一种感应耦合式锂电池无线充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种充电系统，更具体地说涉及一种感应耦合式锂电池无线充电系统。
【背景技术】
[0002]传统的电能传输方式，是利用金属导线、插头和插座等将电源和负载连接起来，构成一个完整的电流回路，从而传输和消费电能。这种传输方式，存在着诸如金属裸露、碳积、接触火花、机械磨损等弊端，这在一些特殊的电气场合，比如水下、矿井、医疗等领域，所带来的安全隐患不容忽视。感应耦合式无线电能传输系统以可分离变压器为核心，将传统电能传输的一个电流闭合回路，调整为两个独立的电流回路，即原边电路和副边电路从而实现了电源与负载之间真正意义上的电气隔离。但是无线充电采用可分离变压器因气隙较大，导致能量传输效率低下。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是:提供一种感应耦合式锂电池无线充电系统，利用电磁波实现电能的传输，减少了布线，且能量传输效率高，能实现恒功率充电。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种电力系统，更具体地说涉及一种感应耦合式锂电池无线充电系统，包括交流电源、功率因数校正电路、控制器、直流变换电路1、逆变电路、原线圈、副线圈、整流电路、直流变换电路Π、功率因数校正芯片和电池，利用电磁波实现电能的传输，减少了布线，且能量传输效率高，能实现恒功率充电。
[0005]功率因数校正电路一端与交流电源相连，另一端与直流变换电路I相连，功率因数校正电路使输入电流相位与交流电源相位保持一致并将交流电转换为直流电输出，直流变换电路I用于降低功率因数校正电路的输出电压，实现电流输出的恒流控制。控制器与功率因数校正电路相连，控制器用于控制功率因数校正电路的开启与关断。逆变电路一端与直流变换电路I相连，另一端与原线圈相连，原线圈与副线圈相耦合，逆变电路将直流电转换为交流电，原线圈将交流电转换为电磁波发射至副线圈，副线圈将电磁波转换为交流电进行传输。整流电路一端与副线圈相连，另一端与直流变换电路Π相连，整流电路将交流电转换为直流电，直流变换电路Π用于稳定输出的电压。功率因数校正芯片与直流变换电路Π相连，功率因数校正芯片用于实现恒功率充电控制。电池与直流变换电路Π相连，直流变换电路Π为电池供电。
[0006]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种感应耦合式锂电池无线充电系统所述的功率因数校正电路为交错型功率因数校正电路。
[0007]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种感应耦合式锂电池无线充电系统所述的直流变换电路I和直流变换电路Π都采用buck电路形式的电路。
[0008]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种感应耦合式锂电池无线充电系统所述的控制器选用飞兆半导体有限公司生产的控制器，其型号为FAN9612。
[0009]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种感应耦合式锂电池无线充电系统所述的功率因数校正芯片选用德州仪器有限公司生产的功率因数校正芯片，其型号为UC3854DWTR。
[0010]本实用新型一种感应耦合式锂电池无线充电系统的有益效果为:
[ΟΟ?] a.实现电能的无线传输；
[0012]b.能量传输效率高；
[0013]c.充电平稳。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一种感应耦合式锂电池无线充电系统的系统框图。
【具体实施方式】
[0015]在图1中，本实用新型涉及一种电力系统，更具体地说涉及一种感应耦合式锂电池无线充电系统，包括交流电源、功率因数校正电路、控制器、直流变换电路1、逆变电路、原线圈、副线圈、整流电路、直流变换电路Π、功率因数校正芯片和电池，利用电磁波实现电能的传输，减少了布线，且能量传输效率高，能实现恒功率充电。
[0016]功率因数校正电路一端与交流电源相连，另一端与直流变换电路I相连，功率因数校正电路使输入电流相位与交流电源相位保持一致并将交流电转换为直流电输出，从而减小电路中谐波，提高了电路的功率因数值，减小了交流电源对电路的干扰，提高了电能传输的安全可靠性。直流变换电路I用于降低功率因数校正电路的输出电压，实现电流输出的恒流控制。功率因数校正电路为交错型功率因数校正电路，电能导通损耗小，功率因数高。直流变换电路I和直流变换电路π都采用buck电路形式的电路，该型电路根据原线圈输出电压来降低功率因数校正电路的输出电压，从而控制谐振电流，达到电流的恒流控制。
