一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路及方法，包括线圈电流检测电路，用于获取待检测线圈中的电流，并将其转换为直流电压后通过第一输出端输出，第二输出端用于输出直流电压等比例降压后的电压；基准电压产生电路，用于生成基准电压输入至比较输出电路；比较输出电路，用于将直流电压与基准电压进行比较，若直流电压高于基准电压，则输出报警信号；处理器，用于周期性获取第二输出端输出的电压，并依据当前获取的电压调整基准电压产生电路，使其生成的基准电压与当前获取的电压的差值为预设电压值。本发明专利技术报警的可靠性和准确性高，且相比部分情况下的现有技术，报警触发时间短。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路及方法
本专利技术涉及无线充电保护
，特别是涉及一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路及方法。
技术介绍
无线供电应用已经慢慢兴起，贴近百姓日常的产品越来越多。因为无线供电是采用的谐振方式，所以工作时电压电流特别大。线圈部分长期裸露在外，损坏短路的风险也会更高一些。故需要可靠的进行电路保护。常规的电路保护是设置一个阀值电压，当线圈外部短路或者过流过载信号电压超过设置的阀值电压时，保护电路工作，输出信号，控制设备停机。该方案需要需要信号超过预设阀值才会触发报警，若预设阈值设置过高的话，则从过载到报警需要的时间较长；另外在实际应用中，信号超出预设阈值的时间是不一定的，若信号很长时间后才超出预设阈值，表明信号的变化率是很慢的，这种情况下一般线圈并未发生短路或者过载，故此时报警实际属于误判，可靠性低。因此，如何提供一种可靠性高的电动汽车无线充电系统线圈保护电路及方法是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路及方法，报警的可靠性和准确性高，且相比部分情况下的现有技术，报警触发时间短。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路，包括线圈电流检测电路、基准电压产生电路、比较输出电路和处理器；所述线圈电流检测电路的输入端与待检测线圈相连，第一输出端连接所述比较输出电路的采样输入端，第二输出端连接所述处理器的第一输入端；所述线圈电流检测电路用于获取所述待检测线圈中的电流，并将其转换为直流电压后通过所述第一输出端输出，所述第二输出端用于输出所述直流电压等比例降压后的电压；所述基准电压产生电路的输出端分别与所述比较输出电路的基准输入端以及所述处理器的第二输入端连接，用于生成基准电压输入至所述比较输出电路；所述比较输出电路，用于将所述直流电压与所述基准电压进行比较，若所述直流电压高于基准电压，则输出报警信号；所述处理器，用于周期性获取所述第二输出端输出的电压，并依据当前获取的电压调整所述基准电压产生电路，使其生成的所述基准电压与所述当前获取的电压的差值为预设电压值。优选地，所述线圈电流检测电路包括套接在所述待检测线圈的导线外部的感应线圈和整流装置、滤波装置、同相比例运算放大器、第一射极跟随器电路、第一分压电阻与第二分压电阻；所述整流装置的输入端连接所述感应线圈的输出端；所述整流装置的输出端连接所述滤波装置的输入端，所述滤波装置的输出端连接所述同相比例运算放大器的输入端，所述同相比例运算放大器的输出端连接所述第一射极跟随器电路的输入端；所述第一射极跟随器电路的输出端连接所述第一分压电阻的第一端，并作为所述线圈电流检测电路的第一输出端；所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接后作为所述第二输出端；所述第二分压电阻的第二端接地。优选地，所述整流装置具体包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述滤波装置包括第一电阻和第一电容；所述同相比例运算放大器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一运算放大器；所述第一射极跟随器电路包括第二运算放大器；所述第一二极管的阳极连接所述第三二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第四二极管的阴极，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极并接后作为所述滤波装置的正输出端；所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阳极并接后接地，作为所述滤波装置的负输出端；所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极分别连接所述感应线圈的两个输出端；所述第一电阻和所述第一电容并接，并接后的电路一端接地，另一端分别连接所述整流装置的正输出端以及所述第二电阻的第一端；所述第二电阻的第二端连接所述第一运算放大器的正输入端；所述第一运算放大器的负输入端分别连接所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端；所述第三电阻的第二端接地；所述第四电阻的第二端连接所述第一运算放大器的输出端后，作为所述同相比例运算放大器的输出端连接所述第二运算放大器的正输入端；所述第二运算放大器的负输入端连接自身的输出端，所述第二运算放大器的输出端作为所述第一射极跟随器电路的第一输出端。优选地，所述基准电压产生电路包括数字电位器芯片和第五电阻；所述数字电位器芯片的滑动引脚、低电压引脚以及片选引脚均接地，高电压引脚作为所述基准电压产生电路的输出端并通过所述第五电阻连接直流电源，脉冲引脚和加减引脚分别连接所述处理器的不同I/O接口；所述处理器通过控制所述加减引脚的电平并输出相应占空比的脉冲信号值所述脉冲引脚，来控制所述数字电位器芯片内电位器的阻值。优选地，所述基准电压产生电路包括第二电容；所述处理器通过所述第二电容连接所述比较输出电路的基准输入端；所述处理器输出相应的PWM波形至所述第二电容，经所述第二电容滤波后输入所述基准输入端。优选地，所述比较输出电路包括第三运算放大器、第四运算放大器、发光二极管以及第六电阻；所述第三运算放大器的正输入端作为所述比较输出电路的采样输入端，所述第三运算放大器的负输入端作为所述比较输出电路的基准输入端；所述第三运算放大器的输出端连接所述第四运算放大器的正输入端；所述第四运算放大器的负输入端与自身输出端连接后作为所述比较输出电路的输出端，并连接所述发光二极管的阳极；所述发光二极管的阴极通过所述第六电阻接地。