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专利号: 2020100672038
申请人: 郑州工程技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人机无线充电安全预警系统,包括功率异常检测模块、频率调节模块、储能模块、预警模块,其特征在于,所述功率异常检测模块采用差动放大器计算出射频发射模块发射的功率信号和射频接收模块接收的功率信号的差值信号,差值信号进入三极管Q1、Q2和Q3组成的高低压触发电路检测功率是否异常,功率异常高时,差值信号分别进入频率调节模块、储能模块,所述频率调节模块采用保持电路对差值信号保持后,进入光电耦合器U1进行信号转换,转换后信号再经三极管Q7为核心的增益控制电路进行放大,放大后信号加到射频发射模块和射频接收模块的谐振回路调节谐振参数,所述储能模块采用积分器计算出电池充电时的温度变化率,过快时稳压管Z3击穿,大功率晶体管VT1和VT2导通,电容C7、电容C8、二极管D8-D10和电感L2组成的储能电路储能,减小电池的充电电流,功率正常时,差值信号进入预警模块,采用单结晶体管T1为核心的触发电路预测电池充电时热失控,预测热失控时,大功率晶体管VT1和VT2导通,继电器K1线圈得电,常闭触点断开电池充电回路,实现保护。

2.如权利要求1所述一种无人机无线充电安全预警系统,其特征在于,所述频率调节模块包括电阻R6,电阻R6的一端连接三极管Q3的发射极,电阻R6的另一端分别连接接地电容C1的一端、三极管Q5的发射极、三极管Q4的基极,三极管Q5的集电极连接运算放大器AR3的同相输入端,运算放大器AR3的反相输入端分别连接二极管D1的负极、接地电容C3的一端、光电耦合器U1的引脚1、三极管Q6的集电极、电阻R7的一端,运算放大器AR3的输出端连接二极管D1的正极,电阻R7的另一端连接三极管Q4的发射极,三极管Q4的集电极分别连接接地电阻R8的一端、电阻R9的一端、三极管Q6的基极,电阻R9的另一端连接三极管Q5的基极,光电耦合器U1的引脚2连接电源+5V,光电耦合器U1的引脚4连接电源+10V,光电耦合器U1的引脚3分别连接电阻R4的一端、三极管Q7的基极,电阻R4的另一端接地,三极管Q7的集电极连接电源+10V,三极管Q7的发射极分别连接电阻R5的一端、二极管D2的负极、电阻R15的一端、二极管D3的正极,电阻R5的另一端接地,二极管D2的正极分别连接电阻R15的另一端、电阻R13的一端、电阻R14的一端,电阻R14的另一端分别连接电阻R16的一端、三极管Q6的发射极,电阻R16的另一端分别连接电阻R17的一端、电阻R18的一端,电阻R18的另一端接地,电阻R13的另一端和电阻R17的另一端连接电源+10V,二极管D3的负极连接电阻R19的一端,电阻R19的另一端分别连接电容C4的一端、变容二极管BD2的负极,电容C4的另一端、可变电容C5的一端、电感L3的一端接到射频发射模块和射频接收模块的谐振回路,变容二极管BD2的正极、可变电容C5的另一端、电感L3的另一端连接地。

3.如权利要求1所述一种无人机无线充电安全预警系统,其特征在于,所述储能模块包括电阻R20,电阻R20的一端连接温度传感器检测的电池充电时的温度信号,电阻R20的另一端分别连接运算放大器AR2的同相输入端、电阻R21的一端、电容C6的一端,运算放大器AR2的反相输入端通过电阻R22连接地,运算放大器AR2的输出端分别连接电阻R21的另一端、电容C6的另一端、稳压管Z3的负极,稳压管Z3的正极连接大功率晶体管VT1的基极,大功率晶体管VT1的集电极分别连接电感L1的一端、二极管D6的负极、二极管D8的正极,大功率晶体管VT1的发射极分别连接大功率晶体管VT2的集电极、二极管D6的正极、二极管D7的负极、电容C7的一端,大功率晶体管VT2的基极连接三极管Q3的发射极,电容C7的另一端分别连接二极管D8的负极、二极管D9的正极,二极管D9的负极分别连接电容C8的一端、二极管D10的正极,二极管D10的负极连接电感L2的一端,电感L1的另一端和电感L2的另一端、继电器K1常闭触点K1-1的一端连接稳压模块输出电压,继电器K1常闭触点K1-1的另一端连接电池P1的正极,大功率晶体管VT2的发射极、二极管D7的正极、电容C8的另一端、电池P1的负极连接地。

4.如权利要求1所述一种无人机无线充电安全预警系统,其特征在于,所述功率异常检测模块包括电阻R1、电阻R3、运算放大器AR1,电阻R1的一端连接射频接收模块接收的功率信号,电阻R3的一端和运算放大器AR1的同相输入端连接射频发射模块发射的功率信号,电阻R3的另一端连接地,运算放大器AR1的反相输入端分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的一端,运算放大器AR1的输出端分别连接电阻R2的另一端、电阻R4的一端,电阻R4的另一端分别连接稳压管Z1的负极、稳压管Z2的负极,稳压管Z1的正极分别连接电阻R5的一端、三极管Q1的基极、三极管Q2的发射极,电阻R5的另一端、三极管Q1的集电极连接地,三极管Q1的发射极分别连接三极管Q2的基极、三极管Q3的基极,三极管Q3的集电极连接稳压管Z2的正极,三极管Q2的集电极在功率正常时输出差值信号,三极管Q3的发射极在功率异常高时输出差值信号;

所述预警模块包括单结晶体管T1,单结晶体管T1的发射极分别连接变容二极管DC1的正极、电阻R10的一端,变容二极管DC1的负极连接电容C2的一端、运算放大器AR2的输出端,电容C2的另一端连接地,单结晶体管T1的第二基极连接电阻R11的一端,电阻R11的另一端、电阻R10的另一端连接温度传感器检测的电池充电时的温度信号,单结晶体管T1的第一基极分别连接电阻R12的一端、稳压管Z4的负极、稳压管Z5的负极,电阻R12的另一端接地,稳压管Z4的正极连接地,稳压管Z5的正极连接大功率晶体管VT3的基极,大功率晶体管VT3的集电极、二极管D4的负极、大功率晶体管VT5的集电极均连接电源+36V,大功率晶体管VT3的发射极分别连接大功率晶体管VT4的集电极、二极管D5的负极、二极管D4的正极,大功率晶体管VT4的基极连接三极管Q2的集电极,大功率晶体管VT4的发射极、二极管D5的正极、大功率晶体管VT5的发射极连接继电器K1线圈的一端,继电器K1线圈的另一端连接地,大功率晶体管VT5的基极连接稳压管Z6的正极,稳压管Z6的负极连接运算放大器AR2的输出端。