便携式电动车无线充电装置的制作方法

[0001]
本实用新型是涉及无线电能传输技术领域，具体的说是便携式电动车无线充电装置。


背景技术：

[0002]
随着电子技术、蓄电池技术和经济的高速发展，环保绿色生活观念深入人心，电动自行车成为人们中近出行的首要选择。然而现有充电技术已成为限制电动车发展进步的瓶颈。现今多数电动自行车采用三段式充电器，从电子技术角度针对电池而言：第一个阶段叫充电限流阶段，第二个阶段叫高恒压阶段，第三个阶段叫低恒压阶段。第二阶段和第三阶段转换时，面板指示灯相应变换，大多数充电器第一、二阶段是红灯，第三阶段变绿灯。第二阶段和第三阶段的相互转换是由充电电流决定的，大于某电流进入第一第二阶段，小于某电流进入第三阶段。这个电流叫转换电流，也叫转折电流。
[0003]
然而三段式充电器体积大、质量重、充电线路短，充电时受环境影响大，环境潮湿干燥都将影响充电时间，充电时受线路限制不可距离电源超过一米左右，夏季较为干燥炎热天气极可能因为散热不均匀引发设备自燃产生火灾事故。雨雪雾等潮湿天气使用可能造成短路电压电流不稳等故障，一旦发生故障轻则设备停止工作设备与蓄电池损坏，重则发生火灾等事故。所以，设计一种摆脱受天气环境线路影响的充电设备非常有意义。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型要解决的技术问题是提供便携式电动车无线充电装置，该种充电装置能够通过电磁感应的方式实现对电动车蓄电池组的无线供电，还能在对蓄电池组的充电过程中先进行恒定电流充电，在蓄电池充电即将饱和时切换为恒压充电。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
[0006]
便携式电动车无线充电装置，其特征在于：包括无线充电装置和稳压稳流自动转换电路，所述的无线充电装置包括主线圈和次线圈，所述的主线圈与交流电源通过交流电源线连接，所述的次线圈固定安装在电动车内，所述的次线圈与稳压稳流自动转换电路的输入端连接，所述的稳压稳流自动转换电路的输出端通过蓄电池充电线与蓄电池连接；
[0007]
所述的次线圈用于通过和主线圈电磁互感产生低电压交流电，所述的稳压稳流自动转换电路用于在将交流电转换为直流电为蓄电池进行充电，所述的稳压稳流自动转换电路用于在蓄电池未充满电时，为蓄电池进行恒定电流充电；所述的稳压稳流自动转换电路用于在蓄电池电量充至设定限度后，为蓄电池进行恒定电压充电。
[0008]
所述的主线圈包括第一防水防火外壳，所述的第一防水防火外壳内设置有若干根相互平行的第一铁芯，所述的第一铁芯上卷绕有第一漆包线，所述的第一漆包线连续缠绕在各根第一铁芯表面，所述的第一漆包线在每根第一铁芯表面缠绕的匝数相同。
[0009]
所述的次线圈包括第二防水防火外壳，所述的第二防水防火外壳内设置有若干根相互平行的第二铁芯，所述的第二铁芯上卷绕有第二漆包线，所述的第二漆包线连续缠绕
在各根第二铁芯表面，所述的第二漆包线在每根第二铁芯表面缠绕的匝数相同。
[0010]
所述的第一漆包线在第一铁芯上卷绕的总匝数与第二漆包线在第二铁芯上卷绕的总匝数之比为55比12。
[0011]
所述的稳压稳流自动转换电路包括运算放大器l1、运算放大器l2和运算放大器l3，所述的运算放大器l1的反相输入端与电阻r1一端连接，运算放大器l1的反相输入端与电容c1一端连接，电容c1另一端与运算放大器l1的输出端连接，运算放大器l1的输出端与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与运算放大器l2的反相输入端连接，电阻r2的另一端与二极管d1正极连接，二极管d1负极与运算放大器l2的输出端连接，所述的电阻r2的另一端与运算放大器l3的正相输入端连接，所述的运算放大器l3的反相输入端与电阻r3一端连接，运算放大器l3的反相输入端与电阻r4一端连接，电阻r4另一端与电容c2一端连接，电容c2另一端与运算放大器l3的输出端连接；
