CN107196390B - 一种无线充电装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线充电装置及方法,无线充电装置包括通过变压器与高压线连接的发射电路和置于充电设备内的接收电路和锂电池,充电设备移动至发射电路处进行无线充电;发射电路包括整流稳压模块和输出模块,接收电路包括接收模块和监控模块;整流稳压模块接入220V交流电,将220V交流电整流成直流电传输至输出模块;输出模块接入直流电,将直流电逆变成高频交流电,并生成交变磁场;接收模块接收交变磁场,并感应出高频交流电,将高频交流电传输至监控模块;监控模块对高频交流电进行整流稳压和电压监控,对锂电池进行充电。相对现有技术,本发明实现对机器人进行无线充电,方便对其进行充电;减少充电时间,为续航提供了保障。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域,特别涉及一种无线充电装置及方法。
背景技术
输电线路覆冰导致的故障一直是国内外电力系统的严重灾害之一。目前国内的除冰技术最常用还是人工除冰方法,作业劳动强度大、费用高且危险性大,急需有可以取代人力进行线路除冰的方法和设备,除冰机器人就是在这种需求下应运而生的。而除冰机器人实际投入使用的困难是能量的供给,采用输电线上的高压电直接给机器人充电的方法容易导致机器人本身受到高电压而击毁,人工取下机器人更换电池又太过消耗人力,并且容易引发工作人员触电。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线充电装置及方法,所要解决的技术问题是:采用输电线上的高压电直接给机器人充电的方法容易导致机器人本身受到高电压而击毁,人工取下机器人更换电池又太过消耗人力,并且容易引发工作人员触电。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种无线充电装置,包括通过变压器与高压线连接的发射电路和置于充电设备内的接收电路和锂电池,充电设备移动至发射电路处进行无线充电;
所述发射电路包括整流稳压模块和输出模块,所述接收电路包括接收模块和监控模块;
所述整流稳压模块,其与外部电源连接,用于接入220V交流电,将220V交流电整流成直流电传输至输出模块;
所述输出模块,其与整流稳压模块连接,用于接入直流电,将直流电逆变成高频交流电,并生成交变磁场;
所述接收模块,用于接收交变磁场,并感应出高频交流电,将高频交流电传输至监控模块;
所述监控模块,其与接收模块连接,用于对高频交流电进行整流稳压和电压监控,对锂电池进行充电。
本发明的有益效果是:输出模块、整流稳压模块、接收模块和监控模块协调运作,实现对机器人进行无线充电,在实施无线充电功能时,携带接收模块和监控模块的机器人停靠在输出模块上,输出模块检测到有机器人,方便对其进行充电;本装置可以使得机器人与高压输电线隔离开,采用高压电缆外的220V电压对机器人进行无线充电,从而使得除冰机器人既可以一直在线工作,而且不需要更换电池;能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程。大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述发射电路还包括功率检测模块、控制模块和显示模块;
所述功率检测模块,其与整流稳压模块连接,用于接入检测整流稳压模块的220V交流电的功率,生成功率信号传输至控制模块;
所述控制模块,其与功率检测模块连接,用于根据功率信号获取功率值,当所述功率值等于设定值时,生成断开信号传输至输出模块;还用于将整流稳压模块接入交流电的功率值传输至显示模块;
所述输出模块,其与控制模块连接,还用于根据断开信号停止输出交变磁场;
所述显示模块,其与控制模块连接,用于对控制模块传输的功率值进行显示。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过功率检测模块进行功率检测,可以了解电池的充电量,充满电时,控制模块能够接收功率检测模块传回的数据,并且根据机器人的状态进行控制输出模块是否传输电能;显示模块对接入交流电的功率值进行显示,便于对充入电的功率值进行观测。
进一步,所述控制模块包括主控芯片;
所述主控芯片,其输入端与功率检测模块连接,用于对功率信号进行处理,将整流稳压模块接入交流电的功率值传输至显示模块。
进一步,所述控制模块还包括稳压电路和复位电路;
所述稳压电路,其与主控芯片连接,用于对主控芯片的输入信号进行稳压;
所述复位电路,其与主控芯片连接,用于对主控芯片进行复位。
采用上述进一步方案的有益效果是:稳压电路便于对输入信号进行稳压,保障主控芯片稳定运行,延长使用寿命;复位电路对主控芯片内嵌的控制系统进行复位。
