一种无线充电系统技术方案

技术编号:19218964 阅读:23 留言:0更新日期:2018-10-20 07:54
本发明专利技术公开了一种无线充电系统,包括发射端电路和多个接收端电路,所述发射端电路包括直流电源、逆变模块、信号发生模块、驱动模块和初级线圈,所述接收端电路包括用于次级线圈、整流模块和稳压模块,所述信号发生模块、驱动模块和逆变模块依次连接,所述逆变模块还连接所述直流电源和初级线圈,所述初级线圈和次级线圈耦合,所述次级线圈、整流模块和稳压模块依次连接。本发明专利技术通过设置采用全桥拓扑结构的逆变模块,可以很好的解决由于感性负载所带来的动力差的问题,而且利用信号发生模块产生两路逆变驱动信号,利用驱动模块增加驱动信号的强度,使得逆变模块可实时进行调整,工作效率更高,增加电能的利用效率,进一步增加电能传输的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电系统
本专利技术涉及无线充电领域,特别涉及一种无线充电系统。
技术介绍
目前人们采用传输电能最广泛的方式是有限电能传输,有限电能传输有着简单、经济、损耗低、传输距离远等优势。有线电能传输到目前为止技术已十分成熟,并且在世界范围内得到普遍应用,有着其他传输方式不可替代的作用。随着科技的不断发展和人类生活空间的不断压缩,传统的电能输送方式的缺点也逐渐暴露出来,有限电能传输已不能满足当今人们的生活需求,主要表现为以下几个方面:1、随着用电设备的增加,错综复杂的电源线占据了人们相当一部分的时间和空间;2、电源线绝缘皮的老化和损坏,插拔插头所产生的拉弧现象,连接部位接触不良所产生的局部过热现象,这些都给人们的生活带来了威胁;3、随着便携式电子设备的增加,有线输电方式限制了人们的活动范围;在一些特定的环境下,如水下、矿洞、山区及跨越沟谷河流处,传统的输电方式往往不能满足供电需求;4、有线电能传输方式易受环境影响,在恶劣环境中很难保证供电的可靠性;5、随着电力线路的不断增加,老旧线路的维护也成为一个棘手的问题。与传统的供电技术相比,无线供电技术有很强的便携性,更加灵活安全,目前无线供电技术现有的三种方式:第一种是利用电磁感应进行能量传输。该方式主要用于变压器中,其原理是在线圈一端加交流电压而产生磁场,利用感应原理,另一线圈能感应到电压。该方式可以以较大的功率输出,以及减少材料的使用,更加环保。它的缺陷是传输距离小,并且两个线圈的位置是固定的,不能偏移。第二种是利用微波或激光进行能量传输。该方式的原理是将能量转换为可以微波或激光的形式,通过天线进行传输。该方式具有传输距离很远的优点,但是效率低下,对天线的方向要求较高,而且遇到障碍物传输就会中断。第三种是利用磁耦合谐振进行能量传输。磁耦合谐振可在多个方面进使用,其实质是利用电路产生一个频率使得线圈谐振,使用与频率相近的线圈产生耦合,从而进行能量的传输。该方式的特点方向性的要求不高,传输距离为10cm到5m,而且不受障碍物的影响,小功率的无线传能系统对人体几乎没有危害,更安全;缺点是成本高,对硬件的要求也高,受外界的干扰容易产生失谐,不易调试。负载变化时,传输效率可能也会变化,不能通用。因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处,本专利技术的目的在于提供一种无线充电系统,可保证充电时电能传输的效率,而且成本低,距离远。为了达到上述目的,本专利技术采取了以下技术方案:一种无线充电系统,包括发射端电路和多个接收端电路,所述发射端电路包括直流电源、用于对直流电源进行逆变处理产生高频交流电压的逆变模块、用于产生逆变驱动信号的信号发生模块、用于增强逆变驱动信号的驱动模块和初级线圈,所述接收端电路包括用于产生感应电动势的次级线圈、用于对感应电动势进行整流的整流模块和用于稳压的稳压模块,所述信号发生模块、驱动模块和逆变模块依次连接,所述逆变模块还连接所述直流电源和初级线圈,所述初级线圈和次级线圈耦合,所述次级线圈、整流模块和稳压模块依次连接。