[發明專利]非接觸供電裝置的多取電器自動均衡控制電路及控制方法

在審

• 申請號: 202110240582.0
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112803613A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 馬學軍;胡國珍
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02M3/156
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳鴻偉

本發明涉及一種非接觸供電裝置的多取電器自動均衡控制電路及控制方法，電路包括控制器和若干個取電器，所述控制器包括均流控制電路、輸出電壓反饋差分電路、數字信號處理器和電壓給定電路。本發明提供的非接觸供電裝置的多取電器自動均衡控制方法依靠非接觸供電裝置的多取電器自動均衡控制電路，能夠調節BOOST升壓電路的占空比，可以確保并聯在一起的每個取電器的負載電流一樣，確保功率均分，提高整個系統的冗余性與可靠性，同時實現功率的擴展，便于用多個標準取電器設備滿足大功率負載的需要。

技術領域

本發明涉及無線供電技術領域，特別是涉及一種非接觸供電裝置的多取電器自動均衡控制電路及控制方法。

背景技術

非接觸供電的特點是電源和負載之間無需接觸而是通過耦合進行供電，具有無接觸、無磨損、無火花、防水、防塵等特性，并在個人消費電子產品無線充電、電動汽車無線充電、以自動引導小車為主的物流系統等領域逐漸得到廣泛應用。

非接觸供電系統通常為高頻電流源部，包括功率發射部分與對應的取電器部分。對于取電器而言，僅當諧振腔諧振頻率等于非接觸供電系統發射部分工作頻率時，才會實現發射部分與取電器部分的最大耦合與傳輸效率，取電器才能獲得最大功率。而對于處于工作狀態的取電器而言，取電器的諧振腔諧振頻率處于時刻變化當中，尤其對于多個取電器而言，采用靜態的諧振腔諧振頻率，無法實現取電器功率的優化，難以提供系統化的高效率功率分配效果。

發明內容

基于此，有必要針對上述提到的至少一個問題，提供一種非接觸供電裝置的多取電器自動均衡控制電路及控制方法。

第一個方面，本申請提供了一種非接觸供電裝置的多取電器自動均衡控制電路，包括控制器和若干個取電器，所述控制器包括均流控制電路、輸出電壓反饋差分電路、數字信號處理器和電壓給定電路；

所述取電器包括串聯諧振腔、整流橋、電流傳感器和BOOST升壓電路，所述BOOST升壓電路通過所述整流橋與所述串聯諧振腔電連接，所述BOOST升壓電路的第一端分別與所述均流控制電路的第一端、負載的第一端和所述輸出電壓反饋差分電路的第一端電連接；所述BOOST升壓電路的第二端與所述負載的第二端和所述輸出電壓反饋差分電路的第二端電連接；所述BOOST升壓電路還與所述數字信號處理器電連接；

所述電流傳感器串聯在所述BOOST升壓電路的第一端和所述負載的第一端之間；若干個所述取電器并聯在所述負載上。

在第一個方面的某些實現方式中，所述BOOST升壓電路包括第一電容、第二電容、第一電感、第二電感、第一電阻、第二電阻、第一二極管和MOS管；所述第一電容的第一端和所述第一電感的第一端均與所述整流橋電連接，所述第一電容的第二端、所述第二電阻的第二端、所述MOS管的源極、所述第二電容的第二端均與所述負載的第二端電連接；所述第一電感的第二端分別與所述第一二極管的正極和所述MOS管的漏極電連接；所述MOS管的柵極分別與所述第一電阻的第二端和所述第二電阻的第一端電連接；所述第二電感的第一端與所述第一二極管的負極和所述第二電容的第一端電連接，所述第二電感的第二端與電流傳感器電連接；所述第一電阻的第一端與所述數字信號處理器的驅動單元電連接。

結合第一個方面和上述實現方式，在第一個方面的某些實現方式中，所述均流控制電路包括第一均流電阻、第二均流電阻、第三均流電阻、第四均流電阻、第五均流電阻、第六均流電阻、第七均流電阻、第八均流電阻、第九均流電阻、第十均流電阻、第十一均流電阻、第一運放、第二運放、第三運放、第一均流電容、第二均流電容和均流二極管；

所述第一運放的輸出端與所述均流二極管的正極電連接，所述均流二極管的負極與均流母線電連接，所述第一運放的反相輸入端與所述均流母線電連接；所述第一運放的同相輸入端與所述第二運放的反相輸入端通過所述第一均流電阻和所述第三均流電阻電連接；所述第二電感的第二端連接在所述第一均流電阻和所述第三均流電阻之間；