Размещено на http://allbest.ru

Система управления бесконтактной зарядкой мобильных устройств



Раздел 1. Общее описание работы такого класса устройств

1.1 Принцип беспроводной передачи энергии

Концепция этой многообещающей технологии основана на индуктивной связи с использованием переменного поля, которое может быть электрическим, магнитным или электромагнитным, что позволяет организовать передачу энергии от передатчика к приемнику. Идея беспроводной передачи энергии не нова. В конце 1800-х - начале 1900-х Никола Тесла демонстрировал возможность беспроводного вещания и передачи электроэнергии. Первой серьезной передачей электроэнергии было радиовещание в 1920-х годах. Беспроводная зарядка и радиопередача используют одно и то же явление - электромагнитную индукция. Разница состоит в том, что в случае зарядки эксплуатируется ближняя зона распространения электромагнитного поля, создаваемого первичной катушкой (источник или передатчик). Зарядка без проводов и разъемных подключений гораздо удобнее обычных проводных устройств, так как не изнашивает разъем установленный на устройстве, исключает проблему несовместимости контактных групп разъема или конфигурации.

1.2 Способы беспроводной передачи энергии

Беспроводные зарядные устройства классифицируются на индуктивные, радио- и магнитно-резонансные. Самой распространенной технологией на сегодня является индуктивная. Первым потребительским ее применением было использование для зарядки электрических зубных щеток.



1.2.1 Радиоволновой способ

Радио зарядные устройства используются для маломощных устройств, которые должны находиться в радиусе 10 метров от передатчика. Этот принцип обычно используется для зарядки аккумуляторов в медицинских имплантантах, слуховых аппаратах, часах и чипах радиочастотной идентификации. Передатчик посылает маломощные радиоволны, а приемник преобразовывает их в электричество. Радио зарядка по сути является нестандартным использованием радиосвязи. Эта технология обладает довольно высокой гибкостью использования, но способна генерировать только малые мощности и под вопросом остается влияние на человека порождаемого ею электромагнитного излучения. На сегодня радио зарядка имеет весьма ограниченное использование.

Передача энергии с помощью радиоволн может быть более направленной, чем остальные способы, что позволяет передавать лучи на большие расстояния с более короткими длинами волн электромагнитного излучения, обычно в микроволновом диапазоне. Ректенна (выпрямительная антенна) используется для преобразования микроволновой энергии обратно в электричество. Микроволновый источник состоит из магнетрона микроволновой печи с электрической цепью для управления выходной мощностью. Выходная микроволновая мощность варьируется от 50 Вт до 300 Вт при частоте около 3 ГГц. Коаксиальный кабель соединяет выход микроволнового источника с адаптером коаксиального кабеля.

Этот адаптер подключен к волноводному ферритовому циркулятору, который защищает микроволновый источник от отраженной мощности. Циркулятор подключен к секции настройки волновода для согласования волнового сопротивления волновода с входным сопротивлением антенны.

В случае излучающей БСПЭ (Беспроводной системы передачи энергии) ближе к видимой области спектра (от 10 части микрона до 10 части нанометра) мощность может передаваться путем преобразования электричества в лазерный луч, который затем направляется на приемник солнечного элемента. Этот механизм обычно известен как «power beaming», поскольку мощность передается в приемнике, который может преобразовывать ее в полезную электрическую энергию. Существует немало уникальных преимуществ передачи энергии на основе лазера:

· Распространение коллимированного монохроматического волнового фронта позволяет сузить область сечения пучка для удержания энергии на больших расстояниях.

· Компактный размер твердотельных лазеров-фотогальванических полупроводниковых диодов позволяет легко интегрировать их в изделия с небольшими форм-факторами.

· Способность работать с нулевыми радиочастотными помехами для существующих устройств связи, то есть Wi-Fi и сотовых телефонов.

· Контроль беспроводного доступа к энергии, вместо всенаправленной передачи, где может быть нет аутентификации перед передачей питания.

И его недостатки:

· Преобразование в свет, например, с помощью лазера, умеренно неэффективно

· Преобразование обратно в электричество является умеренно неэффективным, при этом фотоэлектрические элементы достигают 40-50% эффективности.

· Атмосферное поглощение вызывает потери.

· Как и в случае микроволнового излучения, этот метод требует прямой видимости с целью.



1.2.2 Емкостный способ

Рис. 1. Мощность передается от источника переменного тока к нагрузке через конденсаторы, образованные параллельными пластинами на передатчике и приемнике.

Индуктивный [9], [10] интерфейс передачи энергии для зарядной станции сегодня преобладающее решение. Оно использует передатчик и приемник, которые оснащены электрическими катушками. При физическом приближении мощность передается от передатчика к приемнику. Один из альтернативных подходов, который используется - емкостный, который изображен на рис. 1. В емкостном интерфейсе электрическое поле ограничено между проводящими пластинами, что устраняет необходимость в компонентах для направления и экранирования магнитного потока, которые увеличивают объем и стоимость индуктивных решений [11].

Другое существенное преимущество заключается в том, что электрическое поле ограничено областью, разделяющей две пластины. В результате поле не покидает эту область, хотя это происходит с магнитным полем, например, в индуктивных методах БПЭ. Однако, реализуемая величина емкости связи ограничена доступной площадью устройства, что накладывает сложные конструктивные ограничения на бесконтактную подачу энергии. Емкость параллельной пластины через воздушный зазор 1/4 мм составляет всего 3,5 пФ / см2, что ограничивает типичную емкость интерфейса до нескольких десятков пикофарад, а требуемая мощность зарядки составляет более 2,5 Вт (спецификация USB). В существующих решениях с емкостной передачей мощности либо используются конденсаторы намного больших размеров [12], либо они предназначены для приложений с более низким энергопотреблением, таких как передача энергии и данных между интегральными схемами [13] или передача энергии и данных в системах измерительных приборов с биосигналом [14], [15]. И хотя в последнее время, благодаря усилиям исследователей, высокие уровни мощности могут передаваться на большие расстояния воздушного зазора с достаточной эффективностью [16], однако для высокой эффективности требуется громоздкая компенсационная структура и разработки всё еще ведутся [18]. приемник беспроводный мобильный телефон

В отличие от магнитных методов, емкостный БПЭ способен переносить даже металлические предметы [17]. Присутствие этих промежуточных металлических объектов не оказывает значительного влияния на процесс, поскольку потери не имеют значения, а сами объекты даже не достигают чрезмерной температуры в приложениях, где был протестирован емкостный БПЭ.

