无线充电系统的接收端技术方案

本发明专利技术公开了无线充电系统的接收端，分为主路和支路，其中，所述主路包括：功率接收线圈、主路工作电路和主路负载，所述主路工作电路具有补偿电感；所述支路包括：支路接收线圈、支路工作电路和支路输出端口，所述支路接收线圈与所述补偿电感耦合。本申请的无线充电系统的接收端，支路中的支路接收线圈与主路的补偿电感耦合，从主路取电并通过支路输出端口输出电能，支路输出端口输出的电能可以替代辅助电源使用，减少辅助电源电能的消耗。减少辅助电源电能的消耗。减少辅助电源电能的消耗。

【技术实现步骤摘要】
无线充电系统的接收端


[0001]本专利技术涉及无线充电领域，尤其涉及无线充电系统的接收端。

技术介绍

[0002]无线充电是一种非接触式的能量传输方式，可实现能源的安全、高效利用，特别是自动驾驶、自动泊车的电动汽车采用无线充电可有效支撑车辆的全程无人化操作，是新能源汽车发展的重要方向。
[0003]在无线充电启动和工作过程中，被充电设备也需要通过辅助电源来实现无线充电功能开启、控制等工序。例如汽车无线充电开始前，需要先将功率发射线圈和功率接收线圈定位对齐，并配对成功后，才能开始无线充电的流程；再无先充电过程中，发射端和接收端还需要保持通信，随时调整充电过程中的工作参数，例如充电功率等。
[0004]无线充电时仍然需要辅助电源提供低压电能，来完成工作，然而，无线充电可以给电动汽车的电池充电，并不能给辅助电源(电瓶)充电，甚至还需要使用辅助电源的电能来维持无线充电，可见这增加辅助电源的电能消耗。同时，在无线充电开始前或者无线充电过程中，辅助电源如果发生故障，就会导致无线充电功能受阻，甚至有可能发生危险。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种无线充电系统的接收端，可以从接收端的主路隔离取电并输出。
[0006]本专利技术的无线充电系统的接收端，分为主路和支路，其中，所述主路包括：功率接收线圈、主路工作电路和主路负载，所述主路工作电路具有补偿电感；所述支路包括：支路接收线圈、支路工作电路和支路输出端口，所述支路接收线圈与所述补偿电感耦合。
[0007]优选的，所述主路工作电路包括：主路补偿电路和主路整流电路；所述支路工作电路包括：支路补偿电路和支路整流电路。
[0008]优选的，所述支路输出端口为所述主路进行低压供电。
[0009]优选的，还包括辅助电源；所述辅助电源与所述支路输出端口中，择一地为所述主路进行低压供电。
[0010]优选的，所述辅助电源与所述支路输出端口相比，输出电压较大的一个，为所述主路工作电路进行低压供电。
[0011]优选的，所述支路输出端口连接监控器，监控所述主路工作电路的工作状态。
[0012]优选的，所述支路输出端口连接保护电路，至少用于向所述保护电路供电。
[0013]优选的，所述保护电路包括：采样电路、比较电路和控制开关；所述采样电路用于获取主路的电信号；所述比较电路根据所述电信号，调节所述控制开关的通断状态；其中，所述采样电路连接所述支路输出端口(6)；或者，所述采样电路连接所述主路；或者，所述采样电路同时连接所述主路和所述支路输出端口。
[0014]优选的，所述主路整流电路具有开关管，所述控制开关与所述开关管连接。
[0015]本申请的无线充电系统的接收端，支路中的支路接收线圈与主路的补偿电感耦
合，从主路取电并通过支路输出端口输出电能，支路输出端口输出的电能可以替代辅助电源使用，减少辅助电源电能的消耗。
[0016]根据支路输出端口连接不同的功能电路，可以实现多种功能，如给主路进行低压供电，这也是无线充电过程中，辅助电源的主要能耗所在，通过支路输出端口输出低压电能，可以于辅助电源形成冗余供电，在辅助电源故障时，替代其工作，避免无线充电过程发生问题。除此以外，支路输出端口还能用于连接监控器，以监控主路工作电路；连接保护电路，以保护主路工作电路的工作安全。
附图说明
[0017]图1为本专利技术无线充电系统的接收端整体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术无线充电系统的接收端拓扑结构示意图；
[0019]图3为本专利技术无线充电系统的接收端连接保护电路第一种实施例的示意图；
[0020]图4为本专利技术无线充电系统的接收端连接保护电路第二种实施例的示意图；
