无线充电系统设计
基于手机无线充电的设计
基于手机无线充电的设计作者：胡鹏志来源：《无线互联科技》2015年第07期摘要：该设计的原理就是通过电磁波传递电能。
用555单片机时基集成电路产生一个12kHz峰峰值为5V的方波，通过反相器整形，放大，最终放大成峰峰值为12V的方波。
最后，用三个反相器并联，驱动H桥，在H桥的输出端输出一个峰峰值为21.2v的方波。
然后，用H桥驱动发射线圈，将电能转换成电磁波发射出去。
接收线圈集成在手机里面，将手机放到底座上，两个线圈通过磁耦合就能传递能量。
接收线圈输出的交流信号通过整流桥整流，电容滤波，最后变成稳定的直流电压，这样就可以对手机进行无线充电了。
关键词：IAP15F2K61S2；H桥；12k方波1开发背景在今天这个追求高效的时代，我们使用的电子产品在向精致小巧，时尚便携的方向发展。
在日常生活中，便携设备（如手机，数码相机等）的体积也越来越小，同时许多问题也随之而来，比如，电池，不得不随着设备体积变小，但是小体积电池的储能也相应减少，只能维持基本的供应，免不了频繁为其充电，在充电中可能会遇到这样的问题：手机需要充电的时候数据线不在身边，充电手机型号不一样，数据线插头型号有时也不同，频繁的插拔数据线造成插头损坏等等。
这样我们不得不取出电池用“万能充”充电。
而且，没有备用电池还要承担漏接重要电话的风险！像iPhone一样内置电池的手机就是“万能充”也只能毫无作为。
无线充电设备彻底解决了这个问题，用户不必顾虑数据线不兼容，也不必担心充电时漏接电话，更不用重复这插拔数据线的繁琐而又磨损手机的动作，要做的只需要把手机放置充电座板上，无论什么型号的手机，只要使用该无线充电装置，就可以为电池充电，方便快捷。
同时，无线充电系统还能设定充电时间，这样就不必担心电池充电时间过长而损坏电池。
当手机离开充电基座时，发射线圈不发射电磁波，这样同时可以实现节能环保。
2功能与使用说明该设计是一个手机无线充电模拟装置。
按下电源开关，在1602液晶上会有一个开机界面。
磁耦合谐振式无线电能传输系统的设计
磁耦合谐振式无线电能传输系统的设计无线电能传输是一种通过电磁场传输能量的技术，已经在无线充电和电力传输等领域得到应用。
磁耦合谐振式无线电能传输系统是一种高效、稳定的无线电能传输方式，本文将详细介绍其设计。
首先，我们需要设计传输系统的基本结构。
磁耦合谐振式无线电能传输系统由两个主要部分组成：发送端和接收端。
发送端由电源、谐振电路和电磁辐射装置组成；接收端由谐振电路、整流电路和负载装置组成。
在发送端，电源提供电能给谐振电路，谐振电路通过调节谐振电容和谐振电感的数值来产生与接收端谐振频率相匹配的电磁场。
电磁辐射装置将电磁场辐射出去，以传输能量。
在接收端，谐振电路接收到发送端辐射出的电磁场，并与发送端的谐振频率相匹配。
整流电路将接收到的电磁能量转换为直流电能，供给负载装置使用。
为了实现高效的能量传输，需要对谐振电路进行精确的设计。
首先，需要通过计算确定发送端和接收端的谐振频率。
谐振频率的计算公式为：f=1/(2*π*√(LC))，其中f是谐振频率，L是谐振电感，C是谐振电容。
通过调节谐振电容的数值，可以精确控制谐振频率。
另外，谐振电路中的谐振电感可以通过螺线管或变压器等电感元件来实现。
电感元件的选择需要考虑到频率范围和能量传输效率等因素。
同时，为了增加能量传输的效率，可以采用功率放大器来提高传输功率。
功率放大器将发送端的电能转换为电磁能量，并将其放大到适合的功率水平。
为了确保安全性，还需要考虑电磁辐射的控制。
可以使用屏蔽罩或改变电磁场的辐射模式来减小电磁辐射范围。
