[發明專利]新型無線充電系統

在審

• 申請號: 201711348946.7
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107959334A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 石一非
• 申請（專利權）人: 重慶唐古拉科技有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/04;H02J50/12;H02J50/70;H02M1/12;H02M7/217;H02M7/219;H02M1/42;H02M7/5387;H02M7/5395
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司11514
• 代理人: 安娜

技術領域

本發明屬于無線充電技術領域，具體涉及新型無線充電系統。

背景技術

目前的無線充電系統中發射端多采用發射線圈和諧振電容串聯，接收端接收線圈和諧振電容串聯，且收發線圈都是平面結構。系統通過調節輸入電壓幅值或者脈沖寬度來調節輸出功率且整個系統沒有反饋回路處于開環狀態。這種系統結構及工作在開環狀態導致輸出效率較低，突然卸載時，輸出電壓易發生過沖燒毀器件，同時增加了發射端諧振電容的耐壓性，且由于存在磁芯導致系統體積加大，可靠性降低。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供新型無線充電系統，輸出效率高、成本低、可靠性高。

一種新型無線充電系統，包括發射端和接收端，

所述發射端包括EMC濾波模塊、功率變換模塊、功率變換控制模塊、發射線圈以及發射諧振電容；所述EMC濾波模塊的輸入端接市電，輸出端接功率變換模塊輸入端；所述功率變換模塊輸出端與所述發射諧振電容并聯，所述發射線圈與發射諧振電容并聯；所述發射端用于通過功率變換模塊將市電轉換為特定頻率的方波后，通過所述發射線圈轉換成電磁波信號發出；所述功率變換控制模塊用于接收來自接收端的調節信號，并根據調節信號調節功率變換模塊的四路驅動脈沖的移相角，從而調節功率變換模塊輸出端的電壓和電流；

所述接收端包括接收線圈、接收諧振電容、整流模塊及整流控制模塊；所述接收線圈通過串聯所述接收諧振電容接整流模塊的輸入端，整流模塊的輸出端接負載；所述接收端用于通過接收線圈接收電磁波信號后，通過整流模塊整流輸出；所述整流控制模塊用于采樣整流模塊的輸出信號，并根據輸出信號生成調節信號，發送給發射端。

進一步地，所述發射線圈為沿著圓柱形母線繞制形成的圓柱形螺旋結構；所述接收線圈為在一平面上繞制形成平面螺旋結構。

進一步地，所述接收線圈整體為橢圓形。

進一步地，所述EMC濾波模塊包括防雷電路、第一濾波電路、第二濾波電路及整流橋D5；

所述發射端通過兩相三線插頭接入市電，兩相插頭的輸出端通過端子J1、端子J2、端子J3接防雷電路；所述防雷電路包括壓敏電阻MOV1、壓敏電阻MOV2、壓敏電阻MOV3、保險絲F1和氣體放電管G1；其中壓敏電阻MOV1和壓敏電阻MOV2串聯后與壓敏電阻MOV3并聯，壓敏電阻MOV1和壓敏電阻MOV2的公共連接點通過串聯保險絲F1接端子J2，壓敏電阻MOV2的另一端接端子J1，壓敏電阻MOV1的另一端通過氣體放電管G1接端子J3，氣體放電管G1和端子J3之間的連接點接地；

所述第一濾波電路包括安規電容CX1、安規電容CY1、安規電容CY2和共模電感L1；其中，安規電容CY1和安規電容CY2串聯后與安規電容CX1并聯；安規電容CX1與壓敏電阻MOV2并聯，安規電容CX1與共模電感L1一端并聯；安規電容CY1和安規電容CY2的公共連接點接地；

所述第二濾波電路包括安規電容CX2、安規電容CY3、安規電容CY4和共模電感L2；其中，安規電容CY3和安規電容CY4串聯后與安規電容CX2并聯，安規電容CX2與共模電感L1另一端并聯；安規電容CY3、安規電容CY4的公共連接點接地；安規電容CX2與共模電感L2一端并聯；共模電感L2另一端分別接整流橋D5的一輸入端，以及通過依次串聯保險絲F2和瞬態二極管TH1接整流橋D5的另一輸入端；

所述整流橋D5的輸出端為所述EMC濾波模塊的輸出端。

進一步地，所述功率變換模塊包括PFC升壓電路和移相全橋電路；所述PFC升壓電路的輸入端接EMC濾波模塊輸出端；所述移相全橋電路的輸入端接功率變換控制模塊，移相全橋電路的輸出端與所述發射諧振電容并聯。

進一步地，所述PFC升壓電路包括并聯的第一升壓支路和第二升壓支路；

第一升壓支路包括驅動芯片U1、場效應管Q3、電感L3、升壓二極管D8和電流互感器T1A；驅動芯片U1的輸入端接所述功率變換控制模塊，電感L3一端接所述EMC濾波模塊的輸出端，另一端接升壓二極管D8正極和電流互感器T1A的同名端，電流互感器T1A的異名端接場效應管Q3的漏極；

第二升壓支路包括驅動芯片U2、場效應管Q4、電感L4、升壓二極管D10和電流互感器T2A；驅動芯片U2的輸入端接所述功率變換控制模塊，電感L4一端接所述EMC濾波模塊的輸出端，另一端接升壓二極管D10正極和電流互感器T2A的同名端，電流互感器T2A的異名端接場效應管Q4的漏極。