運(yùn)用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的無線充電裝置存在充電速度較慢的問題,因此以提升充電速度為設(shè)計(jì)目的,利用激光射束驅(qū)動(dòng)技術(shù),依據(jù)電磁耦合進(jìn)行電能-磁場能-電能的轉(zhuǎn)換和傳輸原理,設(shè)計(jì)了基于磁共振耦合的激光射束驅(qū)動(dòng)無線充電裝置改進(jìn)設(shè)計(jì)。整個(gè)無線充電裝置分為激光射束驅(qū)動(dòng)元件、發(fā)送模塊單元、磁共振耦合轉(zhuǎn)換控制模塊單元和接收模塊單元4個(gè)部分,其中激光射束用來產(chǎn)生無線充電的驅(qū)動(dòng)信號(hào),通過發(fā)送模塊單元和接收模塊單元的配合,實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和接收。磁共振耦合轉(zhuǎn)換控制模塊單元實(shí)現(xiàn)對充電速度和穩(wěn)定性的控制,最終按照無線充電的運(yùn)行流程,實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備充電功能的設(shè)計(jì)。通過充電性能對比分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:與傳統(tǒng)的無線充電裝置相比,設(shè)計(jì)的無線充電裝置充電速度提高了3.464 C,充分體現(xiàn)了該方法的實(shí)用性和有效性。

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【部分圖文】：

圖1 驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形示意圖

按照激光元件芯片的參數(shù)和激光射束的生成原理，分析生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖的規(guī)律[7]。當(dāng)激光發(fā)射器與激光射束接收器之間存在待充電用電裝置時(shí)，接收器的激光射束會(huì)發(fā)生間斷，由此產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)波動(dòng)情況如圖1所示。從圖1中的波形圖可以推算出驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形的發(fā)射周期，計(jì)算方法如公式3....

圖2 磁共振耦合轉(zhuǎn)換控制模塊單元等效電路

為了保證磁共振耦合的控制性能，將相關(guān)元件連接在一起，形成多諧振電能傳輸控制的等效電路，如圖2所示。圖中US為電路電源，M為發(fā)射端與接收端的耦合系數(shù)。

圖3 接收端各元件連接框圖

無線充電裝置中的接收模塊單元由次級(jí)耦合線圈、快速恢復(fù)整流二極管、濾波電路、基準(zhǔn)電壓元以及顯示燈等元件組成[15]。并將所有的組成元件按照圖3中表示的方式連接在一起。電能接收電路需要使用二極管實(shí)現(xiàn)整流處理，并將對應(yīng)的電路從反向關(guān)閉轉(zhuǎn)換成為正向?qū)顟B(tài)。然而在接收電路中整流二極管的開....

圖4 無線充電流程圖

分別將激光射束驅(qū)動(dòng)元件、發(fā)送模塊單元、磁共振耦合轉(zhuǎn)換控制模塊單元和接收模塊單元以固定的結(jié)構(gòu)安裝在設(shè)計(jì)的無線充電裝置內(nèi)，使其按照圖4中的流程實(shí)現(xiàn)無線充電功能。按照上圖中的無線充電流程，當(dāng)待充電的用電裝置放置在激光檢測范圍之內(nèi)時(shí)，自動(dòng)連接形成無線充電鏈路，進(jìn)而執(zhí)行無線充電程序[18]....

本文編號(hào)：4036078