此外，在实际应用中，还需要考虑传输距离和传输效率等因素。
在设计过程中，可以通过试验和模拟来进行优化。
总之，磁耦合谐振式无线电能传输系统是一种高效、稳定的无线电能传输方式。
通过精确设计谐振电路和选取合适的电感元件，可以实现高效能量传输。
同时，需注意对电磁辐射的控制，以确保系统的安全性。
为无线电源系统设计一款符合Qi标准的接收机线圈
为无线电源系统设计一款符合Qi标准的接收机线圈
概述
无线充电联盟（WPC）Qi 标准的实施让各种终端应用拥有了无线充电功能。
每一种应用的接收机（Rx）线圈的尺寸和/或功率要求可能会不同。
要想实现一种成功、高效的Qi 标准Rx 设计，Rx 线圈是一个关键组件。
另外，我们还有许多设计方法和平衡折中需要考虑。
因此，在实施某个解决方案时，设计人员必须谨慎选择方法，并且有条不紊地进行设计。
本文将详细讨论实现一种成功的Rx 线圈设计所要解决的一些技术问题。
文章涉及基本变压器的Qi 标准系统模型、Rx 线圈测量与系统级影响，以及检查某个设计是否能够成功运行的一些方法。
我们假设，本文读者已掌握Qi 标准电感式电源系统的基础知识。
变压器Qi 标准系统
对于许多近场无线电源系统（如WPC 规定的无线电源系统）而言，使用一个简单的变压器，便可以对磁电力传输行为建模。
传统变压器通常为单一物理结构，两个绕组缠绕一个磁芯材料，且磁芯导磁性远高于空气（图1）。
由于传统变压器使用高导磁性材料来传输磁通量，因此一个线圈所产生。
无线充电的原理和实现
无线充电系统设计原理与实作(2011-5-4 08:38)到了2011年初，无线充电技术经过数年的推广与演进后开始受到各界瞩目。
无线充电是指具有电池的装置透过无线感应的方式取得电力而进行充电，其方便性可以让消费者愿意支付额外的费用购买无线充电相关产品；因为有商机才会有厂商愿意投入相关产品开发，目前可以知道非常多知名品牌厂商已经将无线充电这个功能列入新一代的产品的规格之一。
由于这产技术相当新颖且各厂商有自己对技术的表述，所以无线充电、感应式电力、非接触充电、无接点充电都是泛指相同的技术，距离1mm到数公尺都是一样是无线，供电端与受电端交互作用就称感应，所以无线充电是广义的名词没有一定的规格。
原理简单,实作困难无线充电的方法在实验阶段有开发出很多方法，但目前唯一有机会量产商品化为线圈感应式。
线圈感应式的原理很简单，是百年前就被发现物理现象，但过去长久以来这样的线圈感应只运用在绕线式的变压器中。
早期就有人发现将绕线式的变压器的将“E”型铁心绕线后对向紧贴后接上市电就可以感应传电，但距离略为分开后感应效果就消失，这是因为在市电60Hz下，电磁波传递会随着距离增加能量快速衰退。
在现今的应用中，由于装置本身需要有外壳包装，发射端加上接收端的外壳厚度至少从3mm起算，早期电动牙刷产品开发时就发现当距离拉开后需要将线圈上的操作频率提高才能让电力能传送的更远；在电磁波中有一个特性，就是频率越高的电磁波可以传送比较长的距离后能量衰减较低。
后来RFID应用开始发展，主要就规划的三个频段LF低频(125~135KHz)、HF高频(13.56MHz)、UHF超高频(860 ~960MHz)可以使用，而这些频段也造就了目前无线电力系统在设计之初频率采用的参考点。
早在10年前电动牙刷的无线充电就已经上市，当时的传送功率小、充电时间长，在现在的智能手持装置的耗电状况来看，当时的充电能量不敷使用所以10年来还无法实用化。
但这几年来发展出新的技术可用较高的“共振”接收效率运作方式，由于这个技术较新所以各界的说法很多，但都是有一个很重要的特性，就是接收线圈上都会有配置电容来构成一个具有频率特性的接收天线，在特定的频率下可以得到较大的功率移转。
