CN208596959U - 一种动力电池的无线充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池的无线充电电路，包括，电能接收线圈、整流电路、锂电池调压电路、稳压电路、动力电池；所述电能接收线圈接收来自无线充电发射端的电磁信号，且所述电能接收线圈的输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接锂电池调压电路的输入端，所述锂电池调压电路的输出端连接稳压电路的输入端，所述稳压电路的输出端连接动力电池。本实用新型采用无线充电的方式给动力电池进行充电，相比市面上的有线充电方式，能够避免采用专用的输电线路，也不需要预先电路设计，能够大大降低电缆铺设成本，还可以为外出的电动车提供便捷的充电方式。

Description

一种动力电池的无线充电电路

技术领域

本实用新型涉及一种用于对电池充电的电路，更具体的说，涉及一种动力电池的无线充电电路。

背景技术

现有技术中，电动车的充电式采用有线送电，采用专用的输电线路，需要预先电路设计，为了满足各种动力设备不同的用电需求，需要配置电源适配器，将市电转化成输出电池。这对于电动车在外出情况下需要充电时造成不便，由于需要携带电源适配器，在充电时也造成一定的安全隐患，在实际操作中既存在占用空间，也需要特别看管，以防止充电过程中出现火花而造成火灾。

发明内容

本实用新型的技术目的是克服现有技术中，动力电池在出厂后使用过程中需要配置电源适配器的技术问题；提供一种设置于动力电池上的动力电池的无线充电电路。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种动力电池的无线充电电路，包括，电能接收线圈、整流电路、锂电池调压电路、稳压电路、动力电池；

所述电能接收线圈接收来自无线充电发射端的电磁信号，且所述电能接收线圈的输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接锂电池调压电路的输入端，所述锂电池调压电路的输出端连接稳压电路的输入端，所述稳压电路的输出端连接动力电池；

还包括开关电路、电池温度传感器，所述电池温度传感器的输出端与开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与电能接收线圈连接。

进一步的，所述锂电池调压电路包括调压芯片、第一-第五电阻，第一-第五电容、滑动变阻器、第一稳压管、第二稳压管、电感，所述整流电路的输出端接第一电容的一端、第二电容的一端、第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接调压芯片的输入端、电感的一端，所述调压芯片的电压阈值输入端接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接第二电容的另一端，所述调压芯片的输出端接电感的另一端、稳压管的阳极，所述调压芯片的电压反馈端接滑动变阻器的一端和其滑动端、第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接第一稳压管的阴极、第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接第三电容的一端、第五电阻的一端、第四电容的一端，所述第三电容的另一端接第二稳压管的阴极，所述第五电阻的另一端接第五电容的一端，所述第一电容的另一端、滑动变阻器、第二稳压管的阳极、第五电容的另一端、第四电容的另一端都接地。

进一步的，所述调压芯片选用APW7137型号。

进一步的，所述开关电路包括第六电阻、第七电阻、第一三极管、第二三极管、第一场效应管，所述第六电阻的一端接电池温度传感器，其另一端接第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极接第二三极管的集电极且都接地，所述第二三极管的基极接第一三极管的发射极，所述第二三极管的发射极接第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端接第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极接电能接收线圈，所述第一场效应管的源极接整流电路。

进一步的，所述第一三极管、第二三极管都选用NPN型号的三极管。

进一步的，所述电能接收线圈的两端分别与超级电容的两端连接。

进一步的，所述整流电路包括整流器、第六电容、第七电容、第八电阻、第三稳压管，所述整流器的两个输入端分别于电能接收线圈的两端连接，所述整流器的负极输出端接第六电容的一端、第七电容的一端且都接地，其正极输出端接第八电阻的一端、第三稳压管的阴极，所述第八电阻的另一端接第六电容的另一端，所述第三稳压管的阳极接第七电容的另一端。

进一步的，所述稳压电路包括稳压芯片、多个接地电容、第四稳压管，所述稳压芯片的输入端与接地端之间并联多个接地电容，所述稳压芯片的输出端与接地端之间也并联多个接地电容，所述稳压芯片的输出端还接第四稳压管的阴极，所述第四稳压管的阳极接地。

进一步的，所述稳压电路选用XC6206MR型号。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的动力电池的无线充电电路利用电磁感应原理进行充电；在发送端和接收端各有一个线圈，发送端的线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端的线圈感受发送端的电磁信号从而产生电流提供给负载使用；本实用新型是通过利用电能接收线圈接收来自无线充电发射端的电磁信号，产生电流后，电流进入到整流电路，由整流电路将由电磁信号产生的电流转换成直流电流，然后进入到锂电池调压电路，将电压进行调整到动力电池所需要的电压，然后进入到稳压电路中，为动力电池提供稳定的充电电压。

2、本实用新型采用无线充电的方式给动力电池进行充电，相比市面上的有线充电方式，能够避免采用专用的输电线路，也不需要预先电路设计，能够大大降低电缆铺设成本，还可以为外出的电动车提供便捷的充电方式。

