矿用电机车无线充电装置的制作方法

本实用新型涉及一种矿用电机车无线充电装置。

背景技术：

传统的矿用电机车充电过程中，需要卸载掉电机车的电池，用整流充电机进行充电，在整个过程中耗费时间长，工作效率低严重影响矿井的连续作业，且会有充电线缆及接头存在漏电、易产生电火花、接触点易磨损等问题，将容易引起瓦斯爆炸事故，产生重大的安全事故，这对于矿井下工作人员的生命安全将是一个巨大的威胁。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种矿用电机车无线充电装置，以其充电安全便捷、节约空间等优点，现已成为电能传输研究领域的一个热点。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种矿用电机车无线充电装置，输入单元接收控制单元Ⅰ的信号，所述的输入单元与控制单元Ⅰ均将信号传输至调制单元，所述的调制单元将信号传输至解调单元，所述的解调单元接收控制单元Ⅱ的信号，所述的解调单元与控制单元Ⅱ将信号传输至输出单元。

进一步的，所述的控制单元Ⅰ的GPIO0端连接场效应管V1的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO1端连接场效应管V4的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO2端连接场效应管V3的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO3端连接场效应管V6的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO4端连接场效应管V5的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO5端连接场效应管V2的栅极G端，

所述的控制单元Ⅰ的GPIO6端连接场效应管Q1的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO7端连接场效应管Q2的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO8端连接场效应管Q3的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO9端连接场效应管Q4的栅极G端，

所述的场效应管V1的漏极D端连接场效应管V3的漏极D端、场效应管V5的漏极D端、场效应管Q1的漏极D端、场效应管Q3的漏极D端与电容C1的一端，所述的场效应管V4的源极S端连接场效应管V6的源极S端、场效应管V2的源极S端、场效应管Q2的源极S端、场效应管Q4的源极S端与电容C1的另一端，

所述的场效应管V4的漏极D端连接场效应管V1的源极S端与A相，所述的场效应管V6的漏极D端连接场效应管V3的源极S端与B相，所述的场效应管V2的漏极D端连接场效应管V5的源极S端与C相，所述的场效应管Q2的漏极D端连接场效应管Q1的源极S端与电感Lm的异名端，所述的场效应管Q4的漏极D端连接场效应管Q3的源极S端、电容C2的一端与电感L1的一端，所述的电感L1的另一端连接电容C2的另一端与电容C3的一端，所述的电容C3的另一端连接电感Lm的同名端，

所述的控制单元Ⅱ的GPIO0端连接场效应管Q5的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO1端连接场效应管Q6的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO2端连接场效应管Q7的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO3端连接场效应管Q8的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO4端连接场效应管Q9栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO5端连接场效应管Q10的栅极G端，

所述的场效应管场效应管Q5的漏极D端连接场效应管Q7的漏极D端、场效应管Q9的漏极D端、场效应管Q10的漏极D端与电容C6的一端，所述的场效应管Q6的源极S端连接场效应管Q8的源极S端、电容C6的另一端、二极管D1的正极、二极管D2的正极、电容C7的一端与电阻R的一端，所述的场效应管Q9的源极S端连接电感L3的一端与二极管D1的负极，所述的场效应管Q10的源极S端连接电感L4的一端与二极管D2的负极，所述的电感L3的另一端连接电感L4的另一端、电容C7的另一端与电阻R的另一端，

所述的场效应管Q5的源极S端连接场效应管Q6的漏极D端与电感L2的一端，所述的场效应管Q7的源极S端连接场效应管Q8的漏极D端、电容C5的一端与电感Lm’的异名端，所述的电感L2的另一端连接电容C4的一端与电容C5的另一端，所述的电容C4的另一端连接电感Lm’的同名端。

进一步的，所述的场效应管V1、场效应管V2、场效应管V3、场效应管V4、场效应管V5、场效应管V6、场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q7、场效应管Q8、场效应管Q9与场效应管Q10均在源极S端与漏极D端之间反接二极管。

有益效果：

与现有产品相比，本装置加入了无线能量传输的环节，当用户给电机车充电式，不用卸掉电池，且充电方便，不会存在漏电，产生电火花，磨损接触点等问题，有效的解决了原始电机车充电时带来的爆炸等安全事故，并且支持输出恒压、恒流和涓流等功能，极大地降低了电池充电过程中带来的损耗，提高电池的使用寿命。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

一种矿用电机车无线充电装置，输入单元接收控制单元Ⅰ的信号，所述的输入单元与控制单元Ⅰ均将信号传输至调制单元，所述的调制单元将信号传输至解调单元，所述的解调单元接收控制单元Ⅱ的信号，所述的解调单元与控制单元Ⅱ将信号传输至输出单元。