无线充电与能源管理
无线充电与能源管理
无线充电标准与协议
无线充电标准与协议
▪ 无线充电标准
1.无线充电标准包括Qi和Powermat，其中Qi标准由无线电力 联盟（WPC）推出，已成为行业标准。 2.Qi标准采用电磁感应技术，通过在充电器和设备之间建立磁 场来传输电能。 3.为了确保不同品牌和设备之间的兼容性，无线充电器需要符 合相应的认证标准。
▪ 无线充电在可穿戴设备中的应用
1.可穿戴设备对充电方式的便捷性和舒适性有较高要求，无线 充电技术可很好地满足这些要求。 2.无线充电技术可提高可穿戴设备的防水、防尘性能，增强设 备的耐用性。 3.结合能源管理系统，可实现智能充电，避免过充、过放等问 题，延长设备使用寿命。
无线充电与能源管理应用案例
1.随着无线充电技术的不断发展，其传输效率、功率密度和安全性等性能将不断提高。 2.无线充电系统将与其他技术相结合，形成更加智能化和综合化的解决方案。 3.无线充电技术的应用场景将越来越广泛，包括智能家居、医疗设备等领域。
无线充电与能源管理
能源管理概念与原理
能源管理概念与原理
▪ 能源管理的定义与重要性
无线充电与能源管理挑战与前景
▪ 无线充电与可再生能源的结合挑战与前 景
能源管理系统的智能化挑战与前景
1.当前能源管理系统的智能化程度还有待提高，需要引入更先 进的算法和模型以实现高效能源管理。 2.随着IoT技术的发展，未来的能源管理系统将能够更好地实现 设备的互联互通，提高能源管理的精细化程度。 3.AI和机器学习在能源管理系统中的应用将进一步提高系统的 智能化水平，有助于实现能源的高效利用。
能源管理概念与原理
▪ 能源管理的技术手段
1.采用先进的测量设备和分析软件，实现对能源消耗数据的实 时监测和统计分析。 2.运用物联网、云计算、大数据等信息技术，构建智能能源管 理系统，实现能源的智能化调度和优化。
面向无人机的太阳能无线充电系统设计
面向无人机的太阳能无线充电系统设计
张锋;邓春辉;申启杨;黄自强
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2024(58)4
【摘要】针对巡检无人机续航时间短影响其工作效率的问题,这里提出在无人机的工作路线中,设置无人机智能无线充电系统。
其采用可见光通信技术,对着陆于充电平台的无人机进行身份认证;通过无线充电技术,实现充电平台对无人机的电力传输,利用4G通信模块,实现充电数据状态转接入云端,采用数据加密技术对云端与充电平台之间的数据交互进行保护,实现一个安全的智能化无线充电系统。
测试结果表明系统直流输出电压12~17.6 V,功率为100 W,可在30 min内完成对功率为100 W的无人机进行充电,提供超40 min的续航能力,对应整体效率为90%,且系统稳定,识别准确,数据可视化,有一定的市场推广价值。
【总页数】4页(P61-63)
【作者】张锋;邓春辉;申启杨;黄自强
【作者单位】广东石油化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM910.6
【相关文献】
1.一种利用太阳能的面向数字终端的无线充电装置设计
2.无人机太阳能无线充电装置设计
3.基于数据挖掘探讨中医药治疗不稳定型心绞痛用药规律
4.无人机双向无线充电系统设计
5.船载无人机自稳定无线充电系统设计
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一种无线充电电源的方案设计
