一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置制造方法及图纸

技术编号:19780076 阅读:28 留言:0更新日期:2018-12-15 11:52
本发明专利技术提出一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置,包括蓄电池组、全桥逆变电路、感应加热及无线充电电路、整流电路,蓄电池组的输出端子通过线路与全桥逆变电路连通,全桥逆变电路与感应加热及无线充电电路连通;全桥逆变电路与驱动电路连通,由驱动电路驱动全桥逆变电路运行,驱动电路与波形产生电路连通,由波形产生电路向驱动电路发送电压波形,驱动电路及波形产生电路分别与数字信号处理电路连通,由数字信号处理电路带动驱动电路及波形产生电路运行。该装置集感应加热和无线充电于一体并应用到汽车中,既能实现感应加热,又能作为无线电能传输的电源发射端,为手机等具有无线充电功能的移动终端进行无线充电。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置
本专利技术涉及汽车配件,尤其涉及一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置。
技术介绍
大部分小型汽车内不具备制取饮用热水或对饮料、食品加热的装置,车内人员只能喝自备的饮用水。有些加热装置采用电阻丝加热,通过电阻丝发热进行热传导,效率较低。有些汽车设置有无线充电装置,但只有无线充电单一功能。因此,有必要设计一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置,以克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置,既可加热又能无线充电。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是:一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置,包括蓄电池组、全桥逆变电路、感应加热及无线充电电路、整流电路,其中:蓄电池组的输出端子通过线路与全桥逆变电路连通,全桥逆变电路与感应加热及无线充电电路连通;全桥逆变电路与驱动电路连通,由驱动电路驱动全桥逆变电路运行,驱动电路与波形产生电路连通,由波形产生电路向驱动电路发送电压波形,驱动电路及波形产生电路分别与数字信号处理电路连通,由数字信号处理电路带动驱动电路及波形产生电路运行。感应加热及无线充电电路包括串联谐振回路、次级振荡回路,串联谐振回路与次级振荡回路通过磁耦合相衔接。加热模式时,次级振荡回路上放置有金属托盘,由次级振荡回路使金属托盘发热。充电模式时,次级振荡回路由负载的无线充电接收电路充任。蓄电池组由汽车蓄电池充任,供电直流电压48V。串联谐振回路的谐振频率为100KHz。波形产生电路产生方波波形与正弦波形。该装置集感应加热和无线充电于一体并应用到汽车中,既能实现感应加热,为金属托盘进行涡流加热,又能作为无线电能传输的电源发射端,为手机等具有无线充电功能的移动终端进行无线充电。可以在车内随时加热食品或饮料,不要担心水变凉而特意携带大容量的保温杯,并可通过加热对汽车内除湿,无线充电可以对多个移动终端设备同时充电,无线充电没有外露的连接器,省去了插拔接口,避免了连接线的绝缘层损坏导致的漏电,更加安全,减小了设备所占用的空间,有利于节约成本。本专利技术的优点在于:该装置采用LC感应式加热,无功功率降低,和传统的电阻丝加热炉相比,效率大大提高;LC感应加热产生高频交变磁场在金属托盘中产生涡流效应,而无线电能传输的电源发射端,由逆变输出的刚好是高频交变电流,在原边线圈中产生高频交流磁场,对涡流加热同样适用;负载是金属托盘时,构成感应加热系统,负载是无线充电终端时,构成无线电能传输系统;采用串联谐振逆变电路,负载线圈可对食品进行加热,同时串联谐振部分可以作为无线充电的初级端,可对电子设备进行无线充电;该装置满足了人们加热食品和饮用水的需求,车内人们可以随时加热水,同时具备除湿功能;在忘带充电器时,可以对多个设备同时进行无线充电,车内空间小,采用无线充电更安全,一物两用,提高使用价值。附图说明图1是本专利技术提出的汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置的系统框图;图2是该汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置的电路原理图;图3是感应加热过程示意图;图4是感应加热电路原理图;图5是无线充电电路原理图;图6是磁耦合谐振式无线充电系统的磁耦合器模型;图7是感应加热simulink仿真图;图8是无线充电simulink仿真图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合图示与具体实施例,进一步阐述本专利技术。