Достоинства способа:

* Передача средней мощности до нескольких квт

* Передача даже с металлическими предметами между передатчик и приемник

* опирается на металлические пластины для передачи энергии, которые являются дешевыми компонентами

* Подходит для небольших приложений с небольшим зазором (до 10 см)

* Электрическое поле ограничено областью между

Недостатки:

* КПД в диапазоне 70-80%, а для большего значения требуется громоздкая компенсационная структура

* Количество передачи энергии очень зависит от разрыва

* Уменьшенный зазор (до 10 см)

Емкостная бесконтактная передача электроэнергии с небольшими воздушными зазорами позволяет обеспечить высокую эффективность. Ее простота, небольшой размер и низкий уровень электромагнитного излучения делает ее очень привлекательным решением для эффективной зарядки аккумуляторных устройств, таких как смартфоны. Залогом высокой эффективности является серийно-резонансная работа с использованием малых и умеренных индукторов ферритовых сердечников Q, позволяет переключаться на низком уровне и на высоких частотах.

Динамическое регулирование рабочей частоты и рабочего цикла обеспечивает высокую эффективность в широком диапазоне условий нагрузки и вмещает большие колебания емкости, возникающие, например, от вариантов выравнивания пластин конденсатора на первичном и вторичном контурах.

Эта настройка осуществляется постоянно в фоновом режиме только на первичном, тем самым уменьшая потребность в цикле обратной связи со стороны нагрузки назад к контроллеру. Емкое питания можно легко комбинировать с скоростной передачей данных, обеспечивая возможность зарядки и синхронизации данных через один интерфейс. [19]

Таким образом данный способ представляет собой широкую перспективу разработки бесконтактной зарядки для малогабаритных устройств среди которых не требуется большой промежуток воздушного зазора. [5] J. Dai; D. C. Ludois “ A survey of Wireless Power Transfer and a Critical Comparison of Inductive and Capacitive Coupling for Small Gap applications” IEEE Transactions on Power Electronics Year: 2015, Vol: 30, Issue: 11 pp: 6017 - 6029



1.2.3 Индуктивный способ

Беспроводная индуктивная передача энергии (БИПЕ) достигается за счет использования трансформаторов с большим воздушным промежутком, параметры магнитопровода которых зависят от назначения системы. Считается, что индуктивные соединения являются более универсальными и используются в системах мощностью от единиц мВт до сотен кВт [20]

Рис. 2. Индуктивное соединение для БПЭ

Рис. 3. Иллюстрация индуцированного напряжения из-за переменного магнитного поля



Принцип действия объясняется магнитной и электрической взаимодействием, описанной законами Ампера и Фарадея. Согласно закону Ампера, ток, проходящий по проводу, создает вокруг себя магнитное поле, интенсивность и ориентация которого зависят от топологии катушки. В частности, Закон Ампера:

где - напряженность магнитного поля, порожденного электрическим током I и dl - дифференциальный элемент длины вдоль пути, по которому движется ток.

Частота с которой меняется напряженность магнитного поля, равна частоте тока в проводе.

Так, по закону Ампера, когда ток переменный во времени, проходит через катушку, вокруг нее генерируется переменное во времени магнитное поле. Если это магнитное поле проходит через другую катушку, в ней вызывается напряжение. Этот эффект описывается законом электромагнитной индукции Фарадея:

где - поток магнитного поля, проходит в области, ограниченной катушкой.

Переменный ток в катушке передатчика генерирует переменное магнитное поле, которое индуцирует напряжение в катушке приемника, используемое для питания нагрузки.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца: индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток. Сочетание этих явлений ложится в основу БИПЕ. Индуктивная технология БПЭ требует пары катушек, которые называются первичными и вторичными катушками.

Связь между катушками осуществляется посредством электромагнитного поля, которое проходит через воздушный зазор, так же может проходить и через пластик, дерево и другие не металлические поверхности.

С точки зрения эффективности, беспроводная индуктивная передача энергии возможна для широкого применения, только если катушки передатчика и приемника находятся в непосредственной близости друг от друга (что подходит для устройства мобильной зарядки). Индуктивная передача энергии в большем пространстве невозможна из-за очень низкой эффективности (в таком случае используется мангитно-резонансные системы).

Достоинства способа:

* Простая реализация для приложений с низкой мощностью

* Гальваническая развязка

* Простое управление

Радиочастотная идентификация (RFID) и Qi являются коммерческими технологиями, основанными на индуктивной БПЭ.

1.2.4 Магнитно-резонансный способ

Магнитный резонанс или резонансную БПЕ можно считать улучшением индуктивной БПЕ, в которой электрическая система вынуждена работать в резонансных условиях. Чтобы удовлетворить это требование, пара катушек соединена со структурами, состоящими из реактивных элементов, таких как конденсаторы или дополнительные катушки. Для этого используются так называемые компенсационные топологии.

Наиболее простые топологии компенсации состоят из одного конденсатора, который может быть подключен к первичному и вторичному последовательно или параллельно.

Эти сети называются монорезонансными компенсационными топологиями.

Альтернативные, более сложные компенсационные топологии также возможны. Они определены как мультирезонансные компенсационные топологии.

Этот способ предоставляет также большую свободу в пространстве: теперь не нужно точно позиционировать телефон на передающем модуле.

Из достоинств этого метода:

* Высокая мощность передачи до нескольких киловатт

* Имеются уже существующие зрелые технологии с коммерческим применением

* Передача мощности обеспечивается даже при некоторых изменениях положения приемника (хотя эффективность снижается)

* Гальваническая развязка

1.3 Стандарт беспроводной зарядки для мобильного устройства

Как и любой вид электрической зарядки беспроводная зарядка для мобильного телефона должна быть стандартизирована во избежание сокращения расходов в будущем, несоответствия различных интерфейсов, а также с целью соблюдения строгих правил безопасности.

Развитием беспроводной зарядки занимаются в мире две большие группы Wireless Power Consortium и AirFuel Alliance (объединение A4WP - Alliance For Wireless Power и PMA - Power Matters Alliance). Несмотря на то, что есть еще несколько малоизвестных групп в мире, стремящихся продвигать свои собственные более уникальные технологии, эти самые влиятельные и распространенные.

Rezence (произносится как reh-zense) - это стандарт интерфейса, разработанный Альянсом беспроводной связи (A4WP) для беспроводной передачи электроэнергии, основанный на принципах магнитного резонанса. В 2015 году, когда организация была объединена с Альянсом Power Matters (PMA) для создания AirFuel Alliance было оглашено несколько этапов:

· PMA принимает спецификацию A4WP Rezence как спецификацию магнитно-резонансной зарядки PMA как для передатчиков, так и для приемников как в одно-, так и в многорежимных конфигурациях.

