Das Laden von Batterien durch induktives kabelloses Laden ist eine der Anwendungen, die immer beliebter wird und von den Verwendungszwecken geschätzt wird. Hier erfahren Sie, wie Sie mit demselben Konzept eine drahtlose Li-Ion-Batterieladeschaltung herstellen. Jedes elektrische System, das Kabelnetzwerke oder Kabel umfasst, kann sehr unordentlich und umständlich sein.
Einführung
Heute wird die Welt hochtechnologisch und die elektrischen Systeme werden auch in bessere und problemlose Versionen umgewandelt, um uns mehr Komfort zu bieten. Induktive Kraftübertragung ist ein solches interessantes Konzept, das erleichtert Kraftübertragung ohne Verwendung von Drähten oder eher drahtlos.
Wie der Name schon sagt, ist die induktive Energieübertragung ein Prozess, bei dem eine bestimmte Größe der Leistung ohne Verwendung von Leitern von einem festen Ort zum anderen durch die Luft übertragen wird, genau wie Funksignale oder Handysignale übertragen werden.
Das Konzept ist jedoch nicht so einfach, wie es sich anhört, da bei Radios und Mobiltelefonen die übertragene Leistung nur wenige Watt beträgt und somit durchaus realisierbar ist, sondern die Leistung (drahtlos) überträgt, damit sie für die Stromversorgung mit hohem Strom verwendet werden kann Geräte ist ein ganz anderes Ballspiel.
Hier geht es um mehrere Watt oder wahrscheinlich mehrere Hundert Watt, die ohne Verlustleistung von Punkt zu Punkt ohne Verwendung von Drähten transportiert werden müssen, ein Problem, das schwer zu implementieren ist.
Die Forscher versuchen jedoch ihr Bestes, um geeignete Einstellungen zu finden, die möglicherweise nur für die erfolgreiche Umsetzung des oben genannten Konzepts geeignet sind.
Die folgenden Punkte umreißen das Konzept und helfen uns zu wissen, wie das obige Verfahren tatsächlich abläuft: Induktion ist bekanntlich ein Prozess, bei dem elektrische Energie von einer Position zur anderen übertragen wird, ohne direkte Verbindungen einzubeziehen.
Das beste Beispiel sind unsere regulären elektrischen Transformatoren, bei denen an einer ihrer Wicklungen ein Eingangswechselstrom angelegt wird und an der anderen Wicklung durch magnetische Induktionen eine induzierte Leistung empfangen wird.
Der Abstand zwischen den beiden Wicklungen innerhalb eines Transformators ist jedoch sehr gering und daher finden die Aktionen sehr bequem und effizient statt.
Wenn das Verfahren in größeren Entfernungen implementiert werden muss, wird die Aufgabe etwas kompliziert. Bei der Bewertung des Induktionskonzepts stellen wir fest, dass es grundsätzlich zwei Hindernisse gibt, die die Energieübertragung schwierig und ineffizient machen, insbesondere wenn der Abstand zwischen den Induktionszielen vergrößert wird.
Die erste Hürde ist die Frequenz und die zweite Hürde sind die erzeugten Wirbelströme im Wicklungskern. Die beiden Parameter sind umgekehrt proportional und daher direkt voneinander abhängig.
Ein weiterer Faktor, der das Verfahren behindert, ist das Wickelkernmaterial, das wiederum die beiden oben genannten Parameter direkt beeinflusst.
Durch sorgfältige Dimensionierung dieser Faktoren auf effizienteste Weise kann der Abstand zwischen den Induktionsvorrichtungen erheblich gedehnt werden.
Für die Übertragung von Funkleistung in dem oben diskutierten Verfahren benötigen wir zunächst einen Wechselstrom, dh die Leistung, die übertragen werden muss, muss ein pulsierender Strom sein.
Diese Frequenz des Stroms erzeugt beim Anlegen an eine Wicklung Wirbelströme, bei denen es sich um Rückströme handelt, die dem angelegten Strom entgegengesetzt sind.
Die Erzeugung von mehr Wirbelstrom bedeutet weniger Wirkungsgrad und mehr Leistungsverlust durch Kernheizung. Mit zunehmender Frequenz wird jedoch die Erzeugung von Wirbelströmen proportional verringert.
Wenn anstelle der herkömmlichen Eisenprägungen ein Ferritmaterial als Kern der Wicklung verwendet wird, können die Wirbelströme weiter reduziert werden.
Um das obige Konzept auf die effizienteste Weise zu implantieren, müssen wir daher die Quellleistung in der Größenordnung von vielen Kilohertz hochfrequent machen und ein Eingangsinduktionssystem verwenden, das aus Ferrit als Kern besteht.
