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无线充电器原理图与结构
简单实用的无线传能充电器，通过线圈将电能以无线方式传输给电池。只需把电池和接收设备放在充电平台上即可对其进行充电。1 无线充电器原理与结构无线充电器系统主要采用电磁感应原理，通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图1所示，系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电，经过无线充电器电源管理模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个电感线圈耦合能量，次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。2 无线充电器发射电路模块如图3，无线充电器主振电路采用2 MHz有源晶振作为振荡器。有源晶振输出的方波，经过二阶低通滤波器滤除高次谐波，得到稳定的正弦波输出，经三极管13003及其外围电路组成的丙类放大电路后输出至线圈与电容组成的并联谐振回路辐射出去．为接收部分提供能量。测得与电容组成的并联谐振回路的空芯耦合线圈的线径为O．5 mm，直径为7 cm，电感为47 uH，载波频率为2 MHz。根据并联谐振公式得匹配电容C约为140 pF。因而．无线充电器发射部分采用2MHz有源晶振产生与谐振频率接近的能源载波频率。目前所需做的工作1、电路的识别，各分块电路的整体把握2、关键概念和公式的理解与应用3、整个装置的设置，这是难点也是难点，但是做好1，2就应该没问题4、成品的制作，这个先不着急，有时间就做5、任务的分配，123是需要整个小组都要参与的，而前期的准备要分人尽快完成6、现在你就请老师看一下，这个基本电路是否可行，行我们就继续研究。要想自己设计出电路，难度比较大，我们可以利用别人的电路，来运用到我们的发明上来，我们做一个资源的整合。附录：废电池的坏处废电池的坏处主要有：废电池里边含有汞、镉等等重金属，它们释放到大自然里会对环境造成很严重的危险。废电池的危害：废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进入人体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨骼变形。汽车废电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染，最终对人造成危害。废电池污染及其处理已经成为目前社会最为关注的环保焦点之一。国家环保总局科技标准司有关人士认为，随着我国电池的种类、生产量和使用量的不断扩大，废旧电池的数量和种类也在不断增加。废旧电池含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液，对人体及生态环境有不同程度的危害。据了解，其中对人体健康和生态环境危害较大、列入危险废物控制名录的废电池主要有：含汞电池，主要是氧化汞电池；铅酸蓄电池；含镉电池，主要是镍镉电池。湖南省动力化学电源工程技术研究中心杨毅夫博士告诉笔者，尽管我国一些大型电池生产企业已经开始生产无汞电池，但是大量中小企业生产的仍然是含汞电池，因其价格便宜，应用面广，销售量相当大。铅酸蓄电池主要应用在汽车、电动自行车、通讯备用电源和应急电源等方面。而镍镉电池则普遍用于手机、电动工具、电动玩具等方面，是一种可充电电池。有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使1平方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。在对自然环境威胁最大的几种物质中，电池里就包含了汞、铅、镉等多种，若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋，或者随手丢弃，渗出的汞及重金属物质就会渗透于土壤、污染地下水，进而进入鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，间接威胁到人类的健康。