的交变磁能转换来的交变电能转换为直流电能进行输出，第二控制电路采集全桥整流电路输出端的电压信号和电路信号，第二无线收发电路与第二控制电路连接。

所述全桥整流电路包括四个高频二极管，四个高频二极管组成桥式电路，接收端的拓扑电路图如图3所示。第二控制电路以单片机芯片STM32F103C8T6作为主控芯片进行搭建。

接收线圈与第二补偿电路将接收到的高频交变磁能转换为高频交变电能，再连接到全桥整流电路转换为直流电能输出，输出电能或用于给电池充电，或用于其他。第二补偿网络为与接收线圈串联的补偿电容。接收端的第二控制电路采集输出电压电流信号，并通过第二无线收发器将信号发送给发射端。

第一无线收发电路和第二无线收发电路之间通过透传的方式进行信息传输。具体的，如图4所示，第一无线收发电路和第二无线收发电路均以NRF24L01芯片为主控芯片，搭建***电路，实现信号的透传，实时性高。

本实用新型中的无线电能传输***，可以实现一台发射端对多台接收端进行供电控制，当一台接收端靠近发射端后，需要跟发射端进行信息确认，包括设备机型、充电电压、充电电流等信息。发射端并按照接收端的充电电压、充电电流等信息进行恒流恒压等多阶段控制。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带有无线通信装置的无线电能传输***，其特征在于，包括发射端和接收端，发射端包括全桥逆变电路、第一控制电路、第一无线收发电路、驱动电路、发射线圈与第一补偿电路，全桥逆变电路将外部输入的直流电能转换为高频交变电能输出至发射线圈，发射线圈将交变电能转换为交变磁能发射出去，第一控制电路采集全桥逆变电路输入端的直流电压和发射线圈的电流，驱动电路的输入端与第一控制电路连接，驱动电路的输出端与全桥逆变电路，驱动电路受第一控制电路控制向全桥逆变电路输出驱动信号，第一无线收发电路与第一控制电路连接；

接收端包括接收线圈、第二补偿电路、第二控制电路、全桥整流电路、第二无线收发电路，全桥整流电路将接收线圈接收到的交变磁能转换来的交变电能转换为直流电能进行输出，第二控制电路采集全桥整流电路输出端的电压信号和电路信号，第二无线收发电路与第二控制电路连接；

所述第一无线收发电路和第二无线收发电路之间通过透传的方式进行信息传输。

2.根据权利要求1所述的带有无线通信装置的无线电能传输***，其特征在于，第一补偿电路与发射线圈之间、第二补偿电路与接收线圈之间均采用串联补偿方式进行连接，第一补偿电路与第二补偿电路均为补偿电容。

3.根据权利要求1所述的带有无线通信装置的无线电能传输***，其特征在于，所述全桥逆变电路包括四个功率MOSFET管，四个功率MOSFET管组成桥式电路。

4.根据权利要求1所述的带有无线通信装置的无线电能传输***，其特征在于，所述全桥整流电路包括四个高频二极管，四个高频二极管组成桥式电路。

5.根据权利要求1所述的带有无线通信装置的无线电能传输***，其特征在于，所述第一无线收发电路和第二无线收发电路均以NRF24L01芯片为主控芯片。

6.根据权利要求1所述的带有无线通信装置的无线电能传输***，其特征在于，所述第一控制电路以DSP芯片TMS32F28035作为主控芯片，所述第二控制电路以单片机芯片STM32F103C8T6作为主控芯片。

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