[0012]
所述的运算放大器l1的正相输入端与次线圈一端连接，所述的运算放大器l2的正相输入端与次线圈另一端连接，所述的电阻r1的另一端与蓄电池负极连接，所述的电阻r1的另一端接地，所述的电阻r3的另一端与蓄电池负极连接，所述的电阻r3的另一端接地，所述的运算放大器l3的输出端与蓄电池的正极连接。
[0013]
所述的主线圈的输入电压为220v，所述的次线圈的输出电压为48v。
[0014]
该种便携式电动车无线充电装置能够产生的有益效果为：能够提供一种无线电动车充电设备，由于对主线圈和次线圈外壳均作防水防火设计，将主线圈固定设置在充电位处，可以在次线圈位于主线圈周围时，能够和次线圈通过互感实现电能的无线传输，线圈和次线圈外壳均作防水防火设计且相互之间不接触，杜绝了因进水等问题引起短路故障从而引发火灾等灾害的可能，提高了充电器的安全性能。进一步的，该种充电装置还能够通过主线圈和次线圈的设置实现降压，且能够在充电开始时，稳压稳流自动转换电路先产生恒定电流对蓄电池进行充电，当电流趋近饱和时，电流减小其后转换电路转换稳压对蓄电池进行稳压充电，最后使蓄电池电量达到饱和，提高了蓄电池的使用寿命。
附图说明
[0015]
图1为本实用新型便携式电动车无线充电装置的结构示意图。
[0016]
图2为本实用新型便携式电动车无线充电装置的工作原理示意图。
[0017]
图3为本实用新型便携式电动车无线充电装置中稳压稳流自动转换电路的电路原理图。
[0018]
图4为本实用新型便携式电动车无线充电装置中主线圈的结构示意图。
[0019]
图5为本实用新型便携式电动车无线充电装置中次线圈的结构示意图。
[0020]
附图说明：1、主线圈；2、次线圈；3、交流电源线；4、稳压稳流自动转换电路；5、蓄电池充电线； 6.1、第一防水防火外壳；7.1、第一铁芯；8.1、第一漆包线；6.2、第二防水防火外壳；7.2第二铁芯；8.2、第二漆包线。
具体实施方式
[0021]
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述。
[0022]
如图1所示，便携式电动车无线充电装置，其特征在于：包括无线充电装置和稳压
稳流自动转换电路4，所述的无线充电装置包括主线圈1和次线圈2，所述的主线圈1与交流电源通过交流电源线连接，所述的次线圈2固定安装在电动车内，所述的次线圈2与稳压稳流自动转换电路4的输入端连接，所述的稳压稳流自动转换电路4的输出端通过蓄电池充电线5与蓄电池连接；
[0023]
如图2所示，次线圈2用于通过和主线圈1电磁互感产生低电压交流电，所述的稳压稳流自动转换电路4用于在将交流电转换为直流电为蓄电池进行充电，所述的稳压稳流自动转换电路4用于在蓄电池未充满电时，为蓄电池进行恒定电流充电；所述的稳压稳流自动转换电路4用于在蓄电池电量充至设定限度后，为蓄电池进行恒定电压充电。
[0024]
本实施例中，如图4所示，主线圈1包括第一防水防火外壳6.1，所述的第一防水防火外壳6.1内设置有若干根相互平行的第一铁芯7.1，所述的第一铁芯7.1上卷绕有第一漆包线8.1，所述的第一漆包线8.1连续缠绕在各根第一铁芯7.1表面，所述的第一漆包线8.1在每根第一铁芯7.1表面缠绕的匝数相同。
[0025]