3、本实用新型采用锂电池调压电路将整流后的直流电升到动力电池所需要的电压，且通过滑动变阻器可以调节输出电压，满足不同动力电池的充电需要，其应用范围非常广。

4、本实用新型的开关电路与电池温度传感器的设计，能够实时监测动力电池的温度，并将信号传输给开关电路，当温度过高时，则电池温度传感器输出端电压满足三极管的导通条件，三极管导通，使得场效应管截止，进而使得电能接收线圈的另一端断开，停止供电。

5、本实用新型的整流电路、锂电池调压电路、稳压电路中设置稳压器，使得电流能够稳定的传输，避免电流不稳损坏芯片以及元器件，进而提高芯片以及其他元器件的使用寿命。

6、本实用新型的采用超级电容的设计，利用超级电容储能和充放电的功能，为无线充电电路提供稳定的电压。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

图2是本实用新型的整流电路和开关电路的电路原理图；

图3是本实用新型的锂电池调压电路的电路原理图；

图4是本实用新型的稳压电路的电路原理图；

图5是本实用新型的动力电池的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的一个实施例中，如图1-5所示，一种动力电池的无线充电电路，包括，电能接收线圈1、整流电路2、锂电池调压电路3、稳压电路4、动力电池5。

电能接收线圈1接收来自无线充电发射端的电磁信号，且电能接收线圈1的输出端连接整流电路2的输入端，整流电路2的输出端连接锂电池调压电路3的输入端，锂电池调压电路3的输出端连接稳压电路4的输入端，稳压电路4的输出端连接动力电池5。

工作原理：电能接收线圈接收来自无线充电发射端的电磁信号，产生电流后，电流进入到整流电路，由整流电路将由电磁信号产生的电流转换成直流电流，然后进入到锂电池调压电路，将电压进行调整到动力电池所需要的电压，然后进入到稳压电路中，为动力电池提供稳定的充电电压。

本实用新型还包括开关电路7、电池温度传感器6，电池温度传感器6的输出端与开关电路7的输入端连接，开关电路7的输出端与电能接收线圈1连接。

工作时，电池温度传感器检测动力电池的温度，并将检测信号传输给开关电路，当温度过高时，则开关电路断开，无线充电电路断开，不对动力电池进行工作，能够避免温度过高损坏动力电池。

下面对开关电路进行详细的描述，如图2所示。

图2中，开关电路包括第六电阻R21、第七电阻R22、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一场效应管Q3，第六电阻R21的一端接电池温度传感器J1，其另一端接第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极接第二三极管Q2的集电极且都接地，第二三极管Q2的基极接第一三极管Q1的发射极，第二三极管Q2的发射极接第七电阻R22的一端，第七电阻R22的另一端接第一场效应管Q3的栅极，第一场效应管Q3的漏极接电能接收线圈P1，第一场效应管Q3的源极接整流电路。

本实用新型的另一个实施例中，第一三极管、第二三极管都选用NPN型号的三极管。

工作时，电池温度传感器检测动力电池的温度信息，并将检测信号传输给开关电路，当温度过高时，则电池温度传感器输出端电压满足第一三极管、第二三极管的导通条件，第一三极管、第二三极管都导通，使得第一场效应管截止，即开关电路断开，进而使得电能接收线圈与整流电路之间断开，停止供电，保护动力电池。

下面对整流电路的具体电路结构进行描述。

图2中，整流电路包括整流器DT1、第六电容C2、第七电容C3、第八电阻R1、第三稳压管D1，整流器DT1的两个输入端分别于电能接收线圈P1的两端连接，整流器DT1的负极输出端接第六电容C2的一端、第七电容C3的一端且都接地，其正极输出端接第八电阻R1的一端、第三稳压管D1的阴极，第八电阻R1的另一端接第六电容C2的另一端，第三稳压管D1的阳极接第七电容C3的另一端。

工作时，整流器将电能接收线圈输入的电流转换成直流电并输出出去，采用第三稳压管能够使得流入锂电池调压电路的电流稳定，避免锂电池调压电路中的元器件损坏。

下面对锂电池调压电路的具体电路结构进行描述，如图3所示。

图3中，锂电池调压电路包括调压芯片U1、第一-第五电阻，第一-第五电容、滑动变阻器RP1、第一稳压管D2、第二稳压管D3、电感L1，整流电路的输出端V1接第一电容C4的一端、第二电容C5的一端、第一电阻R75的一端，第一电阻R75的另一端接调压芯片U1的输入端、电感L1的一端，调压芯片U1的电压阈值输入端接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接第二电容C5的另一端，调压芯片U1的输出端接电感L1的另一端、稳压管D2的阳极，调压芯片U1的电压反馈端接滑动变阻器RP1的一端和其滑动端、第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接第一稳压管D2的阴极、第四电阻R5的一端，第四电阻R5的另一端接第三电容C6的一端、第五电阻R4的一端、第四电容C7的一端，第三电容C6的另一端接第二稳压管D3的阴极，第五电阻R4的另一端接第五电容C8的一端，第一电容C4的另一端、滑动变阻器RP1、第二稳压管D3的阳极、第五电容C8的另一端、第四电容C7的另一端都接地。