进一步,所述功率检测模块包括电感器L5~L7、电阻R13~R18、电容C9~C11和功率计U4,电感器L5接在电源火线上,电感器L5的两端分别与功率计U4的VIN端和VIP端连接;串联的电阻R13和电阻R14与串联的电容C9和电容C10并联在电感器L5的两端,电阻R13和电阻R14的公共端和电容C9和电容C10的公共端接地;
电感器L7置于电感器L6的一侧,构成第一电压互感器;第一电压互感器的一侧回路的一端与火线连接,另一端经电阻R16与零线连接;第一电压互感器的另一侧回路的一端与功率计U4的V2P端连接,另一端分别经电阻R17和电容C11与功率计U4的V2P端连接,电阻R18与电感器L7并联的一端连接,功率计U4的V2P端接地。
采用上述进一步方案的有益效果是:能够在恶劣天气,或者线路异常时,检测功率异常(电压异常,电流异常),并且也能够在正常工作时检测发射部分整体功率。
进一步,所述整流稳压模块包括整流桥D5、稳压管U1~U2、电感器L2~L3和电容C3~C5,电感器L2置于电感器L3的一侧,电感器L2和电感器L3构成第二电压互感器,第二电压互感器的一回路的两端分别与电源火线和电源零线连接,第二电压互感器的另一回路的两端分别与整流桥D5输入端的第一管脚和输入端第三管脚连接,整流桥D5输出端的第二管脚与电容C3的正极连接,整流桥D5的第四管脚与电容C3的负极连接;稳压管U1的输入端与电容C3的正极连接,电容C3的负极和稳压管U1的接地端接地;电容C4的正极与稳压管U1的输出端连接,并接入15V电压,电容C4的负极接地;稳压管U2的输入端与电容C4的正极,电容C4的负极与稳压管U2的接地端接地;电容C5的正极与稳压管U2的输出端连接,并接入15V电压,电容C5的负极接地。
采用上述进一步方案的有益效果是:整流稳压模块能将220V交流电整流成直流电传输至输出模块,能为输出模块输出稳定的直流电,使得输出模块发射出交变磁场。
进一步,所述输出模块包括二极管D1~D4、电容C1、电容C2、线圈L1、NMOS管Q1、电阻R1~R2、三极管Q2和信号端,二极管D1的负极与二极管D2的负极连接,二极管D1的正极分别与二极管D3的负极和电源火线连接,二极管D3的正极与二极管D4的正极连接;二极管D4的正极接地,二极管D4的负极分别与电源零线和二极管D2的正极连接,二极管D2的负极与线圈L1的一端连接;电容C1的正极与二极管D2的负极连接,电容C1的负极接地,电容C2与线圈L2并联;线圈L2的另一端与NMOS管Q1的源极连接;NMOS管Q1的漏极接地,NMOS管Q1的栅极与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端接入15V电压;NMOS管Q1的栅极与三极管Q2的集电极连接,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极经电阻R2与信号端的第一端连接,信号端的第二端接地。
采用上述进一步方案的有益效果是:将直流电逆变成高频交流电,在通过线圈盘发射出交变磁场,通过交变磁场向接收模块输出电能,能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程;大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
进一步,所述接收模块包括线圈L4、整流桥D6、电容C6和稳压管U3,所述线圈L4的两端分别与所述整流桥D6输入端的第二管脚和第四管脚连接,所述整流桥D6输出端的第一管脚与稳压管U3的输入端连接,其输出端第三管脚与稳压管U3的接地端连接;所述电容C6的正极与稳压管U3的输入端连接,其负极与稳压管U3的接地端连接;所述稳压管U3的接地端接地,其输出端与监控模块连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:接收模块能通过交变磁场接收电能,能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程。大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
进一步,所述监控模块包括二极管D5~D6、三极管Q5~Q8、第一可控精密稳压源TL431、第二可控精密稳压源TL431、电阻R3~电阻R12、电容C7~C8;
