如何打造超级电容无线充电系统：30W快充10秒充满的完整指南 🚀
【免费下载链接】Wireless-Charging 
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/wi/Wireless-Charging
无线充电技术正快速改变我们的设备使用方式，而Wireless-Charging项目则为开发者提供了一套基于自适应恒功率控制的超级电容无线充电解决方案。该系统采用TI公司的BQ24640电源管理芯片和STC8A8K主控芯片，实现对充电电压与电流的精准监控与闭环控制，尤其适合智能家居、可穿戴设备和工业场景的高效能源管理。
📌 项目核心优势与技术亮点
惊人的充电效率：10秒快充体验
在30W发射线圈功率限制下，该方案能在10秒内将5个串联的2.7V 15F超级电容充电至12V，这种极速充电能力使其在第十五届全国大学生智能汽车竞赛中助力团队斩获全国二等奖。
自适应恒功率控制技术
系统通过闭环控制算法实时调节充电参数，核心代码位于：
🔧 硬件设计与关键组件解析
核心硬件架构
Hardware文件夹包含恒功率控制板设计，集成三大关键模块：
- 电压检测电路：实时监控超级电容端电压
- 电流检测模块：采用高精度采样电阻设计
- 功率调节单元：基于MCP41数字电位器实现输出控制
⚠️ 注意：PCB布局需严格遵循
BQ24640数据手册规范，否则可能出现输出电压锁定1.67V的问题（项目作者已通过重新布线解决此问题）。
无线充电线圈设计要点
- 避免线圈附近存在金属异物（如PCB敷铜、电机）
- 推荐使用直径50mm、匝数15的空心线圈
- 线圈间距建议控制在5-15mm以获得最佳耦合效率
📝 固件开发与环境配置
开发环境快速搭建
- 安装Keil C51开发环境
- 导入项目文件：Firmware/Keil/Energy.uvproj
- 配置STC8A8K芯片参数（时钟频率11.0592MHz）
核心固件模块功能
- MY_charge.c：实现充电状态机管理
- MY_pid.c：恒功率PI控制算法
- MY_iic.c：传感器与外设通信接口
- MY_oled.c：充电状态显示驱动
🚀 快速上手：从克隆到运行
一键获取项目源码
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/wi/Wireless-Charging
硬件连接指南
- 连接发射线圈至DC 12V/3A电源
- 将超级电容组接入控制板输出端
- 通过USB-TTL模块连接主控板至PC（波特率115200）
调试与监控
通过串口助手可查看实时充电参数：
- 电压采样值（单位：mV）
- 电流采样值（单位：mA）
- 瞬时功率计算结果（单位：W）
💡 实战问题解决方案
常见硬件故障排除
| 问题现象 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 输出电压1.67V锁定 | PCB布局不合理 | 按datasheet重构电源路径 |
| 充电功率骤降 | 线圈耦合不良 | 调整线圈相对位置 |
| 电容发热严重 | 过流保护失效 | 检查MY_charge.c中的保护阈值 |
固件优化建议
- 增加温度检测功能（可扩展MY_control.c）
- 优化PID参数（位于MY_pid.h）
- 添加无线通信模块实现远程监控
📚 项目文档与资源
- 芯片数据手册：Docs/bq24640.pdf
- 开发日志：README.md
- 电路原理图：Hardware/BQ24640-Assembled
🌟 应用场景与扩展方向
智能家居能源系统
将该方案集成到智能门锁、环境传感器等低功耗设备，实现免维护的无线供电系统。
工业物联网设备
在自动化产线中为移动机器人、AGV小车提供快速补能，减少停机时间。
可穿戴设备创新
为智能手环、健康监测设备设计微型无线充电底座，提升用户体验。
通过本项目提供的完整软硬件方案，开发者可以快速构建高性能的无线充电系统。无论是学生竞赛、创客项目还是商业产品开发，这套经过实战验证的方案都能提供宝贵的技术参考。项目持续更新中，欢迎贡献代码和提出改进建议！
【免费下载链接】Wireless-Charging 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/wi/Wireless-Charging
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
