【正文】 as broad market prospects. However, although electromagic inductions wireless energy transfer has been a lot of research and application. The reason is that the electromagic induction wireless energy transmission system in the efficient use of energy systems, efficient coupling and selfadjusting transmit power is still a large room for improvement. This paper, firstly, introduced the general scheme of electromagic induction wireless energy transmission system has been designed， design includes energy transmission mode selection、 various modules and functions of electromagic induction coupling scheme and analysis, and the entire system, including the improved the analysis of the efficiency of coupling the first stage， characteristics between the initial energy of the system of pensation methods、 selection of optimal design and coupling coil inductance value. Power requirements for the secondary load， studied the primary technique for adjusting the transmit power，According to information passed junior secondary adjustments to the system using pulse frequency modulation method first resonant frequency， Then adjust the transmission power of the pulse width modulation. After the finalization of the engineering prototype production, its transmission efficiency and functional tests to verify the electromagic induction wireless energy transmission system performance. Keywords： Electromagic induction wireless energy transfer； Energy emission；Efficient coupling 1 目 錄 第一章 緒論 ...................................... 1 課題研究前景和意義 .................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。原因在于電磁感應(yīng)無線能量傳輸系統(tǒng)在系統(tǒng)能量的高效利用、高效耦合和發(fā)射功率自調(diào)節(jié)方面仍有較大的提升空間。 — 撰寫論文，準(zhǔn)備答辯。無線供電加入電池放電管理。完成鋰電池充放電電源管理方案測試 。 華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 五、進(jìn)度安排 — 查找資料 ,了解市面上成熟的無線供電物理方法和優(yōu)缺點(diǎn) ,初步選定無線供電類型。如果將發(fā)射端的線圈和接收端的線圈放在兩個(gè)分離的設(shè)備中，當(dāng)電能輸入帶發(fā)射端線圈時(shí)，就會產(chǎn)生一個(gè)磁場，磁場感應(yīng)到接受端的線圈，就產(chǎn)生了電流，這樣我們就構(gòu)建了一套無線電能傳輸系統(tǒng)。 二、研究目標(biāo) 能實(shí)現(xiàn)多種方式充電： （ 1）快速充電 （ 2）電腦 USB 線纜充電 （ 3）太陽能充電 能實(shí)現(xiàn)電池電量檢測?；诖?，為了解決人們的這種煩惱問題，移動(dòng)電源應(yīng)運(yùn)而生。 指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日 審題小組組長（簽字） 年 月 日 華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 多功能無線充電移動(dòng)電源 系 名 稱 信息工程系 專業(yè)名稱 自動(dòng)化 學(xué)生姓名 曹澤中 指導(dǎo)教師 扈書亮 一、 課題來源及意義 隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，隨身攜帶式的電子產(chǎn)品也越來越多，如筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、便攜式 DVD、 PDA、 MP MP GPS、保暖設(shè)備、醫(yī)療保健設(shè)備等。） 掌握 KEIL 的基本使用方法，能夠獨(dú)立完成 C 語言的基本編程。