一种新型无线动态充电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型无线动态充电系统，包括无线充电发射模块、无线充电接收模块、MSP430模块、输出控制模块、电机控制模块和用电设备；无线充电发射模发射变化的磁场，通过电磁感应，无线充电接收模块接收并储存来自无线充电发射模块的电能；无线充电接收模块的输出端分别与输出控制模块、MSP430模块的输入端连接；MSP430模块的输出端还分别与输出控制模块、电机控制模块的输入端连接，用于检测到充电信号，调节输出的PWM的占空比大小；输出控制模块的输出端与用电设备连接，控制电动汽车定时充电以及静态充电时关闭不必要的用电设备，提高充电速度；电机控制模块，用于控制电动汽车电机的转速，从而控制电动汽车的行驶速度，实现电动汽车的动态充电。

A new wireless dynamic charging system

【技术实现步骤摘要】
一种新型无线动态充电系统
本技术涉及无线充电
，具体是一种新型无线动态充电系统。
技术介绍
目前的电动车充电站，采用的是一种“有线缆”的连接方式。充电的时候需要找到充电桩，接上电源，然后等待汽车充满电，这需要花费较长的时间。由于充电方面存在许多问题，导致了电动汽车推广的困难。随着无线充电的普及，电动汽车越来越多采用了无线充电的方式。无线充电技术分为动态充电和静态充电。静态充电系统也有很多限制，而动态充电系统更适合应用于电动汽车充电方面，如经过一些收费站的时，在排队缓慢行驶的同时，给电动汽车充电，增加电动汽车的续航，减少充电时间的消耗。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种新型无线动态充电系统,该系统中,电动汽车在规定的跑道上行驶，跑道上的四个无线充电发射模块为电动汽车实现动态充电。实现本技术目的的技术方案是：一种新型无线动态充电系统，包括无线充电发射模块、无线充电接收模块、MSP430模块、输出控制模块、电机控制模块和用电设备；所述无线充电发射模发射变化的磁场，通过电磁感应，无线充电接收模块接收并储存来自无线充电发射模块的电能；所述无线充电接收模块的输出端分别与输出控制模块、MSP430模块的输入端连接；所述MSP430模块的输出端还分别与输出控制模块、电机控制模块的输入端连接，用于检测到充电信号，调节输出的PWM的占空比大小；所述输出控制模块的输出端与用电设备连接，控制电动汽车定时充电以及静态充电时关闭不必要的用电设备，提高充电速度；所述电机控制模块，用于控制电动汽车电机的转速，从而控制电动汽车的行驶速度，实现电动汽车的动态充电。所述的无线充电发射模块，包括无线发射驱动电路、发射线圈，无线发射驱动电路与发射线圈连接。所述的无线充电发射驱动电路，是基于XKT-510芯片的驱动电路，该芯片由5V单电源供电，精度高，稳定性好，通过极少的其他元器件的配合，便可以制作成高效可靠的无线发射线圈驱动电路，能够直接输出特定频率的脉冲交流电，自动功率控制，高效电磁能量转换，且该芯片输出脉冲交流电给发射线圈，根据电流的磁效应，发射线圈产生变化的磁场，将电能以磁能的形式发射出去。所述的发射线圈，通过漆包线绕制而成，其作用类似于变压器的初级线圈，线圈驱动电路通过向无线发射线圈输入高频交变电流，使其产生变化的磁场，向无线发射接收模块传递能量。所述的无线充电接收模块，包括接收线圈、超级电容充电电路、充电检测电路、稳压电路和超级电容；接收线圈的输入端与无线充电发射模块的发射线圈连接，接收线圈的输出端分别与超级电容充电电路、充电检测电路、稳压电路的输入端连接，超级电容充电电路的输出端与超级电容的输入端连接，超级电容的输出端与稳压电路输入端连接，稳压电路次级输出端与输出控制模块的输入端连接，稳压电路末级输出端与MSP430模块的输入端连接，充电检测电路的输出端与MSP430模块的输入端连接。所述的接收线圈，通过漆包线绕制而成，其作用类似于变压器的次级线圈。线圈通过感受变化的磁场，产生交变电流，从而接收到来自无线充电发射模块的能量。所述的超级电容充电电路，是基于TPS54160高效Buck变换器的充电电路，稳压到4V输出给超级电容充电，通过调节Ren2的电阻值，使电容充电的效率达到最好，首先将直流电源的电压拉低为4.5V，电流为1A。由于电容充电的特性电压不断上升，电流值保持不变，直至5V时，电流才稍微降低了一点。由于TPS63020的输入电压范围为1.8V至5.5V，所以将调节R6，将电容充电的电压极值限制为5.4V，保证TPS63020正常的工作。所述的充电检测电路，采用三极管构成开关电路，充电时三极管集电极输出低电平，不充电时输出高电平。所述的稳压电路，是基于QX2303系列DC-DC变换器的稳压电路，输出3.6V电压，为输出控制模块供电，再经过HT7333稳压，输出3.3V电压,为CPU提供供电电压。所述的MSP430模块，采用美国德州仪器（TI）的MSP430F5529为核心处理器的模块，该模块可以输出PWM来控制电机，进而控制小车的速度。同时，该模块通过检测IO口高、低电平，判断小车是否在充电状态。所述的输出控制模块，采用高速LDO稳压器XC6219，控制是否给用电设备供电。