RU2695103C1 - Self-contained portable device for inductive charging of accumulator battery - Google Patents

Self-contained portable device for inductive charging of accumulator battery Download PDF

Info

Publication number
RU2695103C1
RU2695103C1 RU2018136591A RU2018136591A RU2695103C1 RU 2695103 C1 RU2695103 C1 RU 2695103C1 RU 2018136591 A RU2018136591 A RU 2018136591A RU 2018136591 A RU2018136591 A RU 2018136591A RU 2695103 C1 RU2695103 C1 RU 2695103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
converter
battery
charging
primary coil
charging device
Prior art date
Application number
RU2018136591A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Владимирович Земсков
Павел Юрьевич Карпунин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва"
Priority to RU2018136591A priority Critical patent/RU2695103C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2695103C1 publication Critical patent/RU2695103C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: self-contained portable inductive battery charging device consists of two units. First unit includes an input connected to a charging device which is connected to a battery which is connected to a DC-DC converter which is connected to the output, and the control microcontroller is connected to a charging device, a battery, a DC-DC converter and a charge indicator. In the second unit, the switch is connected to a DC-AC converter, an AC-DC converter, a primary coil, a control microcontroller which is connected to the synchronizing element. Current / voltage sensor is connected to the primary coil and the control microcontroller. DC-AC converter is connected to the output of the first unit, the AC-DC converter is connected to the input of the first unit.
EFFECT: high mobility of a power supply using the principle of wireless inductive charging, providing its autonomous operation without connection to a power supply network, as well as wider range of charging capabilities of this type of charging device.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам поддержания в рабочем состоянии вторичных элементов, и может быть использовано для заряда аккумуляторных батарей (АКБ), обеспечивающих автономное электропитание различных технических устройств и систем, преимущественно, мобильных и портативных, к которым предъявляются повышенные требования по надежности функционирования и эффективности применения в сложных условиях эксплуатации.The invention relates to electrical engineering, in particular to devices for maintaining the secondary cells in working condition, and can be used to charge rechargeable batteries (batteries), providing independent power supply to various technical devices and systems, mainly mobile and portable, which are subject to increased reliability requirements functioning and effective use in difficult operating conditions.

Общемировая тенденция – внедрение в электрические устройства блоков для беспроводной подзарядки АКБ. С учетом роста энергопотребления устройств и невозможности кардинально увеличить объем их АКБ, остро встает вопрос о необходимости наличия портативных устройств подзарядки. При этом развитие технологий беспроводной передачи энергии и наличие их в различных электрических устройствах, открывает широкие возможности для внедрения ее в переносные зарядные устройства (Режим доступа: https://www.wirelesspowerconsortium.com/, дата доступа 27.08.2018).The global trend is the introduction of units for wireless battery charging into electrical devices. Given the increase in power consumption of devices and the inability to drastically increase the volume of their battery, there is an urgent need to have portable charging devices. At the same time, the development of wireless energy transfer technologies and their availability in various electrical devices opens up wide opportunities for its introduction into portable charging devices (Access Mode: https://www.wirelesspowerconsortium.com/, access date 08/27/2018).

