想搞一个42V/1.5A规格的锂电车的无线充电，大家觉得怎么样？

pcs3 · 发表于 2020-6-21 23:29:28

如题
因为本人从事的就是无线电能传输相关的工作，上半年买了版主推荐的那款电动自行车。经常出现要出门时，车子电量不足的问题。
所以设想，每天放到固定位置，自动补电到60%~75%。这样出门骑行时动力足，而又不至于因为长期满电损伤电池。

如果大家觉得有用，帖子里面支持一下，我就准备开搞。
相关参数：
输出功率：采用原装充电器供电，存在效率损失，先拟定进电池功率最大42V/1.5A。反正每天都在充电，慢一点没关系。
通讯接口：发射端带蓝牙通讯，接收端带蓝压通讯，另外最好能连接手机进行配置。
成本：PCBA目标控制在100元左右，收发功率线圈、外壳啥的另算

ghostxdy · 发表于 2020-6-21 23:53:36

为什么满电会损伤电池？

liub007 · 发表于 2020-6-22 03:10:20

满电电池才用的久吧

饭桶 · 发表于 2020-6-22 07:21:12

锂电池不建议满电存储，一般是半电存储，但使用过程中的未必这样做。建议楼主搞一个远程遥控开关即可，想用车前遥控充电，充满自停。

hecat · 发表于 2020-6-22 08:38:06

锂电池放置7天以上不使用，基本就可以认为进入存储状态。

而满电存储对锂电池的寿命不利。所以锂电出厂一般都保持50%左右的电量。

最明显的例子就是笔记本电池。
很多人的笔记本电池都舍不得用，觉得电池寿命用一次就少一次。于是长期插电使用，锂电池长期保持满电状态，没有机会放电，2、3年之后，电池就完蛋了。心里还想，这电池质量太差了，还没怎么用就坏了。
这其实是满电存放造成的后果。

另外一个例子就是，大疆的电池，充满电，放置7天不用，会自动放电。

Yondyanyu1 · 发表于 2020-6-22 11:52:14

支持，厉害了！

pcs3 · 发表于 2020-6-22 19:55:05

工作量挺大的，我尽量赶在嘉立创的电子制作节期限内完成。时不时会来论坛报告一下进展。硬件方案初步计划开源，软件看情况

vtte · 发表于 2020-6-22 19:58:51

42v 1.5A功率不小啊

OOXX110 · 发表于 2020-6-23 08:53:19

支持，学习新技术

liuxiangyub · 发表于 2020-6-23 09:08:29

支持！！！！
无线充电是新技术。

autolog · 发表于 2020-6-23 09:18:22

企业级理解：无线充电发射端能兼容家用电磁炉吗？
优点：功率够大，便宜，普及性高，充电做菜两用。

loohoo0302 · 发表于 2020-6-23 09:31:27

充电功率42V*1.5A=63w，电效率起码要超过80%，
而且100元以左右，非常有用，大大的有用。
大家都非常期待呀，有了大家都期待就一定要搞出来，不要绝后了。

Mercurzy · 发表于 2020-6-23 09:46:24

hecat 发表于 2020-6-22 08:38
锂电池放置7天以上不使用，基本就可以认为进入存储状态。

而满电存储对锂电池的寿命不利。所以锂电出厂一 ...

实际上据我观察，我用过的联想，HP，插着充电器，也会优先使用电池，使用到90%左右才会重新充电。

69879 · 发表于 2020-6-27 14:56:37

无线充不错,但是要改造电池了吧.

cumt_123456 · 发表于 2020-6-27 15:08:33

加入进来

网络攻城师 · 发表于 2020-6-30 01:25:14

锂电池千万不要充满存放，会鼓，因为锂元素的原因，推荐50%，3.7V荷电电压存储10年也没事

cnshibo · 发表于 2020-6-30 09:27:52

网络攻城师发表于 2020-6-30 01:25
锂电池千万不要充满存放，会鼓，因为锂元素的原因，推荐50%，3.7V荷电电压存储10年也没事 ...

学习了，现在才知道为什么一直在用的电池没起鼓，反而是没用的起鼓了。

pcs3 · 发表于 2021-8-20 15:38:13

本人从事无线电能传输相关的工作，之前买了amobbs论坛版主推荐的一款小巧轻便的电动自行车。常常忘记充电，经常是出现要出门时，车子电量不足的问题。所以设想，每天放到固定位置，自动补电到60%~75%。这样出门骑行时动力足，而又不至于因为长期满电损伤电池。

一年前的一个想法，因为各种事情耽搁了。现在重新捡起来，计划今年9.20号完工。特地在在嘉立创电子大赛上报了个名，督促一下自己。
如果大家觉得有用，帖子里面支持一下，原创不易多多支持下哈

刷新一下相关参数：
1、输出功率
因为采用原装充电器供电，存在效率损失，先拟定进电池功率最大42V/2.0A。反正每天都在充电，慢一点没关系。

2、无线充电发射距离
垂直距离50mm左右，偏移距离30mm左右

3、线圈尺寸：直径70mm，太大不好安装

4、通讯接口：发射端带蓝牙通讯，接收端带蓝压通讯，另外最好能连接手机进行配置。

5、成本：PCBA目标控制在100元左右，收发功率线圈、外壳啥的另算

Doding · 发表于 2021-8-20 15:45:30

pcs3 发表于 2021-8-20 15:38
本人从事无线电能传输相关的工作，之前买了amobbs论坛版主推荐的一款小巧轻便的电动自行车。常常忘记充电， ...

