[发明专利]一种电动游艇无线充电装置

说明书

技术领域

本发明属于充电自动化控制领域，尤其涉及一种电动游艇无线充电装置。

背景技术

物联网技术的定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。目前已经有多家物联网厂商兴起(如机智云、OneNet等)，这些厂商往往提供其物联网接入的详细开发文档，有效降低物联网开发的入门门槛。大多数物联网厂商也提供支付入口，为接入设备收费提供可能。

STM32系列单片机是基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核开发的，是一个优秀硬件开发平台，其简单的开发方式使得开发者更关注创意与实现，更快的完成项目开发，节约了学习的成本，缩短了开发的周期。任何人都可以基于其提供的手册重新设计，有效降低硬件开发成本。STM32能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达、步进电机和其他的装置来反馈、影响环境。

谐振式无线输电，是指不经过电缆将电能从发电装置传送到接收端的技术。无线输电技术有多种形式，其中谐振耦合式无线输电技术具有非辐射性、高效率等优点。所谓谐振耦合式就是利用接收线圈的电感和并联的电容形成共振回路，在接收端也组成同样共振频率的接收回路，利用谐振形成的强磁耦合来实现高效率的无线电能传输。该技术的出现引起了国内外学术界与工业界的巨大兴趣，被公认为目前最具发展前景的一种无线能量传输技术方案。但是目前研究多是理论研究，缺乏可应用推广的实物成果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种电动游艇无线充电装置，采用谐振式无线输电技术原理，以STM32平台为本地控制模块，实现一种安全高效、智能、具有高度实用性的电动游艇无线充电方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电动游艇无线充电装置，包括发射电路、接收电路、STM32发射电路本地控制模块，发射电路包括双E类功放电路，其中第一个支路：继电器Vgs1连接由MOSFET元件S1、S2与瓷片电容C1并联组成的电路，第二个支路：继电器Vgs2连接由MOEFET元件S3、S4和瓷片电容C2并联组成的电路，双E类功放电路连接发射线圈LT，发射线圈与谐振电容组CT相连组成耦合发射线圈，耦合发射线圈连接由电感L3和电容C3串联的电路，L3经电感L1连接电源DC端；接收电路中四个谐振电容C1、C2、C3、C4与L_R组成耦合接收电路，把电磁波转换为交流电，通过变压器将交流电输送到整流电路，其整流电路采用四个二极管组成，整流电路将交流电整流成直流电；STM32发射电路本地控制模块采用STM32控制板作为中心控制管理器，STM32控制板接收发射电路的温度信号、湿度信号、电压信号、电流信号，发射线圈的电压信号、电流信号，STM32控制板与发射线圈的控制端口相连、与发射电路的控制端口相连。发射电路采用改进的双E类功放电路，最大有效传输距离为25厘米以上，开关管采用适应高频率电压电流、低寄生输出电容特性的MOSFET，电路结构简单，有助于降低充电设备成本；通过继电器实现电路的通断，降低使用运营成本。接收电路使用4个快恢复二极管进行全桥整流，提高整流效率。

按上述技术方案，接收端设置大功率稳压电路，其中包括的电感L1、L2和电容C1、C2起到稳压滤波的作用，给负载电池Z_L稳定充电，电路通过改变方波信号的占空比来控制开关管Q1，实现双向DC-DC变换，二极管D1在电路中起引导电流方向的作用。末端采用大功率稳压电路，提供稳定的直流电压输出，同时进行电压电流检测，当用户超出无线输电距离时，通过STM32本地云控制模块接入的机智云、OneNet等物联网厂商提供的推送，对用户进行提示。

按上述技术方案，STM32发射电路本地控制模块还接入物联网，远程获取设备状态并控制设备。

按上述技术方案，耦合发射线圈通过步进电机旋转。利用电压电流传感器，寻找提供较大功率的无线电能传输的角度，提高电能利用率。