电阻R5的一端与二极管D5的正极连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接;电阻R4的一端与二极管D5的正极连接,电阻R4的另一端与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接;电容C7的一端与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接;二极管D5的正极与锂电池的正极连接,锂电池的正极与稳压管U3的输出端连接,二极管D5的负极与三极管Q5的发射极连接,三极管Q5的集电极与二极管D6的正极连接,三极管Q5的基极经电阻R3与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接;电阻R6的一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接;
电阻R7的一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的参考端连接;电容C8的一端与第二可控精密稳压源TL431的阴极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的参考端连接;电阻R8的一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的阴极连接;二极管D6的正极分别与第一可控精密稳压源TL431的阳极和锂电池连接,其负极与三极管Q6的发射极连接;三极管Q6的集电极分别与三极管Q7的集电极和锂电池的负极连接,三极管Q6的基极经电阻R9与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接;电阻R10的一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的阳极连接;第二可控精密稳压源TL431的阳极与三极管Q6的集电极连接;
三极管Q7的基极经电阻R11与锂电池的正极连接,三极管Q7的发射极与三极管Q8的基极连接,三极管Q8的集电极与三极管Q7的基极连接,三极管Q8的发射极接地;电阻R12的一端与三极管Q8的基极连接,另一端与三极管Q8的发射极连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:能够监控接收端的输出电压是否足够提供给锂电池进行供电,并且对锂电池进行充电管理,防止对电池过充过放,大大的提高了电池的寿命。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种无线充电方法,包括以下步骤:
步骤S1.发射电路接入220V交流电,将220V交流电整流成直流电;
步骤S2.将直流电逆变成高频交流电,并生成交变磁场发射至接收电路;
步骤S3.接收电路接收交变磁场,并感应出高频交流电,对高频交流电进行整流稳压和电压监控,对锂电池进行充电。
采用上述进一步方案的有益效果是:实现对机器人进行无线充电,在实施无线充电功能时,本装置可以使得机器人与高压输电线隔离开,采用高压电缆外的220V电压对机器人进行无线充电,从而使得除冰机器人既可以一直在线工作,而且不需要更换电池;能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程。大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
附图说明
图1为本发明一种无线充电装置的模块图;
图2为本发明整流稳压模块、输出模块、功率检测模块和接收模块的电路原理图;
图3为本发明监控模块的电路原理图;
图4为本发明控制模块的电路原理图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、发射电路,101、整流稳压模块,102、输出模块,103、功率检测模块,104、控制模块,105、主控芯片,106、显示模块,107、稳压电路,108、复位电路;
2、接收电路,201、接收模块,202、监控模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1:
如图1所示,一种无线充电装置,包括通过变压器与高压线连接的发射电路1和置于机器人内的接收电路2和锂电池3,充电设备移动至发射电路1处进行无线充电;
所述发射电路1包括整流稳压模块101和输出模块102,所述接收电路2包括接收模块201和监控模块202;
所述整流稳压模块101,其与外部电源连接,用于接入220V交流电,将220V交流电整流成直流电传输至输出模块102;
所述输出模块102,其与整流稳压模块101连接,用于接入直流电,将直流电逆变成高频交流电,并生成交变磁场;其中高频交流电的频率为500KHz-16KHz;
所述接收模块201,用于接收交变磁场,并感应出高频交流电,将高频交流电传输至监控模块202;
所述监控模块202,其与接收模块201连接,用于对高频交流电进行整流稳压和电压监控,对锂电池3进行充电。
