[发明专利]一种用于电动割草机的无线充电系统

说明书

本发明涉及电路技术领域，具体地说，涉及一种用于电动割草机的无线充电系统，包括TX发射端、RX接收端和BMS锂电池保护电路，TX发射端包括TX输入电压/电流检测模块、TX VCC供电模块、TX MCU控制模块、TX发射功率控制模块和TX谐振网络监控模块。本发明可根据无线充电距离、无线充电功率来设计发射和接收线圈，使无线能量传输效率最大化、传输距离最远的同时做到尺寸最小。该无线充电系统包含能量发射模块TX、能量接收模块RX、锂电池保护模块BMS，同时适用于电动工具、电动自行车、智能机器人等中功率用电产品设备。满足小型化，低成本，便于生产、安全可靠的要求，能为人们的日常生活带来极大的便利性。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体为一种用于电动割草机的无线充电系统。

背景技术

传统的割草机动力来源于柴油发动机或汽油发动机，因其消耗不可再生的化石能源并且产生污染环境的有害气体，正逐渐被价格低廉、维护简单、重量轻的电动机割草机所替代。常规的磁感应式无线充电器，全桥LC谐振网络采用变频的控制方式，如图21和图22所示，工作区域均偏离于谐振状态（ffr,如图24），并非真正意义上的谐振。这是因为发射和接收线圈之间充电距离远，接收端反射回发射端的阻抗非常小，可忽略不计，当谐振时的容抗和感抗相互抵消，只有线圈的绕线内阻，电阻阻抗本身非常小，谐振时的电流非常大，非常容易烧毁MOSFET、谐振电容等器件。所以，常规的磁感应式无线充电器通常工作于感性区（ffr时，XLXC），通过感抗抑制谐振槽的电流，防止谐振时的电流过大损坏元器件（如图26）。然而，这种在非谐振点的谐振网络输入电抗（绕线内阻与感抗的和）过大，会造成无线能量传输时的效率非常低、能量传输距离近的不利影响，目前市场上的电动割草机普遍是需要人工拆卸电池包为电池充电，或者是通过充电器拉出一根电线插入割草机为其提供电能，充电过程比较繁琐，不利于长时间使用频繁充电的割草机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电动割草机的无线充电系统，以解决上述背景技术中提出的现如今充电过程比较繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于电动割草机的无线充电系统，无线充电系统用移项控制的全桥LC谐振逆变网络，包括TX发射端、RX接收端和BMS锂电池保护电路，TX发射端包括TX输入电压/电流检测模块、TX VCC供电模块、TX MCU控制模块、TX发射功率控制模块和TX谐振网络监控模块，RX接收端包括RX能量接收模块、RX充电开通关断控制、充电电流检测模块和RX充电控制模块，BMS锂电池保护电路包括BMS锂电池充放电保护模块。

作为优选，TX输入电压/电流检测模块用于检测输入电压、电流，TX VCC供电模块的工作电压为3.3V、驱动电压为10V。

作为优选，TX MCU控制模块用于产生驱动信号、控制蓝牙通信、工作状态检测以及保护信号。

作为优选，TX发射功率控制模块包括驱动IC电路、驱动变压器和全桥MOSFET。

作为优选，TX谐振网络监控模块用于电流检测变压器T1/T4实时检测谐振网络的电流。

作为优选，RX能量接收模块包括电感L1、RX端谐振阻抗匹配网络和桥式整流电路。

作为优选，RX充电开通关断控制、充电电流检测模块包括RX控制端和U5。

作为优选，RX充电控制模块用于检测电池的电压、温度状态，RX充电控制模块包括蓝牙模块U3或2.4G射频发射模块。

作为优选，BMS锂电池充放电保护模块用于检测每一节电池的电压状态、电池包的温度状态和充放电电流。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：