Из уровня техники известны различные аналоги предлагаемого устройства. Так, известно устройство, позволяющее осуществлять подзарядку портативных компьютеров и электронных устройств. Беспроводная система электропитания для индуктивной передачи энергии на съемное удаленное устройство содержит: индуктивное электропитание для генерации электромагнитного поля; подставку для подзарядки, перемещаемую между первым положением для поддержки удаленного устройства в первой ориентации на первой поверхности передачи энергии и вторым положением для поддержки удаленного устройства во второй ориентации на второй поверхности передачи энергии, причем каждая из указанных поверхностей передачи энергии поддерживает указанное удаленное устройство в пределах указанного электромагнитного поля; и первый первичный элемент, расположенный на или в пределах указанной подставки для подзарядки, причем указанный первичный элемент соединен с указанным индуктивным электропитанием, чтобы генерировать указанное электромагнитное поле, указанный первичный элемент установлен так, чтобы индуктивно соединяться с удаленным устройством, когда оно установлено в указанной первой ориентации или указанной второй ориентации (RU 2493579, МПК G06F 1/26, опубл. 20.09.2013).The prior art various analogs of the proposed device. Thus, a device is known that allows charging of laptop computers and electronic devices. A wireless power system for inductively transferring energy to a removable remote device comprises: inductive power supply for generating an electromagnetic field; stand for recharging, moving between the first position to support the remote device in the first orientation on the first energy transfer surface and the second position to support the remote device in the second orientation on the second energy transfer surface, each of these energy transfer surfaces supporting the specified remote device within the specified electromagnetic field; and a first primary element located on or within said stand for recharging, wherein said primary element is connected to said inductive power supply to generate said electromagnetic field, said primary element is installed so as to inductively connect to a remote device when it is installed in said first orientation or specified second orientation (RU 2493579, IPC G06F 1/26, publ. 09/20/2013).

К основным недостаткам известного прибора можно отнести низкую передаваемую мощность, обеспечение неподвижности съемного устройства в процессе зарядки, отсутствие мобильности базового устройства, громоздкость и сложность конструкции, а также высокую цену изделия.The main disadvantages of the known device include low transmitted power, ensuring the immobility of the removable device during charging, the lack of mobility of the base device, the bulkiness and complexity of the design, as well as the high price of the product.

Известна универсальная портативная система аккумулирования электроэнергии и электроснабжения, имеющая средства для зарядки переменного тока, зарядки постоянного тока, разрядки переменного тока и разрядки постоянного тока и управляющие средства для управления только одним из средств для зарядки и разрядки переменного тока и постоянного тока, или двух или более средств для одновременной зарядки и разрядки переменным током и постоянным током, преобразователь, по меньшей мере, с одним аккумуляторным модулем, электрически соединенным с преобразователем. В портативной системе аккумулирования электроэнергии и электроснабжения n преобразователь контролируется, чтобы шунтироваться, когда электроэнергия переменного тока доступна из сетевого источника электроснабжения переменного тока, соединенного с преобразователем, обеспечивать электроэнергию постоянного тока к аккумуляторным модулям при верхнем напряжении (VH) для зарядки аккумуляторных модулей, останавливать обеспечение электроэнергии постоянного тока для подзарядки аккумуляторных модулей, когда (V)≥(VH'), где VH' – напряжение, предохраняющее преобразователь от зарядки, в то время как он подзаряжает аккумуляторные модули, и останавливать обеспечение электроэнергии переменного тока к устройствам, когда (V)≥(VH”), где VH” – напряжение, предохраняющее преобразователь от повреждения входом высокого напряжения постоянного тока, и разрешать разрядку аккумуляторных модулей до тех пор, пока напряжение (V) аккумуляторных модулей не достигнет состояния (V)<(VL), где VL – нижний предел напряжения преобразователя, и разрешать дополнительную разрядку аккумуляторных модулей, когда напряжение возвращается к состоянию (V)>(VL), где VL находится в нормальном рабочем диапазоне напряжения преобразователя, как только возникло состоянием (V)<(VL) в более ранней разрядке (RU 2444105, МПК H02J 7/00, опубл. 27.02.2012).Known universal portable power storage and power supply system having means for charging alternating current, charging direct current, discharging alternating current and discharging direct current and controlling means for controlling only one of the means for charging and discharging alternating current and direct current, or two or more Means for simultaneous charging and discharging by alternating current and direct current, a converter with at least one battery module electrically connected to the transformer. In a portable power storage and power supply system, the n converter is controlled to bypass when ac power is available from a mains AC power source connected to the inverter, to provide dc power to battery modules at high voltage (V H ) to charge battery modules, to stop providing DC electricity to recharge the battery modules when (V) ≥ (V H '), where V H ' is the voltage, pr protecting the converter from charging while it is charging the battery modules, and stopping the supply of AC power to the devices when (V) ≥ (V H ”), where V H ” is the voltage protecting the converter from damage by high voltage DC input and permit discharge of the battery modules, as long as the voltage (V) of the battery modules reaches a state (V) <(V L) , where V L - lower voltage limit of the inverter, and allow further discharging of the battery modules, hen the voltage returns to a state (V)> (V L) , where V L is in the normal operating voltage range of the converter, once the state has arisen (V) <(V L) in an earlier discharge (RU 2444105, IPC H02J 7/00 , publ. February 27, 2012).

