一种移动电源无线充电氛围灯

：本技术属于无线充电氛围灯照明，特别是一种移动电源无线充电氛围灯。

背景技术：

0、技术背景：

1、移动电源无线充电氛围灯可以用于野外休闲活动的照明与气氛渲染。目前成熟的无线充电技术基于电磁感应式技术，通过谐振电路发射端部分进行特定频率大信号功率输出，将电能转换为磁能，接着进入谐振电路接收端部分，将磁能转化成电能，可以在非接触的方式下完成电能传输，而后通过整流滤波得到相对平滑的直流电，最后能被储存或利用。

2、无线充电氛围灯大多是利用当下的无线充电技术，发射端以220v交流电为电源，经变压器后整流滤波成直流电，再通过zvs逆变电路后经lc或者lcc谐振将直流电转化为交流电；接收端是一个全桥整流电路，是利用二极管的单向导电性将正负变化的交流电压变为单向脉动电压的电路。经滤波处理后，就得到了较为平稳的直流电给氛围灯供电。

3、但是，这种方式的无线充电需要依靠220v交流电源进行供电。如此过程复杂且在户外环境下发射端供电不便，安全性较差；而移动电源的无线充电氛围灯就可以给氛围灯更加安全便捷的无线充电过程。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、现有的氛围灯多以220v交流电作为供电电压，对于有户外使用需求的人们就很不便，且安全性较差；当下使用充电电池的氛围灯电池容量小，充电时间长，使用时间短，无法满足人们需求。因此，有必要设计一种移动电源的无线充电氛围灯。用超级电容作为氛围灯电池，锂电池作为移动电源，能够使氛围灯在户外条件下进行快速充电，过程更加稳定，使用时间更长，安全性高。

2、本实用新型所要解决的技术问题是：针对氛围灯的续航与便携问题，提供一种更方便快捷、安全稳定的移动电源无线充电氛围灯，实现对于氛围灯在户外环境中快速安全充电。

3、移动电源无线充电氛围灯，包括buck电路降压模块(1)、功率检测模块(2)、主控芯片模块(3)、h桥驱动模块(4)、双端lcc谐振模块(5)、全桥整流模块(6)、电压检测模块(7)、超级电容模块(8)、氛围灯模块(9)。所述buck电路降压模块(1)的电压输出端分别连接功率检测模块(2)的电压输入端、主控芯片模块(3)的电压输入端、h桥驱动模块(4)的电压输入端；所述功率检测模块(2)的输出端连接主控芯片模块(3)的输入端；所述主控芯片模块(3)的输出端连接h桥驱动模块(4)的输入端；所述h桥驱动模块(4)的输出端连接双端lcc谐振模块(5)的输入端；所述双端lcc谐振模块(5)的输出端连接全桥整流模块(6)的输入端；所述全桥整流模块(6)的输出端连接电压检测模块(7)的输入端；所述电压检测模块(7)的输出端连接超级电容模块(8)的输入端；所述超级电容模块(8)的输出端连接氛围灯模块(9)的输入端。

4、所述buck电路降压模块(1)由电池电压在3s(12.6v)到6s(25.2v)之间的、容量为2200mah、放电倍率20c以上的锂电池和sct2450降压芯片u1、ry8121降压芯片u2、5个反馈电阻、2个限流电阻、16个电容、2个二极管组成。sct2450降压芯片u1降压后电压为vcc12v，ry8121降压芯片u2降压后电压为vcc3v3。

5、所述功率检测模块(2)由第一二极管d3、第二二极管d5、第一电阻r27、第二电阻r29、第三电阻r30、第四电阻r31、第五电阻r32、第一电容c23、第二电容c24、第三电容c43、第四电容c25、tp181a1电流检测芯片u4组成。所述第五电阻r32为采样电阻，连接in+与in-进行电流采样，采样后经tp181a1电流检测芯片u4放大；所述第一二极管d3、第二二极管d5均为保护二极管；所述第二电阻r29与第三电阻r30为分压电阻，第二电阻r29分别与第三电阻r30和主控芯片模块(3)中ch32v307c8t6芯片u3的pv口连接；所述第一电容c23、第二电容c24、第三电容c43、第四电容c25为滤波电容，所述第一电阻r27为0ω隔离电阻。

6、所述主控芯片模块(3)由ch32v307c8t6芯片u3、8mhz晶振、滤波电容模块以及磁珠电阻组成。所述8mhz晶振提供稳定的时钟信号给ch32v307c8t6芯片u3，滤波电容模块提供稳定的电压给芯片，磁珠电阻提高主控芯片模块(3)的抗干扰能力。所述ch32v307c8t6芯片u3连接功率检测模块(2)中第四电阻r31和第二电容c24，方便ch32v307c8t6芯片u3对电流电压进行采集。

