一种无线充电输出装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及无线充电领域，具体涉及一种无线充电输出装置，包括：隔离变压器，该隔离变压器的主级侧与直流电输入端连接；第一数控开关单元，第一数控开关单元通过接通或断开在隔离变压器的主级侧上产生交流电；无线线圈模组，对外输出无线充电所需的交流电能；信息提取单元，获得对应的实时信息，并传输到处理器单元中；处理器单元，该处理器单元根据实时信息获得控制信号并控制第一数控开关单元工作。本实用新型专利技术通过设计一种无线充电输出装置，去除传统大体积高功耗高成本的模块，简化电路，从而达到减少功率损耗，提升无线充电输出装置的整体效率，同时大幅度降低成本，缩小了产品体积。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线充电领域，具体涉及一种无线充电输出装置。
技术介绍
无线充电系统的技术实现，包括无线充电输出子模组和无线充电输入子模块两部分，所述无线充电输出子模组产生无线充电所需的交流电，再通过无线充电所需的交流电驱动无线充电输出线圈模组传递交变电磁能给无线充电输入线圈模组，然后再将感应到的交流电转直流给设备进行供电。在无线充电输出子模组的具体实现上，一般分为电源模块、低频电流输电线、无线充电输出电路模块、发射线圈模块四个部分，并且供电电源分为两类：一类是工频交流电，另一类是可能带有干扰信号的直流电。所述干扰信号的直流电上的干扰信号包括10-300Hz频段的大电压交流信号和300Hz-10Khz频段的小电压交流信号，所述10-300Hz频段的大电压交流信号会导致直流电源电压变化极大，造成无线充电输出失衡或者失效，而所述300Hz-10Khz频段的小电压交流信号会干扰无线充电系统工作时候的通信信号，造成无线充电时无法正常通信以及失效。在第一类无线充电输出子模组中，第一类无线充电输出子模组的电源模块一般为将工频交流电转换为低压直流电的电源适配器；所述低频电流输电线为只适合传导功率直流电与低于1Khz交流电能的常规电线，比如USB线；所述无线充电输出电路模块包含通过控制器IC控制的桥式逆变电路，所述桥式逆变电路至少由两个串联的可控开关组成，由所述控制器IC控制开关的顺序与时间，在所述的两个串联的可控开关的电连接点产生符合需求的交流电；所述发射线圈模块将所述无线充电输出电路模块产生的交流电转变为交变磁场。所述无线充电输出电路模块与所述发射线圈模块两个部分一般会安装在同一个外壳内做成无线充电发射器产品，或者极少情况下是安装在分成两个或多个部分的但是紧密机械连接在一起的一组外壳内。首先，电源适配器将工频交流电转换为低压直流电的电路系统，包括用于逆变的开关与用于输出低压直流电的半桥整流器两部分高损耗的电路，综合效率一般不超过90％。其次，无线充电输出电路模块将低压直流电转换为无线充电用交流电的电路系统，包括数控桥式逆变电路这一参数主要损耗的电路，其效率一般不会超过90％。因此，假设电源适配器的工作效为在85％，而将低压直流电通过无线充电方式传递给无线充电接收设备过程中的效率也在85％左右，因此整个无线充电系统的效率仅72.25％，因此这会造成能量浪费以及产生大量的热量。而实际中，输出5W的无线充电输出子系统系统产生的热量一般为2W，而假如升级为20W的无线充电系统，产生的热量将会达到12W，或者是大约120℃的外壳温度，这将是十分危险的。当无线充电输出装置功率小于5W的时候，所述低频电流输电线、无线充电输出电路模块、发射线圈模块组成的无线充电发射器产品的成本较低，大约5-6美金，但是当输出功率升高到20W时，所述无线充电发射器产品成本会达到20美金。而输出5W的电源适配器与输出20W的电源适配器，其成本分别是1美金和2美金。因此采用现有技术实现无线充电输出子模组，将会因为成本过高而不能推广高功率无线充电系统。由于所述无线充电输出子模组会产生大量的热量，以至于导致无线充电接收设备比如手机死机、损坏，因此采用传统方式实现的无线充电器为了实现中高输出功率而且低温，必然采用加大体积与散热表面积、加入散热风扇、隔离热源等方式，这就导致了产品体积非常大、机械结构件成本大幅度增加，因而不利于生产与运输。因此，要普及第一类中高功率无线充电系统，需要解决无线充电输出子模块的效率、体积、成本问题。在第二类无线充电输出子模组中，第二类无线充电输出子模组的电源模块一般为DC/DC电源电路，其功能是将输入的波动的直流电转换为理想的无噪声的恒压直流电。第二类无线充电输出子模组一般用于大容量电池供电的场合，比如汽车内。但是，所述DC/DC电源电路一般效率只有90％左右，因此在输出较大功率无线充电能量时候也会产生巨大的热量。并且所述DC/DC电源电路品质越高成本越高，以及品质越高体积也越大。同时，传统的无线充电输出电路模块包含的桥式逆变电路在工作时候，为了提高效率降低热量，需要所述串联的可控开关同时关闭的时间尽可能短——根据实际情况一般为50-300ns，换言之就会产生大约1.6-10Mhz的干扰信号，然后通过所述DC/DC电源电路传导到供电电源上，对其他挂载在相同供电电源的设备产生影响。在汽车上，CAN总线的数据通信频率一般是1-10Mhz，恰好容易被这种功率型的干扰信号所影响，造成刹车失灵、控制失效等严重后果。尤其在大客车上由于需要为每个座位铺设一个无线充电输出装置，那么风险就更高了。