Obwód bezprzewodowej ładowarki akumulatorów litowo-jonowych

Ładowanie akumulatorów za pomocą indukcyjnego ładowania bezprzewodowego to jedna z aplikacji, która staje się bardzo popularna i doceniana przez użytkowników. Tutaj dowiemy się, jak wykonać obwód bezprzewodowej ładowarki akumulatorów litowo-jonowych, korzystając z tej samej koncepcji. Każdy system elektryczny, który obejmuje sieci przewodowe lub kable, może być bardzo niechlujny i kłopotliwy.

Wprowadzenie

Obecnie świat staje się coraz bardziej zaawansowany technicznie, a systemy elektryczne również przechodzą na lepsze i bezproblemowe wersje, aby zapewnić nam większą wygodę. Indukcyjne przenoszenie mocy to jedna z interesujących koncepcji, która to ułatwia przenoszenie mocy bez użycia przewodów , a raczej bezprzewodowo.

Jak sama nazwa wskazuje, indukcyjne przenoszenie mocy to proces, w którym pewna wielkość mocy jest przenoszona z jednego stałego miejsca do drugiego przez powietrze bez użycia przewodników, tak jak przesyłane są sygnały radiowe lub sygnały telefonu komórkowego.

Jednak koncepcja nie jest taka prosta, jak się wydaje, ponieważ w przypadku radia i telefonów komórkowych moc nadawana wynosi zaledwie kilka watów, a zatem staje się całkiem wykonalna, ale przenoszenie mocy (bezprzewodowo), aby można było zasilać wysoki prąd urządzenia to zupełnie inna gra w piłkę.

Mówimy tutaj o kilku watach lub prawdopodobnie kilkuset watów, które należy przenosić bez żadnego rozpraszania, z jednego punktu do drugiego bez użycia przewodów, co jest problemem trudnym do zrealizowania.

Jednak naukowcy robią wszystko, co w ich mocy, aby znaleźć odpowiednie konfiguracje, które mogą być odpowiednie do skutecznego wdrożenia powyższej koncepcji.

Poniższe punkty przedstawiają koncepcję i pomagają nam dowiedzieć się, jak faktycznie przebiega powyższa procedura: Indukcja, jak wszyscy wiemy, jest procesem, w którym energia elektryczna jest przenoszona z jednego miejsca na drugie bez włączania bezpośrednich połączeń.

Najlepszym przykładem są nasze zwykłe transformatory elektryczne, w których napięcie wejściowe AC jest przyłożone do jednego z jego uzwojeń, a moc indukowana jest odbierana na drugim uzwojeniu poprzez indukcje magnetyczne.

Jednak odległość między dwoma uzwojeniami wewnątrz transformatora jest bardzo mała, a zatem czynności odbywają się bardzo wygodnie i wydajnie.

Gdy procedura musi być wykonywana na większych odległościach, zadanie nieco się komplikuje. Oceniając koncepcję indukcji, stwierdzamy, że istnieją zasadniczo dwie przeszkody, które sprawiają, że przenoszenie mocy jest trudne i nieefektywne, zwłaszcza gdy zwiększa się odległość między miejscami indukcji.

Pierwszą przeszkodą jest częstotliwość, a drugą przeszkodą są prądy wirowe generowane w rdzeniu uzwojenia. Te dwa parametry są odwrotnie proporcjonalne i dlatego są bezpośrednio od siebie zależne.

Kolejnym czynnikiem utrudniającym postępowanie jest materiał rdzenia uzwojenia, co z kolei wpływa bezpośrednio na powyższe dwa parametry.

Dzięki starannemu wymiarowaniu tych współczynników w najbardziej efektywny sposób można znacznie zwiększyć odległość między urządzeniami indukcyjnymi.

Do bezprzewodowego przesyłania mocy w omawianym powyżej sposobie w pierwszej kolejności potrzebujemy prądu zmiennego, co oznacza, że ​​moc do przesłania musi być prądem pulsującym.

Ta częstotliwość prądu przyłożonego do uzwojenia generuje prądy wirowe, które są prądami wstecznymi przeciwnymi do przyłożonego prądu.

Generowanie większego prądu wirowego oznacza mniejszą wydajność i większe straty mocy w wyniku ogrzewania rdzenia. Jednak wraz ze wzrostem częstotliwości generowanie prądów wirowych jest proporcjonalnie zmniejszane.

Ponadto, jeśli zamiast konwencjonalnych żelaznych wytłoczek używany jest materiał ferrytowy, ponieważ rdzeń uzwojenia pomaga dodatkowo zmniejszyć prądy wirowe.

Dlatego, aby wdrożyć powyższą koncepcję w najbardziej efektywny sposób, musimy ustawić moc źródła o wysokiej częstotliwości, rzędu wielu kiloherców, i użyć wejściowego układu indukcyjnego, który składa się z ferrytu jako rdzenia.