上述实施例中,整流稳压模块101、输出模块102、接收模块201和监控模块202协调运作,实现对机器人进行无线充电,在实施无线充电功能时,携带接收模块201和监控模块202的机器人停靠在输出模块上,输出模块102检测到有机器人,方便对其进行充电;本装置可以使得机器人与高压输电线隔离开,采用高压电缆外的220V电压对机器人进行无线充电,从而使得除冰机器人既可以一直在线工作,而且不需要更换电池;能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程。大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图1所示,所述发射电路1还包括功率检测模块103、控制模块104和显示模块106;
所述功率检测模块103,其与整流稳压模块101连接,用于接入检测整流稳压模块101的220V交流电的功率,生成功率信号传输至控制模块104;
所述控制模块104,其与功率检测模块103连接,用于根据功率信号获取功率值,当所述功率值等于设定值时,生成断开信号传输至输出模块102;还用于将整流稳压模块101接入交流电的功率值传输至显示模块106;
所述输出模块102,其与控制模块104连接,还用于根据断开信号停止输出交变磁场;
所述显示模块106,其与控制模块104连接,用于对控制模块104传输的功率值进行显示。
上述实施例中,通过功率检测模块103进行功率检测,可以了解电池的充电量,充满电时,控制模块104能够接收功率检测模块103传回的数据,并且根据机器人的状态进行控制输出模块102是否进行传输电能。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图4所示,所述控制模块104包括主控芯片105;
所述主控芯片105,其输入端与功率检测模块103连接,用于对功率信号进行处理,将整流稳压模块101接入交流电的功率值传输至显示模块106。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图4所示,所述控制模块104还包括稳压电路107和复位电路108;
所述稳压电路107,其与主控芯片105连接,用于对主控芯片105的输入信号进行稳压;
所述复位电路108,其与主控芯片105连接,用于对主控芯片105进行复位。
上述实施例中,稳压电路107便于对输入信号进行稳压,保障主控芯片稳定运行,延长使用寿命;复位电路108对主控芯片内嵌的控制系统进行复位。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图2所示,所述功率检测模块103包括电感器L5~L7、电阻R13~R18、电容C9~C11和功率计U4,电感器L5接在电源火线上,电感器L5的两端分别与功率计U4的VIN端和VIP端连接;串联的电阻R13和电阻R14与串联的电容C9和电容C10并联在电感器L5的两端,电阻R13和电阻R14的公共端和电容C9和电容C10的公共端接地;
电感器L7置于电感器L6的一侧,构成第一电压互感器;第一电压互感器的一侧回路的一端与火线连接,另一端经电阻R16与零线连接;第一电压互感器的另一侧回路的一端与功率计U4的V2P端连接,另一端分别经电阻R17和电容C11与功率计U4的V2P端连接,电阻R18与电感器L7并联的一端连接,功率计U4的V2P端接地。
上述实施例中,功率检测模块103能够在恶劣天气,或者线路异常时,检测时候有功率异常电压异常,电流异常,并且也能够在正常工作时检测发射部分整体功率。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图2所示,所述整流稳压模块101包括整流桥D5、稳压管U1~U2、电感器L2~L3和电容C3~C5,电感器L2置于电感器L3的一侧,电感器L2和电感器L3构成第二电压互感器,第二电压互感器的一回路的两端分别与电源火线和电源零线连接,第二电压互感器的另一回路的两端分别与整流桥D5输入端的第一管脚和输入端第三管脚连接,整流桥D5输出端的第二管脚与电容C3的正极连接,整流桥D5的第四管脚与电容C3的负极连接;稳压管U1的输入端与电容C3的正极连接,电容C3的负极和稳压管U1的接地端接地;电容C4的正极与稳压管U1的输出端连接,并接入15V电压,电容C4的负极接地;稳压管U2的输入端与电容C4的正极,电容C4的负极与稳压管U2的接地端接地;电容C5的正极与稳压管U2的输出端连接,并接入15V电压,电容C5的负极接地。
