Circuito caricabatteria wireless agli ioni di litio

Circuito caricabatteria wireless agli ioni di litio

La ricarica delle batterie tramite la ricarica wireless induttiva è una delle applicazioni che sta diventando molto popolare e apprezzata dagli usi. Qui studieremo come realizzare un circuito per caricabatterie wireless agli ioni di litio utilizzando lo stesso concetto. Qualsiasi sistema elettrico che coinvolge reti o cavi può essere molto disordinato e ingombrante.



introduzione

Oggi il mondo sta diventando hi-tech e anche i sistemi elettrici stanno transitando in versioni migliori e senza problemi per fornirci più comodità. Il trasferimento di potenza induttivo è uno di questi concetti interessanti che facilitano trasferimento di potenza senza l'uso di cavi , o meglio in modalità wireless.

Come si riferisce al nome, il trasferimento di potenza induttiva è un processo attraverso il quale una certa grandezza di potenza viene trasferita da un luogo fisso a un altro attraverso l'aria senza utilizzare conduttori, proprio come vengono trasmessi i segnali radio oi segnali dei telefoni cellulari.





Tuttavia il concetto non è così facile come sembra, perché con radio e telefoni cellulari la potenza trasmessa è solo in pochi watt e quindi diventa abbastanza fattibile, ma trasferendo potenza (in modalità wireless) in modo che possa essere utilizzata per alimentare alta corrente dispositivi è un gioco di palla completamente diverso.

Qui stiamo parlando di diversi watt o probabilmente diverse centinaia di watt che devono essere trasportati senza alcuna dissipazione, da un punto all'altro senza utilizzare cavi, una questione difficile da implementare.



Tuttavia, i ricercatori stanno facendo del loro meglio per trovare configurazioni appropriate che potrebbero diventare adatte per implementare con successo il concetto di cui sopra.

I seguenti punti delineano il concetto e ci aiutano a sapere come si svolge effettivamente la procedura di cui sopra: L'induzione come tutti sappiamo è un processo attraverso il quale l'energia elettrica viene trasferita da una posizione all'altra senza incorporare connessioni dirette.

L'esempio migliore sono i nostri trasformatori elettrici regolari, in cui un ingresso CA viene applicato a uno dei suoi avvolgimenti e una potenza indotta viene ricevuta sull'altro avvolgimento tramite induzioni magnetiche.

Tuttavia la distanza tra i due avvolgimenti all'interno di un trasformatore è molto ridotta e quindi le azioni avvengono in modo molto conveniente ed efficiente.

Quando la procedura deve essere implementata a distanze maggiori il compito diventa un po 'complicato. Valutando il concetto di induzione troviamo che ci sono fondamentalmente due ostacoli che rendono il trasferimento di potenza difficile e inefficiente, soprattutto perché la distanza tra le destinazioni di induzione è aumentata.

Il primo ostacolo è la frequenza e il secondo ostacolo sono le correnti parassite generate nel nucleo dell'avvolgimento. I due parametri sono inversamente proporzionati e quindi dipendono direttamente l'uno dall'altro.

Un altro fattore che ostacola il procedimento è il materiale del nucleo dell'avvolgimento, che a sua volta influenza direttamente i due parametri precedenti.

Dimensionando attentamente questi fattori nel modo più efficiente, la distanza tra i dispositivi di induzione può essere notevolmente allungata.

Per trasferire l'alimentazione wireless nel metodo sopra discusso, è innanzitutto necessario un AC, il che significa che la potenza che deve essere trasferita deve essere una corrente pulsante.

Questa frequenza della corrente quando applicata a un avvolgimento genera correnti parassite, che sono correnti inverse che si oppongono alla corrente applicata.

La generazione di più correnti parassite significa minore efficienza e maggiore perdita di potenza attraverso il riscaldamento del nucleo. Tuttavia, all'aumentare della frequenza, la generazione di correnti parassite si riduce proporzionalmente.

Inoltre, se viene utilizzato un materiale di ferrite al posto dei tradizionali elementi stampati in ferro, il nucleo dell'avvolgimento aiuta a ridurre ulteriormente le correnti parassite.

Pertanto, per impiantare il concetto di cui sopra nel modo più efficiente, dobbiamo rendere la potenza della sorgente ad alta frequenza, nell'ordine di molti kilohertz e utilizzare un sistema di induzione in ingresso costituito da ferrite come nucleo.

