无线充电接收装置、电动汽车和无线充电系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种无线充电接收装置、电动汽车和无线充电系统，其中，该无线充电接收装置包括接收线圈模块、充电电路和第一控制器；充电电路的正向输入端与接收线圈模块的正向输出端连接，充电电路的负向输入端与接收线圈模块的负向输出端连接；充电电路的电源输出端连接动力电池；接收线圈模块包括接收线圈及串联于接收线圈的正向输出端上的第一补偿电容；该无线充电接收装置还包括连接于接收线圈模块的正向输出端与负向输出端之间的控制开关；第一控制器具有与充电电路连接的检测端和与控制开关连接的控制端；其中，第一控制器用于在其检测端检测到所述充电电路的输出电流低于预设电流值时，控制控制开关闭合。

Wireless charging receiving device, electric vehicle and wireless charging system

The invention discloses a wireless charging receiver, and electric vehicle wireless charging system, wherein the wireless charging coil receiving device comprises a receiving module, a charging circuit and a first controller; the positive output positive input terminal of the charging circuit and the receiving coil module is connected to the output end of the charging circuit connected to the negative input end and the negative the receiving coil module; charging power supply output circuit is connected with the power battery; the receiving coil module comprises a receiving coil and a first compensation capacitor in series to positive output terminal receiving coil on the wireless charging; receiving device also includes a positive output end is connected to the receiving coil module and negative control switch between the first output terminal; the controller has the detection end connected with the charging circuit and the control switch is connected with the control end; the first controller used in the test When the output current of the charging circuit is lower than the preset current value, the control switch is closed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车无线充电
，特别涉及一种无线充电接收装置、电动汽车和无线充电系统。
技术介绍
目前，越来越多的电子设备采用无线充电的方式进行充电，例如电动汽车。现有电动汽车的无线充电系统中，当松耦合变压器的原副边采用串联补偿时，等效电路如附图1和附图2所示，其中，图1为串串拓扑电路示意图；图2为串串拓扑等效电路示意图。M为互感值，RP和RS分别为原边线圈和副边线圈内阻，CP和CS分别为原边线圈和副边线圈补偿电容，LP和LS分别为原边线圈和副边线圈电感值，iP和iS分别为原边回路和副边回路电流值，RL为负载，u1为系统输入电压。副边回路总阻抗ZS为副边线圈发射到原边线圈的阻抗Zr为原边线圈总阻抗为系统谐振时有，反射阻抗Zr为原边线圈总阻抗为当副边开路的时候，相当于副边的负载RL为无穷大，则反射阻抗Zr接近于0，变压器副边二极管整流桥的电压和原边电流都迅速增加，原边接近短路状态，导致原边和副边电路极易损坏。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种无线充电接收装置，旨在解决变压器副边开路时，导致原边和副边电路损坏的问题。为实现上述目的，本专利技术提出的无线充电接收装置，包括接收线圈模块、充电电路和第一控制器；所述充电电路的正向输入端与所述接收线圈模块的正向输出端连接，所述充电电路的负向输入端与所述接收线圈模块的负向输出端连接；所述充电电路的电源输出端连接动力电池；所述接收线圈模块包括接收线圈及串联于所述接收线圈的正向输出端上的第一补偿电容；该无线充电接收装置还包括连接于所述接收线圈模块的正向输出端与负向输出端之间的控制开关；所述第一控制器具有与所述充电电路连接的检测端和与所述控制开关连接的控制端；其中，所述第一控制器用于在其检测端检测到所述充电电路的输出电流低于预设电流值时，控制所述控制开关闭合。优选地，所述控制开关为继电器/接触器/IGBT/MOS管/三极管。本专利技术还提出一种电动汽车，所述电动汽车包括无线充电接收装置；所述无线充电接收装置包括接收线圈模块、充电电路和第一控制器；所述充电电路的正向输入端与所述接收线圈模块的正向输出端连接，所述充电电路的负向输入端与所述接收线圈模块的负向输出端连接；所述充电电路的电源输出端连接动力电池；所述接收线圈模块包括接收线圈及串联于所述接收线圈的正向输出端上的第一补偿电容；该无线充电接收装置还包括连接于所述接收线圈模块的正向输出端与负向输出端之间的控制开关；所述第一控制器具有与所述充电电路连接的检测端和与所述控制开关连接的控制端；其中，所述第一控制器用于在其检测端检测到所述充电电路的输出电流低于预设电流值时，控制所述控制开关闭合。