优选地，所述处理器为单片机。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种电动汽车无线充电系统线圈保护方法，基于如以上任一项所述的保护电路，所述方法包括：线圈电流检测电路获取所述待检测线圈中的电流；所述线圈电流检测电路并将所述电流转换为直流电压后输出至比较输出电路，并将所述直流电压等比例降压；处理器周期性获取上述等比例降压的电压，并依据当前获取的电压调整所述基准电压产生电路，使其生成的基准电压与所述当前获取的电压的差值为预设电压值；所述基准电压产生电路生成所述基准电压后输入至所述比较输出电路；所述比较输出电路将所述直流电压与所述基准电压进行比较，若所述直流电压高于基准电压，则输出报警信号。本专利技术提供了一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路及方法，包括线圈电流检测电路、基准电压产生电路、比较输出电路和处理器；该处理器周期性获取采样电压，并依据当前获取的电压调整基准电压产生电路，使其生成的基准电压与当前获取的电压的差值为预设电压值。故本专利技术的报警触发条件，是在每个周期的时间内，电压信号升高预设电压值，因此，若预设电压值设置较小，而现有技术中的预设阈值较大时，本专利技术的触发时间要短于现有技术，例如，若正常工作时的电压为1V，现有技术的预设阈值为2.5V，本专利技术的预设电压值为0.5V，则现有技术需要电压升高1.5V，而本专利技术仅需要升高0.5V，触发时间要短；另外，本专利技术中若一个周期内电压升高的数值未达到预设电压值，则下个周期会重新调整基准电压，因此，在电压变化率越小的情况下，则越不容易触发报警，而由于线圈短路或过载的情况出现后，一般电压会短时间突然上升，即变化率是较大的，故本专利技术能够滤除一下干扰因素导致的误判，可靠性和准确性高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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，对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路，其特征在于，包括线圈电流检测电路、基准电压产生电路、比较输出电路和处理器；所述线圈电流检测电路的输入端与待检测线圈相连，第一输出端连接所述比较输出电路的采样输入端，第二输出端连接所述处理器的第一输入端；所述线圈电流检测电路用于获取所述待检测线圈中的电流，并将其转换为直流电压后通过所述第一输出端输出，所述第二输出端用于输出所述直流电压等比例降压后的电压；所述基准电压产生电路的输出端分别与所述比较输出电路的基准输入端以及所述处理器的第二输入端连接，用于生成基准电压输入至所述比较输出电路；所述比较输出电路，用于将所述直流电压与所述基准电压进行比较，若所述直流电压高于基准电压，则输出报警信号；所述处理器，用于周期性获取所述第二输出端输出的电压，并依据当前获取的电压调整所述基准电压产生电路，使其生成的所述基准电压与所述当前获取的电压的差值为预设电压值。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车无线充电系统线圈保护电路，其特征在于，包括线圈电流检测电路、基准电压产生电路、比较输出电路和处理器；所述线圈电流检测电路的输入端与待检测线圈相连，第一输出端连接所述比较输出电路的采样输入端，第二输出端连接所述处理器的第一输入端；所述线圈电流检测电路用于获取所述待检测线圈中的电流，并将其转换为直流电压后通过所述第一输出端输出，所述第二输出端用于输出所述直流电压等比例降压后的电压；所述基准电压产生电路的输出端分别与所述比较输出电路的基准输入端以及所述处理器的第二输入端连接，用于生成基准电压输入至所述比较输出电路；所述比较输出电路，用于将所述直流电压与所述基准电压进行比较，若所述直流电压高于基准电压，则输出报警信号；所述处理器，用于周期性获取所述第二输出端输出的电压，并依据当前获取的电压调整所述基准电压产生电路，使其生成的所述基准电压与所述当前获取的电压的差值为预设电压值。2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述线圈电流检测电路包括套接在所述待检测线圈的导线外部的感应线圈和整流装置、滤波装置、同相比例运算放大器、第一射极跟随器电路、第一分压电阻与第二分压电阻；所述整流装置的输入端连接所述感应线圈的输出端；所述整流装置的输出端连接所述滤波装置的输入端，所述滤波装置的输出端连接所述同相比例运算放大器的输入端，所述同相比例运算放大器的输出端连接所述第一射极跟随器电路的输入端；所述第一射极跟随器电路的输出端连接所述第一分压电阻的第一端，并作为所述线圈电流检测电路的第一输出端；所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接后作为所述第二输出端；所述第二分压电阻的第二端接地。3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述整流装置具体包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述滤波装置包括第一电阻和第一电容；所述同相比例运算放大器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一运算放大器；所述第一射极跟随器电路包括第二运算放大器；所述第一二极管的阳极连接所述第三二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第四二极管的阴极，所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极并接后作为所述滤波装置的正输出端；所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阳极并接后接地，作为所述滤波装置的负输出端；所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极分别连接所述感应线圈的两个输出端；所述第一电阻和所述第一电容并接，并接后的电路一端接地，另一端分别连接所述整流装置的正输出端以及所述第二电阻的第一端；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖帅，孙佩佩，李卓，殷培旭，
申请(专利权)人：中惠创智无线供电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37