一种无线充电电源的方案设计摘要：本文设计了一款无线充电发射模块和接收模块，论述了磁耦合谐振式无线电能的传输基本原理，对设计方案中的发射模块进行了详细说明，针对接收模具提出了一种基于数字锁相环的频率跟踪方案。
关键词：无线充电电源；磁耦合谐振式；谐振补偿引言无线充电技术，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电装置（即充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电。
无线充电技术可分为四种类型：磁谐振式，电磁感应式，微波式和电场耦合式。
其中磁谐振式无线电能传输技术是将发射线圈的工作频率与接收线圈的工作频率调节一致，形成共振，在接收线圈中产生电流，实现电能的无线传输。
本文主要开展适用的磁谐振式快速无线充电技术的研究工作，解决同时实现大功率、远距离和高效率的技术瓶颈，提供高可靠性、高适用性的充电解决方案。
一、磁耦合谐振式无线电能传输机理通常使用等效模型的方式来研究磁耦合谐振式无线电能传输(WPT)系统的特性。
磁耦合机构可以等效为漏感较大的变压器，利用互感耦合模型可以有效分析WPT性能和参数变化情况。
通过采用电容补偿的方式来实现WPT系统的“谐振”效果，根据传能的不同要求来确定补偿拓扑结构。
1.1 WPT系统互感耦合模型图1为WPT系统磁耦合机构的电路拓扑及其等效模型，其中L p、L s分别为初级线圈、次级线圈的自感值，M为它们的互感值。
r p、r s分别为初、次级线圈内阻，R l为负载电阻，图1 磁耦合机构电路带载等效互感电路模型用频域变换列写初、次级回路方程（1）引入反映阻抗 Z r的概念，Zr为次级侧对初级侧的等效阻抗：（2）又次级回路中的总阻抗：（3）将式(3)回代式(2)化简则有：（4）借助反映阻抗将次级侧的电路可以等效至初级侧电路中进行分析计算，如图2图2 初级等效电路则输入侧的等效输入阻抗为：（5）从以上分析可得，初级等效电路中的阻抗除了纯阻性成分外还有电抗部分且电抗部分主要为感性成分。
一种带负载识别的多负载无线充电系统设计
中 图分 类 号 ：ＴＮ８６
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００１－９１４６（２０１６）０１—００２１—０６
０ 引 言
磁感 应耦 合 式无 线充 电技 术 的 出现 ，实现 了用 电设 备 和供 电电源 之间 电能 的无接 触传 输 ，并 广 泛 应用 于 各个 实用 领域 ，例 如便 携式 设 备无 线充 电器［ 、植 人式 医疗 设 备体 外 无线 供 能［３］、新 能 源 电动 汽 车无 线 充 电［４ 等 ．市 面上 成熟 的无 线充 电产 品 主要 给单个 便携 式设 备进 行无 线充 电 ，考 虑到 产 品的易 用 性 ，必 须 将无 线充 电技术 推广 到 ２个及 以上 的多个 便携 式设 备 的充 电情况 ，同时还 需 要考虑 充 电摆放 位 置 的 自由性 问题 ［５］．因此 ，本文设 计 的多负载 无 线充 电 系统 ，能 够实 现负 载状 态 的 自动检 测 ，仅 当负 载 存 在 时 ，执 行充 电操作 ，移开 负 载或 电池 充满 情 况下 自动 进入待 机状 态 ，从 而 降低待 机功 耗 ，提 高 了 电能 的 转化 效 率．此 外 ，本充 电平 台在空 间摆 放上 具 有更 大 的位置 自由性．
提 高 系统 效 率 ．为 验 证 系 统 方 案 的可 行 性 ，制 作 了 实 物 样 机 ．实 验 结 果 表 明 ，样 机 可 以 同 时 给 ２个
手 机 充 电 ，充 电具 有更 大 的 空 间 位 置 自由性 ，待 机 功 耗 仅 为 ０．２ ｗ．