人体一旦吸收这些重金属以后，会出现哪些病症呢？据有关专家介绍，汞是一种毒性很强的重金属，对人体中枢神经的破坏力很大，上世纪五十年代发生在日本的震惊中外的水俣病就是由于汞污染造成的。目前我国生产的含汞碱性干电池的汞含量达1％－5％，中性干电池的汞含量为0．025％，我国电池生产消耗的汞每年就达几十吨之多。镉在人体内极易引起慢性中毒，主要病症是肺气肿、骨质软化、贫血，很可能使人体瘫痪。而铅进入人体后最难排泄，它干扰肾功能、生殖功能。专家们认为，由于电池污染具有周期长、隐蔽性大等特点，其潜在危害相当严重，处理不当还会造成二次污染。据杨毅夫博士介绍，我国沿海某省的一些农民在回收铅酸蓄电池中的铅时，因为回收处理不当，把含有铅和硫酸的废液倒掉，不仅造成了铅中毒，而且使当地农作物无法生长。
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无线充电技术实现方式及工作原理 电磁感应原理
目前几种的实现方式本文引用地址：1)最为常见的方式是利用 原理，通过初级和次级线圈感应产生电流，从而将能量从传输端转移到接收端。这一实现方式得到了联盟 (Wireless?Power?CWPC)的大力推广。无线充电联盟成立于日，旨在为创造 和促进市场广泛采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准Qi，其成员主要包括德州仪器(TI)、国家半导体(NS)、ST-Ericsson、 罗姆半导体(Rohm)、诺基亚(Nokia)、RIM(Research?In?Motion)、飞利浦(Philips)、三星电子 (Samsung)、三洋电机(SANYO)、奥林巴斯(Olympus)、劲量(Energizer)等国际着名厂商，大陆的桑菲电子和台湾的力铭科技 也是该联盟的成员。2)无线电波无线电波是另一种较为成熟的无线充电方式，其原理与早期使用的矿石收音机相类似，即利用微型高效接收电路捕捉从障碍物反射回来的无线电波， 然后将之转化为稳定的直流电压。这一领域的代表厂商为Powercast，该公司早在2007年便宣称，可利用RF广播在最多几米以外的地方对小于蜂窝电 话的消费电子设备进行充电。WPC的重要成员Philips与之拥有合作关系。3)电磁共振还处于研发阶段的电磁共振技术，也可实现无线充电功能。此项技术由美国麻省理工学院(MIT)物理教授Marin?Soljacic带领的团队进行研究，2008年，英特尔公司的工 程师们曾以该项技术作为基础，在距电源3英尺(约1米左右)的地方点让一个60瓦的灯泡发光，并且保持了75%的高能量传输效率。英特尔表示，下一个目标 将是利用无线方式对经过改装的笔记本电脑进行充电。不过，要想实现这一目标，同时也必须解决好电磁场干扰电脑其它元器件正常工作的问题。我们知道，在两个共振频率相同的物体之间能有效地传输能量，而不同频率物体之间的相互作用较弱。歌唱家演唱能将装有不同水量瓶子中的一个震碎，而不影响其他瓶子就是这个道理。这也好比我们荡秋千时，只需坐在上面让下垂的双腿同步摆动就能给秋千带来动力一样。 无线充电器原理图无线充电技术正是利用了这个原理。同样，无线充电技术也应用了电磁波感应原理，及相关的交流感应技术，在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的的一项技术， 用户只需要将充电设备放在一个“平板”上即可进行充电，这样的充电方式过去曾经出现在手表和剃须刀上，但是当时无法针对大容量锂离子电池进行有效充电。无线充电器技术原理构图如图所示最初由英国一家公司发明了一种新型无线充电器，它看上去就像一块塑料鼠标垫，这个“鼠标垫”里装有密集的小型线圈阵列，可产生磁场，将能量传输给装有专用接收线圈的电子设备，进行充电。接收线圈由磁性合金绕以电线制成，大小和形状都与口香糖相似，可以很方便地贴在电子设备上。将手机等放在垫上就能充电，并能同时给多个设备充电。 无线充电器原理图无线充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用。手机等设备只要贴上接收线圈，放置在“鼠标垫”上的任一位置都可充电，不像以前的一些技术那样需要精确定位。