Основным преимуществом известной системы является возможность использования ее в качестве источника постоянного и переменного тока для электропитания и подзарядки электронных устройств. В качестве общего недостатка можно указать отсутствие возможности обеспечения адаптивного управления элементами системы электропитания постоянного тока, а также большие габариты и отсутствие мобильности данной системы.The main advantage of the known system is the possibility of using it as a source of direct and alternating current for power supply and charging of electronic devices. As a common drawback, you can indicate the lack of the ability to provide adaptive control of the elements of the DC power supply system, as well as large dimensions and lack of mobility of this system.

Наиболее близким к заявленному изобретению является система индуктивной зарядки АКБ портативного устройства, в котором в известное устройство, состоящее из зарядной платформы, содержащей блок электропитания, преобразователь тока/напряжения, первичную катушку, датчик тока/напряжения и контроллер зарядной платформы, который своими первым и вторым портами соединен, соответственно, с первым портом узла преобразователя тока/напряжения и с первым портом узла датчика тока/напряжения, который своим вторым портом соединен с первым портом узла первичной катушки, который вторым портом соединен со вторым портом узла преобразователя тока/напряжения, который третьим портом соединен со вторым портом узла блока электропитания, который выполнен с возможностью подключения своим первым портом к электросети 220 В, и соединенного с ней беспроводным способом портативного устройства, содержащего вторичную катушку, драйвер, выпрямитель/регулятор напряжения/тока, контроллер заряда, АКБ и индикатор, который своим входом соединен с первым портом узла контроллера заряда, который своими со второго по четвертый портами соединен, соответственно, с узлом АКБ и первым портом узла выпрямителя/регулятора напряжения/тока, со вторым портом узла выпрямителя/регулятора напряжения/тока и со вторым портом узла драйвера, который первым портом соединен со вторым портом узла вторичной катушки, который вторым портом соединен с третьим портом узла выпрямителя/регулятора напряжения/тока, и выполненную с возможностью беспроводной передачи электроэнергии от узла зарядной платформы к узлу портативного устройства по стандарту типа Qi для осуществления индуктивной зарядки узла АКБ, дополнительно в состав его узла зарядной платформы введен сенсорный экран, который своим портом соединен с третьим портом узла контроллера зарядной платформы, при этом, узел сенсорного экрана выполнен с возможностью ввода и отображения буквенной, цифровой, символьной и графической/информации. Узел контроллера зарядной платформы функционирует по программе, обеспечивающей возможность поддержки функций узла сенсорного экрана по вводу и выводу различных видов информации, эмуляции интерактивного интерфейса пользователя системы с визуализацией на узле сенсорного экрана виртуальной клавиатуры и элементов оконного интерфейса и использования их для настройки канала беспроводной передачи электрической энергии между узлами зарядной платформы и портативного устройства путем оптимизации их взаимного позиционирования по критерию минимизации количества ошибок, возникающих в коммуникационном/служебном канале связи между узлами портативного устройства и зарядной платформы, осуществления непрерывного мониторинга беспроводной передачи электричества между узлами зарядной платформы и портативного устройства в процессе выполнения зарядки узла АКБ с выводом на узел сенсорного экрана сообщений/данных, отражающих эффективность беспроводной передачи электричества, управления режимом обслуживания/зарядки узла АКБ, например, путем выбора/установки нормального или ускоренного режима его заряда, а также визуализации состояний узла АКБ, например, степень его заряда и/или значение его электрически параметров (RU 133370, МПК H02J 7/00, опубл. 10.10.2013).The closest to the claimed invention is an inductive battery charging system of a portable device, in which a known device consisting of a charging platform comprising a power supply unit, a current / voltage converter, a primary coil, a current / voltage sensor and a charging platform controller, which with its first and second ports, respectively, connected to the first port of the current / voltage converter node and to the first port of the current / voltage sensor node, which is connected to the first port by its second port the primary coil, which is connected to the second port of the current / voltage converter node, which is connected to the second port of the power supply unit, which is configured to connect its first port to the 220 V electrical network, and connected wirelessly to a second port; secondary coil, driver, rectifier / voltage / current regulator, charge controller, battery and indicator, which is connected to the first port of the charge controller node with its input; The fourth port is connected to the battery node and the first port of the rectifier / voltage / current regulator, respectively, to the second port of the rectifier / voltage / current regulator and to the second port of the driver node, which is connected to the second port of the second port of the secondary coil, which is connected to the third port of the rectifier / voltage / current regulator node by the second port, and is adapted to wirelessly transmit electricity from the charging platform node to the portable device node according to the Qi standard for inductive charging of the battery node, additionally a touch screen is inserted into its charging platform node, which is connected to the third port of the charging platform controller node by its port, while the touch screen node is capable of entering and displaying alphanumeric, symbolic and graphic / information . The charging platform controller's node operates according to a program that provides support for the functions of the touchscreen node for inputting and outputting various types of information, emulating an interactive user interface of the system with visualization of the virtual keyboard and window interface elements on the touchscreen node and using them to set up a wireless power transmission channel between the nodes of the charging platform and the portable device by optimizing their mutual positioning according to the criteria minimizing the number of errors in the communication / service communication channel between the nodes of the portable device and the charging platform, continuous monitoring of wireless transmission of electricity between the charging platform and the portable device while charging the battery node and displaying messages / data reflecting on the touch screen node wireless transmission of electricity, control of the maintenance / charging mode of the battery assembly, for example, by selecting / setting normal or high-speed mode of its charge, as well as visualization of the state of the battery node, for example, the degree of its charge and / or the value of its electrically parameters (RU 133370, IPC H02J 7/00, publ. 10.10.2013)