· A4WP принимает спецификацию индуктивности PMA в качестве поддерживаемой опции для многорежимных индуктивных, магнитно-резонансных реализаций

· A4WP сотрудничает с PMA в разработке открытого сетевого API для управления сетевыми сервисами

Дальнейшая разработка продолжается. Этот стандарт распространен меньше, чем описываемый далее, но и его поддерживают разные производители.

Более распространенным является стандарт Qi разработанный Консорциумом Wireless Power. Многие производители смартфонов поддерживают этот стандарт. Так что покупая передатчик Qi нужно что бы и приемник в телефоне так же его поддерживал, а сам передающий модуль может быть и сторонней фирмы.

Аппаратура Qi (рис. 4.) включает в себя пластину передатчика (с плоской катушкой) в базе (подключается к стационарному источнику энергии) и совместимый приёмник в подключаемом заряжаемом устройстве (также плоская катушка). Между этими двумя плоскими катушками при этом используется принцип электромагнитной индукции (аналогично, как, например, в обмотках трансформаторов).



Рис. 4. Катушки в зарядном устройстве и в телефоне.

Стандарт Qi обеспечивает зарядку мощностью до 5 Вт и силой тока 1 или 2 А, при напряжении 5 В. Такие же параметры имеют и проводные зарядки с интерфейсом USB.

С первой версии стандарта передатчиком может быть как единая котушка, так и массив, или движущаяся катушка. В версии стандарта 1.1 максимальная мощность передачи все еще составляла 5 Вт, но были добавлены 12 различный передающих спецификаций, распознание посторонних объектов для предотвращения перегрева металлических объектов возле передатчика, а также добавлена возможность заряжать передатчик по USB. В стандарте 1.2 кроме стандартных 5 Вт (Baseline Power Profile), был так же добавлен вариант для 15 Вт (Extended Power Profile). Кроме некоторых улучшений в уже имеющихся технологиях, был также добавлена возможность идентификации получателя. В 2017 году вышла версия стандарта 1.2.3 и был добавлен дополнительный класс зарядки на 30 Вт (Power Class 0).



Рис. 5. Передатчик со свободным позиционированием - имеет массив (матрицу) первичных катушек (три активных первичных катушки помечены красным цветом)

Рис. 6. Электрическая схема передатчика для свободного позиционирования с матрицей первичных катушек



В устройствах зарядки со свободным позиционированием передающая первичная катушка «двигается» к расположению катушки приемника. Подобные устройства имеют усложненную схему, а если предполагается заряжать сразу несколько приемников, то на каждый из них нужен будет свой инвертор.

Передатчик энергии может - но не обязан - использовать рабочую частоту для управления количеством энергии, которое передается на приемник энергии. Для этой цели частотная характеристика системы передатчик / приемник энергии обычно имеет резонанс вблизи нижнего предела диапазона рабочих частот. Более низкая рабочая частота приводит к увеличению передаваемой мощности, а более высокая частота - к снижению мощности.

Чтобы настроить передачу мощности и помочь в ее управлении, передатчик энергии и приемник энергии выполняют определенное общение по специальному протоколу связи друг с другом. Приемник энергии использует амплитудную манипуляцию для передачи запросов и другой информации на передатчик энергии путем модуляции его отраженного сопротивления.

Приемник содержит двойной резонансный контур, состоящий из вторичной катушки плюс последовательные и параллельные емкости, для повышения эффективности передачи энергии и включения метода резонансного обнаружения.

В передатчике энергии используется частотная манипуляция (FSK) для обеспечения синхронизации и другой информации для приемника энергии путем модуляции его рабочей частоты.

Qi включает в себя возможность для базовой станции и мобильного устройства использовать ограниченную систему передачи данных. Это позволяет заряжать и передавать базовой станции информацию о состоянии заряда. Таким образом, базовая станция может адаптировать свою работу удовлетворения потребности мобильного устройства и прекратить свою работу, когда мобильное устройство полностью заряжено. Современная беспроводная зарядка имеет довольно сложную систему идентификации устройства, которая основана на фиксации изменения емкости или резонанса. В процессе работы начальное обнаружение происходит в результате отклонения изменения ёмкости или резонанса катушки передатчика. Как только объект был обнаружен, базовая станция проверяет устройство, а именно размещено ли на нём именно Qi-совместимое устройство. Базовая станция передает 8 бит строковых данных.

Принимающее мобильное устройство должно отреагировать и предоставить сигнал. Базовая станция затем посылает несколько цифровых пингов, чтобы проверить информацию об оптимальном положении мобильного устройства.

Только тогда, когда прибор был проверен, и информация передаётся, начнётся зарядка. Во время процесса зарядки Qi-устройство отправляет пакеты данных управления, чтобы регулировать уровень мощности и, наконец, прекратить зарядку.

Таблица. 1. Формат данных Qi-стандарта

Формат Данных	Спецификация
Скорость передачи данных	2 Кбит/с
Битное кодирование	Bi-phase
Кодирование байта	Стартовый бит; 8 бит данных; - бит четности; стоп-бит
Структура пакетов	* Преамбула (>=11 бит) * Заголовок (1 Байт) * Сообщения (от 1 до 27 байт) Одно полное сообщение на пакет Полезные данные для контроля * Контрольная Сумма (1 Байт)



1.4 Общая конструкция приемника

Рис. 7. Функциональная диаграмма приемника мощности (5 Вт)

Обработчик приема мощности включает следующие аналоговые компоненты:

· Двойной резонансный контур, состоящий из вторичной катушки, а также последовательной и параллельной емкостей, для повышения эффективности передачи энергии и включения метода резонансного обнаружения.

· Выпрямительная схема, которая обеспечивает двухполупериодное выпрямление сигнала переменного тока с использованием, например, четырех диодов в конфигурации полного моста или подходящей конфигурации активных компонентов. Схема выпрямления может также выполнять сглаживание выходного сигнала. В этом примере схема выпрямления подает питание как на модуль связи и управления приемника энергии, так и на выход приемника энергии.

· Модулятор связи. На стороне постоянного тока приемника питания, коммуникационный модулятор обычно состоит из резистора, включенного последовательно с переключателем. На стороне переменного тока приемника энергии коммуникационный модулятор обычно состоит из конденсатора, включенного последовательно с переключателем (не показан на рисунке 7).