上述实施例中,整流稳压模块101能将220V交流电整流成直流电传输至输出模块,能为输出模块输出稳定的直流电,使得输出模块发射出交变磁场。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图2所示,所述输出模块102包括二极管D1~D4、电容C1、电容C2、线圈L1、NMOS管Q1、电阻R1~R2、三极管Q2和信号端,二极管D1的负极与二极管D2的负极连接,二极管D1的正极分别与二极管D3的负极和电源火线连接,二极管D3的正极与二极管D4的正极连接;二极管D4的正极接地,二极管D4的负极分别与电源零线和二极管D2的正极连接,二极管D2的负极与线圈L1的一端连接;电容C1的正极与二极管D2的负极连接,电容C1的负极接地,电容C2与线圈L2并联;线圈L2的另一端与NMOS管Q1的源极连接;NMOS管Q1的漏极接地,NMOS管Q1的栅极与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端接入15V电压;NMOS管Q1的栅极与三极管Q2的集电极连接,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极经电阻R2与信号端的第一端连接,信号端的第二端接地。
上述实施例中,将直流电逆变成高频交流电,在通过线圈L1发射出交变磁场,通过交变磁场向接收模块201输出电能,能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程;大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图2所示,所述接收模块201包括线圈L4、整流桥D6、电容C6和稳压管U3,所述线圈L4的两端分别与所述整流桥D6输入端的第二管脚和第四管脚连接,所述整流桥D6输出端的第一管脚与稳压管U3的输入端连接,其输出端第三管脚与稳压管U3的接地端连接;所述电容C6的正极与稳压管U3的输入端连接,其负极与稳压管U3的接地端连接;所述稳压管U3的接地端接地,其输出端与监控模块202连接。
上述实施例中,接收模块201能通过交变磁场接收电能,能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程。大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
可选的,作为本发明的一个实施例:如图3所示,所述监控模块202包括二极管D5~D6、三极管Q5~Q8、第一可控精密稳压源TL431、第二可控精密稳压源TL431、电阻R3~电阻R12、电容C7~C8;
电阻R5的一端与二极管D5的正极连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接;电阻R4的一端与二极管D5的正极连接,电阻R4的另一端与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接;电容C7的一端与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接;二极管D5的正极与锂电池的正极连接,锂电池的正极与稳压管U3的输出端连接,二极管D5的负极与三极管Q5的发射极连接,三极管Q5的集电极与二极管D6的正极连接,三极管Q5的基极经电阻R3与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接;电阻R6的一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接;
电阻R7的一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的参考端连接;电容C8的一端与第二可控精密稳压源TL431的阴极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的参考端连接;电阻R8的一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的阴极连接;二极管D6的正极分别与第一可控精密稳压源TL431的阳极和锂电池连接,其负极与三极管Q6的发射极连接;三极管Q6的集电极分别与三极管Q7的集电极和锂电池的负极连接,三极管Q6的基极经电阻R9与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接;电阻R10的一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的阳极连接;第二可控精密稳压源TL431的阳极与三极管Q6的集电极连接;
三极管Q7的基极经电阻R11与锂电池的正极连接,三极管Q7的发射极与三极管Q8的基极连接,三极管Q8的集电极与三极管Q7的基极连接,三极管Q8的发射极接地;电阻R12的一端与三极管Q8的基极连接,另一端与三极管Q8的发射极连接。
上述实施例中,监控模块202能够监控接收模块201的输出电压是否足够提供给锂电池进行供电,并且对锂电池进行充电管理,防止对电池过充过放,大大的提高了电池的寿命。