如图1所示,本专利技术提出的汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置包括蓄电池组、全桥逆变电路、感应加热及无线充电电路、整流电路,其中:蓄电池组的输出端子通过线路与全桥逆变电路连通,全桥逆变电路与感应加热及无线充电电路连通;全桥逆变电路与驱动电路连通,由驱动电路驱动全桥逆变电路运行,驱动电路与波形产生电路连通,由波形产生电路向驱动电路发送电压波形,驱动电路及波形产生电路分别与数字信号处理电路DSP连通,由数字信号处理电路带动驱动电路及波形产生电路运行。感应加热及无线充电电路包括串联谐振回路、次级振荡回路,串联谐振回路与次级振荡回路通过磁耦合相衔接。加热模式时,次级振荡回路上放置有金属托盘,由次级振荡回路使金属托盘发热。充电模式时,次级振荡回路由负载的无线充电接收电路充任。蓄电池组由汽车蓄电池充任,供电直流电压48V。串联谐振回路的谐振频率为100KHz。波形产生电路产生方波波形与正弦波形。该装置由汽车蓄电池直流电压48V供电,经全桥串联谐振逆变电路,串联谐振频率100KHZ左右,负载将输出交流方波电压和交流正弦波电流,感应线圈上放置金属托盘,把需要加热的饮料或食品放在金属托盘上,感应线圈产生的涡流对被加热对象加热。如图2的LC谐振电路即可以作为感应加热,又可以作为无线充电的发射端,节省了无线充电发射端侧的电路模块,不需要另外再给无线充电提供初级线圈侧所有电路结构。LC感应加热电源如图4所示,RL为副边加热铁质杯具反馈到原边的阻抗,负载等效用MATLAB进行仿真,得到负载输出电流和电压波形图如图7所示。负载串联谐振输出电流和电压同相位。手机无线充电如图5所示,用MATLAB进行仿真,得到负载输出电流和电压波形图如图8所示。输出电压有效值为5V,电流有效值为1A,给汽车内手机无线充电。磁耦合谐振式无线充电系统的磁耦合器模型如图5所示,电感线圈L1和L2分别是原边发射线圈和副边发射线圈的电感,R1、R2分别是其线圈阻抗;C1、C2分别是原边、副边的补偿电容;利用磁耦合能量传输,原边副边谐振角频率一致,频率越高,感应加热越快,无线充电效率越高,谐振频率取100KHZ,初级侧L1C1谐振频率等于次级侧L2C2谐振频率,实现高效的能量传输。得到初、次级回路电压方程:Z11为初级回路阻抗,即Z11=R1+RS+jX11,Z22为次级回路阻抗,即Z22=R2+RL+jX22。由式(1-1)可分别求得初级和次级回路电流的表达式:Zf1称为次级回路对初级回路的反射阻抗。Zf2称为初级回路对次级回路的反射阻抗。以上实施方式只为说明本专利技术的技术构思及特点,其目的在于让本领域的技术人员了解本专利技术的内容并加以实施,并不能以此限制本专利技术的保护范围,凡根据本专利技术精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置,包括蓄电池组、全桥逆变电路、感应加热及无线充电电路、整流电路,其特征在于:蓄电池组的输出端子通过线路与全桥逆变电路连通,全桥逆变电路与感应加热及无线充电电路连通;全桥逆变电路与驱动电路连通,由驱动电路驱动全桥逆变电路运行,驱动电路与波形产生电路连通,由波形产生电路向驱动电路发送电压波形,驱动电路及波形产生电路分别与数字信号处理电路连通,由数字信号处理电路带动驱动电路及波形产生电路运行。

【技术特征摘要】
1.一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置,包括蓄电池组、全桥逆变电路、感应加热及无线充电电路、整流电路,其特征在于:蓄电池组的输出端子通过线路与全桥逆变电路连通,全桥逆变电路与感应加热及无线充电电路连通;全桥逆变电路与驱动电路连通,由驱动电路驱动全桥逆变电路运行,驱动电路与波形产生电路连通,由波形产生电路向驱动电路发送电压波形,驱动电路及波形产生电路分别与数字信号处理电路连通,由数字信号处理电路带动驱动电路及波形产生电路运行。2.根据权利要求1所述的一种汽车内感应加热电源和无线充电一体化装置,其特征在于:感应加热及无线充电电路包括串联谐振回路、次级振荡回路,串联谐振回路与次级振荡回路通过磁耦合相衔接。3....

【专利技术属性】
技术研发人员:黄蓉蓉蒋赢高金玲杨文涛
申请(专利权)人:上海电机学院
类型:发明
国别省市:上海,31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1