· Выходной ключ разъединитель, который предотвращает протекание тока на выход, когда приемник энергии не обеспечивает питание на своем выходе. Кроме того, выходной разъединитель предотвращает обратный ток в Приемник, когда Приемник не обеспечивает питание на своем выходе. Кроме того, выходной разъединитель сводит к минимуму мощность, потребляемую приемником энергии от передатчика энергии, когда сигнал питания впервые подается на вторичную катушку.

· «Сенсор» выпрямленного напряжения.

Блок связи и управления в правой части рисунка 7 содержит цифровую логическую часть приемника питания (блок общения и контроля). Это устройство выполняет соответствующие алгоритмы и протоколы управления мощностью, управляет модулятором связи, управляет разъединителем выходного сигнала и контролирует несколько чувствительных цепей как в блоке захвата мощности, так и в нагрузке. (Хорошим примером чувствительной цепи в нагрузке является схема, которая измеряет температуру аккумуляторной батареи.)

Конструкция приемника мощности для расширенного профиля мощности (15 Вт) выглядит в точности также, но должна включать в себя демодулятор связи, и должна иметь возможность полноценно функционировать, если ограничения передатчика мощности ограничивают выходную мощность приемника мощности до 5 Вт. Подробнее про двойной резонансный контур приемника энергии. Он содержит вторичную катушку и две резонансные емкости. Целью первой резонансной емкости ??_S является повышение эффективности передачи энергии. Назначение второй резонансной емкости ??_d состоит в том, чтобы реализовывать способ резонансного обнаружения.

Рис. 8. Схема двойной резонансной топологии

Приемник должен контролировать постоянное напряжение непосредственно на выходе схемы выпрямления. Приемник энергии должен иметь возможность отключиться от подключенных к нему подсистем. Однако, если приемник энергии отключился, он должен гарантировать, что он все еще потребляет достаточное количество энергии от передатчика энергии, чтобы связь между приемником энергии и передатчиком энергии оставалась возможной. Приемник энергии должен держать свой выход отключенным до тех пор, пока он не достигнет фазы передачи энергии впервые после цифрового пинга. Впоследствии приемник энергии может задействовать выходной разъединитель в любое время, когда передатчик энергии подает сигнал разрешения питания.

1.5 Общая конструкция передатчика

Передатчик использует индуктивную связь на резонансной частоте 100 кГц. Передатчик преобразует мощность переменного тока в сигнал диапазона КГц, тогда как приемник выпрямляет связанный сигнал, чтобы преобразовать его в постоянное напряжение. Управление мощностью находится на стороне передатчика. Передатчик изменяет частоту сигнала в диапазоне 110-205 кГц и его рабочий цикл в диапазоне 10-50%, чтобы изменять величину передаваемой мощности. Всякий раз, когда уровень мощности, требуемый приемником, увеличивается, передатчик динамически снижает частоту до 110 кГц. Рекомендуемое расстояние между катушками передатчика и приемника составляет от 2 мм до 5 мм [22]. В стандарте Qi версии 1.1 (описывающего зарядку мощностью 5 Вт) передача мощности от передатчика к приемнику включает четыре фазы, а именно: выбор, проверку связи, идентификацию и настройку и передачу мощности [22]

Ниже представлен лишь один из предлагаемых стандартом конструктивных вариантов реализации устройства передатчика.

Рис. 9. Функциональная диаграмма передатчика мощности

Блок преобразования мощности в правой части рисунка 9 и блок обнаружения в нижней части рисунка 9 представляют собой аналоговые части конструкции. Инвертор преобразует входящий постоянный тока в форму сигнала переменного тока, которая приводит в действие резонансный контур, который состоит из первичной катушки и последовательного конденсатора. Первичная катушка установлена на ступени позиционирования для обеспечения точного выравнивания первичной катушки с активной областью мобильного устройства. Наконец, датчик напряжения контролирует напряжение первичной катушки.

Блок общения и контроля (связи и управления) в левой части рисунка 9 представляет собой цифровую логическую часть конструкции. Блок связи и управления принимает и декодирует сообщения от приемника энергии, выполняет соответствующие алгоритмы и протоколы управления мощностью и управляет входным напряжением сигнала переменного тока для управления передачей мощности. Кроме того, блок связи и управления управляет этапом позиционирования и управляет блоком обнаружения. Блок связи и управления также взаимодействует с другими подсистемами базовой станции, например, для целей пользовательского интерфейса.

Блок обнаружения определяет приблизительное расположение объектов и / или приемников энергии на поверхности интерфейса. В описании стандарта не указан конкретный метод обнаружения. Однако рекомендуется, чтобы блок обнаружения использовал резонанс в приемнике мощности на определенной частоте обнаружения. Причина в том, что этот подход сводит к минимуму перемещения первичной катушки, поскольку передатчику энергии не нужно пытаться идентифицировать объекты, которые не реагируют на эту резонансную частоту.

1.6 Интерфейс коммуникации и формат пакетов связи между приемником и передатчиком

Приемник энергии связывается с передатчиком энергии с использованием модуляции обратного рассеяния. Для этого приемник энергии модулирует количество энергии, которое он получает от сигнала мощности. Передатчик мощности обнаруживает это как модуляцию тока и / или напряжения на первичной ячейке. Другими словами, приемник энергии и передатчик энергии используют сигнал мощности с амплитудной модуляцией для обеспечения канала связи между приемником энергии и передатчиком энергии.

Приемник мощности должен использовать схему дифференциального двухфазного кодирования для модуляции битов данных в сигнал мощности. Для этой цели приемник мощности должен выровнять каждый бит данных по полному периоду t_CLK внутреннего тактового сигнала так, чтобы начало бита данных совпадало с нарастающим фронтом тактового сигнала. Этот внутренний тактовый сигнал должен иметь частоту ??_CLK = 2 ± 4% кГц.

Рис. 10. Пример схемы дифференциального двухфазного кодирования (со стороны приемника)

Приемник энергии должен использовать 11-битный асинхронный последовательный формат для передачи байта данных. Этот формат состоит из начального бита, 8 битов данных байта, бита четности и одного стопового бита.

Передатчик мощности обменивается данными с приемником энергии, используя частотную манипуляцию, в которой передатчик мощности модулирует рабочую частоту сигнала мощности. Сообщения от передатчика делятся на пакеты и ответы. Передатчик мощности должен переключать свою рабочую частоту между рабочей частотой ??_op в немодулированном состоянии и рабочей частотой ??_mod в модулированном состоянии. Разница между этими двумя частотами характеризуется двумя параметрами: полярностью и глубиной (магнитудой). Передатчик мощности должен использовать схему дифференциального двухфазного кодирования для модуляции битов данных в сигнале мощности. Для этого передатчик мощности должен выровнять каждый бит данных по 512 циклам частоты сигнала мощности.