本实施例中，如图5所示，次线圈2包括第二防水防火外壳6.2，所述的第二防水防火外壳6.2内设置有若干根相互平行的第二铁芯7.2，所述的第二铁芯7.2上卷绕有第二漆包线8.2，所述的第二漆包线8.2连续缠绕在各根第二铁芯7.2表面，所述的第二漆包线8.2在每根第二铁芯7.2表面缠绕的匝数相同。
[0026]
本实施例中，第一漆包线8.1在第一铁芯7.1上卷绕的总匝数与第二漆包线8.2在第二铁芯7.2上卷绕的总匝数之比为55比12。
[0027]
进一步的，主线圈1的输入电压为220v，所述的次线圈2的输出电压为48v，所述的第一防水防火外壳6.1和第二防水防火外壳6.2均使用防水防火陶瓷材料封装，陶瓷封装材料与线圈中填充散热油用以散热。铁芯上卷绕的漆包线圈数根据主线圈1和次线圈2之间的最大间距设置。进一步的，当电动车停放在停车位内时，主线圈1通电后和次线圈2之间产生电感，最佳条件为主线圈1和次线圈2垂直对应。
[0028]
本实施例中，如图3所示，稳压稳流自动转换电路4包括运算放大器l1、运算放大器l2和运算放大器l3，所述的运算放大器l1的反相输入端与电阻r1一端连接，运算放大器l1的反相输入端与电容c1一端连接，电容c1另一端与运算放大器l1的输出端连接，运算放大器l1的输出端与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与运算放大器l2的反相输入端连接，电阻r2的另一端与二极管d1正极连接，二极管d1负极与运算放大器l2的输出端连接，所述的电阻r2的另一端与运算放大器l3的正相输入端连接，所述的运算放大器l3的反相输入端与电阻r3一端连接，运算放大器l3的反相输入端与电阻r4一端连接，电阻r4另一端与电容c2一端连接，电容c2另一端与运算放大器l3的输出端连接；所述的运算放大器l1的正相输入端与次线圈2一端连接，所述的运算放大器l2的正相输入端与次线圈2另一端连接，所述的电阻r1的另一端与蓄电池负极连接，所述的电阻r1的另一端接地，所述的电阻r3的另一端与蓄电池负极连接，所述的电阻r3的另一端接地，所述的运算放大器l3的输出端与蓄电池的正极连接。
[0029]
进一步的，图3中稳压稳流自动转换电路4的vf端以及ig端均与蓄电池负极连接，且稳压稳流自动转换电路4的vf端以及ig端均接地，稳压稳流自动转换电路4的vg端以及if端分别与次线圈两端连接，稳压稳流自动转换电路4的out端与蓄电池正极连接。在稳压稳流自动转换电路4工作时，运算放大器l1的c端口输出由a端口输入的电流，在d端口和e端口
间没有电压差时，运算放大器l2不工作，运算放大器l3的h端口接收c端口电流并经运算放大器l3恒定输出给蓄电池；电容c1充电充满放电，运算放大器l2的e端口为电容c1电压与d端口输入电压存在电压差，运算放大器l2开始工作，运算放大器l2的f端口输出电流，经二极管d1稳压后通过运算放大器l3的h端口输入，通过l3对蓄电池进行恒压充电；蓄电池恒压充满时电容c2放电，电路整体停止工作。保证了在充电开始时，稳压稳流自动转换电路先产生恒定电流对蓄电池进行充电，当电流趋近饱和时，电流减小其后转换电路转换稳压对蓄电池进行稳压充电，最后使蓄电池电量达到饱和。
[0030]
该种便携式电动车无线充电装置能够实现对电动车蓄电池的无线充电，既能够避免传统三段式充电器受环境影响大导致充电过程比较危险的缺陷，还能够实现无线充电，利用稳压稳流模块进行交直流转换，通过串口将转换后的48v直流电输入给蓄电池。
[0031]
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

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