所述的无线充电系统中,所述信号发生模块包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第一开关和第二开关,所述控制芯片的第1脚和第14脚均连接VCC供电端,所述控制芯片的第15脚通过第一电阻接地,所述控制芯片的第16脚通过第二电阻接地,所述控制芯片的第11脚和第12脚均连接第五电阻的一端和第六电阻的一端,所述控制芯片的第3脚通过第四电阻接地,所述控制芯片的第4脚通过第一电容接地,所述控制芯片的第5脚连接第三电阻的一端、第二电容的一端、第一开关的一端和第二开关的一端,所述第一开关的另一端连接第五电阻的调节端,所述第二开关的另一端连接第六电阻的调节端,所述第五电阻的另一端、第六电阻的另一端、第三电阻的另一端、第二电容的另一端、控制芯片的第2脚、第8脚和第9脚均接地,所述控制芯片的第10脚和第13脚连接驱动模块。所述的无线充电系统中,所述驱动模块包括上桥驱动单元和下桥驱动单元,所述上桥驱动单元和下桥驱动单元均连接控制芯片的第10脚和第13脚、也连接所述逆变模块。所述的无线充电系统中,所述上桥驱动单元包括第一驱动芯片、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第七电阻、第八电阻、第一MOS管和第二MOS管;所述控制芯片的第13脚连接第一驱动芯片的HIN端,所述控制芯片的第10脚连接第一驱动芯片的LIN端,所述第一驱动芯片的VDD端通过第三电容接地,所述第一驱动芯片的HO端连接第八电阻的一端和第一二极管的负极,所述第八电阻的另一端和第一二极管的正极连接第一MOS管的栅极,所述第一MOS管的漏极连接供电端、第三二极管的负极和第六电容的一端,所述第一MOS管的源极连接逆变模块、第三二极管的正极和第六电容的另一端,所述第一驱动芯片的VB端连接第二二极管的负极、第四电容的一端和第五电容的一端,所述第二二极管的正极连接第一驱动芯片的VCC端,所述第一驱动芯片的VS端连接第四电容的另一端和第五电容的另一端,所述第一驱动芯片的LO端连接第八电阻的一端和第五二极管的负极,所述第八电阻的另一端和第五二极管的正极连接第二MOS管的栅极,所述第二MOS管的漏极连接逆变模块、第四二极管的负极和第七电容的一端,所述第二MOS管的源极连接第四二极管的正极、第七电容的另一端和接地端。所述的无线充电系统中,所述下桥驱动单元包括第二驱动芯片、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第九电阻、第十电阻、第三MOS管和第四MOS管;所述控制芯片的第13脚连接第二驱动芯片的HIN端,所述控制芯片的第10脚连接第二驱动芯片的LIN端,所述第二驱动芯片的VDD端通过第八电容接地,所述第二驱动芯片的HO端连接第十电阻的一端和第六二极管的负极,所述第十电阻的另一端和第六二极管的正极连接第三MOS管的栅极,所述第三MOS管的漏极连接供电端、第八二极管的负极和第十一电容的一端,所述第三MOS管的源极连接逆变模块、第八二极管的正极和第十一电容的另一端,所述第二驱动芯片的VB端连接第七二极管的负极、第九电容的一端和第十电容的一端,所述第七二极管的正极连接第二驱动芯片的VCC端,所述第二驱动芯片的VS端连接第九电容的另一端和第十电容的另一端,所述第二驱动芯片的LO端连接第十电阻的一端和第十二极管的负极,所述第十电阻的另一端和第十二极管的正极连接第四MOS管的栅极,所述第四MOS管的漏极连接逆变模块、第九二极管的负极和第十二电容的一端,所述第四MOS管的源极连接第九二极管的正极、第十二电容的另一端和接地端。所述的无线充电系统中,所述逆变模块包括第一逆变单元、第二逆变单元和第十二电容,所述第一逆变单元和第二逆变单元并联,所述第一逆变单元连接所述初级线圈的一端、第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极,所述第二逆变单元连接所述第三MOS管的源极和第四MOS管的漏极、也通过第十二电容连接所述初级线圈的另一端。