创新的无线电源

你好，

让我自我介绍一下，我是 Benjamin Folliet，一个热爱电子学多年的法国学生。我现在快 17 岁了，正在这个领域学习，以期获得工程学位。

我进行了各种个人项目，让我一点一点地锻炼自己，比如13岁的电动滑板车，这让我提高了我在电池充电和控制（BMS）甚至电机控制领域的知识（自制 MOSFET 控制器）。

最近，我的工作使我能够着手进行更高级的项目，其具体目标是公共事业而不是培训，尽管我仍然需要学习。

除其他外，去年，在 COVID 大流行开始时，我制造了一种设备，可以使用强大的紫外线灭活空气中的冠状病毒。该工具由著名的 Jacques Lebahar 博士订购和购买，他实施了该领域的最新技术，例如美国 invisalign 系统。更多信息可以咨询他的网站https://www.thonon-orthodontie.com/

目前，我每天（课外）都在使用谐振线圈设计一个原型无线电力传输。

这是我在 Keysight Smart Bench Challenge 上展示的这个原型的想法，我有幸成为其中的幸运获胜者之一：https ://www.keysightbenchchallenge.com/2021/entries/676-0416-145847 -我的学生实验室

事实上，无线能量传输背后存在真正的问题，尤其是在汽车领域，甚至在航空领域（国际电信联盟已发布了一份文件，介绍了这些技术的应用和研究进展https://www.itu.int /dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-SM.2392-2016-PDF-E.pdf）。

我的系统的特点是我希望在通常不用于这些传输的频率范围内（100kHz 至 50Mhz，而当前设备使用 0.5Ghz 至 14Ghz 的频率范围）中的谐振设备进行试验。我计划尝试使用经典和简单的调制（如 PWM），以及更复杂的调制（如 PRF 调制）。

我正在执行这个项目，因为很少有关于在高功率下以这些频率共振的系统的深入研究。然而，我发现我能够在互联网上找到的少数结果是非常有希望的（比目前使用其他方法所做的更多），但实验很少被推进超过几瓦和几瓦米的传输。

那么谁知道呢，说不定我的方法会是未来的能量传输方法呢？

无论如何，如果值得的话，我一定会在完成后建立一个网站来展示我的研究。

这个领域有越来越多严肃的项目（Emrod、Alanson Sample、Lectrifi...），但它们在频率、距离和功率方面与我所寻求的确实不同。

这是一个 2 分钟的简短视频，旨在以更加用户友好的方式向您展示这个项目：  https ://youtu.be/r4Z_0xsl9J0

该设计基于两个电路，一个具有专门用于控制原型的四层电路，另一个更大更复杂的电路将不展示（我暂时不想展示它）。这个 11*20cm 的控制电路应该有一个 ENIG 表面处理（BGA 电路有一个细间距和一个 HASL 表面处理不够精确）。

这些组件非常靠近，因为尽管电路尺寸很小，但为了获得更大的灵活性，仍然青睐手动焊接组件。

该电路专用于通过光纤对各种原型进行远程控制，基于功能强大的 STM 微控制器，在很大程度上足以满足该应用的需求。两个 SFP 收发器允许一个或两个电路的隔离链路。这是一种廉价且可靠的解决方案：经典的 1Gb/s 收发器在低频下驱动，由微控制器调制的信号允许它们在低频下运行。

为了与控制器通信，可以使用许多带 LED 灯的按钮，以及一个小的 OLED 屏幕。整体的低消耗和由 3 节锂离子 18650 电池组成的电池确保了设备的自主性和运输。

USB A 型、MIDI、PS/2 和 VGA 接口也可用，微控制器让您无后顾之忧地管理它们。

最后，控制器可以通过微型 USB 端口轻松重新编程，从而在升级系统时节省时间。

这是我的第一个 PCB 的快速总结。它所连接的电路基于FPGA，栅极驱动器相互隔离并支持宽频率范围，以便对IGBT H桥和高频管进行精确测试。

希望你喜欢这个概念。在这次比赛中获得奖励将使我能够继续他的研究，这需要大量资源。

问候，

本杰明·福列特