一种用于磁共振无线充电的自适应匹配系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于磁共振无线充电的自适应匹配系统，包括发射蓝牙通讯及控制电路、发射开关电路、稳压电路、发射天线、射频功率放大电路、接收蓝牙通讯及控制电路接收天线、接收开关电路以及整流稳压电路，本发明专利技术利用蓝牙通讯及控制电路采集收发之间的信息，通过用多个收发天线匹配方案，使用开关阵列电路进行收发天线匹配方案的切换，解决了由于距离过近引起的过耦合现象和距离过远引起的欠耦合现象，从而提高了收发天线之间的传输效率。本发明专利技术结构简单，设计合理，具有很强的推广应用价值。

An adaptive matching system for Mr wireless charging

【技术实现步骤摘要】
一种用于磁共振无线充电的自适应匹配系统
本专利技术属于无线电能传输领域，尤其涉及一种用于磁共振无线充电的自适应匹配系统。
技术介绍
随着电子信息技术和自动化控制技术的不断发展，各式各样的家电设备和消费电子产品、移动通信设备等已得到了广泛普及，然而传统的家用电器依赖电源线和电源插座之间的有线连接来实现供电，采用内置电池的电子设备也需要充电线与电源插座之间的有线连接来进行充电，因此我们随处能看到为这些电子设备提供电能供给的电线。这些电线不仅占据了我们的活动空间，限制了设备使用的方便性，而且产生了安全用电的隐患。所以，随着人们对可以完全无线使用的便携式设备和绿色能源系统的需求的不断增长，对于无线能量传输技术的研究和应用迅速成为国内外学术界和工业界的焦点。目前业内公认的无线充电技术主要分为三类，一种是WPC联盟主推的QI标准，也称为磁感应耦合技术，另一种是Airfuel联盟主推的磁谐振耦合技术，还有一种是电磁辐射式无线输能技术。相比于磁感应技术，磁谐振耦合技术在充电距离、空间自由度、一对多充和功率扩展上有明显优势；而相比于电磁辐射式无线输能技术，磁谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁共振无线充电的自适应匹配系统，其特征在于，包括磁共振发射模块(1)以及与所述磁共振发射模块(1)连接的磁共振接收模块(2)；/n所述磁共振发射模块(1)包括发射蓝牙通讯及控制电路(3)、分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路(3)连接的发射开关电路(4)、稳压电路(5)和发射天线，以及分别与发射开关电路(4)和所述稳压电路(5)连接的射频功率放大电路(6)；所述稳压电路(5)与所述发射开关电路(4)连接，所述发射天线与所述磁共振接收模块(2)耦合；/n所述磁共振接收模块(2)包括接收蓝牙通讯及控制电路(7)以及分别与所述接收蓝牙通讯及控制电路(7)连接的接收天线、接收开关电路(8)和整...

【技术特征摘要】
20191018 CN 201910995091X1.一种用于磁共振无线充电的自适应匹配系统，其特征在于，包括磁共振发射模块(1)以及与所述磁共振发射模块(1)连接的磁共振接收模块(2)；
所述磁共振发射模块(1)包括发射蓝牙通讯及控制电路(3)、分别与所述发射蓝牙通讯及控制电路(3)连接的发射开关电路(4)、稳压电路(5)和发射天线，以及分别与发射开关电路(4)和所述稳压电路(5)连接的射频功率放大电路(6)；所述稳压电路(5)与所述发射开关电路(4)连接，所述发射天线与所述磁共振接收模块(2)耦合；
所述磁共振接收模块(2)包括接收蓝牙通讯及控制电路(7)以及分别与所述接收蓝牙通讯及控制电路(7)连接的接收天线、接收开关电路(8)和整流稳压电路(9)，所述整流稳压电路(9)与所述接收开关电路(8)连接，所述接收天线与所述发射天线耦合。


