[實用新型]一種具有調壓功能的低成本無線電能傳輸裝置

有效

• 申請號: 201920560738.1
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN209692434U
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 張華;張永恒
• 申請（專利權）人: 甘肅南洋新能源科技發展有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J7/02;H02J7/10
• 代理公司: 51230 成都弘毅天承知識產權代理有限公司
• 代理人: 李春霖<國際申請>=<國際公布>=<進入

本實用新型公開了一種具有調壓功能的低成本無線電能傳輸裝置，包括發射部分和接收部分，發射部分包括與電源連接的不對稱半橋逆變電路，不對稱半橋逆變電路的兩個橋臂聯結點連接補償電路，補償電路的輸出端連接發射線圈諧振電路；接收部分包括接收線圈，接收線圈連接整流濾波電路，整流濾波電路的輸出端連接電池；其中整流濾波電路的整流電路采用兩個二極管組成的整流電路，接收線圈的一端為信號輸出端，另一端接電池負極，第一二極管的陰極和第二二極管的陽極連接接收線圈的輸出信號端，第一二極管的陽極接電池負極，第二二極管的陰極連接電池正極。本新型減少了電路復雜度，提高了傳輸效率。

技術領域

本實用新型屬于電能傳輸裝置技術領域，具體涉及一種具有調壓功能的低成本無線電能傳輸裝置。

背景技術

無線電能傳輸是近幾年來興起的被廣泛研究的一種新型能量供應方式。現有無線電能傳輸裝置多采用全橋逆變裝置給耦合線圈提供高頻交流電。為了改變輸出電壓需在全橋逆變裝置前或在整流輸出后加用于電壓轉換的DC-DC轉換電路，增加了器件數量，降低了系統效率。

半橋逆變電路和全橋逆變電路的特點如下。半橋逆變電路有兩個橋臂，半橋電路由一個臂就可以形成正/負半波，每個逆變模塊和其他臂上的功率管不發生任何關系。全橋逆變電路可看成由兩個半橋電路組成。半橋逆變電路的輸出本身就是具有中線的三相四線制結構，一般采用高頻調制脈沖進行控制，不用加輸出變壓器，而全橋電路為實現輸入輸出之間的電氣隔離和得到合適的輸出電壓幅值，務必在輸出端接有輸出變壓器。半橋逆變電路優點是使用開關器件少，電路實現簡單，不足的是其輸出交流電壓幅值只有U_d/2，直流側需兩電容串聯，工作時要注意兩側直流電壓均衡，否則容易引起器件發生故障。全橋逆變電路優點是電壓不高，輸出功率大，不足的是使用的開關器件多，驅動較復雜，使用于大功率的逆變器。

現有的無線電能傳輸裝置采用全橋逆變電路需在全橋逆變裝置前或在整流輸出后加電壓轉換電路，增加了器件數量，降低了系統效率故轉而采用不對稱半橋加接收端整流，當電源有功率輸出時，功率傳輸至電池，當電源沒有功率輸出時，兩個線圈只是振蕩，沒有功率輸出，如果接收端采用常用的半橋或全橋整流，整個周期內都會有功率輸出，但是電源會有半個周期沒有功率輸出，這樣效率比較低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：解決目前無線電能傳輸裝置器件數量多以及接收端采用傳統整流電路設置降低了系統傳輸效率的問題，提出了一種具有調壓功能的低成本無線電能傳輸裝置。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種具有調壓功能的低成本無線電能傳輸裝置，包括發射部分和接收部分，

發射部分包括與電源連接的不對稱半橋逆變電路，不對稱半橋逆變電路的兩個MOS器件分別連接互補的第一驅動信號和第二驅動信號，不對稱半橋逆變電路的橋臂聯結點連接補償電路，補償電路的輸出端連接發射線圈諧振電路；接收部分包括接收線圈，接收線圈連接整流濾波電路，整流濾波電路的輸出端連接電池；

其中整流濾波電路的整流電路采用兩個二極管組成的整流電路，接收線圈的一端為信號輸出端，另一端接電池負極，第一二極管的陰極和第二二極管的陽極連接接收線圈的輸出信號端，第一二極管的陽極接電池負極，第二二極管的陰極連接電池正極。

進一步，所述整流濾波電路的濾波電路為兩個電容組成的整流濾波電路，具體電路為：接收線圈的信號輸出端連接第一電容的一端，另一端接電池負極，第一電容的另一端連接第一二極管的陰極和第二二極管的陽極，第一二極管的陽極接電池負極，第二二極管的陰極連接第二電容的一端和電池正極，第二電容的另一端連接電池負極。

進一步，所述補償電路采用LC補償電路，具體電路如下：不對稱半橋逆變電路的兩個橋臂聯結點聯結串聯電感，串聯電感的另一端連接串聯電容和并聯電容的一端，并聯電容的另一端接電源負極，串聯電容的另一端接發射線圈的一端，發射線圈的另一端接電源負極。