Блок преобразователя тока/напряжения прототипа выполняет функцию DC-DC преобразователя, используемого в заявленном решении. Блок выпрямителя/регулятора напряжения/тока прототипа выполняет функцию DC-АC преобразователя, используемого в заявленном решении. Блок контроллера заряда платформы прототипа выполняет функции управляющих микроконтроллеров, используемых в заявленном решении.The prototype current / voltage converter unit performs the function of a DC-DC converter used in the claimed solution. The rectifier / voltage / current regulator unit of the prototype performs the function of the DC-AC converter used in the claimed solution. The block of the charge controller of the prototype platform performs the functions of control microcontrollers used in the claimed solution.

Описанные выше блоки в известном решении обеспечивают расширение функциональных возможностей устройства, связанных с повышением эффективности контроля и управления индуктивной зарядкой АКБ. Однако прототип имеет несколько существенных недостатков:The above-described blocks in the well-known solution provide enhanced functionality of the device associated with increasing the efficiency of monitoring and control of inductive battery charging. However, the prototype has several significant drawbacks:

– отсутствие АКБ в аппарате и, как следствие, необходимость наличия стационарной электрической сети 220 В для осуществления подзарядки мобильных/портативных устройств;- the absence of batteries in the device and, as a result, the need for a stationary 220 V electrical network to charge mobile / portable devices;

– отсутствие вариативности в возможности использования разных источников питания, а именно наличие только одного проводного типа питания существенно снижает мобильность устройства и затрудняет его использование на рабочем месте. - lack of variability in the ability to use different power sources, namely the presence of only one wired type of power significantly reduces the mobility of the device and complicates its use in the workplace.

