基于频率跟踪的耦合谐振无线充电移动电源的制作方法

本实用新型涉及无线充电移动电源，具体为基于频率跟踪的耦合谐振无线充电移动电源。

背景技术：

近些年随着社会经济以及移动网络的不断发展，手机已经成为我们生活中不可或缺的电子。随着手机的功能越来越强大，功耗也随之越来越大，出门在外手机的充电问题成了我们首先要虑的问题。目前市场上的移动电源在一定程度上解决了出门在外手机的充电问题，但是传统的移动电源依靠数据线对手机进行充电，在使用时由于数据线的束缚，十分的不方便。市面上的无线充电移动电源采用近场磁耦合的原理来进行无线输电，传输距离极大的受限，同时也极易受到周边电器的电磁干扰造成电能质量和传输效率的下降。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是设计出基于频率跟踪的耦合谐振无线充电移动电源，通过采用耦合谐振无线电能传输的原理来实现移动电源的无线充电，同时采用单片机来对耦合谐振无线电能传输装置的频率进行实时的跟踪，从而保证系统能够一直工作在谐振状态，使得系统的传输效率最大化。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于频率跟踪的耦合谐振无线充电移动电源，包括无线充电移动电源发射部分和无线充电移动电源接收部分，其特征在于所述的无线充电移动电源发射部分上有两个按键分别对应无线充电模式和有线充电模式，内部有谐振频率跟踪电路，发射部分使用AT89C52单片机作为控制芯片，移动电源充电时市电经过电池管理模块模块给电池组充电，放电时电池组的直流电经过高频逆变后传输给发射线圈，检测模块将实时检测发射线圈回路的电压和电流的相位差并将检测结果实时的传输给单片机，若相位差不等于零，则单片机判定系统处于失谐状态，单片机将调节控制高频逆变电路的PWM波频率使得电路重新达到谐振状态；所述的无线充电移动电源接收部分其特征在于接收线圈为扁平状可以贴在手机背面不会占用空间，AC/DC整流电路和放电管理电路集成于micro USB接头下方，接收部分使用一个和发射线圈参数相同的线圈作为接收线圈，接收线圈接收到的高频电能经过AC/DC整流电路转化成直流电能经过放电管理电路给手机充电。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

图1为移动电源的外形图。

图2为系统整体框图。

图中，1-发射线圈、2-LED显示屏、3-USB接口、4-micro USB、5-无线充电按键、6-有线充电按键、7-接收线圈、8-整流和放电管理模块、9-micro USB接头、10-充电管理模块、11-电池组、12-高频逆变电路、13-微控制器、14-检测模块、15-AC/DC电路、16-放电管理电路。

具体实施方式：

移动电源的外形图和原理图如图1和图2所示，基于频率跟踪的耦合谐振无线充电移动电源，包括1-发射线圈、2-LED显示屏、3-USB接口、4-micro USB、5-无线充电按键、6-有线充电按键、7-接收线圈、8-整流和放电管理模块、9-micro USB接头、10-充电管理模块、11-电池组、12-高频逆变电路、13-微控制器、14-检测模块、15-AC/DC电路、16-放电管理电路，所述的基于频率跟踪的耦合谐振无线充电移动电源通过耦合谐振的方式实现电能的无线传输，通过按下5-无线充电按键使移动电源进入无线充电模式，11-电池组的直流电能经过由13-微控制器控制的12-高频逆变电路转变成高频交流电输送给1-发射线圈，7-接收线圈接收到1-发射线圈发出的高频交流电后经过15-AC/DC电路的整流后转化成直流电，直流电经过16-放电管理电路的稳压和滤波处理后给手机进行充电，由于1-发射线圈和7-接收线圈具有相同的参数，所以两个线圈有着相同的谐振频率可以同时达到谐振状态，从而确保了电能的高效传输，当因为收发设备之间的相对位置等因素发生改变时由于两个耦合线圈的耦合系数的变化会导致两个线圈的谐振频率发生变化，如果这时系统仍然以之前的频率运行必将导致传输效率的下降，本设计加入了频率跟踪功能，可以保证系统始终工作在谐振状态，系统失谐时14-检测模块检测到发射线圈回路中的电压电流相位差不为零并将结果输送给13-微控制器，13-微控制器判定系统处于失谐状态后将会自动调节输出的PWM波的频率进而改变12-高频逆变电路输出电能的频率直至系统重新处于谐振状态后保持此时的PWM波输出，完成谐振频率的跟踪，通过按下6-有线充电按键，移动电源将进入有线充电模式，此时13-微控制器将停止输出PWM波，电池组的电能将通过数据线直接输送给16-放电管理电路给手机充电。