进一步的，所述的控制单元Ⅰ为TMS320F28035Ⅰ，所述的控制单元Ⅱ为TMS320F28035Ⅱ，所述的控制单元Ⅰ的GPIO0端连接场效应管V1的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO1端连接场效应管V4的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO2端连接场效应管V3的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO3端连接场效应管V6的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO4端连接场效应管V5的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO5端连接场效应管V2的栅极G端，

所述的控制单元Ⅰ的GPIO6端连接场效应管Q1的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO7端连接场效应管Q2的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO8端连接场效应管Q3的栅极G端，所述的控制单元Ⅰ的GPIO9端连接场效应管Q4的栅极G端，

所述的场效应管V1的漏极D端连接场效应管V3的漏极D端、场效应管V5的漏极D端、场效应管Q1的漏极D端、场效应管Q3的漏极D端与电容C1的一端，所述的场效应管V4的源极S端连接场效应管V6的源极S端、场效应管V2的源极S端、场效应管Q2的源极S端、场效应管Q4的源极S端与电容C1的另一端，

所述的场效应管V4的漏极D端连接场效应管V1的源极S端与A相，所述的场效应管V6的漏极D端连接场效应管V3的源极S端与B相，所述的场效应管V2的漏极D端连接场效应管V5的源极S端与C相，所述的场效应管Q2的漏极D端连接场效应管Q1的源极S端与电感Lm的异名端，所述的场效应管Q4的漏极D端连接场效应管Q3的源极S端、电容C2的一端与电感L1的一端，所述的电感L1的另一端连接电容C2的另一端与电容C3的一端，所述的电容C3的另一端连接电感Lm的同名端，

所述的控制单元Ⅱ的GPIO0端连接场效应管Q5的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO1端连接场效应管Q6的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO2端连接场效应管Q7的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO3端连接场效应管Q8的栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO4端连接场效应管Q9栅极G端，所述的控制单元Ⅱ的GPIO5端连接场效应管Q10的栅极G端，

所述的场效应管场效应管Q5的漏极D端连接场效应管Q7的漏极D端、场效应管Q9的漏极D端、场效应管Q10的漏极D端与电容C6的一端，所述的场效应管Q6的源极S端连接场效应管Q8的源极S端、电容C6的另一端、二极管D1的正极、二极管D2的正极、电容C7的一端与电阻R的一端，所述的场效应管Q9的源极S端连接电感L3的一端与二极管D1的负极，所述的场效应管Q10的源极S端连接电感L4的一端与二极管D2的负极，所述的电感L3的另一端连接电感L4的另一端、电容C7的另一端与电阻R的另一端，

所述的场效应管Q5的源极S端连接场效应管Q6的漏极D端与电感L2的一端，所述的场效应管Q7的源极S端连接场效应管Q8的漏极D端、电容C5的一端与电感Lm’的异名端，所述的电感L2的另一端连接电容C4的一端与电容C5的另一端，所述的电容C4的另一端连接电感Lm’的同名端。

进一步的，所述的场效应管V1、场效应管V2、场效应管V3、场效应管V4、场效应管V5、场效应管V6、场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6、场效应管Q7、场效应管Q8、场效应管Q9与场效应管Q10均在源极S端与漏极D端之间反接二极管。

工作原理：

输入单元由V1、V2、V3、V4、V5、V6、C1构成，调制单元包括Q1、Q2、Q3、Q4、L1、C2、C3、Lm构成，解调单元由Lm’、C4、C5、L2、Q5、Q6、Q7、Q8构成，输出单元由C6、Q7、Q8、D1、D2、L3、L4、C7、R构成，控制单元Ⅰ和控制单元Ⅱ由TMS320F28035Ⅰ和TMS320F28035Ⅱ构成。

输入电源为3Ф380VAC（±15%）/50Hz交流电，TMS320F28035ⅠI/O口GPIO0~GPIO5分别给输入单元的V1~V6提供对应的驱动脉冲，通过三相PWM整流技术将输入电整流为直流电，然后将此直流电送入调制单元进行调制处理，TMS320F28035ⅠI/O口GPIO6~GPIO9分别向Q1~Q4开关管提供驱动脉冲，将直流电逆变为85KHz的交流电，使得原边发射线圈Lm建立共振磁场，副边接收器线圈Lm’与原边线圈进行共振，以变化的磁场产生交变的电流，然后通过解调单元的同步整流技术得到直流电送入输出单元，其中TMS320F28035ⅡI/O口GPIO0~GPIO3为解调单元Q5~Q8的四路驱动脉冲，最后通过TMS320F28035ⅡI/O口GPIO4~GPIO5控制输出单元的Q9和Q10，可实现恒流、恒压和涓流等不同的模式下充电

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。