Задачей заявленного изобретения является устранение вышеуказанных недостатков. The objective of the claimed invention is to eliminate the above disadvantages.

Технический результат заключается в увеличении мобильности источника питания, использующего принцип беспроводной индуктивной зарядки, обеспечении его автономной работы без подключения к сети энергоснабжения, а также расширении спектра возможностей для подзарядки данного типа зарядного устройства.The technical result consists in increasing the mobility of the power source using the principle of wireless inductive charging, ensuring its autonomous operation without connecting to the power supply network, as well as expanding the range of possibilities for recharging this type of charger.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что автономное устройство индуктивной зарядки АКБ содержит накопитель энергии – АКБ, а также несколько различных типов разъемов для проводной зарядки, кроме того использован индуктивный метод передачи энергии не только для передачи, но и для получения электрической энергии. The claimed technical result is achieved due to the fact that an autonomous device for inductive charging of a battery contains an energy storage device - a battery, as well as several different types of connectors for wired charging, in addition an inductive method of energy transfer is used not only for transmission, but also for generating electrical energy.

Сущность изобретения заключается в том, что автономное переносное устройство индуктивной зарядки АКБ состоит из двух блоков. Первый блок включает вход, соединенный с зарядным устройством, которое соединено с АКБ, которая соединена с DC-DC преобразователем, который соединен с выходом, а управляющий микроконтроллер соединен с зарядным устройством, АКБ, DC-DC преобразователем и индикатором заряда. Во втором блоке переключатель соединен DC-AC преобразователем, AC-DC преобразователем, первичной катушкой, управляющим микроконтроллером, который соединен с синхронизирующим элементом. Датчик тока/напряжения соединен с первичной катушкой и управляющим микроконтроллером. DC-AC преобразователь соединен с выходом первого блока, AC-DC преобразователь соединен с входом первого блока.The essence of the invention lies in the fact that a stand-alone portable device for inductive charging of the battery consists of two blocks. The first unit includes an input connected to a charger that is connected to a battery, which is connected to a DC-DC converter, which is connected to the output, and a control microcontroller is connected to a charger, battery, DC-DC converter and charge indicator. In the second block, the switch is connected by a DC-AC converter, an AC-DC converter, a primary coil, a control microcontroller, which is connected to a synchronization element. The current / voltage sensor is connected to the primary coil and the control microcontroller. The DC-AC converter is connected to the output of the first unit, the AC-DC converter is connected to the input of the first unit.

На чертеже представлена схема автономного переносного устройства индуктивной зарядки АКБ.The drawing shows a diagram of a stand-alone portable device for inductive battery charging.

Автономное переносное устройство индуктивной зарядки АКБ состоит из двух блоков. A self-contained, portable inductive battery charging unit consists of two units.

Первый блок I включает вход 1, соединенный с зарядным устройством 2, которое соединено с АКБ 3, которая соединена с DC-DC преобразователем 4, который соединен с выходом 5, индикатор заряда 7 и управляющий микроконтроллер 6. Управляющий микроконтроллер 6 соединен с зарядным устройством 2, АКБ 3, DC-DC преобразователем 4, индикатором заряда 7. The first block I includes the input 1 connected to the charger 2, which is connected to the battery 3, which is connected to the DC-DC converter 4, which is connected to the output 5, the charge indicator 7 and the control microcontroller 6. The control microcontroller 6 is connected to the charger 2 , Battery 3, DC-DC converter 4, charge indicator 7.