Miejmy nadzieję, że rozwiązuje to problem w dużym stopniu, przynajmniej w przypadku proponowanego projektu indukcyjnego obwodu ładowania akumulatorów litowo-jonowych.

Jak to działa

OSTRZEŻENIE - OBWÓD NIE JEST ODIZOLOWANY OD SIECI SIECIOWEJ I W ZWIĄZKU Z DOTKNIĘCIEM W STANIE ZASILANIA JEST WYJĄTKOWO NIEBEZPIECZNY.

Obwód tej bezprzewodowej ładowarki do telefonów komórkowych został zaprojektowany przeze mnie, ale nie został sprawdzony praktycznie, więc radziłbym czytelnikom, aby zanotowali to.

Obwód można zrozumieć za pomocą następujących punktów:

Nawiązując do rysunku, widzimy dwie jednostki, jedna to podstawa lub moduł nadawczy, a druga to moduł odbiornika.

Jak omówiono w powyższym akapicie, materiałem rdzenia uzwojenia podstawowego jest ferrytowy rdzeń typu E, który ma stosunkowo większy rozmiar. Szpulka umieszczona wewnątrz rdzenia E ma jednoetapowy, starannie nawinięty 100 zwojów super emaliowanego drutu miedzianego 24 SWG.

Środkowy zaczep jest wyciągany z uzwojenia od jego 50. obrotu. Powyższa cewka lub transformator jest podłączony do obwodu oscylatora składającego się z tranzystora T1, wstępnie ustawionego P1 i odpowiedniego rezystora i kondensatora.

Ustawienie wstępne służy do zwiększania częstotliwości poprzez nawijanie do optymalnych poziomów i wymaga trochę eksperymentów. Napięcie prądu stałego jest podawane do obwodu w celu zainicjowania wymaganych oscylacji, które jest uzyskiwane bezpośrednio przez prostowanie i filtrowanie sieci prądu przemiennego.

Po przyłożeniu prądu stałego obwód zaczyna oscylować, a oscylacje z cewki indukcyjnej o wysokiej częstotliwości uciekają w powietrze na znaczną odległość i muszą zostać złapane z powrotem w celu zaproponowanego odbioru indukcyjnego.

Jednostka odbiorcza zawiera również cewkę indukcyjną składającą się z 50 zwojów z rdzeniem powietrznym super emaliowanego drutu miedzianego 21 SWG, który staje się rodzajem anteny do przewidywania fal mocy uwalnianych z obwodu podstawowego. Kondensator C3 jest kondensatorem zmiennym, używanym w radiu do strojenia.

Służy do przycinania odbioru, aż do osiągnięcia punktu rezonansowego i optymalnego dostrojenia L2 do fal nadawczych. To natychmiast podnosi napięcie wyjściowe z L2 i staje się optymalnie dostosowane do wymagań ładowania.

D6 i C4 to elementy prostownicze, które ostatecznie przekształcają sygnały AC w ​​czysty DC.

Po zbliżeniu się do znacznej odległości indukcje z dolnej jednostki bazowej są indukowane wewnątrz cewki odbiorczej, indukowana częstotliwość jest odpowiednio prostowana i filtrowana w obwodzie odbiornika i służy do ładowania podłączonego akumulatora Li-Ion.

Do wyjścia można podłączyć diodę LED, aby uzyskać natychmiastowe wskazanie intensywności bezprzewodowego transferu mocy w dowolnym momencie.

OSTRZEŻENIE: POWYŻSZE OBJAŚNIENIE BEZPRZEWODOWEJ ŁADOWARKI LITOWO-JONOWEJ OPIERA SIĘ TYLKO NA MOICH ZAŁOŻENIACH
DYSKRECJA CZYTELNIKÓW JEST ŚCISŁO ZALECANA PODCZAS STOSOWANIA OMAWIANEJ KONCEPCJI
I OBWÓD.

Lista części dla omówionego powyżej obwodu bezprzewodowej ładowarki do telefonu komórkowego

Do wykonania tego indukcyjnego obwodu ładowania baterii potrzebne byłyby następujące części:

• R1 = 470 omów,
• R2 = 10 K, 1 W,
• C1 = 0,47 uF / 400 V, niepolarne,
• C2 = 2uF / 400V, niepolarne
  C3 = zmienny skraplacz gangowy,
• C4 = 10uF / 50V,
• D1 --- D5 = 1N4007,
• D6 = równe napięciu akumulatora, 1 wat
• T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 zwojów, 25 SWG, środkowy zaczep, nad największym możliwym rdzeniem ferrytowym L2 = 50 zwojów ułożonych w stos, 20 SWG, średnica 2 cale, rdzeń powietrzny