Передатчик мощности должен кодировать бит 1, используя два перехода в частоте сигнала мощности. Первый переход должен произойти в начале бита, а второй переход должен произойти с 256 циклами в бите. Передатчик должен кодировать бит 0, используя один переход на частоте сигнала мощности в начале бита.

Рис. 11. Пример дифференциального двухфазного кодирования (со стороны передатчика)

Передатчик энергии должен общаться с приемником энергии, используя Пакеты. Пакет состоит из трех частей: заголовка, сообщения и контрольной суммы. Заголовок, сообщение и контрольная сумма состоят из последовательности из трех или более закодированных байтов.

Ответ, в отличие от пакета, не включает в себя стартовый бит, бит четности и стоповый бит. Из-за повторяющегося шаблона ответа, приемник энергии может использовать относительно простую логику декодирования, чтобы различать три различных ответа (табл. 2)



Табл. 2. Формат ответа

	Сообщение	Описание	Формат
ACK	Acknowledge	Принять запрос	`11111111'
NAK	Not-Acknowledge	Отклонить запрос	`00000000'
ND	Not-Defined	Неопределенный запрос	`01010101'



Раздел 2. Схема с описанием

Как уже было сказано выше, пользуясь стандартом Qi необязательно иметь проприетарный передатчик: «сам передающий модуль может быть и сторонней фирмы», а может быть и не фирмы, а собственного производства.

2.1 Логика работы

§ Подаваемое напряжение преобразуется в высокочастотный переменный ток (АС).

§ Переменный ток (АС) подается на передающую катушку с помощью электронной схемы передатчика. Этот ток индицирует электромагнитное поле в передатчике.

§ Если в пределах заданного расстояния находится приемная катушка, то на нее начинает действовать переменный магнитный поток.

§ Магнитный поток генерирует переменный ток в приемнике.

§ Ток, протекающий в катушке приемника, преобразуется в постоянное напряжение (DC) с помощью электронной схемы. Этим постоянным напряжением и идет подзарядка аккумулятора.

Допустим, что преобразователь напряжения сети в постоянные 5 В уже реализован. Тогда остается реализовать передающую часть, а именно инвертор, катушку и управление. Передатчик мощности обменивается данными с приемником мощности, используя частотную манипуляцию, в которой передатчик мощности модулирует рабочую частоту сигнала мощности. Передатчик изменяет частоту сигнала в диапазоне 110-205 кГц. Для этого реализуем схему со стандартным полномостовым инвертором. Мощность должна соответствовать уровню 5 Вт, а выходящий ток 1 Ампер.



P_IN = V_IN(AC ) Ч I_OUT(AC)

Управление ШИМ осуществляется через выходной сигнал PD7 (OC2), который устанавливается в единицу по совпадению таймера

2.2 Аппаратный ШИМ

В случае ATMega16 проще всего сделать на его ШИМ генераторе, который встроен в таймеры. В первом таймере целых два канала. Так что ATmega16 может реализовать одновременно четыре канала ШИМ.

Рис. 12. Выходы сравнения у ATmega16



У таймера есть особый регистр сравнения OCR**. Когда значение в счётном регистре таймера достигнет значения находящегося в регистре сравнения, то могут возникнуть следующие аппаратные события:

· Прерывание по совпадению

· Изменение состояния внешнего выхода сравнения OC**.

Настроим ШИМ генератор так, чтобы когда значение в счетном регистре было больше, чем в регистре сравнения, то на выходе у нас 1, а когда меньше, то 0.

Этот сигнал также будет поступать на инвертор, формируя инвертированный PWM сигнал, а затем они оба поступают на специальный драйвер для транзисторов MOSFET. Увеличивая значение в регистре сравнения, ширина импульсов сигнала PWM станет уже, а уменьшая - шире. Таким образом и осуществляется ШИМ-регулирование.

Обратная связь осуществляется через сигнал PR_VOL, который образуется путем снятия напряжения с первичной катушки передатчика через резисторный делитель напряжения.

Рис. 13. Принципиальная схема зарядки



Раздел 3. Алгоритмы с описанием

В стандарте Qi передатчик энергии действует по определенному протоколу, который состоит из четырех фаз для обычного режима мощности (5 Вт) и из семи для расширенного (15 Вт).

Рис. 14. Диаграмма состояний зарядного устройства

Представим такие четыре:

1. Фаза выбора. Выбор приемника для передачи мощности.

2. Фаза пинга.

3. Идентификация и настройка. В этой фазе передатчик энергии идентифицирует приемник энергии и заключает договор передачи энергии. Этот протокол расширяет цифровой пинг, чтобы дать возможность приемнику энергии передавать соответствующую информацию.

4. Фаза передачи энергии. Передатчик передает энергию и выполняет часть протокола, которую должен выполнять во время передачи энергии. В этой части протокола передатчик контролирует ток своей первичной ячейки в ответ с управляющие данные, полученные от приемника.

На этапе выбора (фаза 1) передатчик энергии определяет, перейдет ли он в фазу пинга после обнаружения, что объект размещен. Спецификация стандарта не определяет, как преобразователь мощности это делает.

В фазе пинга (фаза 2) передатчик энергии должен выполнить цифровой пинг. Фаза цифрового пинга предполагает следование определенным инструкциям, при этом условия, определяемые этими инструкциями, имеют четкое ранжирование по приоритету. Они указаны в стандарте.

На этапе идентификации и конфигурации (фаза 3) передатчик энергии должен идентифицировать приемник энергии и собирать информацию о конфигурации. Этот этап является некоторым продолжением фазы пинга. Для настройки передатчик энергии должен правильно принимать определенную последовательность пакетов в указанном порядке. Передатчик мощности также должен принимать вышеупомянутую последовательность пакетов с учетом определенных стандартом временных рамок.

В фазе передачи энергии (фаза 4) передатчик управляет передачей энергии на приемник энергии в ответ на управляющие данные, которые он получает от последнего. Для этого передатчик энергии должен получить ноль или более следующих пакетов:

· Контрольный пакет ошибок.

· Пакет мощности.

· Статус заряда.

· Пакет конца передачи энергии.

