[发明专利]自适应启动的最优频率无线能量传递装置

说明书

本发明属于无线能量传输领域，特别涉及自适应启动的最优频率无线能量传递装置。本发明的发射线圈Lf、发射匹配电容Cf并联后与晶闸管D的阳极连接，晶闸管D的阴极与测量电阻Rs连接后与电源地连接，接收线圈Lj、接收匹配电容Cj并联后与充电设备连接，波形产生器与晶闸管D的栅极连接，电流检测电路采集测量电阻Rs的电流，控制电路采集电流检测电路输出的电压信号并控制波形产生器产生波形，本发明的装置通过自动检测电流与输出频率的对于关系，挑选出最优工作频率，并在最优工作频率下工作。

技术领域

本发明属于无线能量传输领域，特别涉及自适应启动的最优频率无线能量传递装置。

背景技术

无线充电技术过程中，发射线圈、发射匹配电容、接收线圈、接收匹配电容常常会有误差，不同组合的误差会导致共振频率发生变化，且脉宽的不同，也会对充电效果产生一定的影响，作为磁共振方式实现充电的技术，如何通过优化发射脉宽和频率做大单位时间内充电量最大是本领域重点研究的内容。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了定向无线最优频率能量传输的参数检测装置。本发明的装置通过自动检测电流与输出频率的对于关系，挑选出最优工作频率，并在最优工作频率下工作。

本发明的技术方案是：自适应启动的最优频率无线能量传递装置，包括发射线圈Lf、发射匹配电容Cf、波形产生器、晶闸管D、电流检测电路、接收线圈Lj、接收匹配电容Cj，发射线圈Lf、发射匹配电容Cf并联后与晶闸管D的阳极连接，晶闸管D的阴极与测量电阻Rs连接后与电源地连接，接收线圈Lj、接收匹配电容Cj并联后与充电设备连接，波形产生器与晶闸管D的栅极连接，电流检测电路采集测量电阻Rs的电流，控制电路采集电流检测电路输出的电压信号并控制波形产生器产生波形，其特征在于：波形产生器包括频率产生芯片U1、晶振模块U2、脉宽调节电路，晶振模块U2与频率产生芯片U1芯片连接，为频率产生芯片U1提供稳定的频率源，频率产生芯片U1的控制引脚与控制电路连接，通过控制电路输出控制指令使频率产生芯片U1的输出端OUT输出不同的频率，频率产生芯片U1的输出端OUT与脉宽调节电路输入连接；脉宽调节电路包括定时器U3、电阻R、滑动电阻R1和电容C5，定时器U3的第6和7脚接入电阻R和电容C5，2脚作为启动，3脚作为频率信号输出脚，5脚施加电压V1，5脚通过串联滑动电阻R1与电源连接，电压V1与VCC电压的值决定了输出信号f1的脉宽；电流检测电路包括三极管、二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，第一电阻R1与三极管的发射极连接后接地，第二电阻R2与测量电阻Rs并联后与三极管的基极连接，第三电阻R3一端连接电源，另一端与三极管的基极连接，二极管D1阳极接入第四电阻R4后与电源连接，二极管D1阴极与三极管的集电极连接。

根据如上所述的自适应启动的最优频率无线能量传递装置，其特征在于：频率产生芯片U1可以为AD9833芯片。

根据如上所述的自适应启动的最优频率无线能量传递装置，其特征在于：定时器U3为555定时器。

根据如上所述的自适应启动的最优频率无线能量传递装置，其特征在于：电容C5为0.1uF的电容。

根据如上所述的自适应启动的最优频率无线能量传递装置，其特征在于：第四电阻R4为0.1KΩ的电阻，测量电阻Rs为0.51Ω，第二电阻R2为7.2KΩ，第三电阻R3为47KΩ。

本发明的有益效果是：一是不但频率可调，也可以调节脉宽，可以适用于调节因为不同原因产生的频率不匹配问题。二是电路结构简单，便于调试。三是可以通过滑动电阻调节脉宽，方便操作，可以测量和调节在最优工作频率时不同脉宽强度下充电情况，从而提高单位时间内充电量。

附图说明

图1为本发明的电路示意图。

图2为频率产生电路图。

图3为脉宽调节电路图。

图4为电流检测电路示意图。