[发明专利]无线电能传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种传输装置，具体地说，是涉及无线电能传输装置。

背景技术

无线电传输在当今社会应用十分广泛，涉及到社会的各行各业，对人民的日常生活和社会经济的发展都具有十分重大的影响。但是，现有的无线电能传输装置往往存在系统复杂，成本高、维护难度大的问题，很不利于实际使用。即使存在一些系统简单的传输装置，其性能却又难以满足实际需求，而且很容易出现故障，需要频繁的检修、维护，运行成本很高，经济效益难以提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线电能传输装置，解决现有技术中存在的系统简化与性能稳定可靠难以兼顾的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

无线电能传输装置，其特征在于，包括单片机控制电路，与该单片机控制电路输出端连接的IR2111半桥驱动模块，与该IR2111半桥驱动模块的输出端连接的发射线圈，以及对该发射线圈进行采样并将采样信息反馈回单片机控制电路的电流采样模块，和与所述发射线圈配套的电能接收电路；其中，所述IR2111半桥驱动模块包括IR2111芯片，三极管Q1、Q3、Q4，MOS管Q2、Q5，二极管D1、D2、D3，电阻R1、R2、R3、R4、R5，所述三极管Q3的基极通过电阻R4与所述单片机控制电路的输出端连接，其发射极接地，而其集电极则通过电阻R3分别与三极管Q1和Q4的基极连接，同时还通过电阻R1与电源连接，所述三极管Q1的集电极接电源，三极管Q4的集电极接地，三极管Q1和Q4的发射极同时与IR2111芯片连接，所述二极管D1直接连接在IR2111芯片上，二极管D2与MOS管Q2并联，二极管D3与MOS管Q5并联，且二极管D2和D3串联，MOS管Q2和Q5串联，所述二极管D3的两端同时作为输出端，与所述发射线圈导通，所述MOS管Q2通过电阻R2与IR2111芯片连接，所述MOS管Q5通过电阻R5与IR2111芯片连接；所述电能接收电路包括与所述发射线圈配套的接收线圈，与该接收线圈的输出端连接的二极管组，以及与该二极管组连接的MC34063芯片；所述二极管组包括二极管D1、D2、D3、D4、D6、D7、D8，其中二极管D4和D8串联构成第一串联支路，二极管D6和D7串联构成第二串联支路，二极管D1、D2、D3构成第一并联支路，所述第一串联支路与第二串联支路并联，并与所述第一并联支路串联，而二极管D4与D8的连接点与接收线圈输出端连接，二极管D6和D7的连接点与接收线圈输出端连接，所述MC34063芯片通过二极管D5与所述第一并联支路的输出端连接，在所述MC34063芯片上还连接有与所述二极管D5串联的电感L1，以及辅助元器件；所述单片机控制电路还配置有供电电路，该供电电路包括TPS5430芯片，与该TPS5430芯片连接的电感L2，与该电感L2串联的电阻R6、R7，在所述电感L2与TPS5430芯片之间还连接有一端接地的二极管D9，同时在TPS5430芯片上还设置有辅助元器件。

进一步地，所述电流采样模块包括ACS712芯片，该ACS712的输入端与所述发射线圈连接，其输出端与所述单片机控制电路连接，在该ACS712芯片上还连接有辅助元器件。

更进一步地，所述单片机控制电路主要包括第一MCU和第二MCU，所述第一MCU的电源端接入3.3V电源，并通过一电阻和一LED串联后接地，所述3.3V电源还连接有LM1117芯片、LM7805芯片、单排多针插座、PLC5616芯片和ADS1115芯片，其中，所述LM1117和LM7805芯片串联，并在两者的管脚上分别连接有接地电容，所述单排多针插座与所述第二MCU插接，所述PLC5616芯片和ADS1115芯片则分别与所述第一MCU连接，且所述PLC5616芯片和ADS1115芯片还分别连接有接地电容；所述第二MCU上还连接有控制按键。

本发明采用TI公司的TM4C123GH6PM单片机为主控制器，以开关电源管理芯片TPS5430、MC34063、半桥驱动芯片IR2111为核心，通过单片机输出频率与占空比均可变化的PWM波，经过由IR2111主导构成的半桥将信号放大后送给发射线圈，接收线圈接收信号经过整流、滤波后，通过MC34063构成的升压开关电源进行电能变换，整个系统简单，易实现，运行和维护成本低，传输过程稳定可靠，实用价值和经济价值都很高。

附图说明

图1为本发明的总体系统框图。

图2为本发明中IR2111半桥驱动模块的电路原理图。

图3为本发明中电能接收电路的原理图。

图4为本发明中电流采样模块的电路原理图。