在手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備接受端通過電感感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)化為交流電 ,再整流 ,功放 ,根據(jù)具體的需求 ,穩(wěn)壓輸出 DC+5。華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目：多功能無線充電移動(dòng)電源的設(shè)計(jì) 系 名 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 學(xué) 號 6010202331 學(xué)生姓名 曹澤中 指導(dǎo)教師 扈書亮 職 稱 講 師 2020 年 12 月 10 日 華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 一、 原始依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等。 應(yīng)用環(huán)境：基于直流 /交流電源通過電磁傳輸技術(shù)的研究。 對直流電轉(zhuǎn)為交流電 ,并設(shè)在功率不變得情況下提高頻率進(jìn)行分析，了解其基本過程。 它們都要用到電池，但這些設(shè)備的原配電池都會因?yàn)殡姵厝萘康投荒軡M足設(shè)備的正常使用時(shí)間。 隨著移動(dòng)電源的發(fā)展，用戶已經(jīng)不 僅僅 滿足于 簡單的 能充電，更多的用戶追求安全 、 個(gè)性 、便捷 。 能實(shí)現(xiàn)兩種方式放電： （ 1） USB 線纜放電 （ 2）無線放電 能實(shí)現(xiàn)超靈敏觸控手電筒。 電池容量檢測及 LCD顯示 利用 LCD 模塊顯示實(shí)時(shí)的電池容量和充放電情況更能掌握電池電池溫度，安全可靠 節(jié)能手電筒 利用電容式觸 摸開關(guān)，打開、關(guān)閉手電筒以及調(diào)節(jié)亮度 太陽能充電 利用太陽能電池板為移動(dòng)電源供電。完成開題報(bào)告。完成太陽能轉(zhuǎn)化電能高效率測試。 LED 手電筒智能操控加入電池放電管理。 六、主要參考文獻(xiàn) [1]周功明，周陳 琛 .基于 MSP430單片機(jī)的無線充電器設(shè)計(jì) [J] .綿羊師范學(xué)院學(xué)報(bào)， 2020. [2]肖志堅(jiān) ,韓震宇，紹卓 .于便攜式電子設(shè)備新型無線充電系統(tǒng)的研究 [J].自動(dòng)化術(shù)與應(yīng)用，2020. [3]常書惠 .無線電能傳輸技術(shù)與 QI 標(biāo)準(zhǔn) [J].電子商務(wù)， 201l. [4]姚小平．電能無線傳輸應(yīng)用方案 [J]．制造業(yè)自動(dòng)化， 201l. [5]胡繼勝，李福林．一種非接觸式供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]．電器與儀表， 2020. [6]柏楊．基于超聲波的無線電能傳輸?shù)难芯?[J]．壓電與聲 光 ,2020. [9]周雯琪，馬皓，何湘寧 .基于動(dòng) 態(tài)方程的電流源感應(yīng)耦合電能傳輸電路的頻率分析 ［ J］ .中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)， 2020. [10]王路，陳敏，徐德鴻 .磁懸浮列車非接觸緊急供電系統(tǒng)的工程化設(shè)計(jì) ［ J］ .中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)， 2020， 27（ 18） . [11]丁明芳 .電感 （ L） 電容 （ C） 回路及應(yīng)用［ M］ .中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 1995. [12]張小壯 . 磁耦合諧振式無線能量傳輸距離特性及其實(shí)驗(yàn)裝置研究 [D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) ,2020. [13]肖志堅(jiān)，韓震宇，李紹卓．關(guān)于便攜式電子設(shè)備新型無線充電系統(tǒng)的研究 [J]．自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用， [14]王長貴 ,王斯成 .太陽能光伏發(fā)電實(shí)用技術(shù) [Ｍ ].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020。 本設(shè)計(jì)首先對電磁感應(yīng)無線能量傳輸系統(tǒng)的總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì) ,設(shè)計(jì)內(nèi)容包括能量傳輸方式的選擇、電磁感應(yīng)耦合方案 與分析以及整個(gè)系統(tǒng)所包括的各個(gè)模塊及功能 ,并提出了其中的關(guān)鍵技術(shù)。 無線充電的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。隨著移動(dòng)設(shè)備、無線數(shù)據(jù)傳輸、無 線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的曰益普及，人們希望能擺脫傳統(tǒng)電力傳輸方式的束縛，解除紛亂電源線帶來的困擾。無線電力傳輸主要通過電磁感應(yīng)、電磁其振、射頻、微波、激光等方式實(shí)現(xiàn)非接觸式的電力傳輸。人們一直都希望能夠擺脫線纜的束縛，從有線鼠標(biāo)到無線鼠標(biāo)，從有線耳機(jī)到無線耳機(jī)，從電話到手機(jī)，設(shè)備的變化方向莫過于此。 