· Любой проприетарный пакет. (Если передатчик энергии не знает, как обрабатывать сообщение, содержащееся в фирменном пакете, передатчик энергии должен игнорировать это сообщение)

· Любой зарезервированный пакет. (Передатчик мощности должен игнорировать сообщение, содержащееся в зарезервированном пакете)

Рис. 15. Триггеры и фазы передачи энергии в обычном профиле мощности

В дополнение к вышеуказанным действиям передатчик энергии должен выполнять следующие действия:

После получения значения ошибки управления передатчик мощности должен отрегулировать свою рабочую точку. Перед выполнением какой-либо регулировки передатчик энергии должен подождать некоторый интервал, чтобы позволить току первичной ячейки снова стабилизироваться после обмена данными.

Передатчик энергии должен контролировать параметры, содержащиеся в Договоре о передаче энергии, на протяжении всей фазы передачи энергии. Если преобразователь мощности обнаруживает, что фактическое значение любого из этих параметров превышает пределы, указанные в договоре о передаче мощности, преобразователь мощности должен удалить сигнал мощности.

Передатчик мощности также обычно отправляет ответ NAK (Not-Acknowledge) в одном или нескольких из следующих случаев:

· определено, что посторонний объект вошел в магнитное поле.

· передатчик не может поддерживать текущий уровень мощности из-за повышенной температуры окружающей среды.

· Передатчик работает вблизи (или вне) своих пределов, например, из-за низкого уровня сцепления.



Раздел 4. Программа с комментариями

Для обнаружения помех частота опроса АЦП, то есть сигнала PR_VOL почти в 10 раз выше (~20 кГц, 19230 Гц), чем частота сигнала от приемника энергии (2±4% кГц). При этом предполагается достаточной точность преобразования в 8 бит. Для достижения заданных условий тактовая частота АЦП предделителем 32 устанавливается в 250 кГц.

/* настройка АЦП */

SFIOR |= (0<<ADTS0)|(0<<ADTS1)|(0<<ADTS2);

ADMUX |= (0<<REFS1)|(0<<REFS0);

ADMUX |= (1<<ADLAR);

ADCSR |= (1<<ADPS2)|(0<<ADPS1)|(1<<ADPS0);

ADCSRA |= (1<<ADEN);

В обработчике прерывания АЦП реализована функция антидребезга.

static int count=0, temp=0;

adc_value=ADCL;

adc_value=ADCH;

/*антидребезг*/

if (adc_value>(temp-7))&&(adc_value<(temp+7)) {

if (count>4){recieved_value=adc_value;}

else count++;

}else {count=0; temp=adc_value;}

Для декодирования сообщений от приемника мощности настроим таймер 0.

TCCR1B|=(1<<CS10)|(1<<CS11)|(1<<CS12);//предделитель 8, частота 3921 Гц

TIFR |= (1<<TOV0); //Clear Timer0 Overflow Flag

TIMSK |= (1<<TOIE0); // Timer0 Overflow Interrupt Enable

Обработчик таймера 0 получается значение recieved_value из обработчика прерывания АЦП и формирует массив сообщений. Отправка сообщений передатчиком мощности происходит с помощью частотной модуляции, верхний логический уровень равен 125 кГц, нижний 110 кГц. Настроим таймер 1 для формирование меандра, а таймер 2 для подсчета фронтов за определенное количество циклов рабочей частоты (110 кГц). В режиме СТС f_oc вычисляется по формуле:

где N - предделитель таймера, а TOP - 8, 9, 10 бит или значение в регистре ICR1/OCR1A.

/* настройка таймера 1 */

/*СТС меандр, предделитель 1, toggle on each compare*/

TCCR1A |=(0<<WGM10)|(0<<WGM11); TCCR1B=(1<<WGM13)|(1<<WGM12);//CTC TOP ICR1

TCCR1B |=(1<<CS10)|(0<<CS11)|(0<<CS12);//предделитель 1

TCCR1A|=(1<<COM1A0)|(0<<COM1A1);//Toggle on each

//ICR1=0x001F;//TOP = 31 f=125000

ICR1=0x0023;//TOP = 35 f=110000

TIFR |= (1<<TOV1); //Clear Timer1 Overflow Flag

TIMSK |= (1<<TOIE1); // Timer1 Overflow Interrupt EnableTIMSK |= (1<<TOIE1);

Определим события и фазы предполагаемые из рис. 15. Остальной алгоритм программы реализуется также из рис. 15.

/* Events */

#define SIGNAL_RECEIVED 1

#define NO_SIGNAL 1

#define SIGNAL_ERROR 1

#define PT_CONTRACT_ESTABLISHED 1

#define PT_CONTRACT_NOT_ESTABLISHED 1

#define TIME_OUT 1

#define PT_CONTRACT_ERROR 1

#define E_TRANSMISSION_ERROR 1

#define BATTERY_CHARGED 0

/* States */

#define SELECTION 1

#define PING 2

#define IDNC 3

#define POWER_TRANSFER 4

Полученный код:

#include <avr/io.h>

#include <stdint.h>

#include <intrinsics.h>

/* Events */

#define SIGNAL_RECEIVED 1

#define NO_SIGNAL 1

#define SIGNAL_ERROR 1

#define PT_CONTRACT_ESTABLISHED 1

#define PT_CONTRACT_NOT_ESTABLISHED 1

#define TIME_OUT 1

#define PT_CONTRACT_ERROR 1

#define E_TRANSMISSION_ERROR 1

#define BATTERY_CHARGED 0

/* States */

#define SELECTION 1

#define PING 2

#define IDNC 3

#define POWER_TRANSFER 4

/* Events flags */

byte f_signal_received=0;

byte f_no_signal=0;

byte f_signal_error=0;

byte f_pt_contract_established=0;

byte f_pt_contract_not_established=0;

byte f_time_out=0;

byte f_pt_contract_error=0;

byte f_e_transmission_error=0;

byte f_battery_charged=0;

/* States flags */

byte f_object=0;

byte f_power_reciver=0;

byte f_power_transfer=0;

#define ADC_VAL_THRESHOLD 200

int adc_value=0;

int recieved_bit=0, recieved_value=0;

int recieved_byte_massive[100];

int main( void )

{

/* настройка таймера 1 */

/*СТС меандр, предделитель 1, toggle on each compare*/

TCCR1A |=(0<<WGM10)|(0<<WGM11); TCCR1B=(1<<WGM13)|(1<<WGM12);//CTC TOP ICR1

TCCR1B |=(1<<CS10)|(0<<CS11)|(0<<CS12);//предделитель 1

TCCR1A|=(1<<COM1A0)|(0<<COM1A1);//Toggle on each

//ICR1=0x001F;//TOP = 31 f=125000

ICR1=0x0023;//TOP = 35 f=110000

TIFR |= (1<<TOV1); //Clear Timer1 Overflow Flag

TIMSK |= (1<<TOIE1); // Timer1 Overflow Interrupt Enable

/*Таймер 2 CTC будет считать циклы 110кГц*/

TCCR2|=(1<<COM20)|(0<<COM21);//Normal port operation, OC2 disconnected.