[0017]控制器与功率因数校正电路相连，控制器用于控制功率因数校正电路的开启与关断。控制器选用飞兆半导体有限公司生产的控制器，其型号为FAN9612。控制器对功率因数校正电路输出电压进行釆样，采样信号经内部误差放大器运算后误差信号进入相位管理电路并产生两路信号，每一路信号分别与锯齿波信号进行比较并产生PWM信号控制功率因数校正电路的开关管关断，零电流检测信号控制功率因数校正电路的开关管导通，实现交错变频负反馈控制，保证输出电压恒定。
[0018]逆变电路一端与直流变换电路I相连，另一端与原线圈相连，原线圈与副线圈相耦合，逆变电路将直流电转换为交流电，原线圈将交流电转换为电磁波发射至副线圈，副线圈将电磁波转换为交流电进行传输。通过原线圈与副线圈耦合实现电能的传输与转换，实现能量的无线传输。
[0019]整流电路一端与副线圈相连，另一端与直流变换电路Π相连，整流电路将交流电转换为直流电，直流变换电路Π用于稳定输出的电压。功率因数校正芯片与直流变换电路Π相连，功率因数校正芯片用于实现恒功率充电控制。电池与直流变换电路Π相连，直流变换电路Π为电池供电。功率因数校正芯片选用德州仪器有限公司生产的功率因数校正芯片，其型号为UC3854DWTR。该型功率因数校正芯片既能采集整流电路的输出电流，又能采集整流电路的输出电压，实现电流和电压的闭环反馈控制。功率因数校正芯片将充电电压和电流信号釆集并输送到内部乘法器，乘法器的输出连接内部误差放大器的反相端并与同相端的功率参考信号进行比较产生误差信号，误差信号再通过内部PWM比较器与锯齿波信号进行比较产生PWM波，控制直流变换电路Π中的开关管导通与关断，实现恒功率闭环控制。
[0020]当然上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通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，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种感应耦合式锂电池无线充电系统，包括交流电源、功率因数校正电路、控制器、直流变换电路1、逆变电路、原线圈、副线圈、整流电路、直流变换电路Π、功率因数校正芯片和电池，其特征在于:功率因数校正电路一端与交流电源相连，另一端与直流变换电路I相连，功率因数校正电路使输入电流相位与交流电源相位保持一致并将交流电转换为直流电输出，直流变换电路I用于降低功率因数校正电路的输出电压，实现电流输出的恒流控制；控制器与功率因数校正电路相连，控制器用于控制功率因数校正电路的开启与关断;逆变电路一端与直流变换电路I相连，另一端与原线圈相连，原线圈与副线圈相耦合，逆变电路将直流电转换为交流电，原线圈将交流电转换为电磁波发射至副线圈，副线圈将电磁波转换为交流电进行传输;整流电路一端与副线圈相连，另一端与直流变换电路π相连，整流电路将交流电转换为直流电，直流变换电路Π用于稳定输出的电压;功率因数校正芯片与直流变换电路Π相连，功率因数校正芯片用于实现恒功率充电控制；电池与直流变换电路Π相连，直流变换电路π为电池供电。2.根据权利要求1所述的一种感应耦合式锂电池无线充电系统，其特征在于:所述功率因数校正电路为交错型功率因数校正电路。3.根据权利要求1所述的一种感应耦合式锂电池无线充电系统，其特征在于:所述直流变换电路I和直流变换电路Π都采用buck电路形式的电路。4.根据权利要求1所述的一种感应耦合式锂电池无线充电系统，其特征在于:所述控制器选用飞兆半导体有限公司生产的控制器，其型号为FAN9612。5.根据权利要求1所述的一种感应耦合式锂电池无线充电系统，其特征在于:所述功率因数校正芯片选用德州仪器有限公司生产的功率因数校正芯片，其型号为UC3854DWTR。
【专利摘要】本实用新型涉及一种电力系统，更具体地说涉及一种感应耦合式锂电池无线充电系统，利用电磁波实现电能的传输，减少了布线，且能量传输效率高，能实现恒功率充电。功率因数校正电路使输入电流相位与交流电源相位保持一致并将交流电转换为直流电输出，直流变换电路Ⅰ用于降低功率因数校正电路的输出电压，实现电流输出的恒流控制。控制器用于控制功率因数校正电路的开启与关断。逆变电路将直流电转换为交流电，原线圈将交流电转换为电磁波发射至副线圈，副线圈将电磁波转换为交流电进行传输。整流电路将交流电转换为直流电，直流变换电路Ⅱ用于稳定输出的电压。功率因数校正芯片用于实现恒功率充电控制。
【IPC分类】H02J50/20, H02J7/00
【公开号】CN205212564
【申请号】CN201521002205
【发明人】吴迪
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月1日