几个设备同时放在垫子上，可以同时进行充电。充电器产生的磁场很弱，能够给设备充电但不会影响附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品。利用物理学的“共振”原理——两个振动频率相同的物体能高效传输能量。1.输电线中的电能传入用铜制造的天线中。2.天线以10兆赫的波长振动，产生电磁波。3.天线发出的能量传播到2米(6.5英尺)外。4.同样以10兆赫的频率震动的膝上型电脑接收到电流，能量充入设备中。5.没有转换成膝上型电脑的能量不会被天线重新吸收。不能产生10兆赫共振的人和其他物体不会对它产生干扰。
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非接触充电装置有电磁感应、磁共振、微波三种方式，非接触充电装置不需要用电缆将车辆与供电系统连接，便可以直接对其进行快速充电。外文名Non&contact charging&mode装&&&&置电磁感应、磁共振、微波磁共振方式电力输出电力接收整流器微波方式与使用的磁控管基本相同
电动汽车的充电装置相当于汽车燃料的加注站，当国内开始大张旗鼓地建设有线充电桩和充电站时，国外涌现出了三种非接触式电动汽车充电装置，并不同程度地进入了商业化运营。非接触充电装置有哪些类型？基本工作原理是什么？它的充电效率、安全性、便利性如何？这些，都是人们所关注的。1）非接触充电装置有电磁感应、磁共振、微波三种方式。
非接触充电装置[1]2）与电动汽车相比，传统燃料汽车不仅在使用便利性、整备质量、续驶能力、制造和使用成本等方面存在诸多优势，而且燃料补充也无需消耗更多的时间。
电动汽车不但充电时间长，更换电池或利用充电桩等通过电缆充电的模式，也存在操作上的不便，而且雨天作业的安全性问题，更是令人担忧。
相比而言， 非接触充电装置不需要用电缆将车辆与供电系统连接，便可以直接对其进行快速充电。加之非接触快速充电能够布置在停车场、住宅、路边等多种场所，又可以为各种类型的电动汽车（包括插电式混合动力汽车）提供充电服务，使电动汽车随时随地充电变为可能。对于公交车，可以将充电设施布置在终点站、枢纽站、换乘站等地点，利用短暂的停车时间便可以完成快速充电。通过送电线圈和接收线圈之间传输电力，是最接近实用化的一种充电方式。当送电线圈中有交变电流通过时，发送（初级）、接收（次级）两线圈之间产生交替变化的磁束，由此在次级线圈产生随磁束变化的感应电动势，通过接收线圈端子对外输出交变电流。
目前存在的问题是：送电距离比较短（约100mm左右），并且送电与接受两部分出现较大偏差时，则电力传输效率就会明显下降；功率大小与线圈尺寸直接相关，需要大功率传送电力时，须在基础设施建设和电力设备方面加大投入。磁共振传送方式由（）于2007年研制成功，公诸于世以来，一直备受世界各国的普遍关注。
它主要由、电力输出、电力接收、整流器等主要部分组成，原理与电磁感应方式基本相同。电源传送部分有电流通过时，所产生的交变磁束使接收部分产生电势，为电池充电时输出电流。
与电磁感应充电方式不同之处在于，磁共振方式加装了一个高频驱动电源，采用兼备线圈和的LC共振电路，而并非由简单线圈构成送电和接收两个单元。
共振频率的数值，会随送电与接收单元之间距离的变化而改变。当传送距离发生改变时，也会像一样迅速降低。为此，可通过控制电路调整共振频率，使两个单元的电路发生共振，即“共鸣”。所以，这种磁共振状态也称为“磁共鸣”。
在控制回路的作用下改变传送与接收的频率，可将电力传送距离增大至数米左右，同时将两单元电路的电阻降至最小以提高传送效率。
当然，传输效率还与发送与接收电单元的直径相关，传送面积越大，传输效率也越高。目前的传输距离可达400mm左右，传输效率可达95%。微波方式使用2.45GHz的电波发生装置传送电力，发送装置与使用的“磁控管”基本相同。传送的微波也是交流电波，可用天线在不同方向接收，用转换成为汽车电池充电。
为防止充电时微波外漏，充电部分装有金属屏蔽装置。使用中，送电与接收之间的有效屏蔽可防止微波外漏。
目前存在的主要问题是，磁控管产生微波时的效率过低，造成许多变为被白白消耗。
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