Второй блок II включает DC-AC преобразователь 8, АC-DC преобразователь 9, переключатель 10, первичную катушку 11, управляющий микроконтроллер 12, датчик напряжения/тока 13, синхронизирующий элемент 14. Переключатель 10 соединен DC-AC преобразователем 8, AC-DC преобразователем 9, первичной катушкой 11, управляющим микроконтроллером 12, который соединен с синхронизирующим элементом 14. Датчик тока/напряжения 13 соединен с первичной катушкой 11 и управляющим микроконтроллером 12. DC-AC преобразователь 8 соединен с выходом 5 первого блока I, AC-DC преобразователь 9 соединен с входом 1 первого блока I. Первичная катушка 11 может быть также использована в качестве приемника внешней энергии.The second block II includes a DC-AC converter 8, an AC-DC converter 9, a switch 10, a primary coil 11, a control microcontroller 12, a voltage / current sensor 13, a synchronizing element 14. A switch 10 is connected by a DC-AC converter 8, an AC-DC converter 9, the primary coil 11, the control microcontroller 12, which is connected to the synchronizing element 14. The current / voltage sensor 13 is connected to the primary coil 11 and the control microcontroller 12. The DC-AC converter 8 is connected to the output 5 of the first block I, AC-DC converter 9 connection It is provided with an input 1 of the first unit I. The primary coil 11 can also be used as a receiver for external energy.

Устройство работает следующим образом. Вход 1 представляет собой разъем для приема электромагнитной (э/м) энергии посредством передачи ее проводным способом от стационарных или мобильных источников питания для последующей зарядки АКБ 3, а также соединен с блоком 9, позволяющим осуществлять преобразование э/м энергии, получаемой беспроводным индуктивным способом с помощью первичной катушки 11, выступающей в данном случае приемником э/м энергии. Зарядное устройство 2 для использования принятой э/м энергии в качестве подзарядки для АКБ 3. АКБ 3 представляет собой накопитель электрической энергии, зачастую, но не обязательно, являющийся литий-ионным аккумулятором. DC-DC преобразователь 4 осуществляет преобразование уровня напряжения до необходимого для подзарядки определенного устройства. После этого энергия поступает на выход 5, представляющим собой ряд выводов для проводной зарядки различных типов мобильных и портативных устройств, а также соединенным с DC-АC преобразователем 8, который осуществляет преобразование энергии постоянного тока в энергию переменного тока для его дальнейшей беспроводной передачи с помощью первичной катушки 11, с целью подзарядки беспроводным индуктивным способом портативных и мобильных устройств, поддерживающих данную технологию. Управляющий контроллер 6 осуществляет управление блоками 2, 3, 4, а также индуктором заряда 7 для индикации зарядка АКБ 3. Блок II позволяет использовать энергию АКБ 3 для передачи ее беспроводным индуктивным способом для подзарядки мобильных и портативных устройств, а также осуществляет прием э/м энергии для подзарядки АКБ 3. Передача э/м энергии реализуется с помощью блоков 8, 10, 11, 12, 14. Постоянное напряжение, пришедшее с блока 5 на блок 8 преобразуется на нем в переменное, а дальше через переключатель 10 поступает на первичную катушку 11, откуда и осуществляется распространение переменного электрического поля в пространство. При приеме э/м энергии, наведенное на блоке 11 ЭДС фиксируется блоком 13, который подает сигнал на управляющий микроконтроллер 12, который передает управляющий сигнал на переключатель 10, который, в свою очередь, распределяет энергию на вход 1 устройства вследствие чего осуществляется зарядка АКБ 3. В случае необходимости передачи управляющий микроконтроллер 12, формирует управляющий сигнал на блок 10, осуществляющий переключение между цепями заряда и разряда. Синхронизирующий элемент 14 позволяет получать данные о наличие вблизи от данного аппарата мобильных и портативных устройств, требующих подзарядки своих АКБ 3. The device works as follows. Input 1 is a connector for receiving electromagnetic (e / m) energy by transmitting it wired from stationary or mobile power sources for subsequent charging of the battery 3, and is also connected to block 9, allowing the conversion of e / m energy received by the wireless inductive method using the primary coil 11, serving in this case, the receiver e / m energy. The charger 2 for using the received e / m energy as a recharge for the battery 3. The battery 3 is an electrical energy storage device, often, but not necessarily, a lithium-ion battery. DC-DC converter 4 converts the voltage level to a specific device needed for recharging. After that, the energy goes to output 5, which is a series of leads for wired charging of various types of mobile and portable devices, as well as connected to DC-AC converter 8, which converts DC energy into AC energy for its further wireless transmission using primary coil 11, in order to recharge the wireless inductive way portable and mobile devices that support this technology. The control controller 6 controls the blocks 2, 3, 4, as well as the inductor of charge 7 to indicate charging of the battery 3. Unit II allows you to use the energy of the battery 3 for transmitting it in a wireless inductive way to charge mobile and portable devices, and also accepts e / m energy for charging the battery 3. The transfer of e / m energy is realized using blocks 8, 10, 11, 12, 14. The constant voltage coming from block 5 to block 8 is converted to alternating voltage on it, and then through switch 10 goes to the primary coil 11, from and about uschestvlyaetsya alternating electric field distribution in the space. When receiving e / m energy, induced on the block 11, the EMF is fixed by block 13, which sends a signal to the control microcontroller 12, which transmits a control signal to the switch 10, which, in turn, distributes energy to the input 1 of the device resulting in charging the battery 3 In the case of the need to transfer the control microcontroller 12, generates a control signal to block 10, switching between the charge and discharge circuits. The synchronizing element 14 allows to obtain data on the presence in the vicinity of this unit of mobile and portable devices that require recharging their batteries 3.

