基于电磁共振的移动设备智能无线充电系统.pdf

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1、《电气自动化}2013年第35卷第6期j十算机技术及其应甩ComputerTechnology＆Applications基于电磁共振的移动设备智能无线充电系统孙爱程，刘长铕，I撒继铭(1．武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉430070；2．宽带无线通信与传感网络湖北省重点实验室，湖北武汉430070)摘要：无线充电是一种方便安全的新技术，无需任何物理上的连接，就能把电能无接触的传输给负载。提出一种基于电磁谐振式无线电能传输的方案，应用射频识别技术构建一套全新的无线充电系统，以提高传输效率和减小电磁辐射，同时也提高传输的安全性。关

2、键词：无线供电；电磁共振；智能充电；磁耦合；电能传输DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2013．06．006[中图分类号]TM910．6[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)06—0014—03MobileDevicesBasedonElectromagneticResonanceIntelligentWirelessChargingSystemr———————————、SUNAi·cheng，。LIUChang-you']SAJi—ming(1．InformationEngineer

3、ingSchool，WuhanUniversityofScience&Technology，WuhanHubei430070，China；2．KeyLaboratoryofBroadbandWirelessCommunicationsandSensorNetworks，WuhanHubei430070，China)Abstract：Chargingwirelesslyisasafeandconvenientnewtechnology．Itcancompletethechargingprocesswithoutanyphysica

4、lconnection．ThispaperintroducesawirelesspowertransmissionschemebasedonelectromagneticresonanceandsetupabrandnewwirelesschargingsystembyusingRFID(RadioFrequencyIdentification)technologytoensuretransmissioneficiencyandsecurity，andtoreduceelectromagneticradiation．Keywor

5、ds：wirelesscharging；electromagneticresonances；magneticcoupling；intelligentcharging；powertransferO引言码，最后稳压输出至负载。传统的电力传输主要通过导线，在一般情况下合理有效，但1．2发射部分是装置的电池采用插头接触式充电方式，频繁的拔插会产生电火(1)驱动模块(见图2)花。近年来，随着iPad，iPhone等对电量充满“饥渴”的移动消费驱动模块完成丙类信号的放大。其中过零比较器将DDS信电子产品的兴起，研发无线充电等突破性充电技术的

6、需求日益提号源产生的正弦波变成方波，方波通过24个并联的非门增强驱高。目前市场的无线充电方式大多是采用QI协议的电磁感应方动电流，驱动两个并联的场效应管。式，这种方式距离远，功率小，不适合快速充电。(2)DDS信号源模块2007年美国麻省理工大学在无线能量传输中引进共振技术DDS电路控制丙类功放电路产生大功率正弦信号，同时使正使在无线传输距离、效发射端接收端率上有所突破J。本，、’，l文结合电磁场等相关领-／^、AO／驱保阻发空问磁共振域理论研究的新成果，DC．．动护抗射rj接收阻抗匹．-p转C／压转电—+电__-匹线0C稳提出

7、了一个新型的无线_．换路路配圈能馈传输圈配换充电方案，并成功的制作出了这一实物原型。H、网1系统硬件设计1．1系统原理框图图1原理框图系统原理框图如图1所示，其由发射与接弦信号的频率与线圈共振的频率相同，然后经过过零比较器输出收两部分组成。发射端主要由AD／DC转换器、驱动电路、保护电方波，加载在发射线圈上。本设计中使用AD9850。路、阻抗匹配、发射线圈以及RFID与DDS模块组成。接收端则厂I场—效]应管l先进行阻抗匹配以使信号强度达到最大，然后再由AD／DC反解I．．．．收稿日期：2013—04—16图2驱动模块原理框图1

8、4ElectricaIAutomation一计算机技术及其应用皇皇!竺!兰竺!ComputerTechnology＆Applications(3)RFID识别模块3实验分析与结果本系统采用RFID技术来识别防止因误加热充电器以外的根据磁耦合共振无线能量传输机理，