实施例2:
一种无线充电方法,包括以下步骤:
步骤S1.发射电路1接入220V交流电,将220V交流电整流成直流电;
步骤S2.将直流电逆变成高频交流电,并生成交变磁场发射至接收电路2;
步骤S3.接收电路2接收交变磁场,并感应出高频交流电,对高频交流电进行整流稳压和电压监控,对锂电池3进行充电。
上述实施例中,实现对机器人进行无线充电,在实施无线充电功能时,本装置可以使得机器人与高压输电线隔离开,采用高压电缆外的220V电压对机器人进行无线充电,从而使得除冰机器人既可以一直在线工作,而且不需要更换电池;能够突破现有在除冰机器人上的供电问题,不需要人为的对机器人从电线上进行卸下,充电等待,充电完成后再装上这些过程。大大的提高了机器人工作的效率,也能够降低工作人员的劳动强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无线充电装置,其特征在于:包括通过变压器与高压线连接的发射电路(1)和置于充电设备内的接收电路(2)和锂电池(3),充电设备移动至发射电路(1)处进行无线充电;
所述发射电路(1)包括整流稳压模块(101)和输出模块(102),所述接收电路(2)包括接收模块(201)和监控模块(202);
所述整流稳压模块(101),其与外部电源连接,用于接入220V交流电,将220V交流电整流成直流电传输至输出模块(102);
所述输出模块(102),其与整流稳压模块(101)连接,用于接入直流电,将直流电逆变成高频交流电,并生成交变磁场;
所述接收模块(201),用于接收交变磁场,并感应出高频交流电,将高频交流电传输至监控模块(202);
所述监控模块(202),其与接收模块(201)连接,用于对高频交流电进行整流稳压和电压监控,对锂电池(3)进行充电;
所述接收模块(201)包括线圈L4、整流桥D6、电容C6和稳压管U3,所述线圈L4的两端分别与所述整流桥D6输入端的第二管脚和第四管脚连接,所述整流桥D6输出端的第一管脚与稳压管U3的输入端连接,其输出端第三管脚与稳压管U3的接地端连接;所述电容C6的正极与稳压管U3的输入端连接,其负极与稳压管U3的接地端连接;所述稳压管U3的接地端接地,其输出端与监控模块(202)连接;
所述监控模块(202)包括二极管D5~D6、三极管Q5~Q8、第一可控精密稳压源TL431、第二可控精密稳压源TL431、电阻R3~电阻R12、电容C7~C8;
电阻R5的一端与二极管D5的正极连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接;电阻R4的一端与二极管D5的正极连接,电阻R4的另一端与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接;电容C7的一端与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接;二极管D5的正极与锂电池的正极连接,锂电池的正极与稳压管U3的输出端连接,二极管D5的负极与三极管Q5的发射极连接,三极管Q5的集电极与二极管D6的正极连接,三极管Q5的基极经电阻R3与第一可控精密稳压源TL431的阴极连接;电阻R6的一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接,另一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接;
电阻R7的一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的参考端连接;电容C8的一端与第二可控精密稳压源TL431的阴极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的参考端连接;电阻R8的一端与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的阴极连接;二极管D6的正极分别与第一可控精密稳压源TL431的阳极和锂电池连接,其负极与三极管Q6的发射极连接;三极管Q6的集电极分别与三极管Q7的集电极和锂电池的负极连接,三极管Q6的基极经电阻R9与第一可控精密稳压源TL431的阳极连接;电阻R10的一端与第一可控精密稳压源TL431的参考端连接,另一端与第二可控精密稳压源TL431的阳极连接;第二可控精密稳压源TL431的阳极与三极管Q6的集电极连接;
三极管Q7的基极经电阻R11与锂电池的正极连接,三极管Q7的发射极与三极管Q8的基极连接,三极管Q8的集电极与三极管Q7的基极连接,三极管Q8的发射极接地;电阻R12的一端与三极管Q8的基极连接,另一端与三极管Q8的发射极连接。
2.根据权利要求1所述一种无线充电装置,其特征在于:所述发射电路(1)还包括功率检测模块(103)、控制模块(104)和显示模块(106);