TCCR2|=(1<<WGM21)|(0<<WGM20);//CTC, TOP OCR2, Update of OCR2 Immediate

TCCR2|=(0<<CS20)|(1<<CS21)|(0<<CS22);//предделитель 8

OCR2=0x0009;

TIFR |= (1<<TOV2); //Clear Timer2 Overflow Flag

TIMSK |= (1<<TOIE2); // Timer2 Overflow Interrupt Enable

/* настройка АЦП */

SFIOR |= (0<<ADTS0)|(0<<ADTS1)|(0<<ADTS2); //режим непрерывного преобразования

ADMUX |= (0<<REFS1)|(0<<REFS0); //выбор источника опорного напряжения

ADMUX |= (1<<ADLAR); //Настройка выравнивания результата влево

ADCSR |= (1<<ADPS2)|(0<<ADPS1)|(1<<ADPS0); //Настройка предделителя 32, f(ADC) = 250 кГц

ADCSRA |= (1<<ADEN); //Разрешение АЦП: 1-включено

/* настройка таймера 0 для декодирования */

TCCR1B|=(1<<CS10)|(1<<CS11)|(1<<CS12);//предделитель 8, частота 3921 Гц

TIFR |= (1<<TOV0); //Clear Timer0 Overflow Flag

TIMSK |= (1<<TOIE0); // Timer0 Overflow Interrupt Enable

/*ініціалізація решти периферії*/

DDRA |= 0xFF;

DDRD |= 0xFF;

/*заполнение нулями массива пришедшего сообщения размер которого 100 байт*/

Recieved_massive();

__enable_interrupt();

while(1){

Selection();

};

return 0;

}

Recieved_massive();

{

for (i=0;i<101;i++)

recieved_byte_massive[i]=0;

}

#define U_DETECT_NORMAL 120 //какое будет напряжение при такой-то скважности

Detect(byte phase);{

/*исполняющая функция обнаружения приемника или посторонних предметов*/

/*в зависимости от способа и фазы (в декларациях)*/

/*обрабатывает показания АЦП*/

if (phase==1){

//цикл

if (recieved_value>U_DETECT_NORMAL) { return 1; } //зависит от аппаратной реализации

}

}

/* Режим ожидания */

Selection(void){

//опрашиваем ацп, если показатель изменился и находится в диапазоне,

//когда предполагается наличие объекта, переходим в фазу пинг

If (Detect(SELECTION)){

f_object=1;

Ping();

}

else f_object=0;

}

/* Фаза пинга */

Ping(void){

//Send_signal(); /*вызываем функцию отправки сигнала*/

//которая влияет на нужные флаги и заставляет обработчик таймера 2 менять частоту сигнала

//в соответствиии с отправляемым пакетом

//цикл ожидания

//если ответ есть и устраивает, то переходим в следующую фазу

If(f_signal_received&&!f_battery_charged&&!f_no_signal&&!f_signal_error){

f_power_reciver=1;

Ident_n_conf();

}

else {

f_power_reciver=0;

}

}

/* Фаза идентификации и настройки */

Ident_n_conf(void){

//Send_contract(); /*вызываем функцию отправки контракта приемнику*/

//если контракт составлен, то переходим в фазу передачи энергии

If(!f_pt_contract_not_established&&!f_time_out&&!f_signal_error){

f_power_transfer=1;

Power_transfer_start();

}

else{

f_power_transfer=0;

}

}

/* Фаза передачи энергии */

Power_transfer_start(void){

/*передаем энергию параллельно отправляя проверочные пакеты и получая ответные сигналы*/

OCR1A=0x0004;

If(f_time_out||f_pt_contract_error||f_e_transmission_error||f_battery_charged){

f_power_transfer=0;

Power_transfer_stop();

}

}

Power_transfer_stop(void){

/*прекращаем передачу энергии и возвражаемся в режим ожидания*/

OCR1A=0x0001;//для детектирования

}

ISR(ADC_vect) /*обработчик прерывания по преобразованию АЦП 20кГц*/

{

static int count=0, temp=0;

adc_value=ADCL;

adc_value=ADCH; // Считываем ADCH откидывая 2 младших бита из ADCL

/*антидребезг*/

if (adc_value>(temp-7))&&(adc_value<(temp+7)) {

if (count>4){

recieved_value=adc_value;

}

else count++;

}

else {

count=0;

temp=adc_value;

}

}

ISR(TIMER1_OVF_vect) /*обработчик прерывания Таймера1*/

{

TCNT1 = 0;

/*сигнал меандр или детектирование, здесь ничего нет*/

}

ISR(TIMER2_OVF_vect) /*обработчик прерывания Таймера2*/

{

static int count=0;

TCNT2 = 0;

count++;

/*прерывание на частоте 110 кГц*/

/*считаем 512 циклов*/

if (count==512){

/*и в зависимости от того, что и если отправляем - меняем частоту Таймера 1*/

count=0;

}

}

#define ZERO_TH_MAX 255

#define ZERO_TH_MIN 230

#define ONE_TH_MAX 30

#define ONE_TH_MIN 0

ISR(TIMER0_OVF_vect) /*обработчик прерывания Таймера0 3921 Гц*/

{

static int cycle=0;

static byte pass1=0, pass2=0;

static int temp=0,count=0;

TCNT0 = 0;

//пропускаем один раз, чтобы частота стала ~2кГц

if (pass1==0) {pass1++; exit;} else pass1=0;

//определяем лог уровень сигнала как на рис 10-11 (2 recieved_value - это recieved_bit)

if (recieved_value>ZERO_TH_MIN)&&(recieved_value<ZERO_TH_MAX)

bithalf=1;

elseif (recieved_value>ZERO_TH_MIN)&&(recieved_value<ZERO_TH_MAX)

bithalf=0;

else;//обработка ошибки

if (count>0){

if (temp=1)&&(bithalf=1) recieved_bit=0;

if (temp=0)&&(bithalf=0) recieved_bit=0;

if (temp=1)&&(bithalf=0) recieved_bit=1;

count=0;

}

else {

temp=bithalf;

count++;

}

//пропускаем еще один раз, чтобы частота стала ~1кГц

if (pass2==0) {pass2++; exit;} else pass2=0;

//добавляем полученный бит в массив

recieved_byte_massive[cycle]=recieved_bit;

cycle++;

