一种用于两轮自行车的无线磁感应充电系统的制作方法

本发明属于无线充电，尤其涉及一种用于两轮自行车的无线磁感应充电系统。

背景技术：

1、现有的共享电单车，充电方式大致分为人工换电和插座充电桩自主还车充电两种；人工换电的电单车，充电时需要大量的人工成本与维护成本，并且换电站多为大量电池堆放充电，存在极大的安全隐患；而充电桩自主还车充电的场所占地面积较大，存在公用面积的占用，且后期维护检修方面的成本支出也较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于两轮自行车的无线磁感应充电系统。

2、这种用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，包括电源模块、发射器和接收器；发射器内设有降压稳压器、主控芯片a、发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管和发射线圈；接收器内设有接收线圈、调频电路、调幅电路、全桥整流电路和主控芯片b；

3、发射线圈设于无线磁感应充电系统所在区域的地面，或设于桩体、支架中；接收线圈设于两轮自行车上；

4、电源模块的输入端电连接市电(220v交流电)，电源模块的输出端分两路，其中一路电连接发射器的电路板，另一路电连接降压稳压器；电源模块用于为发射器的电路板供电；

5、降压稳压器包括ldo降压稳压器和buck降压稳压器；ldo降压稳压器的输出端电连接主控芯片a，用于向主控芯片a供电；buck降压稳压器的输出端电连接发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管，buck降压稳压器用于向发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管供电；

6、主控芯片a还电连接发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管和发射线圈的输入端，主控芯片a用于发出驱动信号至全桥金属氧化物半导体场效应晶体管和发射线圈；

7、全桥金属氧化物半导体场效应晶体管的输出端电连接发射线圈的输入端；发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管用于接收主控芯片a发来的驱动信号，对发射器的发射线圈输出的电压进行控制；

8、接收线圈电连接调频电路、调幅电路和全桥整流电路；主控芯片b电连接接收线圈、调频电路、调幅电路、全桥整流电路和两轮自行车负载端；主控芯片b用于向调频电路、调幅电路、全桥整流电路和接收线圈发出驱动信号；

9、调频电路用于接收主控芯片b发来的驱动信号，将接收线圈的工作频率调节至对应值；调幅电路用于接收主控芯片b发来的驱动信号，将接收线圈中的电流幅值改变为对应值；全桥整流电路用于接收主控芯片b发来的驱动信号，对接收线圈输出的电流进行整流并输出至两轮自行车负载端。

10、作为优选：接收线圈嵌接于两轮自行车的脚撑、桩体插销或前叉叉腿内部。

11、作为优选：

12、电源模块用于将220v交流市电变压为36v直流电压，为发射器的电路板供电；

13、ldo降压稳压器的输出端电连接主控芯片a，用于将电源模块输出的36v直流电压降压至3.3v，来向主控芯片a供电；

14、buck降压稳压器的输出端电连接发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管，buck降压稳压器用于将电源模块输出的36v直流电压降压至12v，来向发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管供电。

15、作为优选：主控芯片a选用wp8036芯片，主控芯片b选用wp8035芯片。

16、作为优选：接收线圈的电路中还电连接有多个温控电阻，用于检测接收线圈所在电路的温度。

17、一种用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，包括以下步骤：

18、电源模块将220v交流市电变压为36v直流电压，为发射器的电路板供电；ldo降压稳压器将电源模块输出的36v直流电压降压至3.3v，向主控芯片a供电；buck降压稳压器将电源模块输出的36v直流电压降压至12v，来向发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管供电；

19、发射器处于待机状态，一旦有两轮自行车停于无线磁感应充电系统所在区域的充电范围内时，接收线圈耦合到发射线圈；

20、发射器中的主控芯片a向全桥金属氧化物半导体场效应晶体管和发射线圈发出驱动信号，全桥金属氧化物半导体场效应晶体管对发射器的发射线圈输出的电压进行控制，发射线圈向接收线圈充电；

21、调频电路接收主控芯片b发来的驱动信号，将接收线圈的工作频率调节至对应值；调幅电路接收主控芯片b发来的驱动信号，将接收线圈中的电流幅值改变为对应值；全桥整流电路接收主控芯片b发来的驱动信号，对接收线圈输出的电流进行整流并输出至两轮自行车负载端，为两轮自行车充电。

22、作为优选：接收线圈的工作频率为60～150khz。

23、本发明的有益效果是：

24、本发明的用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，将共享单车技术与无线充电技术相结合，体积较为轻巧，集成化和智能化程度高，能够建立起发射器和接收器之间的充电链路，提高了整个系统的安全性和可靠性；能够高效传输几百瓦的电能给电单车电池充电(充电传输是从低功率到高功率逐步提高的传输方式)，还能避免系统过压、过流和过温；能够高效地识别金属异物和接收器，能够保证整个系统的安全性。

25、本发明合理利用了两轮自行车的脚撑，脚撑内嵌有接收线圈，体积非常小，停车时候能够很好地与地面的发射线圈耦合，从而大大地提高了电单车无线充电的传输效率。本发明的无线磁感应充电系统集成度高，在几百瓦应用的电单车领域做到了轻量化和高效率。

技术特征：

1.一种用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，其特征在于，包括电源模块（10）、发射器（1）和接收器（8）；发射器（1）内设有降压稳压器（9）、主控芯片a、发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管（2）和发射线圈（3）；接收器（8）内设有接收线圈（4）、调频电路（5）、调幅电路（6）、全桥整流电路（7）和主控芯片b；

2.根据权利要求1所述用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，其特征在于：接收线圈嵌接于两轮自行车的脚撑、桩体插销或前叉叉腿内部。

3.根据权利要求1所述用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，其特征在于：

4.根据权利要求1所述用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，其特征在于：主控芯片a选用wp8036芯片，主控芯片b选用wp8035芯片。

5.根据权利要求1所述用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，其特征在于：接收线圈（4）的电路中还电连接有多个温控电阻，用于检测接收线圈（4）所在电路的温度。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述用于两轮自行车的无线磁感应充电系统的工作方法，其特征在于：接收线圈（4）的工作频率为60～150khz。

技术总结
本发明涉及一种用于两轮自行车的无线磁感应充电系统，包括：电源模块、发射器和接收器；发射器内设有降压稳压器、主控芯片A、发射器的全桥金属氧化物半导体场效应晶体管和发射线圈；接收器内设有接收线圈、调频电路、调幅电路、全桥整流电路和主控芯片。本发明的有益效果是：本发明将共享单车技术与无线充电技术相结合，体积较为轻巧，集成化和智能化程度高，能够建立起发射器和接收器之间的充电链路，提高了整个系统的安全性和可靠性；能够高效传输几百瓦的电能给电单车电池充电（充电传输是从低功率到高功率逐步提高的传输方式），还能避免系统过压、过流和过温；能够高效地识别金属异物和接收器，能够保证整个系统的安全性。

技术研发人员：孙木楚,郑全学,丁晖,邹丽香
受保护的技术使用者：台铃科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1