Si spera che questo risolva il problema in larga misura almeno per la realizzazione del progetto proposto di un circuito di ricarica induttiva per batterie agli ioni di litio.

Come funziona

ATTENZIONE - IL CIRCUITO NON È ISOLATO DALLA RETE CA E QUINDI È ESTREMAMENTE PERICOLOSO SE TOCCATO IN CONDIZIONI DI ALIMENTAZIONE.

Questo circuito di ricarica del telefono cellulare wireless è stato progettato da me, ma non è stato verificato praticamente, quindi consiglierei ai lettori di prenderne nota.

Il circuito può essere compreso con i seguenti punti:

Facendo riferimento alla figura vediamo due unità, una è la base o modulo trasmittente e l'altra è il modulo ricevitore.

Come discusso nel paragrafo precedente, il materiale del nucleo dell'avvolgimento di base è un nucleo E di ferrite che è di dimensioni relativamente maggiori. La bobina che è inserita all'interno dell'E-core ha un unico stadio, avvolto ordinatamente con 100 giri di filo di rame super smaltato 24 SWG.

Un rubinetto centrale viene estratto dall'avvolgimento dal suo 50 ° giro di avvolgimento. La suddetta bobina o trasformatore è collegata ad un circuito oscillatore costituito dal transistore TI, preimpostato P1 e dal corrispondente resistore e condensatore.

Il preset viene utilizzato per aumentare la frequenza attraverso l'avvolgimento fino a livelli ottimali e necessita di essere sperimentato. Al circuito viene alimentata una tensione CC per avviare le oscillazioni richieste, che è derivata direttamente rettificando e filtrando la rete CA.

Applicando la CC, il circuito inizia a oscillare e le oscillazioni dall'induttore ad alta frequenza sfuggono nell'aria a una distanza considerevole e devono essere trattenute per la ricezione induttiva proposta.

L'unità ricevente incorpora anche un induttore costituito da 50 spire in aria di filo di rame super smaltato 21 SWG, che diventa una sorta di antenna per anticipare le onde di potenza rilasciate dal circuito di base. Il condensatore C3 è un condensatore variabile, quello utilizzato in radio per la messa a punto può essere provato.

Viene utilizzato per regolare la ricezione fino a raggiungere il punto di risonanza e L2 viene sintonizzato in modo ottimale con le onde di trasmissione. Ciò aumenta istantaneamente la tensione di uscita da L2 e diventa perfettamente adatta ai requisiti di carica.

D6 e C4 sono i componenti raddrizzatori che finalmente converte i segnali AC in pura DC.

Quando portate ad una notevole vicinanza, le induzioni dall'unità base inferiore vengono indotte all'interno della bobina ricevente, la frequenza indotta viene opportunamente rettificata e filtrata all'interno del circuito ricevitore e viene utilizzata per caricare la batteria Li-Ion collegata.

È possibile collegare un LED all'uscita per ottenere un'indicazione istantanea dell'intensità del trasferimento di potenza wireless in qualsiasi momento.

ATTENZIONE: IL CIRCUITO DEL CARICABATTERIE WIRELESS ALI-ION SOPRA SPIEGATO SI BASA SOLO SU LE MIE ASSUNZIONI
LA DISCREZIONE DEI LETTORI È RIGOROSAMENTE CONSIGLIATA DURANTE L'IMPIEGO DEL CONCETTO DISCUSSO
E IL CIRCUITO.

Elenco delle parti per il circuito di ricarica del telefono cellulare senza fili sopra discusso

Le seguenti parti sarebbero necessarie per realizzare questo circuito di ricarica induttiva della batteria:

  • R1 = 470 Ohm,
  • R2 = 10K, 1Watt,
  • C1 = 0,47 uF / 400 V, non polare,
  • C2 = 2uF / 400V, non polare
    C3 = Condensatore a banda variabile,
  • C4 = 10uF / 50V,
  • D1 --- D5 = 1N4007,
  • D6 = uguale alla tensione della batteria, 1 watt
  • T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 giri, 25 SWG, presa centrale, sul nucleo E in ferrite più grande possibile L2 = 50 giri impilati, 20 SWG, diametro 2 pollici, con anima in aria



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