要把车精确放在5*3*3厘米的范围内，我觉得还是插根线更容易些，不如弄个容易插拔且可靠的插头更有实际用处。

海迹天涯 · 发表于 2021-8-20 15:45:31

这个实用，支持一下

pcs3 · 发表于 2021-8-20 15:55:21

本帖最后由 pcs3 于 2021-8-20 15:56 编辑

Doding 发表于 2021-8-20 15:45
要把车精确放在5*3*3厘米的范围内，我觉得还是插根线更容易些，不如弄个容易插拔且可靠的插头更有实际用 ...

距离可以拉远一些，可是效率就不能看了。又不想搞一个硕大无比的线圈，还是靠近一点吧

其实我自己摆过，基本上5cm的自由度还是比较好对上去的。因为我们这个车子很轻，容易挪动。

Xujuango · 发表于 2021-8-20 16:39:33

搞得怎么样了

lixin91985 · 发表于 2021-8-20 16:40:14

以我使用手机进行无线充电的经验，，电动车进行无线充电还是算了。
那么高的温度，散热问题，效率问题。
手动插电还是可靠多了。

kokoc_power · 发表于 2021-8-20 17:09:48

pcs3 发表于 2021-8-20 15:38
本人从事无线电能传输相关的工作，之前买了amobbs论坛版主推荐的一款小巧轻便的电动自行车。常常忘记充电， ...

这个线圈参数，实现这么大功率传输。
应该算比较牛的，楼主早日搞定，好搞套做别的用。

pcs3 · 发表于 2021-8-20 17:12:42

lixin91985 发表于 2021-8-20 16:40
以我使用手机进行无线充电的经验，，电动车进行无线充电还是算了。
那么高的温度，散热问题，效率问题。
...

现在无线充电技术的进步大很多了，技术的方方面面都在进步的。
拿手机来说，几年前5W充电还很热，还慢得不行。但现在主流厂商都发布了50W的无线充电手机，半小时左右充满一台手机，已经今非昔比了

我这个如果不计成本，效率能做到93%以上。成本优先的情况下，85%的效率还是有把握的。

不多吹牛了，做出来再说！

zhanji007 · 发表于 2021-8-20 19:17:11

支持一个！需要干啥吱一声

zhanji007 · 发表于 2021-8-25 21:20:25

弱弱地问一下，要开始吗？

pcs3 · 发表于 2021-8-25 22:54:09

本帖最后由 pcs3 于 2021-8-25 23:07 编辑

zhanji007 发表于 2021-8-25 21:20
弱弱地问一下，要开始吗？

已经开搞了，周末有空了上传一下打样的线圈

。

比较纠结到底是用inband通讯还是外扩无线通讯。带内调制通讯方式慢，还要自己编码、解码工作量有点大。产品化的话，肯定是带内通讯搞定了。这次这么短的时间和传输这么大功率，我比较倾向用无线模块的通讯方式，通讯速率要快不少，理论上动态响应要好很多，但是成本上升很多，而且容易被其他无线设备干扰。

无线通讯模块在评估nrf52832和nrf24L01，不知道哪一款配对连接时间更快，有清楚的坛友吗？或者有更好的推荐吗？

从原理上讲，这套系统跟业界普遍在用的Qi无线充电有本质的区别，真正的谐振控制。至于效果怎么样就不清楚了，等做出来再看看。期待中~

tdkk · 发表于 2021-8-26 00:00:36

学习。。。。。

colinzhao · 发表于 2021-8-26 00:50:02

大功率场合无线充必要性值得讨论，花相同的精力开发一个更便利的连接器他不香吗？电动车充电接口这么多年竟然都是3p品字

zhanji007 · 发表于 2021-8-26 07:17:59

无线充的意义不仅仅在于便利。不需要导电物体接触的无线充是有可能设计出可靠度极高的充电系统的。

zhanji007 · 发表于 2021-8-26 07:19:28

pcs3 发表于 2021-8-25 22:54
已经开搞了，周末有空了上传一下打样的线圈。

比较纠结到底是用inband通讯还是外扩无线通讯。带 ...