По сравнению с известным предлагаемое позволяет увеличить мобильность источника питания, использующего принцип беспроводной индуктивной зарядки, обеспечивать его автономную работу без подключения к сети энергоснабжения, а также расширить спектр возможностей для подзарядки данного типа зарядного устройства.Compared to the known, the proposed method allows to increase the mobility of a power source using the principle of wireless inductive charging, to ensure its autonomous operation without connecting to the power supply network, as well as to expand the range of possibilities for recharging this type of charger.

Claims (1)

Автономное переносное устройство индуктивной зарядки аккумуляторной батареи, содержащее датчик тока/напряжения, первичную катушку, управляющие микроконтроллеры, DC-DC и DC-AC преобразователи, отличающееся тем, что состоит из двух блоков, первый из которых включает вход, соединенный с зарядным устройством, которое соединено с аккумуляторной батареей, которая соединена с DC-DC преобразователем, который соединен с выходом, а управляющий микроконтроллер соединен с зарядным устройством, аккумуляторной батареей, DC-DC преобразователем и индикатором заряда, второй блок содержит переключатель, соединенный с DC-AC преобразователем, AC-DC преобразователем, первичной катушкой, управляющим микроконтроллером, который соединен с синхронизирующим элементом, а датчик тока/напряжения соединен с первичной катушкой и управляющим микроконтроллером, причем DC-AC преобразователь соединен с выходом первого блока, AC-DC преобразователь соединен с входом первого блока.A self-contained, portable inductive battery charging device containing a current / voltage sensor, a primary coil, control microcontrollers, DC-DC and DC-AC converters, characterized in that it consists of two blocks, the first of which includes an input connected to a charging device connected to a battery, which is connected to a DC-DC converter, which is connected to the output, and the control microcontroller is connected to a charger, battery, DC-DC converter and indicator charge, the second block contains a switch connected to a DC-AC converter, an AC-DC converter, a primary coil, a control microcontroller that is connected to a synchronizing element, and a current / voltage sensor is connected to a primary coil and a control microcontroller, with a DC-AC converter connected with the output of the first block, the AC-DC converter is connected to the input of the first block.
RU2018136591A 2018-10-17 2018-10-17 Self-contained portable device for inductive charging of accumulator battery RU2695103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136591A RU2695103C1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Self-contained portable device for inductive charging of accumulator battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018136591A RU2695103C1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Self-contained portable device for inductive charging of accumulator battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2695103C1 true RU2695103C1 (en) 2019-07-19