Hoffentlich löst dies das Problem in großem Maße, zumindest für das geplante Projekt einer induktiven Ladeschaltung für Li-Ionen-Batterien.
Wie es funktioniert
WARNUNG - DIE SCHALTUNG WIRD NICHT VOM AC-NETZ GETRENNT UND IST EXTREM GEFÄHRLICH, WENN SIE IN EINEM STROMZUSTAND BERÜHRT.
Diese kabellose Ladeschaltung für Mobiltelefone wurde von mir entwickelt, wurde jedoch praktisch nicht überprüft. Ich würde den Lesern daher raten, dies zur Kenntnis zu nehmen.
Die Schaltung kann mit folgenden Punkten verstanden werden:
In der Abbildung sehen wir zwei Einheiten, eine ist die Basis oder das Sendemodul und die andere ist das Empfängermodul.
Wie im obigen Absatz erläutert, ist das Kernmaterial der Basiswicklung ein Ferrit-E-Kern, der relativ größer ist. Die Spule, die in den E-Core passt, ist einstufig und mit 100 Windungen aus 24-SWG-Kupferlackdraht sauber gewickelt.
Ein Mittelhahn wird aus der Wicklung aus seiner 50. Wicklungsumdrehung herausgezogen. Die obige Spule oder der obige Transformator ist mit einer Oszillatorschaltung verbunden, die aus dem Transistor T1, der Voreinstellung P1 und dem entsprechenden Widerstand und Kondensator besteht.
Die Voreinstellung dient zum Erhöhen der Frequenz durch die Wicklung auf optimale Werte und muss teilweise experimentiert werden. Der Schaltung wird eine Gleichspannung zugeführt, um die erforderlichen Schwingungen auszulösen, die direkt durch Gleichrichten und Filtern des Wechselstromnetzes abgeleitet wird.
Beim Anlegen des Gleichstroms beginnt die Schaltung zu schwingen, und die hochfrequenten Schwingungen des Induktors entweichen in beträchtlicher Entfernung in die Luft und müssen für den vorgeschlagenen induktiven Empfang zurückgegriffen werden.
Die Empfangseinheit enthält auch einen Induktor, der aus 50 Windungen eines 21-SWG-Kupferlackdrahtes mit Luftkern besteht, der zu einer Art Antenne für die Antizipation der vom Basisstromkreis freigesetzten Leistungswellen wird. Der Kondensator C3 ist ein variabler Kondensator, der im Radio verwendet wird zum Stimmen kann versucht werden.
Es wird zum Trimmen des Empfangs verwendet, bis der Resonanzpunkt erreicht ist und L2 mit den Sendewellen optimal abgestimmt ist. Dies erhöht sofort die Ausgangsspannung von L2 und wird für die Ladeanforderungen optimal geeignet.
D6 und C4 sind die Gleichrichterkomponenten, die die Wechselstromsignale schließlich in reinen Gleichstrom umwandeln.
Wenn sie in eine beträchtliche Nähe gebracht werden, werden die Induktionen von der unteren Basiseinheit innerhalb der Empfangsspule induziert, die induzierte Frequenz wird in geeigneter Weise gleichgerichtet und innerhalb der Empfängerschaltung gefiltert und wird zum Laden der angeschlossenen Li-Ionen-Batterie verwendet.
Über den Ausgang kann eine LED angeschlossen werden, um zu jedem Zeitpunkt eine sofortige Anzeige der Intensität der drahtlosen Energieübertragung zu erhalten.
VORSICHT: DER OBEN ERKLÄRTE DRAHTLOSE LI-ION-BATTERIE-LADESCHALTKREIS basiert NUR AUF MEINEN ANNAHMEN
LESER-DISKRETION WIRD BEI DER BESCHÄFTIGUNG DES DISKUSSIERTEN KONZEPTS strikt empfohlen
UND DER SCHALTKREIS.
Teileliste für die oben beschriebene Ladeschaltung für drahtlose Mobiltelefone
Die folgenden Teile wären erforderlich, um diese induktive Batterieladeschaltung herzustellen:
- R1 = 470 Ohm,
- R2 = 10 K, 1 Watt,
- C1 = 0,47 uF / 400 V, unpolar,
- C2 = 2 uF / 400 V, unpolar
C3 = variabler Gangkondensator, - C4 = 10 uF / 50 V,
- D1 --- D5 = 1N4007,
- D6 = gleich Batteriespannung, 1 Watt
- T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 Windungen, 25 SWG, Mittelhahn, über größtmöglichem Ferrit E-CoreL2 = 50 gestapelte Windungen, 20 SWG, 2 Zoll Durchmesser, Luftkern
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