2.根据权利要求1所述的用于磁共振无线充电的自适应匹配系统，其特征在于，发射蓝牙通讯及控制电路(3)包括蓝牙芯片N14、稳压芯片N13以及稳压芯片N12；
所述芯片N14的DVDD2引脚分别与所述芯片N14的DVDD1引脚、3.3V电源、接地电容C196以及接地电容C195连接，所述芯片N14的GND引脚接地，所述芯片N14的NC引脚与3.3V电源连接，所述芯片N14的P1_0引脚与所述发射开关电路(4)连接，所述芯片N14的P1_1引脚与发光二极管LED6的负极连接，发光二极管LED6的正极与电阻R79的一端连接，电阻R79的另一端分别与电阻R78的一端以及3.3V电源连接，电阻R78的另一端与发光二极管LED5的正极连接，发光二极管LED5的负极与所述芯片N14的P1_2引脚连接，所述芯片N14的P1_3引脚与所述稳压电路(5)连接，所述芯片N14的P1_7引脚与所述发射开关电路(4)连接，所述芯片N14的P0_6引脚与电阻R77的一端连接，电阻R77的另一端与所述稳压电路(5)连接，所述芯片N14的P0_7引脚与电阻R75的一端连接，电阻R75的另一端分别与电容C189的一端、电阻R74的一端以及电阻R73的一端连接，电容C189的另一端与电阻R74的另一端连接，并接地，电阻R73的另一端与所述稳压电路(5)连接，所述芯片N14的AVDD5引脚分别与3.3V电源以及接地电容C183连接，所述芯片N14的AVDD3引脚分别与接地电容C184、3.3V电源、所述芯片N14的AVDD2引脚、所述芯片N14的AVDD1引脚、所述芯片N14的AVDD4引脚、接地电容C182、接地电容C181、接地电容C180、所述芯片N14的AVDD6引脚、电容C185的一端、电容C179的一端以及电感L8的一端连接，电容C185的另一端与电容C179的另一端连接，并接地，电感L8的另一端分别与电源VCC、电容C178的一端、电容C177的一端以及所述芯片N13的Vout端连接，电容C178的另一端分别与电容C177的另一端、所述芯片N14的GND引脚、电容C170的一端以及电容C169的一端连接，电容C170的另一端分别与所述芯片N13的Vin引脚、电容C169的另一端、电容C167的一端、所述芯片N12的Vout引脚以及发射开关电路(4)连接，所述芯片N12的GND引脚分别与电容C168的一端以及电容C167的另一端连接，所述芯片N12的Vin引脚分别与电容C168的另一端以及所述稳压电路(5)连接，所述芯片N14的RF_P引脚与电容C186的一端连接，电容C186的另一端分别与电感L9的一端以及电容C187的一端连接，电感L9的另一端接地，电容C187的另一端分别与电感L10的一端以及电感L11的一端连接，电感L11的另一端分别与接地电容C188以及电感L12的一端连接，电感L12的另一端与所述发射天线连接，所述芯片N14的RF_N引脚与电容C190的一端连接，电容C190的另一端分别与接地电容C191以及电感L10的另一端连接，所述芯片N14的XOSC_Q1引脚分别与接地电容C192以及晶体振荡器Y2的一端连接，晶体振荡器Y2的另一端分别与所述芯片N14的XOSC_Q2引脚以及接地电容C193连接，所述芯片N14的DCOUPL引脚与接地电容C194连接，所述芯片N14的R_BIAS引脚与接地电阻R76连接，所述芯片N14的GND引脚接地。


3.根据权利要求2所述的用于磁共振无线充电的自适应匹配系统，其特征在于，所述发射开关电路(4)包括发射匹配子电路以及发射开关阵列子电路；
所述发射开关阵列子电路包括继电器Y4、继电器Y5以及继电器Y6；所述继电器Y4的第5引脚以及第4引脚分别与发射匹配子电路连接，所述继电器Y4的第6引脚与所述射频功率放大电路(6)连接，所述继电器Y4的第8引脚与二极管D4的负极以及三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的发射极分别与二极管D4的正极、电阻R32的一端以及电容C66的一端连接，并接地，三极管Q6的基极分别与电阻R32的另一端、电容C66的另一端以及电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端与所述芯片N14的P1_7引脚连接，所述继电器Y4的第1引脚与所述芯片N13的Vin引脚连接，所述继电器Y4的第3引脚与继电器Y6的第3引脚连接，所述继电器Y4的第7引脚与所述继电器Y5的第6引脚连接；所述继电器Y5的第4引脚、第5引脚、第7引脚以及第2引脚分别与所述发射匹配子电路连接，所述继电器Y5的第1引脚与所述芯片N13的Vin引脚连接，所述继电器Y5的第3引脚与继电器Y6的第4引脚连接，所述继电器Y5的第8引脚分别与二极管D3的负极以及三极管Q7的集电极连接，三极管Q7的基极分别与电阻R41的一端、电容C96的一端以及电阻R40的一端连接，电阻R40的另一端与所述芯片N14的P1_0引脚连接，二极管D3的正极分别与三极管Q7的发射极、电阻R41的另一端以及电容C96的另一端连接，并接地；所述继电器Y6的第1引脚与所述芯片N13的Vin引脚连接，所述继电器Y6的第2引脚与三极管Q9的集电极连接，三极管Q9的发射极分别与电阻R43的一端以及电容C97的一端连接，并接地，三极管Q9的基极分别与电阻R43的另一端、电容C97的另一端以及电阻R42的一端连接，电阻R42的另一端与所述芯片N14的P1_0引脚连接；
所述发射匹配子电路包括电容C56、电容C57、电容C58、电容C59、电容C60、电容C61、电容C62、电容C63、电容C64、电容C65、电容C98、电容C92、电容C93、电容C94以及电容C95；电容C56的一端分别与电容C57的一端、电容C58的一端以及继电器Y4的第5引脚连接，电容C56的另一端分别与电容C57的另一端、电容C58的另一端、电容C59的一端、电容C60的一端以及所述继电器Y4的第4引脚连接，电容C59的另一端分别与电容C60的另一端以及所述稳压电路(5)连接；电容C61的一端分别与电容C62的一端、电容C63的一端以及继电器Y5的第5引脚连接，电容C61的另一端分别与电容C62的另一端、电容C63的另一端、电容C64的一端、电容C65的一端以及继电器Y5的第4引脚连接，电容C64的另一端分别与电容C65的另一端以及所述稳压电路(5)连接；电容C98的一端分别与电容C92的一端、电容C93的一端以及继电器Y5的第7引脚连接，电容C98的另一端分别与电容C92的另一端、电容C93的另一端、电容C94的一端、继电器Y5的第2引脚以及电容C95的一端连接，电容C95的另一端分别与电容C94的另一端以及所述稳压电路(5)连接。