所述的无线充电系统中,所述第一逆变单元包括第三开关、第四开关、第十一二极管、第十二二极管、第本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无线充电系统,其特征在于,包括发射端电路和多个接收端电路,所述发射端电路包括直流电源、用于对直流电源进行逆变处理产生高频交流电压的逆变模块、用于产生逆变驱动信号的信号发生模块、用于增强逆变驱动信号的驱动模块和初级线圈,所述接收端电路包括用于产生感应电动势的次级线圈、用于对感应电动势进行整流的整流模块和用于稳压的稳压模块,所述信号发生模块、驱动模块和逆变模块依次连接,所述逆变模块还连接所述直流电源和初级线圈,所述初级线圈和次级线圈耦合,所述次级线圈、整流模块和稳压模块依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统,其特征在于,包括发射端电路和多个接收端电路,所述发射端电路包括直流电源、用于对直流电源进行逆变处理产生高频交流电压的逆变模块、用于产生逆变驱动信号的信号发生模块、用于增强逆变驱动信号的驱动模块和初级线圈,所述接收端电路包括用于产生感应电动势的次级线圈、用于对感应电动势进行整流的整流模块和用于稳压的稳压模块,所述信号发生模块、驱动模块和逆变模块依次连接,所述逆变模块还连接所述直流电源和初级线圈,所述初级线圈和次级线圈耦合,所述次级线圈、整流模块和稳压模块依次连接。2.根据权利要求1所述的无线充电系统,其特征在于,所述信号发生模块包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第一开关和第二开关,所述控制芯片的第1脚和第14脚均连接VCC供电端,所述控制芯片的第15脚通过第一电阻接地,所述控制芯片的第16脚通过第二电阻接地,所述控制芯片的第11脚和第12脚均连接第五电阻的一端和第六电阻的一端,所述控制芯片的第3脚通过第四电阻接地,所述控制芯片的第4脚通过第一电容接地,所述控制芯片的第5脚连接第三电阻的一端、第二电容的一端、第一开关的一端和第二开关的一端,所述第一开关的另一端连接第五电阻的调节端,所述第二开关的另一端连接第六电阻的调节端,所述第五电阻的另一端、第六电阻的另一端、第三电阻的另一端、第二电容的另一端、控制芯片的第2脚、第8脚和第9脚均接地,所述控制芯片的第10脚和第13脚连接驱动模块。3.根据权利要求2所述的无线充电系统,其特征在于,所述驱动模块包括上桥驱动单元和下桥驱动单元,所述上桥驱动单元和下桥驱动单元均连接控制芯片的第10脚和第13脚、也连接所述逆变模块。4.根据权利要求3所述的无线充电系统,其特征在于,所述上桥驱动单元包括第一驱动芯片、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第七电阻、第八电阻、第一MOS管和第二MOS管;所述控制芯片的第13脚连接第一驱动芯片的HIN端,所述控制芯片的第10脚连接第一驱动芯片的LIN端,所述第一驱动芯片的VDD端通过第三电容接地,所述第一驱动芯片的HO端连接第八电阻的一端和第一二极管的负极,所述第八电阻的另一端和第一二极管的正极连接第一MOS管的栅极,所述第一MOS管的漏极连接供电端、第三二极管的负极和第六电容的一端,所述第一MOS管的源极连接逆变模块、第三二极管的正极和第六电容的另一端,所述第一驱动芯片的VB端连接第二二极管的负极、第四电容的一端和第五电容的一端,所述第二二极管的正极连接第一驱动芯片的VCC端,所述第一驱动芯片的VS端连接第四电容的另一端和第五电容的另一端,所述第一驱动芯片的LO端连接第八电阻的一端和第五二极管的负极,所述第八电阻的另一端和第五二极管的正极连接第二MOS管的栅极,所述第二MOS管的漏极连接逆变模块、第四二极管的负极和第七电容的一端,所述第二MOS管的源极连接第四二极管的正极、第七电容的另一端和接地端。5.根据权利要求4所述的无线充电系统,其特征在于,所述下桥驱动单元包括第二驱动芯片、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第九电阻、第十电阻、第三MOS管和第四MOS管;所述控制芯片的第13脚连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘依
申请(专利权)人:深圳市汇森无线传输有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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