Family

ID=67309445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018136591A RU2695103C1 (en) 2018-10-17 2018-10-17 Self-contained portable device for inductive charging of accumulator battery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2695103C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000016594A1 (en) 2020-07-09 2022-01-09 Nazario Vidone SELF-RECHARGING BATTERY

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444105C1 (en) * 2008-05-30 2012-02-27 Чун-Чьех ЧАНГ Universal portable system of power accumulation and power supply
US20130234661A1 (en) * 2010-12-17 2013-09-12 Lg Electronics Inc. Method for transmitting power wirelessly, method for receiving power wirelessly, wireless power transmitting device, and wireless power receiving device
RU2493579C2 (en) * 2007-10-17 2013-09-20 Эксесс Бизнес Груп Интернейшнл Ллс Wireless systems for electrical powering of portable computers and electronic devices
RU133370U1 (en) * 2013-05-20 2013-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации PORTABLE BATTERY INDUCTIVE CHARGING SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493579C2 (en) * 2007-10-17 2013-09-20 Эксесс Бизнес Груп Интернейшнл Ллс Wireless systems for electrical powering of portable computers and electronic devices
RU2444105C1 (en) * 2008-05-30 2012-02-27 Чун-Чьех ЧАНГ Universal portable system of power accumulation and power supply
US20130234661A1 (en) * 2010-12-17 2013-09-12 Lg Electronics Inc. Method for transmitting power wirelessly, method for receiving power wirelessly, wireless power transmitting device, and wireless power receiving device
RU133370U1 (en) * 2013-05-20 2013-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации PORTABLE BATTERY INDUCTIVE CHARGING SYSTEM

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000016594A1 (en) 2020-07-09 2022-01-09 Nazario Vidone SELF-RECHARGING BATTERY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11241975B2 (en) Electric vehicle home microgrid power system
US7960944B2 (en) Power supply that supplies power to and communicates with an electrical appliance
CN104348216B (en) Equipped with the wireless charger and supplementary power devices of accessory power supply
EP3178145B1 (en) Power distribution system
US7701083B2 (en) Portable hybrid applications for AC/DC load sharing
US20220158459A1 (en) Method of controlling charging and discharging of power station equipped with multiple battery packs
JP6005469B2 (en) DC power supply system
JP5220078B2 (en) In-vehicle charging / discharging device
CN118748447A (en) Charging equipment
KR20190101546A (en) Transformer that enables grid-connected solar inverters to be used in stand-alone solar power generation
Ghai et al. DC picogrids: a case for local energy storage for uninterrupted power to DC appliances
EP2653338A2 (en) Charging device, control method of charging device, electric-powered vehicle, energy storage device and power system
RU2695103C1 (en) Self-contained portable device for inductive charging of accumulator battery
JP2002238160A (en) POWER CONDITIONER AND SOLAR POWER GENERATION SYSTEM USING THE POWER CONDITIONER
CN103560539A (en) In-grid and off-grid mixed type direct-current-to-alternating-current system and starting method of inverters thereof
KR20140117185A (en) Wireless charging apparatus having rechargable module, wire and wireless complex charing system
KR20150142216A (en) Auxiliary battery having solar collector with transmitter-receiver wireless charge
CN201378747Y (en) Power adapter capable of self-power supply
KR102364320B1 (en) Monitoring and controlling system for eneregy storage system
CN203851047U (en) Minisize intelligent AC-DC composite power supply for distributed base station
JP2021045042A (en) Power storage system
KR20140078322A (en) Power supply system for portable energy storage battery pack capable of sunlight
AU2017376799B2 (en) System and method for charging electronic devices in a controlled environment
KR102020231B1 (en) Energy level conversion circuit for portable energy storage apparatus
KR20140142060A (en) Lighting and Power Providing System for Blackout Situation and Credit Card Payment System using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201018