//тут должна быть проверка на количество битов в массиве, если хотя бы 11, то проверка

//на одинаковость значений последних 11 битов

//если все 1 или все 0, то отдать массив куда-то (на расшифровку) и обнулить

if (cycle>10) {

byte loc=0;

for (i=0;i<10;i++){

if (recieved_byte_massive[cycle-i-1]==recieved_byte_massive[cycle-i]) loc++;

}

if loc>10

}

//если массив достиг предела, то тоже отдать и обнулить

if (cycle>99) {

//отдаем

recieved_byte_massive[]=0; //обнуляем

}

/*расшифровка*/

/*здесь принимаются значения после расшифровки сообщений и сверяются с пакетами в БД*/

If (SIGNAL_RECEIVED) f_signal_received=1;

If (NO_SIGNAL) f_no_signal=1;

If (SIGNAL_ERROR) f_signal_error=1;

If (PT_CONTRACT_ESTABLISHED) f_pt_contract_established=1;

If (PT_CONTRACT_NOT_ESTABLISHED) f_pt_contract_not_established=1;

If (TIME_OUT) f_time_out=1;

If (PT_CONTRACT_ERROR) f_pt_contract_error=1;

If (E_TRANSMISSION_ERROR) f_e_transmission_error=1;

If (BATTERY_CHARGED) f_battery_charged=1;

}



Литература

[1] L.Chao, A.P.Hu and M.Budhia, “A generalized coupling model for capacitive power transfer systems,” Proc. of IEEE Industrial Electronics Conference, 2010, pp. 274-279.

[2] C.Y.Xia, C.W.Li and J.Zhang, “Analysis of power transfer characteristic of capacitive power transfer system and inductively coupled power transfer system,” Proc. of Int. Conference on Mechatronic Science, Electric Engineering and Computer, 2011, pp. 1281-1285.

[3] R.J.Parise, “Model to predict performance of all electric transportation with wireless power beams,” Proc. of Energy Conversion Engineering Conference, 2002, pp.731-736.

[4] W.C.Brown, “The history of power transmission by radio waves,” IEEE Trans. on microwave theory and techniques, vol. MTT-32, n. 9, pp. 1230-1242, 1984.

[5] K.N.Mude, M.Bertoluzzo and G.Buja, “Design of contactless battery charger for electrical vehicle,” Proc. of IEEE International Conference of AFRICON 2013, 2013, pp.1091-1096.

[6] A.Kurs, A.Karalis, R.Moffatt, J.D.Joannopoulos, P.Fisher and M. Soljacic, “Wireless power transfer via strongly coupled magnetic resonances,” Sci. Exp., vol. 317, no. 5834, pp. 83-86, June 2007.

[7] O.H.Stielau and G.A.Covic, ”Design of loosely coupled inductive power transfer systems,” Proc. of International Conference on Power System Technology, 2000, vol. 1, pp. 85-90.

[8] R.R.Harrison, “Designing Efficient Inductive Power Links for Implantable Devices,” Proc. of IEEE Int. Symposium on Circuits and Systems, 2007, pp. 2080-2083.

[9] (2010) Powermat. [Online]. Available: http://www.powermat.com/

[10] (2010) ThinkGeek: Airvolt wireless phone charger. [Online]. Available: http://www.thinkgeek.com/gadgets/cellphone/d748/

[11] S. Hui and W. Ho, “A new generation of universal contactless battery charging platform for portable consumer electronic equipment,” in Power Electronics Specialists Conference, 2004. PESC 04. 2004 IEEE 35th Annual, vol. 1, June 2004, pp. 638-644 Vol.1.

[12] A. Hu, C. Liu, and H. L. Li, “A novel contactless battery charging system for soccer playing robot,” in Mechatronics and Machine Vision in Practice, 2008. M2VIP 2008. 15th International Conference on, Dec. 2008, pp. 646-650.

[13] E. Culurciello and A. G. Andreou, “Capacitive inter-chip data and power transfer for 3-D VLSI,” Circuits and Systems II: Express Briefs, IEEE Transactions on, vol. 53, no. 12, pp. 1348-1352, Dec. 2006.

[14] K. Piipponen, R. Sepponen, and P. Eskelinen, “A biosignal instrumentation system using capacitive coupling for power and signal isolation,” Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, vol. 54, no. 10, pp. 1822-1828, Oct. 2007.

[15] A. Sodagar and P. Amiri, “Capacitive coupling for power and data telemetry to implantable biomedical microsystems,” in Neural Engineering, 2009. NER '09. 4th International IEEE/EMBS Conference on, May 2009, pp. 411-414.

[16] J. Dai; D. C. Ludois “ A survey of Wireless Power Transfer and a Critical Comparison of Inductive and Capacitive Coupling for Small Gap applications” IEEE Transactions on Power Electronics Year: 2015, Vol: 30, Issue: 11 pp: 6017 - 6029

[17] Lu, K., Nguang, S.K., Ji, S., Wei, L.: Design of auto frequency tuning capacitive power transfer system based on class-E2 dc/dc converter. IET Power Electron. 10(12), 1588-1595 (2017). https://doi.org/10.1049/iet-pel.2016.0655, http://digital-library.theiet.org/content/journals/10.1049/iet-pel.2016.0655

[18] A. Lassioui, H. El Fadil, F. Z. Belhaj and A. Rachid, "Battery Charger for Electric Vehicles Based ICPT and CPT - A State of the Art," 2018 Renewable Energies, Power Systems & Green Inclusive Economy (REPS-GIE), Casablanca, 2018, pp. 1-6, doi: 10.1109/REPSGIE.2018.8488834.

[19] Mitchell Kline, Igor Izyumin, Bernhard Boser, and Seth Sanders “Capacitive Power Transfer for Contactless Charging”, 2011 Department of Electrical Engineering and Computer Science University of California, Berkeley Berkeley, CA 94720

[20]. Павлов, В., Применение резонансных преобразователей для бесконтактной передачи электроэнергии в судового електроенергетичних Сеть [Текст]. / Павлов А.В., Никитина О.В., Щербинин Т.В. // Инновации в судостроении и океанотехници: материалы Третьей международной научно-технической конференции. - Николаев: НУК, 2012. - с. 517-520.

[21] Wireless Power Consortium - THE QI SPECIFICATIONS https://www.wirelesspowerconsortium.com/

[22] System Description Wireless Power Transfer Volume I: Low Power Part 1: Interface Definition, Version 1.1.2, June 2013

[23] The Qi Wireless Power Transfer System Power Class 0 Specification, Parts 1 and 2: Interface Definitions, Version 1.2.3, February 2017