其中，调压芯片选用APW7137型号。

工作时，调压芯片U1将输入的电压信号进行升压，升压后的电压信号传输给稳压电路，其中，可以通过调节滑动变压器的电阻，来调整调压芯片的电压反馈端，进而调节调压芯片的升压大小，进而实现对输出电压的大小控制，满足不同动力电池的充电需求。

下面对稳压电路的具体电路结构进行描述，如图4所示。

图4中，稳压电路包括稳压芯片U6、多个接地电容(C40-C45)、第四稳压管D4，稳压芯片U6的输入端与接地端之间并联多个接地电容(例如C40-C42)，稳压芯片U6的输出端与接地端之间也并联多个接地电容(例如C43-C45)，稳压芯片U6的输出端还接第四稳压管D4的阴极，第四稳压管D4的阳极接地。

其中，稳压电路选用XC6206MR型号。XC6206P332MR是一款高精度,低功耗,3引脚LDO高电压调整器芯片

工作时，稳压电路能够为动力电池提供稳定的充电电压，保证充电的正常运行。

本实用新型的另一个实施例中，如图1所示，电能接收线圈的两端还分别与超级电容C1的两端连接。当电能接收线圈向整流电路输送电流后，超级电容充电储能，当电能接收线圈断开后，超级电容放电，向整流电路输送电流，延缓断电时间。

本实用新型采用无线充电的方式给动力电池进行充电，相比市面上的有线充电方式，能够避免采用专用的输电线路，也不需要预先电路设计，能够大大降低电缆铺设成本，还可以为外出的电动车提供便捷的充电方式。

本实用新型的整流电路、锂电池调压电路、稳压电路中设置稳压器，使得电流能够稳定的传输，避免电流不稳损坏芯片以及元器件，进而提高芯片以及其他元器件的使用寿命。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (9)

1.一种动力电池的无线充电电路，其特征在于：包括，电能接收线圈、整流电路、锂电池调压电路、稳压电路、动力电池；

所述电能接收线圈接收来自无线充电发射端的电磁信号，且所述电能接收线圈的输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接锂电池调压电路的输入端，所述锂电池调压电路的输出端连接稳压电路的输入端，所述稳压电路的输出端连接动力电池；

还包括开关电路、电池温度传感器，所述电池温度传感器的输出端与开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与电能接收线圈连接。

2.如权利要求1所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述锂电池调压电路包括调压芯片、第一-第五电阻，第一-第五电容、滑动变阻器、第一稳压管、第二稳压管、电感，所述整流电路的输出端接第一电容的一端、第二电容的一端、第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接调压芯片的输入端、电感的一端，所述调压芯片的电压阈值输入端接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接第二电容的另一端，所述调压芯片的输出端接电感的另一端、稳压管的阳极，所述调压芯片的电压反馈端接滑动变阻器的一端和其滑动端、第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接第一稳压管的阴极、第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接第三电容的一端、第五电阻的一端、第四电容的一端，所述第三电容的另一端接第二稳压管的阴极，所述第五电阻的另一端接第五电容的一端，所述第一电容的另一端、滑动变阻器、第二稳压管的阳极、第五电容的另一端、第四电容的另一端都接地。

3.如权利要求2所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述调压芯片选用APW7137型号。

4.如权利要求1所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述开关电路包括第六电阻、第七电阻、第一三极管、第二三极管、第一场效应管，所述第六电阻的一端接电池温度传感器，其另一端接第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极接第二三极管的集电极且都接地，所述第二三极管的基极接第一三极管的发射极，所述第二三极管的发射极接第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端接第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极接电能接收线圈，所述第一场效应管的源极接整流电路。

5.如权利要求4所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述第一三极管、第二三极管都选用NPN型号的三极管。

6.如权利要求1所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述电能接收线圈的两端分别与超级电容的两端连接。

7.如权利要求1所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述整流电路包括整流器、第六电容、第七电容、第八电阻、第三稳压管，所述整流器的两个输入端分别于电能接收线圈的两端连接，所述整流器的负极输出端接第六电容的一端、第七电容的一端且都接地，其正极输出端接第八电阻的一端、第三稳压管的阴极，所述第八电阻的另一端接第六电容的另一端，所述第三稳压管的阳极接第七电容的另一端。

8.如权利要求1所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述稳压电路包括稳压芯片、多个接地电容、第四稳压管，所述稳压芯片的输入端与接地端之间并联多个接地电容，所述稳压芯片的输出端与接地端之间也并联多个接地电容，所述稳压芯片的输出端还接第四稳压管的阴极，所述第四稳压管的阳极接地。

9.如权利要求1所述的动力电池的无线充电电路，其特征在于：所述稳压电路选用XC6206MR型号。