关 键 词 ：无 线 充 电 ；多 负 载 ；感 应 耦 合 电能 传 输 ；负 载 识 别
收 稿 日期 ：２０１５—０６—０９ 作 者 简 介 ：戴 英 花 （１９９Ｏ～ ），女 ，安徽 黄 山 人 ，硕 士研 究 生 ，无 线 电 能传 输 ．通 信 作 者 ：董林 玺教 授 ，Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｏｎ 英 花 ，等 ：一 种带 负载 识别 的多负 载无线 充 电系统 设计
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无线充电系统设计
摘要
无线充电技术是一项正日益受关注的技术，它能够实现对移动设备无需插入电
源线进行充电。
本文将介绍无线充电系统的设计原理、组成部分以及相关应用领域。
引言
随着移动设备的普及，传统的有线充电方式逐渐显现出局限性。
在使用有线充
电时，需要使用充电线与设备连接，给用户带来了麻烦。
为了解决这个问题，无线充电技术应运而生。
无线充电技术基于电磁感应原理，利用电磁场传递能量，将能量从发射器传输
到接收器，从而实现对移动设备的充电。
本文将介绍无线充电系统的设计原理，并讨论其在不同领域中的应用。
无线充电系统设计原理
无线充电系统的设计原理可以分为三个主要部分：发射器、传输媒介和接收器。
发射器
发射器是无线充电系统设计中的核心组件。
它利用电源将电能转换为高频电流，并通过电磁感应原理将能量传输到传输媒介。
发射器通常由发射线圈、功率电源和控制电路组成。
发射线圈是一个螺线圈，
通过额定电流激励产生高频电场。
功率电源提供所需的电能，并通过控制电路对发射器进行控制。
传输媒介
传输媒介是连接发射器和接收器的介质。
它能够有效地传导电磁场，并且对能
量传输有较低的损耗。
常用的传输媒介包括空气和磁性材料。
空气传输媒介的传输损耗较大，但安全
性较高，适用于近距离充电。
而磁性材料传输媒介的传输损耗较小，但需要发射器和接收器之间保持一定的间距。
接收器
接收器是无线充电系统中用于接收能量的设备。
它在接收到能量后，将其转化
为电流，并通过电路存储或直接供电给移动设备。
接收器通常由接收线圈、整流电路和电池组成。
接收线圈负责接收电磁场传输的能量。
整流电路将交流电转化为直流电，并通过电池进行储存或供电。
无线充电系统的应用领域
无线充电技术在许多领域中有着广泛的应用。
智能手机
智能手机是无线充电技术最常见的应用之一。
通过无线充电技术，用户无需寻找充电器和插线，只需将手机放在无线充电设备上即可实现充电。
这不仅方便了用户，也提升了手机的使用体验。
家居电子设备
无线充电技术也逐渐应用于家居电子设备，如智能音箱、智能电视等。
通过无线充电，用户不再需要为这些设备寻找充电器和插座，而是将其放在家居的指定区域即可实现充电。
这为家居提供了更简洁、美观的设计。
电动汽车
无线充电技术在电动汽车领域也有着广泛的应用。
传统的电动汽车充电方式需要使用充电桩，但无线充电技术能够实现对电动汽车的无线充电。
这不仅提升了充电的便利性，还减少了充电桩的使用成本。
结论
无线充电技术作为一项创新的技术，正在逐渐改变人们的生活方式。
随着无线充电系统设计原理的不断完善和应用领域的不断扩大，无线充电技术有望在未来得到更广泛的应用。
值得注意的是，无线充电技术仍面临一些挑战，如传输效率、安全性等问题。
因此，在推广应用无线充电技术时，还需要进一步优化设计和完善相关标准。
综上所述，无线充电系统设计是一项具有广泛应用前景的技术。
通过不断发展和创新，无线充电技术将为我们提供更便捷、高效的充电方式。