所述功率检测模块(103),其与整流稳压模块(101)连接,用于接入检测整流稳压模块(101)的220V交流电的功率,生成功率信号传输至控制模块(104);
所述控制模块(104),其与功率检测模块(103)连接,用于根据功率信号获取功率值,当所述功率值等于设定值时,生成断开信号传输至输出模块(102);还用于将整流稳压模块(101)接入交流电的功率值传输至显示模块(106);
所述输出模块(102),其与控制模块(104)连接,还用于根据断开信号停止输出交变磁场;
所述显示模块(106),其与控制模块(104)连接,用于对控制模块(104)传输的功率值进行显示。
3.根据权利要求2所述一种无线充电装置,其特征在于:所述控制模块(104)包括主控芯片(105);
所述主控芯片(105),其输入端与功率检测模块(103)连接,用于对功率信号进行处理,将整流稳压模块(101)接入交流电的功率值传输至显示模块(106)。
4.根据权利要求3所述一种无线充电装置,其特征在于:所述控制模块(104)还包括稳压电路(107)和复位电路(108);
所述稳压电路(107),其与主控芯片(105)连接,用于对主控芯片(105)的输入信号进行稳压;
所述复位电路(108),其与主控芯片(105)连接,用于对主控芯片(105)进行复位。
5.根据权利要求2所述一种无线充电装置,其特征在于:所述功率检测模块(103)包括电感器L5~L7、电阻R13~R18、电容C9~C11和功率计U4,电感器L5接在电源火线上,电感器L5的两端分别与功率计U4的VIN端和VIP端连接;串联的电阻R13和电阻R14与串联的电容C9和电容C10并联在电感器L5的两端,电阻R13和电阻R14的公共端和电容C9和电容C10的公共端接地;
电感器L7置于电感器L6的一侧,构成第一电压互感器;第一电压互感器的一侧回路的一端与火线连接,另一端经电阻R16与零线连接;第一电压互感器的另一侧回路的一端与功率计U4的V2P端连接,另一端分别经电阻R17和电容C11与功率计U4的V2P端连接,电阻R18与电感器L7并联的一端连接,功率计U4的V2P端接地。
6.根据权利要求1所述一种无线充电装置,其特征在于:所述整流稳压模块(101)包括整流桥D5、稳压管U1~U2、电感器L2~L3和电容C3~C5,电感器L2置于电感器L3的一侧,电感器L2和电感器L3构成第二电压互感器,第二电压互感器的一回路的两端分别与电源火线和电源零线连接,第二电压互感器的另一回路的两端分别与整流桥D5输入端的第一管脚和输入端第三管脚连接,整流桥D5输出端的第二管脚与电容C3的正极连接,整流桥D5的第四管脚与电容C3的负极连接;稳压管U1的输入端与电容C3的正极连接,电容C3的负极和稳压管U1的接地端接地;电容C4的正极与稳压管U1的输出端连接,并接入15V电压,电容C4的负极接地;稳压管U2的输入端与电容C4的正极,电容C4的负极与稳压管U2的接地端接地;电容C5的正极与稳压管U2的输出端连接,并接入15V电压,电容C5的负极接地。
7.根据权利要求6所述一种无线充电装置,其特征在于:所述输出模块(102)包括二极管D1~D4、电容C1、电容C2、线圈L1、NMOS管Q1、电阻R1~R2、三极管Q2和信号端,二极管D1的负极与二极管D2的负极连接,二极管D1的正极分别与二极管D3的负极和电源火线连接,二极管D3的正极与二极管D4的正极连接;二极管D4的正极接地,二极管D4的负极分别与电源零线和二极管D2的正极连接,二极管D2的负极与线圈L1的一端连接;电容C1的正极与二极管D2的负极连接,电容C1的负极接地,电容C2与线圈L2并联;线圈L2的另一端与NMOS管Q1的源极连接;NMOS管Q1的漏极接地,NMOS管Q1的栅极与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端接入15V电压;NMOS管Q1的栅极与三极管Q2的集电极连接,三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极经电阻R2与信号端的第一端连接,信号端的第二端接地。
8.一种根据权利要求1所述无线充电装置的无线充电方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1.所述发射电路(1)接入220V交流电,将220V交流电整流成直流电;
步骤S2.将直流电逆变成高频交流电,并生成交变磁场发射至接收电路;
步骤S3.所述接收电路(2)接收交变磁场,并感应出高频交流电,对高频交流电进行整流稳压和电压监控,对所述锂电池(3)进行充电。
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