无线充电系统设计方案

无线充电系统设计方案
1 主要技术：感应充电技术、RFID射频识别技术。
感应充电技术，利用现代电力电子能量交换技术、磁场祸合技术，借助于现代控制理论和手段实现能量从静止设备向可移动设备的非接触传递。
RFID射频识别技术，利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目标的技术。
2 论文创新点
将无线充电技术与RFID技术相结合，对具备射频识别功能的无线充电系统进行研究。实现对待充电端的ID身份识别功能，该无线充电系统在某种程度上实现了智能化，大大提高了系统充电的安全性。
3 系统的方案
无线充电系统包含电能发送端和电能接收端，下面具体给出该无线充电系统实现方案。
3.1 发送端的方案
无线充电系统的电能发送端对应于充电系统的充电器端，在本论文中研究的充电系统，不仅要实现电能的高效率的传送，同时系统中还嵌入了RFID技术，实现对待充电端的ID身份识别功能，因此该无线充电系统在某种程度上实现了智能化，大大提高了系统充电的安全性。下面给出电能发送端模块的实现方案，发送端框图如图1示。
 
图1 发送端框图
电能发送端的设计是以微控制器为核心，一方面读取电路中RFID芯片的信息，判别是否为有效的待充电端；另一方面，当ID身份认证通过时，则控制驱动电路开始工作，实现电能的传输。
电能发送端包含两个功能模块，即信息能量控制模块和能量发送模块，其中信息能量控制模块主要对能量发送模块进行控制；并检测能量发送模块的状态，保证能量传输正常。
3.2 接收端的方案
无线充电系统的电能接收端对应于手机等便携式终端。由于接收线圈足够的小巧，则很容易集成到待充电终端的电池端。同时，电池端要贴有与电能发送端相对应的RFID标签，使得在待充电终端靠近充电器端时，能够通过身份验证，顺利的完成充电。下面给出电能接收端的实现方案，接收端框图如图2示。

 
图2 接收端框图
电能接收端的设计相对比较简单，主要由接收线圈的振荡电路构成，通过与发射线圈的电磁感应接收电能发送端传送的能量。在充电的过程中，接收线圈得到交变电流，然后通过整流电路、滤波电路，得到稳定的直流，同时为了实现高效率充电技术，将得到的直流在通过一个直流-直流升压器，最后连接到便携式终端的电池端。
3.3 系统介绍
无线充电系统的实现方案是上述的整合，即两部分构成，分别为接220V交流电的电能发送端和给便携式终端电池充电的电能接收端。将待充电终端放到充电器上，打开设在电源端的充电开关，电能发送端发出验证信息，电能接收端收到验证信息后发出确认信息，身份验证通过后，电源端即为该电池充电，并且电能接收端可以自动检测充电状态，充电到90%时指示灯亮。电能接收端电路在保证充电质量和安全的前提下，要做的尽量简单，做到体积小、质量轻、散热快、安全性高，为置入手机、笔记本电脑等移动通信工具做好必要的准备。
综上所述，完成了无线充电系统的方案设计和分析。此系统的设计可以完全代替再回收再利用方面几乎没有进展的各种各样的手机AC适配器，也可以解决将插座电源接入时，现行充电器的待机电力损耗问题，在节约能源方面将做出贡献。并且，能大大简易防水、防尘等的手机终端机开发，使其更具备便利性。