我觉得带外比较好，带内的话，成本是低，但弊端也多。至于连接速度，可以想办法优化。

xuekcd · 发表于 2021-8-26 10:22:25

用机械定时开关，固定冲1.5小时自动断电，这样会不会更方便

pcs3 · 发表于 2021-8-26 15:37:55

本帖最后由 pcs3 于 2021-8-26 15:39 编辑

参数设计完毕，仿真波形看起来不错。下一步设计原理图

调压波形

原边软开关点，非常小的无功环流（这组线圈的耦合系数参数设置在0.5左右的）

波形细节@36V/1.5A输出

pcs3 · 发表于 2021-8-28 11:40:08

线圈做好了，磁芯多的那个是接收线圈，电动车上装不下太大的线圈，所以线圈部分跟手机差不多的宽度。

发射线圈其实可以搞更大一点的，但这次时间紧迫，先这样了，以后再改吧

armok. · 发表于 2021-8-28 11:45:09

真搞起来了。

这个线圈能安装进14s的尾灯里面吗？我感觉只有这个位置适合。

rainbow · 发表于 2021-8-28 13:04:26

armok. 发表于 2021-8-28 11:45
真搞起来了。

这个线圈能安装进14s的尾灯里面吗？我感觉只有这个位置适合。 ...

尾灯的位置太小了，最多也就放个5V/2A的充手机用的线圈，还是定制成跑道形状的。

pcs3 · 发表于 2021-8-30 00:41:37

本帖最后由 pcs3 于 2021-8-30 00:44 编辑

没想到莫站长和老陈都回帖了，我立的这个flag更应该完成了

周末太忙，今天晚上才有时间把开环的效率测了一下，基本达成预期(不含控制电路，没算线损大效率大约88.8%@63W输出）。

安装位置的话，初步打算发射端搞一个三脚架支撑发射线圈到合适的高度，接收端线圈就装到电动车电池横梁的下方。大致看了一下，感觉可行。

三脚架用这种，几十块钱一个，也不是很贵

最远测试过线圈拉到8cm距离，控制板灯能点亮，基本没有输出功率

实用的距离感觉大概就40mm以内的距离，然后还要考虑水平偏移

开环效率实测，电源和负载上可以读数，看到的效率值大概88%以上。估计加控制板的功耗后还能在85%以上。
从示波器上的波形看，软开关实现效果和Tx线圈的功率因素都是可以的，达成设计预期。接下来就是搞成一套闭环控制的系统。买的无线通讯模块还在路上。。。

pcs3 · 发表于 2021-9-2 15:58:51

三脚架装上线圈后就变成了一朵向日葵

chengyang79 · 发表于 2021-12-20 14:03:19

有什么简单可靠的方法，让无线充电从发射端调制数据发送给接收端吗？

DOER · 发表于 2022-8-9 11:26:51

pcs3 发表于 2021-9-2 15:58
三脚架装上线圈后就变成了一朵向日葵
(引用自39楼)

请问，现在完工了吧？使用效果如何啊？眼馋中......

1a2b3c · 发表于 2022-8-9 12:47:01

这些无线充电，有没有考虑过电池兼容方面的呢？有谁测试过或者执行过，这么大的功率，一个是不可能没有辐射到空中，另外就是频谱上面，有谁拿频谱看过？

dog · 发表于 2022-11-15 09:19:41

请问用的是电磁炉的线圈吗？

Xujuango · 发表于 2022-11-15 09:36:29

烂尾了？

dz20062008 · 发表于 2022-11-29 05:07:29

Xujuango 发表于 2022-11-15 09:36
烂尾了？
(引用自44楼)

耦合器估计对准比较麻烦，手机无线充就是这个原因所以很多人难以接受。

可以试试改装大支架，把接触地面的端面部分打孔攻丝，然后扭上两个大号黄铜螺丝，同时在这里接好线，构成了两个耦合触点。然后锯断右边那个腿，并去掉1cm，在里面套上稍小于圆管内径的实心陶瓷棒顶到顶部固定，下面一样。这样做到与车架绝缘，确认不长短腿后内部打入结构胶永久固定。然后地面铺上绝缘并平行的导电铜条。剩下的就是电工熟悉的识别车辆接入与通电，这个不多说了。

使用场景大概这样，用完车把车按照画好的引导线推到位，然后打起大支架与充电轨道耦合，充电器检测车辆正确接入接通电源输出并发出提示音。

astankvai · 发表于 2022-11-29 07:58:10

支持一下，这是个好项目啊。目前手机上的50W RX 比较成熟了。

网络攻城师 · 发表于 2022-11-30 00:52:47

ghostxdy 发表于 2020-6-21 23:53
为什么满电会损伤电池？
(引用自2楼)

是因为锂元素太活泼了，非惰性元素。常年存储满电损伤大，一两个月没问题，比如充电宝，尽量满电存储吧，你不可能几年不用一次充电宝的

想搞一个42V/1.5A规格的锂电车的无线充电，大家觉得怎么样？

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