[實(shí)用新型]無線電力傳輸裝置和包括無線電力傳輸裝置的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520093258.0
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN204578220U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒立;王少永;樊明捷
• 申請（專利權(quán)）人: 泰科電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 孫紀(jì)泉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種通過電磁耦合來實(shí)現(xiàn)電力的無線傳輸?shù)臒o線電力傳輸裝置以及包括該無線電力傳輸裝置的設(shè)備。

背景技術(shù)

通過電磁耦合來實(shí)現(xiàn)電力的無線傳輸?shù)臒o線電力傳輸裝置包括功率發(fā)射器和功率接收器。功率發(fā)射器適于將輸入的直流電流轉(zhuǎn)換成電磁能輸出，功率接收器適于接收從功率發(fā)射器輸出的電磁能，并將該電磁能轉(zhuǎn)換成設(shè)定的電壓輸出。

在現(xiàn)有技術(shù)中，無線電力傳輸裝置一般是按照Qi標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)的，前述Qi標(biāo)準(zhǔn)是一種由無線充電聯(lián)盟(Wireless?Power?Consortium)所制定的短距離低功率無線感應(yīng)式電力傳輸?shù)幕ミB標(biāo)準(zhǔn)，主要目的是提供移動電話手機(jī)與其他便攜式電子設(shè)備便利與通用的無線充電。

但是，在前述Qi標(biāo)準(zhǔn)中，電路功能復(fù)雜，電路控制需要專門的定制芯片來實(shí)現(xiàn)，而且控制電路模塊尺寸大，電路設(shè)計(jì)成本高，目前只能應(yīng)用于高端的消費(fèi)類電子設(shè)備，如針對手機(jī)產(chǎn)品的無線充電應(yīng)用。

另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，對于使用H橋芯片設(shè)計(jì)的線圈感應(yīng)式無線供電裝置，電路設(shè)計(jì)集成度低，需要外接相應(yīng)的邏輯控制芯片；而且電路控制復(fù)雜，需要考慮H橋開關(guān)的死區(qū)控制；并且控制電路模塊尺寸較大，電路設(shè)計(jì)成本高。

由于現(xiàn)有技術(shù)中的線圈感應(yīng)式無線供電裝置存在成本較高、控制模塊尺寸較大等缺陷，因此，現(xiàn)有技術(shù)中的線圈感應(yīng)式無線供電裝置很難在沒有互聯(lián)要求的匹配部件中推廣，比如家電產(chǎn)品和工業(yè)應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是降低線圈感應(yīng)式無線供電裝置的成本?和減小控制模塊尺寸，使得線圈感應(yīng)式無線供電裝置能夠應(yīng)用于常規(guī)的閉環(huán)使用場景下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部從一個(gè)部件向另一個(gè)部件通過非接觸式的方式進(jìn)行電力的供給和信號的傳輸。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種無線電力傳輸裝置，包括：功率發(fā)射器，適于將直流電源輸入轉(zhuǎn)換成電磁能輸出；和功率接收器，與所述功率發(fā)射器電磁耦合，適于接收從所述功率發(fā)射器輸出的電磁能。所述功率發(fā)射器包括：波形發(fā)生電路，適于根據(jù)所述直流電源輸入產(chǎn)生具有預(yù)定頻率和占空比的方波控制信號；開關(guān)控制驅(qū)動電路，與所述波形發(fā)生電路電連接，用于根據(jù)接收到的方波控制信號將所述直流電源輸入轉(zhuǎn)換成交變的電信號；和第一線圈耦合電路，與所述開關(guān)控制驅(qū)動電路電連接，用于將從所述開關(guān)控制驅(qū)動電路輸出的交變的電信號轉(zhuǎn)換成電磁能，并輸出該電磁能。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述開關(guān)控制驅(qū)動電路包括：邏輯控制電路，與所述波形發(fā)生電路電連接；和MOSFET開關(guān)電路，與所述邏輯控制電路電連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述邏輯控制電路和所述MOSFET開關(guān)電路集成在一個(gè)芯片上。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述波形發(fā)生電路適于產(chǎn)生具有預(yù)定頻率和預(yù)定占空比的PWM信號，例如，產(chǎn)生具有50KHz-200KHz的頻率和30％～80％的占空比的PWM信號。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第一線圈耦合電路包括：第一補(bǔ)償電路，與所述開關(guān)控制驅(qū)動電路電連接；和第一線圈，與所述第一補(bǔ)償電路電連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述功率接收器包括：第二線圈耦合電路，與所述第一線圈耦合電路電磁耦合，適于接收從所述第一線圈耦合電路輸出的電磁能，并將接收到的電磁能轉(zhuǎn)換成交變的電信號；整流和濾波電路，與所述第二線圈耦合電路電連接，適于將從第二線圈耦合電路輸出的交變的電信號轉(zhuǎn)換成直流電信號；和直流-直流轉(zhuǎn)換電路，與所述整流和濾波電路電連接，適于將從整流和濾波?電路輸出的直流電信號轉(zhuǎn)換成設(shè)定的電壓輸出或者設(shè)定的電流輸出。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述整流和濾波電路通過單個(gè)二極管對從第二線圈耦合電路輸出的交變的電信號進(jìn)行半波整流。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，所述第二線圈耦合電路包括：第二補(bǔ)償電路，與所述整流和濾波電路電連接；和第二線圈，與所述第二補(bǔ)償電路電連接。

在根據(jù)本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例的無線電力傳輸裝置中，采用了通用的開關(guān)控制驅(qū)動芯片，與現(xiàn)有的適用于移動消費(fèi)電子的無線充電方案或H橋方案相比，可以大幅度地降低控制模塊的成本和尺寸。此外，在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，開關(guān)控制驅(qū)動電路由一個(gè)集成的控制驅(qū)動芯片來實(shí)現(xiàn)，其將邏輯控制電路和MOSFET開關(guān)電路集成在一個(gè)芯片上，解決了MOSFET開關(guān)電路的死區(qū)問題，不僅提高了電路的集成度，也使模塊的整體尺寸變小。

通過下文中參照附圖對本實(shí)用新型所作的描述，本實(shí)用新型的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，并可幫助對本實(shí)用新型有全面的理解。

附圖說明