[實用新型]一種無線充電電路

有效

• 申請號: 201420649997.9
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN204205648U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 康龍云;陳凌宇;黃志臻
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J17/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及無線充電技術領域，具體涉及一種利用電子電容電路的無線充電電路。

背景技術

所謂無線充電，即在沒有電纜的情況下，靠電磁場或其他的物質進行耦合，實現電能的無線傳輸。無線充電利用物理學的“共振”原理——兩個振動頻率相同的物體能高效傳輸能量。無線傳輸電能包括：耦合電感式、電磁諧振式和光耦合這三種常見的無線充電方式，其中電磁諧振式能達到比較高的效率，被廣泛地應用到無線充電產業的各個領域。

從理論來說，無線充電技術對人體安全無害處，無線充電使用的共振原理是磁場共振，只在以同一頻率共振的線圈之間傳輸，而其他裝置無法接受波段，另外，無線充電技術使用的磁場本身就是對人體無害的。

電磁諧振式在充電效率的提高上，一直是國內專家們研究的一個重點方向，本實用新型在一定程度上彌補了該種方法的一些不足，提高了無線充電的效率。

隨著iPhone、iPad等對電量充滿“饑渴”的設備迅速興起，研發無線充電等突破性充電技術的需求日益提高。富士通在一份聲明中說：“這項技術將為手機集合緊湊型無線充電功能以及同時為多個便攜式設備充電鋪平道路。對多個設備充電時，設備相對于充電器的位置沒有任何限制?！币虼?，無線充電技術有及其廣闊的市場前景和應用價值。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種無線充電電路，可應用于手機電池、電動汽車車載鋰離子等進行充電。

本實用新型通過如下技術方案實現。

一種無線充電電路，其包括：諧振電感的一次側電路、諧振電感的二次側電路和控制電路。其中諧振電感的一次側電路包括：第一二極管全橋整流電路、高頻逆變電路、諧振電感的初次側諧振電路。諧振電感的二次側電路包括：諧振電感的二次側諧振電路、電子電容電路、第二二極管全橋整流電路、充電電池。控制電路包括：第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、AD轉換模塊電路、DSP控制電路和PWM驅動電路。

輸入電源AC經過第一二極管全橋整流電路后產生直流電壓，再經過高頻逆變電路產生高頻交流電壓，再通過諧振電感，能量傳輸到二次側，接著經過電子電容電路追蹤諧振頻率，最后經過第二二極管全橋整流電路來給電池充電。控制電路通過第一電壓傳感器和第二電壓傳感器采樣電壓作為輸入，控制電路輸出的八路驅動信號控制開關管的動作達到最高的充電效率。

進一步地，第一二極管整流電路由第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管組成，整流電路對市電進行整流，其輸出經過第一電容進行穩壓并濾波。

進一步地，高頻逆變電路由第一IGBT開關管、第二IGBT開關管、第三IGBT開關管和第四IGBT開關管組成。第一IGBT開關管的集電極、第二IGBT開關管的集電極與第一電容的正端相連，第一IGBT開關管的發射極與第三IGBT開關管的集電極相連，第二IGBT開關管的發射極與第四IGBT開關管的集電極相連，第三IGBT開關管的發射極、第四IGBT開關管的發射極與第一電容的負極相連；上述高頻逆變電路對整流后的電壓進行逆變，產生100kHz的高頻交流電。

進一步地，諧振電感的初次側諧振電路是由第三電容和諧振電感的初次側串聯組成，初次側諧振電路的一端接在第一IGBT開關管的發射極，初次側第一諧振電路的另一端接在第二IGBT開關管的發射極；諧振電感的初次側流過正負交替的高頻交變電流，以便將能量送到諧振電感的次級側；諧振電感的二次側諧振電路是由諧振電感的二次側和電子電容電路串聯組成。