因此，要普及第二类中高功率无线充电系统，需要解决无线充电输出子模块的效率、成本、抗外界干扰和产生超干扰的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无线充电输出装置，需要解决第一类无线充电输出子模块的效率、体积和成本问题，以及第二类无线充电输出子模块的效率、成本、抗外界干扰和产生信号干扰的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无线充电输出装置，包括：直流电输入端；隔离变压器，该隔离变压器的主级侧与直流电输入端连接；第一数控开关单元，该第一数控开关单元设置在直流电输入端与隔离变压器的主级侧之间，第一数控开关单元通过接通或断开在隔离变压器的主级侧上产生交流电；无线线圈模组，该无线线圈模组与隔离变压器的次级侧连接，并对外输出无线充电所需的交流电能；信息提取单元，该信息提取单元与隔离变压器连接，该信息提取单元用于提取隔离、滤波及调理变压器上的电流信息，获得对应的实时信息，并传输到处理器单元中；处理器单元，该处理器单元分别与第一数控开关单元和信息提取单元连接，该处理器单元根据实时信息获得控制信号并控制第一数控开关单元工作。其中，较佳方案是：该第一数控开关单元包括第一数控开关和第一数控驱动模块，该第一数控开关设置在直流电输入端与隔离变压器的主级侧之间，该第一数控驱动模块与处理器单元连接，该处理器单元产生包括开关频率信号、开关占空比信息以及功率调整信号，该第一数控驱动模块根据上述信号驱动第一数控开关进行接通或断开。其中，较佳方案是：该处理器单元与信息提取单元均设置在隔离变压器的次级侧；该无线充电输出装置还包括一隔离型信号传输单元，该隔离型信号传输单元分别与隔离变压器、处理器单元和第一数控驱动模块连接，该隔离型信号传输单元用于将开关频率信号、开关占空比信息以及功率调整信号从隔离变压器次级侧传输到主级侧的第一数控驱动模块中。其中，较佳方案是：该处理器单元与信息提取单元均设置在隔离变压器的主级侧；该第一数控开关单元包括第一数控开关，该第一数控开关与处理器单元连接，该处理器单元产生包括开关频率信号、开关占空比信息以及功率调整信号，该处理器单元根据上述信号驱动第一数控开关进行接通或断开。其中，较佳方案是：该第一数控驱动模块包括一接电驱动模块，该接电驱动模块包括一预设的驱动信号，该接电驱动模块在刚接电且未接收到开关频率信号和开关占空比信息时，根据预设的驱动信号驱动第一数控开关进行接通或断开。其中，较佳方案是：该直流电输入端为整流储能模块，该整流储能模块包括一电容，该整流储能模块的输入端与工频交流电连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电输出装置，其特征在于，包括：直流电输入端；隔离变压器，该隔离变压器的主级侧与直流电输入端连接；第一数控开关单元，该第一数控开关单元设置在直流电输入端与隔离变压器的主级侧之间，第一数控开关单元通过接通或断开在隔离变压器的主级侧上产生交流电；无线线圈模组，该无线线圈模组与隔离变压器的次级侧连接，并对外输出无线充电所需的交流电能；信息提取单元，该信息提取单元与隔离变压器连接，该信息提取单元用于提取隔离、滤波及调理变压器上的电流信息，获得对应的实时信息，并传输到处理器单元中；处理器单元，该处理器单元分别与第一数控开关单元和信息提取单元连接，该处理器单元根据实时信息获得控制信号并控制第一数控开关单元工作。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电输出装置，其特征在于，包括：直流电输入端；隔离变压器，该隔离变压器的主级侧与直流电输入端连接；第一数控开关单元，该第一数控开关单元设置在直流电输入端与隔离变压器的主级侧之间，第一数控开关单元通过接通或断开在隔离变压器的主级侧上产生交流电；无线线圈模组，该无线线圈模组与隔离变压器的次级侧连接，并对外输出无线充电所需的交流电能；信息提取单元，该信息提取单元与隔离变压器连接，该信息提取单元用于提取隔离、滤波及调理变压器上的电流信息，获得对应的实时信息，并传输到处理器单元中；处理器单元，该处理器单元分别与第一数控开关单元和信息提取单元连接，该处理器单元根据实时信息获得控制信号并控制第一数控开关单元工作。2.根据权利要求1所述的无线充电输出装置，其特征在于：该第一数控开关单元包括第一数控开关和第一数控驱动模块，该第一数控开关设置在直流电输入端与隔离变压器的主级侧之间，该第一数控驱动模块与处理器单元连接，该处理器单元产生包括开关频率信号、开关占空比信息以及功率调整信号，该第一数控驱动模块根据上述信号驱动第一数控开关进行接通或断开。3.根据权利要求2所述的无线充电输出装置，其特征在于：该处理器单元与信息提取单元均设置在隔离变压器的次级侧；该无线充电输出装置还包括一隔离型信号传输单元，该隔离型信号传输单元分别与隔离变压器、处理器单元和第一数控驱动模块连接，该隔离型信号传输单元用于将开关频率信号、开关占空比信息以及功率调整信号从隔离变压器次级侧传输到主级侧的第一数控驱动模块中。4.根据权利要求1所述的无线充电输出装置，其特征在于：该处理器单元与信息提取单元均设置在隔离变压器的主级侧；该第一数控开关单元包括第一数控开关，该第一数控开关与处理器单元连接，该处理器单元产生包括开关频率信号、开关占空比信息以及功率调整信号，该处理器单元根据上述信号驱动第一数控开关进行接通或断开。5.根据权利要求2所述的无线充电输出装置，其特征在于：该第一数控驱动模块包括一接电驱动模块，该接电驱动模块包括一预设的驱动信号，该接电驱动模块在刚接电且未接收到开关频率信号和开关占空比信息时，根据预设的驱动信号驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢益涛，
申请(专利权)人：邢益涛，
类型：新型
国别省市：广东;44