所述的电机控制模块，是由NMOS的构成的电路，通过调节PWM的占空比，改变MOS管的栅极电压，从而改变它的导通程度，进而控制电机两端电压，进而控制电机的速度。有益效果：本专利技术可通过检测小车是否在充电状态，输出一个控制信号给MSP430模块,MSP430模块进一步控制小车充电时速度缓慢，非充电时加速行驶，即可实现小车动态充电，最大程度提高充电效率。附图说明图1为本技术一种新型无线动态充电系统的结构框图；图2为无线充电发射模块的电路原理图；图3为超级电容充电电路原理图；图4为充电检测电路原理图；图5为稳压电路原理图；图6为输出控制模块原理图；图7为电机控制模块原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步阐述，但不是对本技术的限定。实施例：如图1所示，一种新型无线动态充电系统，包括无线充电发射模块、无线充电接收模块、MSP430模块、输出控制模块、电机控制模块和用电设备；所述无线充电发射模发射变化的磁场，通过电磁感应，无线充电接收模块接收并储存来自无线充电发射模块的电能；所述无线充电接收模块的输出端分别与输出控制模块、MSP430模块的输入端连接；所述MSP430模块的输出端还分别与输出控制模块、电机控制模块的输入端连接，用于检测到充电信号，调节输出的PWM的占空比大小；所述输出控制模块的输出端与用电设备连接，控制电动汽车定时充电以及静态充电时关闭不必要的用电设备，提高充电速度；所述电机控制模块，用于控制电动汽车电机的转速，从而控制电动汽车的行驶速度，实现电动汽车的动态充电。如图2所示,所述的无线充电发射模块，包括无线发射驱动电路、发射线圈，无线发射驱动电路与发射线圈连接。所述的无线充电发射驱动电路，是基于XKT-510芯片的驱动电路，该芯片由5V单电源供电，精度高，稳定性好，通过极少的其他元器件的配合，便可以制作成高效可靠的无线发射线圈驱动电路，能够直接输出特定频率的脉冲交流电，自动功率控制，高效电磁能量转换，且该芯片输出脉冲交流电给发射线圈，根据电流的磁效应，发射线圈产生变化的磁场，将电能以磁能的形式发射出去。所述的发射线圈，通过漆包线绕制而成，其作用类似于变压器的初级线圈，线圈驱动电路通过向无线发射线圈输入高频交变电流，使其产生变化的磁场，向无线发射接收模块传递能量。所述的无线充电接收模块，包括接收线圈、超级电容充电电路、充电检测电路、稳压电路和超级电容；接收线圈的输入端与无线充电发射模块的发射线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型无线动态充电系统，其特征在于，包括无线充电发射模块、无线充电接收模块、MSP430模块、输出控制模块、电机控制模块和用电设备；/n所述无线充电发射模发射变化的磁场，通过电磁感应，无线充电接收模块接收并储存来自无线充电发射模块的电能；/n所述无线充电接收模块的输出端分别与输出控制模块、MSP430模块的输入端连接；/n所述MSP430模块的输出端还分别与输出控制模块、电机控制模块的输入端连接，用于检测到充电信号，调节输出的PWM的占空比大小；/n所述输出控制模块的输出端与用电设备连接，控制电动汽车定时充电以及静态充电时关闭不必要的用电设备；/n所述电机控制模块，用于控制电动汽车电机的转速，从而控制电动汽车的行驶速度，实现电动汽车的动态充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型无线动态充电系统，其特征在于，包括无线充电发射模块、无线充电接收模块、MSP430模块、输出控制模块、电机控制模块和用电设备；
所述无线充电发射模发射变化的磁场，通过电磁感应，无线充电接收模块接收并储存来自无线充电发射模块的电能；
所述无线充电接收模块的输出端分别与输出控制模块、MSP430模块的输入端连接；
所述MSP430模块的输出端还分别与输出控制模块、电机控制模块的输入端连接，用于检测到充电信号，调节输出的PWM的占空比大小；
所述输出控制模块的输出端与用电设备连接，控制电动汽车定时充电以及静态充电时关闭不必要的用电设备；
所述电机控制模块，用于控制电动汽车电机的转速，从而控制电动汽车的行驶速度，实现电动汽车的动态充电。


2.根据权利要求1所述的一种新型无线动态充电系统，其特征在于，所述的无线充电发射模块，包括无线发射驱动电路、发射线圈，无线发射驱动电路与发射线圈连接。


3.根据权利要求2所述的一种新型无线动态充电系统，其特征在于，所述的无线充电发射驱动电路，是基于XKT-510芯片的驱动电路。


4.根据权利要求1所述的一种新型无线动态充电系统，其特征在于，所述的无线充电接收模块，包括接收线圈、超级电容充电电路、充电检测电路、稳压电路和超级电容；接收线圈的输入端与无线充电发射模块的发射线圈连接，接收线圈的输出端分别与超级电容充电电路、充电检测电路、稳压电路的输入端连接，超级电容充电电路的输出端与超级电容的输入端连接，超级电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，陶作坤，李辉，王柱颖，韦家锐，王铎鹏，董俊彦，赵中华，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西;45