[實用新型]磁共振無線MISO充電電路

有效

• 申請號: 201721454363.8
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN207410122U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 熊煒;劉小鏡;吳俊馳;馮川;王鑫睿;熊子婕;賈銹閎;童磊;金靖熠;王傳勝;管來福
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J7/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

本實用新型提供一種磁共振無線MISO充電電路，由電源模塊S1、DDS信號發生模塊S2、阻抗測量模塊S3、阻抗匹配模塊S4、收發線圈模塊S5以及接收電路給負載供電模塊S6，收發線圈模塊S5包括兩個或以上發射線圈S51和一個接收線圈S52，接收線圈S52連接負載供電模塊S6；DDS信號發生模塊S2設置與各發射線圈S51分別相應的DDS信號發生器；阻抗測量模塊S3包括與各發射線圈S51分別相應的阻抗測量電路，阻抗匹配模塊S4包括與各發射線圈S51分別相應的阻抗匹配電路，每個發射線圈S51相應的阻抗匹配電路包括兩個不同類型的阻抗匹配網絡，兩個不同類型的阻抗匹配網絡分別連接相應的發射線圈S51。

技術領域

本實用新型涉及磁共振無線充電技術領域，尤其涉及一種磁共振無線MISO充電電路。

背景技術

磁共振無線充電技術是無線充電的主流技術之一，具有傳輸距離長和效率高等優點。伴隨著WPC1.2規范發布后，當前的市場開始由磁感應技術向磁共振無線充電技術轉變，其主要針對移動智能設備、穿戴式設備、低功率小型設備等進行充電。磁共振無線充電技術產品可以制作成一個充電板(含有單個或多個線圈發射端)，可同時對多個接收設備充電，成為無線充電市場未來的發展方向。充電接收設備端的充電效率與離充電板位置息息相關，充電板是由多個線圈構成的發射端，每個線圈與在有效充電區內的接收設備都有不同的磁感應程度。為了能更好的管理多設備無線充電，需要提出一種無線充電電路設計方案，使無線充電系統更智能、高效和安全。

目前無線充電技術主要有電磁感應式、磁共振式、電場耦合式、無線電波式四種基本方式。當前最成熟、最普遍的是電磁感應式，其技術是應用電磁感應原理，交變電流流過發射端線圈產生變化的磁場，發射端線圈在變化的磁場下產生電流，從而為接收端設備充電。磁共振式技術也是應用電磁感應原理，發射端與接收端頻率相同達到共振效果，以加強傳輸效率。電場耦合技術原理是通過電場將發射端的電能轉移到接收端，利用通過垂直方向耦合的兩組非對稱偶極子而產生的感應電場來傳輸電能。無線電波技術原理是將電磁波轉換為電流，通過電路傳輸電流，但具有傳輸距離小、轉換效率低、輻射大等缺點。

星立式無線充電板、Apple watch無線充電器等各式各樣充電板的原理基本上是電磁感應式充電，充電設備與充電板需要貼合，隨著無線充電技術的不斷發展與演進，各大公司的研究方向已轉為充電板可以為任意方向、適當距離內為多臺移動設備充電，現有的貼合式無線充電產品并不能滿足人們的需求。

由于多設備無線充電技術這幾年國內外才開始研究，今后應用領域主要是移動智能設備、穿戴式設備、小型低功率設備等。從無線充電系統的電路設計出發，目前有以下論文和專利：

論文(Wireless Power Hotspot that Charges All of Your Devices)里闡述了磁共振情況下多線圈充電板對多設備進行充電的示例，接收充電的設備與充電板(發射端)的線圈頻率都是一樣的，以達到共振提高充電效率。此論文中發射端與接收端是采用帯內通信傳遞信息，對各信道進行估計，然后采取最大化功率傳輸算法對發射端線圈的電壓進行控制。這個示例給了我們研究參考的方向與證實了多設備無線充電的可行性，但是在充電系統管理上由于負載不匹配造成的資源浪費，以及電路結構復雜，因此有很多優化的空間需要我們的進一步研究和探索。

專利(CN104701955A)是公開了一種無線充電裝置，與充電座和電池連接。通過將振蕩模塊、整流降壓模塊和電源管理模塊依次連接，藍牙通訊模塊連接整流降壓模塊，電源管理模塊則連接到電池。藍牙通訊模塊與充電座通信獲取充電的通訊協議，振蕩模塊接收充電座發出的信號并進行振蕩產生交流電，整流降壓模塊對所述交流電進行整流、降壓后輸出直流的基準電壓，電源管理模塊對基準電壓降壓后輸出充電電壓對電池充電。此專利的電路設計較為復雜，在對多線圈無線充電的設計過程中仍需要進一步的研究和探索。