文档介绍：2008年 12月湖北三峡职业技术学院学报 Dec. 2008
第 5卷第 2期 Journa l ofH uBe i Three Groges Voca tiona l and Techn ica l College Vol1 5 No. 2
微距无线充电器的设计
张文雄 1 张鹏 2 舒德兴 3 秦亮亮 4 胡淮枫 5
( 1. 湖北三峡职业技术学院信息工程系, 湖北宜昌; 2. 湖北三峡职业技术学院机电工程系, 湖北宜昌; 3- 4. 湖北三峡职业技
术学院机械制造系, 湖北宜昌; 5. 湖北三峡职业技术学院电子信息教研室, 湖北宜昌)
摘要: 无线传能充电器由电能发送、电能接收与充电控制单元三部分构成, 发送与接收单元之间通过线圈
之间的互感耦合作用传送电能, 供电部分和用电部分没有任何束缚性的有线连接。传送有效距离达 6cm。能保
证充电及控制电路单元的全部供电。设备的充电电流达到实用要求。
关键词: 互感耦合; 微距; 无线传能; 充电器。
中图分类号: TM 910. 6 文献识别码: A 文章编号: 2027 /YC - ( 2008)02- 0075- 004
容易提高到满意的程度。如果能用比较简单的设备
1 引言实现微距条件下的无线传能, 并形成商业化的推广应
用, 当今社会随处可见的移动电子设备将有可能面临
无线电技术用于通信, 已经在全世界流行了近一一次新的变革。
百年。从当初的无线电广播和无线电报, 发展到现在
的卫星和微波通信, 以及普及到全球几乎每一个个人 2 工作原理
的移动通信、无线网络、GPS等。无线通信极大地改
变了人们的生产和生活方式, 没有无线通信, 信息化将直流电转换成高频交流电, 然后通过没有任何
社会的目标是不可议的。然而, 无线通信传送的都是有有线连接的原、副线圈之间的互感耦合实现电能的
微弱的/信息 0, 而不是功率较大的/能量 0。因此许多无线馈送。基本方案如图 1所示。
使用极为方便的便携式的移动产品, 都要不定期地连
接电网进行充电, 也因此不得不留下各种插口和连接
电缆。这就很难实现具有防水性能的密封工艺, 而且
这种/个性化 0的线缆使得不同产品的充电器很难通
用。如果彻底去掉这些/尾巴 0, 移动终端设备就可以
获得真正的/自由 0。也易于实现密封和防水。这个
目标必须要求能量也像/ 信息 0一样实现无线传输。
能量的传送和信号的传输要求显然不同, 后者要求其
内容的完整和真实, 不太要求效率, 而前者要求的是图 1 无线电能传输装置方案示意图
功率和效率。虽然能量的无线传送的想法早已有之,
但因为一直无法突破效率这个瓶颈, 使它一直不能进本/无线充电器 0由电能发送电路和电能接收与
入实用领域。充电控制电路两部分构成。
目前, 这个瓶颈仍然没有实质性的突破。但是如 2. 1 电能发送部分
果对传输距离没有严格要求(不跟无线通信比), 比如如图 2, 无线电能发送单元的供电电源有两种:
在数 cm (本文称/微距 0 )的范围内, 其传输效率就很 220V交流和 24V 直流(如汽车电源), 由继电器 J选
择。按照交流优先的原则, 图中继电器 J的常闭触点
收稿日期: 2008- 1