美國 Power 公司開發(fā)的電波接收型電能儲存裝置是以美國匹茲堡大學(xué)研發(fā)的無源型 RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的，通過射頻發(fā)射裝置傳遞電能。 2020 年 8 月，日本寬帶無線論壇的無線電力傳輸工作小組以實(shí)現(xiàn)無線供電技術(shù)的早期實(shí)用化為目的，定了無線供電相關(guān)的 指南，讓用戶能夠安全利用無線供電。無線電源有一個(gè)基座和一個(gè)將電磁波轉(zhuǎn)換為電流的 “標(biāo)簽 ”，將帶有 “標(biāo)簽 ”的電器放到墊子上或墊子附近，即可獲 得電力 。全球無線充電聯(lián)盟 2020年 9 月將 QI 無線充電國際標(biāo)準(zhǔn)引入了中國。 2020 年有望突破惡劣環(huán)境下的無線供電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電無線遠(yuǎn)距離傳輸，產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到 500 億～ 1000 億元。并在此分析的基礎(chǔ)上嘗，本文給出了多功能移動(dòng)電源的概念。使用起來更便捷、環(huán)保、節(jié)能。 人們使用的數(shù)碼設(shè)備越來越多，要為這些設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)、充電，就離不開數(shù)據(jù)線和電源 線。 電磁感應(yīng)充電原理與結(jié)構(gòu) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與穿過線圈的磁通量的變化率成正比。 為了使得發(fā)射端和接受端兩諧振體能在穩(wěn)定設(shè)定頻率下產(chǎn)生諧振并傳輸功率，驅(qū)動(dòng)源必須有頻率可調(diào)和功率放大功能，且在高頻率下能有較好的輸出波形。 它的上升時(shí)間僅為 8~15ns，輸出電壓 ~25V，持續(xù)最大輸出電流為 2A，電流峰值可支持 9A。華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 XKT408 負(fù)責(zé)處理該系統(tǒng)中的無線電能傳輸功能，采用電磁能量轉(zhuǎn)換原理并配合接收部分做能量轉(zhuǎn)換及電路的實(shí)時(shí)監(jiān)控；負(fù)責(zé)各種電池的快速充電智能控制，XKT408 只需配合極少的外部元件就可以做成高可靠的無線快速充電器、無線電源供電器。 L1 為直徑 45mm 扁型線圈，大小感值為 35uh。通過實(shí)驗(yàn)，相匹配的扁型直徑 50mm線圈，電感量為 35uh。 R1/R3 比值決定輸出電壓值為 5V。在實(shí)際使用過程中雖然依然有著各種各樣的不足，比如成本高、充電效率低、充電時(shí)基本需華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 要緊挨充電底座等，但是不容否認(rèn)的是，無線充電技術(shù)正在移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域加速普及。作為清潔能源的太陽能越來越受到重視。為此，人類開始努力尋求開發(fā)新的可替代能源，為人類社會未來可持續(xù)的發(fā)展提供新的動(dòng)力。太陽能發(fā)電具有很好的發(fā)展前景，既環(huán)保又節(jié)能，而且取之不盡用之不竭。目前制約太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的主要因素有高昂的制作成本和較低的轉(zhuǎn)換效率。除此之外， BuckBoost 變換器雖然既能夠升壓又能夠降壓，其效率也非常高，但是其控制過程要復(fù)雜很多，這就加大了系統(tǒng)的難度，應(yīng)用比較麻煩。如圖 27,對各個(gè)管腳說明。下面的流程圖（圖 29）示意出實(shí)際使用過程閾值對能否充電的影響。太陽能追光系統(tǒng)它具有輕巧、廉價(jià)、高效、便于使用的特性。 鋰電池充放電管理 隨著各種智能手機(jī)、平板電腦的普及，讓越來越多的人已經(jīng)開始發(fā)現(xiàn)各種數(shù)碼產(chǎn)品，尤其是以手機(jī)為主的設(shè)備自身的電力已經(jīng)無法滿足我們在日常使用中對續(xù)航時(shí)間的需要。而放電，則是可以為各種不同的數(shù)碼設(shè)備 提供電力的能力，目前市面上絕大多數(shù)移動(dòng)電源的輸出接口電壓為 5V，接口類型為標(biāo)準(zhǔn)的 USB 接口。而移動(dòng)電源的電路板則可以看成是控制系統(tǒng)，主要用來負(fù)責(zé)動(dòng)力的分配及轉(zhuǎn)換。 圖 214 電路板 圖 215 鋰電池 在對移動(dòng)電源結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部組成部分進(jìn)行一定的了解之后，移動(dòng)電源上使用的各種接口。 硬件 華南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 本設(shè)計(jì)硬件框圖結(jié)構(gòu)如圖 216 所示，電源箱有太陽光和常規(guī)市電兩路能量來源。其中的過充過放保護(hù)電 路主要是利用繼電器電路模塊檢測蓄電池的電量；當(dāng)過充的時(shí)候斷開充電主回路；當(dāng)蓄電池電壓降到一定范圍的時(shí)候接通充電回路；當(dāng)檢測到過放的時(shí)候斷開用電器電路，防止過充過放，起到對蓄電保護(hù)的作用，整個(gè)電路都是由蓄電池供電。此電路通過變壓器和電橋電路將 220V市電轉(zhuǎn)為 直流電壓，再經(jīng)過 RC 振蕩電路進(jìn)行濾波穩(wěn)壓后送入 LM781