本专利技术还提出一种无线充电系统，该无线充电系统包括无线充电发射装置及无线充电接收装置；其中，所述无线充电发射装置包括用于与所述接收线圈模块耦合的发射线圈模块；所述无线充电接收装置包括接收线圈模块、充电电路和第一控制器；所述充电电路的正向输入端与所述接收线圈模块的正向输出端连接，所述充电电路的负向输入端与所述接收线圈模块的负向输出端连接；所述充电电路的电源输出端连接动力电池；所述接收线圈模块包括接收线圈及串联于所述接收线圈的正向输出端上的第一补偿电容；该无线充电接收装置还包括连接于所述接收线圈模块的正向输出端与负向输出端之间的控制开关；所述第一控制器具有与所述充电电路连接的检测端和与所述控制开关连接的控制端；其中，所述第一控制器用于在其检测端检测到所述充电电路的输出电流低于预设电流值时，控制所述控制开关闭合。优选地，所述无线充电发射装置还包括第二控制器、第二整流电路及与所述第二整流电路依次连接的调压电路和逆变电路，所述第二整流电路的输入端为供电输入端，所述逆变电路的输出端与所述发射线圈模块连接；所述第二控制器分别与所述第二整流电路、调压电路和逆变电路连接。优选地，所述调压电路包括双向变换器。优选地，所述无线充电发射装置还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述调压电路的输出端连接，阴极与所述调压电路的输入端连接。优选地，所述调压电路包括电容、第一MOS管、第二二极管和电感，所述电容的第一端、第一MOS管的漏极以及第二整流电路的正向输出端互连；所述电容的第二端、第二二极管的阳极以及第二整流电路的负向输出端互连；所述第一MOS管的源极、第二二极管的阴极以及电感的第一端互连；所述电感的第二端与所述逆变电路的正向输入端连接；所述第一MOS管的栅极与所述第二控制器连接。优选地，所述逆变电路包括第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管，及第五MOS管，所述第二MOS管的漏极、第三MOS管的漏极，及所述调压电路的正向输出端互连；所述第二MOS管的源极、第四MOS管的漏极，及所述发射线圈模块的正向输入端互连；所述第三MOS管的源极、第五MOS管的漏极，及所述发射线圈模块的负向输入端互连；所述第四MOS管的源极、第五MOS管的源极，及所述调压电路的负向输出端互连。本专利技术技术方案通过采用在接收线圈模块的正向输出端与负向输出端之间连接控制开关的形式，当系统正常工作的时候，第一控制器通过检测充电电路的输出电流来控制控制开关断开，以保证系统正常工作；当副边开路时，且当第一控制器检测到充电电路的输出电流低于预设电流值时，第一控制器控制控制开关闭合，则此时副边电流全部流经控制开关，副边电路相当于短路状态，充电电路的电压为零，不会对充电电路的器件造成任何损害；同时由于串串补偿拓扑的自身特性，当副边短路的时候，变压器原边的阻抗趋于无穷大，因此同样不会对原边电路产生损害。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为串串拓扑电路示意图；图2为串串拓扑等效电路示意图；图3为本专利技术无线充电接收装置一实施例的原理示意图；图4为本专利技术无线充电系统一实施例的原理示意图；图5为本专利技术无线充电系统另一实施例的原理示意图；图6为本专利技术无线充电系统的电路示意图；图7为本专利技术无线充电系统的结构示意图；图8为当未设置控制开关，且副边开路时二极管整流桥中点电压变化曲线包络图；图9为当未设置控制开关，且副边开路时变压器原边电流变化曲线包络图；图10为当设置控制开关后，且副边开路时二极管整流桥中点电压变化曲线包络图；图11为当设置控制开关后，且副边开路时变压器原边电流变化曲线包络图。附图标号说明：本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电接收装置，包括接收线圈模块、充电电路和第一控制器；所述充电电路的正向输入端与所述接收线圈模块的正向输出端连接，所述充电电路的负向输入端与所述接收线圈模块的负向输出端连接；所述充电电路的电源输出端连接动力电池；所述接收线圈模块包括接收线圈及串联于所述接收线圈的正向输出端上的第一补偿电容；其特征在于，该无线充电接收装置还包括连接于所述接收线圈模块的正向输出端与负向输出端之间的控制开关；所述第一控制器具有与所述充电电路连接的检测端和与所述控制开关连接的控制端；其中，所述第一控制器用于在其检测端检测到所述充电电路的输出电流低于预设电流值时，控制所述控制开关闭合。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电接收装置，包括接收线圈模块、充电电路和第一控制器；所述充电电路的正向输入端与所述接收线圈模块的正向输出端连接，所述充电电路的负向输入端与所述接收线圈模块的负向输出端连接；所述充电电路的电源输出端连接动力电池；所述接收线圈模块包括接收线圈及串联于所述接收线圈的正向输出端上的第一补偿电容；其特征在于，该无线充电接收装置还包括连接于所述接收线圈模块的正向输出端与负向输出端之间的控制开关；所述第一控制器具有与所述充电电路连接的检测端和与所述控制开关连接的控制端；其中，所述第一控制器用于在其检测端检测到所述充电电路的输出电流低于预设电流值时，控制所述控制开关闭合。2.如权利要求1所述的无线充电接收装置，其特征在于，所述控制开关为继电器/接触器/IGBT/MOS管/三极管。3.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1或2所述的无线充电接收装置。4.一种无线充电系统，其特征在于，包括无线充电发射装置及如权利要求1或2所述的无线充电接收装置；其中，所述无线充电发射装置包括用于与所述接收线圈模块耦合的发射线圈模块。5.如权利要求4所述的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电发射装置还包括第二控制器、第二整流电路及与所述第二整流电路依次连接的调压电路和逆变电路，所述第二整流电路的输入端为供电输入端，所述逆变电路的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坤，张永辉，金亮亮，曹生辉，罗勇，刘俊强，赵勇，
申请(专利权)人：中兴新能源汽车有限责任公司，成都兴新新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42