7、优选的，所述h桥驱动模块(4)由两块mos管驱动芯片dgd05006 u5、u6，第一mos管q4、第二mos管q5、第三mos管q6、第四mos管q7和若干电阻、电容、二极管组成。两块mos管驱动芯片dgd05006 u5、u6与主控芯片模块(3)中ch32v307c8t6芯片u3相连，ch32v307c8t6芯片u3通过pwmen、pwmina、pwminb三个引脚控制输出的pwm波占空比，可以改变输出功率大小；第一mos管q4、第二mos管q5、第三mos管q6、第四mos管q7为四个大功率mos管；电阻r35、r36、r49、r44、r50作为下拉电阻，连接gnd，并且r35、r36、r44也与u3芯片相连。电阻r33、r38、r42、r47作为阻尼电阻，分别连接四个大功率mos管的栅极。r34、r39、r43、r48分别连接四个大功率mos管的栅极和源极。两个高开大功率mos管q4与q6漏极连接vbato，两个低开大功率mos管q5与q7漏极连接gnd。二极管d9、d10均为保护作用，电容c29、c33、c40、c34为滤波电容。所述r33、r42、r38、r47为电路的阻尼电阻，有助于减小大功率mos管栅极波形的振铃现象，使能量平稳输出。第一二极管d6、第二二极管d7、第三二极管d11、第四二极管d12有泄放电流的作用，防止瞬时电流较大而烧掉mos管。

8、所述d4、c29与d8、c34构成两个自举电路。mos管驱动芯片dgd05006u5、u6里均集成有两个mos管，下端mos接地，上端mos为浮空。当下端mos管导通时，电源给自举电容充电，直到上半周结束，下端mos管截止，上端mos管导通，这时上端mos管所接地为浮空地，只有在两端并联一个自举电容，在下端mos管导通时提供一个压降，作为一个等效电压源才能完成mos管的驱动。

9、优选的，所述双端lcc谐振模块(5)由选频电容模块、补偿电感和谐振线圈组成，若干耐压100v以上的高频高压电容组成选频电容模块。当双端lcc谐振模块(5)的谐振线圈与选频电容模块均在一个固定谐振频率下进行谐振时，即能保证效率最大化，从双端lcc谐振模块(5)中lcc发射端到双端lcc谐振模块(5)中lcc接收端的电能转化率最高。为了实现充电效率的最大化，优选的，所述的谐振线圈使用利兹线，其在高频的情况下能极大地减小集肤效应所带来的影响，提高电能传输效率。为了保证电路安全，优选的，所述的高频高压电容使用cog电容，它在大电流的情况下，高频高压电容容值变化小，效果稳定，安全性高。

10、所述全桥整流模块(6)由四个肖特基二极管d13、d14、d15、d16组成桥式整流电路，ce1为滤波电容。当交流电正半周输入，d13和d15导通，d14和d16截止，电流从d13流向负载，经过d15后返回；当交流电负半周输入，d14和d16导通，d13和d15截止，此时电流从d16流向负载，经过d14返回。

11、所述电压检测模块(7)由第一二极管d17、第一电阻r90、第二电阻r91、第一电容c66、stm32c8t6核心板u6组成，第一二极管d17与gnd连接，并且与stm32c8t6核心板u6连接，第一电阻r90和第二电阻r91与vcc连接，并且与gnd和stm32c8t6核心板u6连接，第一电容c66与第一电阻r90连接，并且与gnd和stm32c8t6核心板u6连接。

12、所述超级电容模块(8)由超级电容模组、电压均衡版、电压比较器组成。所述超级电容模组由一排6个相同的cog电容组成，每个电容耐压2.7v，容量为180f，整体耐压16.2v，容量为30f。选用cog电容在通过大电流时可以保证超级电容模组的容值相对稳定。电压均衡板中的电压比较器检测各个cog电容的电压的差异，出现差异后会根据偏差的大小和方向，通过控制内置mos关开关将电流从电压高的cog电容分流到电压低的cog电容。一旦达到电压设定的充满阈值，电压比较器检测到电压高于阈值，就会输出一个高电平信号传输给stm32c8t6核心板u6，随后stm32c8t6核心板u6通过无线串口传输给主控芯片模块(3)中ch32v307c8t6芯片u3，ch32v307c8t6芯片u3控制h桥驱动模块(4)停止工作，防止电容过充。当cog电容开始放电，电压逐渐下降到临界点时，电压比较器检测到电压若低于临界点，输入一个低电平信号给stm32c8t6核心板u6，通过无线串口给主控芯片模块(3)中ch32v307c8t6芯片u3，从而继续电能的发射，保持电容电能的储存，实现动态闭环。

13、所述氛围灯模块(9)由rgb灯板、灯板支撑架、受电盒、充电盒组成，所述灯板支撑架和rgb灯板之间采用铰连接。

14、所述移动电源的无线充电氛围灯具有以下几个优点：

15、1.相比220v交流电有线供电给氛围灯，移动电源的无线充电氛围灯实现了移动电源的无线充电，更适合户外人们的需求。

16、2.相比其他无线充电氛围灯，移动电源的无线充电氛围灯实现了以移动电源为供电载体的无线充电，更加方便安全。

17、3.相比携带充电电池的氛围灯，移动电源的无线充电氛围灯充电速率更快，所载超级电容容量更大，续航性强。

18、4.就安全性而言，由于是移动电源进行供电，整个系统有动态检测功能，移动电源的无线充电氛围灯就避免了因为电源线而造成的危险；由于是有动态检测的超级电容给氛围灯供电，也避免了因为氛围灯供电电池原因所造成的危险，满足用户所需。