4.根据权利要求3所述的用于磁共振无线充电的自适应匹配系统，其特征在于，发射匹配子电路的数量至少为2个。


5.根据权利要求3所述的用于磁共振无线充电的自适应匹配系统，其特征在于，所述稳压电路(5)包括转换芯片N1、运算放大芯片N2、MOS管Q3以及稳压芯片N3；
所述芯片N1的IN引脚分别与接地电容C3、电阻R1的一端、极性电容C2的正极以及磁珠L1的一端连接，磁珠L1的另一端分别与极性电容C1的正极以及所述芯片N12的Vin端连接，所述芯片N1的EN引脚分别与电阻R1的另一端以及电阻R2的一端连接，所述芯片N1的AAM引脚与电阻R3的一端连接，所述芯片N1的VCC引脚与电容C5的一端连接，电容C5的另一端分别与电阻R3的另一端、电阻R2的另一端、极性电容C2的负极、极性电容C1的负极、所述芯片N1的GND引脚、接地电阻RS3、电阻R8的一端、三极管Q4的发射极、电阻R22的一端、电阻RS1的一端以及电阻R22的一端连接，并接地，所述芯片N1的FB引脚分别与电阻R6的一端以及电容C6的一端连接，电阻R6的另一端分别与电阻R8的另一端、二极管D1的负极以及电阻R7的一端连接，电容C6的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R7的另一端、接地电容C9、接地电容C8、接地电容C7、电感L2的一端、电阻R24的一端以及所述MOS管Q3的源极连接，电感L12的另一端分别与所述芯片N1的SW引脚以及电容C4的一端连接，电容C4的另一端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与所述芯片N1的BST引脚连接，三极管Q4的集电极与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端分别与电阻R24的另一端以及MOS管Q3的栅极连接，MOS管Q3的漏极与所述射频功率放大电路(6)连接，三极管Q4的基极分别与电阻R21的一端以及电阻R22的另一端连接，电阻R21的另一端与所述芯片N14的P1_3引脚连接；
所述芯片N2的VDD引脚分别与电容C10的一端、电容C11的一端以及所述芯片N3的Vout引脚连接，电容C10的另一端分别与电容C11的另一端以及电阻R15的一端连接，并接地，所述芯片N2的OUTB引脚分别与电阻R16的一端以及电阻R77的另一端连接，电阻R16的另一端分别与电阻R15的另一端以及所述芯片N2的INB-引脚连接，所述芯片INB+引脚与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端分别与电感L3的一端以及电容C14的一端连接，电感L3的另一端分别与电容C13的一端、电容C12的一端连接、电容C15的一端、电容C16的一端、电感L4的一端、电阻RS1的另一端、电阻RS2的一端以及电容C20的另一端连接，电阻RS2的另一端与所述射频功率放大电路(6)连接，电容C12的另一端分别与电容C13的另一端以及电容C14的另一端连接，并接地，所述芯片N2的VSS引脚接地，所述芯片N2的INA+引脚与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端分别与电容C17的一端以及电感L4的另一端连接，电容C17的另一端分别与电容C16的另一端以及电容C15的另一端连接，所述芯片N2的INA-引脚分别与电阻R19的一端以及接地电阻R20连接，电阻R19的另一端分别与所述芯片N2的OUTA引脚以及二极管D1的正极连接；
所述芯片N3的Vout引脚还分别与电容C23的一端以及电容C24的一端连接，电容C23的另一端分别与电容C24的另一端、所述芯片N3的GND引脚、电容C22的一端以及电容C21的一端连接，电容C22的另一端分别与电容C21的另一端、所述芯片N3的Vin引脚以及电阻R73的另一端连接。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻易强，胡鹏飞，
申请(专利权)人：成都斯普奥汀科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51