[0021]图5为本专利技术无线充电系统的接收端连接保护电路第三种实施例的示意图；
[0022]图6为本专利技术无线充电系统的接收端连接保护电路第四种实施例的示意图；
[0023]图7为本专利技术无线充电系统的接收端支路输出端口和辅助电源同时连接主路工作电路的示意图。
[0024]附图标记：
[0025]功率接收线圈1；主路工作电路2；主路负载3；支路接收线圈4；支路工作电路5；支路输出端口6；保护电路7；辅助电源9；整流电路22；支路补偿电路51；支路整流电路52；转换电路53；采样电路71；比较电路72；控制开关73；上管81；下管82；补偿电感211；第一电容212；第二电容213。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0027]本专利技术公开一种无线充电系统的接收端，该接收端分为主路和支路。主路是用来和发射端配合，实现无线电能传输的路径，主要是给主路的负载3进行充电，主路负载一般是设备的电池。支路则是实现与无线充电相关的，其他功能的电路，例如实现电路的监控、低压供电等。下面具体对主路和支路进行说明。
[0028]参见图1和图2，主路包括：功率接收线圈1、主路工作电路2和主路负载3。功率接收线圈1能够与发射端的功率发射线圈配合，实现电能的无线传输。主路工作电路2连接在功率接收线圈1和主路负载3之间，处理功率接收线圈1接收的电能，以保证其能对主路负载3进行供电、充电。主路工作电路2具有补偿电感211，即，主路工作电路2中包括主路补偿电路，该补偿电感211可以是补偿电路的组成部分。补偿电路可以是“LCC”、“LCL”等形式的补偿电路，可以根据实际情况进行设置。如图2所示，本申请一个优选的实施例中，采用的“LCC”形式的补偿电路，该补偿电路中具有第一电容212、第二电容213和补偿电感211。当然，图中仅作为示例，以便于理解本申请，并不用于限制本申请的范围。除此以外，主路工作
电路2还包括主路整流电路22。
[0029]支路包括：支路接收线圈4、支路工作电路5和支路输出端口6。支路接收线圈4与主路的补偿电感211耦合。从而，在功率接收线圈1与发射端的功率发射线圈配合工作时，支路接收线圈4能与补偿电感211实现电能的传输，经过支路工作电路5的处理后，从支路输出端口6输出电能。支路输出端口6连接不同的后续工作部分，能够实现多种不同的功能。例如可以为主路进行低压供电(无线充电需要的低压控制、工作等)；也可以连接监控器，监控所述主路工作电路2的工作状态；还连接保护电路7，实现对主路的保护等等。支路工作电路5还包括：支路补偿电路51和支路整流电路52。需要注意的是，上述“为主路进行低压供电”与“无线充电”中的供电是不同的概念，此处低压供电是为了主路能够实现无线充电功能所需的辅助供电，并非无线充电本身。例如无线充电过程中所需要的控制器、通信器、信号采集器等等，这些需要低压供电使用的设备，就可以通过支路输出端口6的供电实现，具体请参见下文说明。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统的接收端，其特征在于，分为主路和支路，其中，所述主路包括：功率接收线圈(1)、主路工作电路(2)和主路负载(3)，所述主路工作电路(2)具有补偿电感(211)；所述支路包括：支路接收线圈(4)、支路工作电路(5)和支路输出端口(6)，所述支路接收线圈(4)与所述补偿电感(211)耦合。2.根据权利要求1所述的无线充电系统的接收端，其特征在于，所述主路工作电路(2)包括：主路补偿电路和主路整流电路(22)；所述支路工作电路(5)包括：支路补偿电路(51)和支路整流电路(52)。3.根据权利要求1所述的无线充电系统的接收端，其特征在于，所述支路输出端口(6)为所述主路进行低压供电。4.根据权利要求1所述的无线充电系统的接收端，其特征在于，还包括辅助电源(9)；所述辅助电源(9)与所述支路输出端口(6)中，择一地为所述主路进行低压供电。5.根据权利要求4所述的无线充电系统的接收端，其特征在于，所述辅助电源(9)与所述支路输出端口(6)相比，输出电压较大的一个，为所述主路...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛俊杰，王哲，陆钧，贺凡波，马俊超，
申请(专利权)人：北京有感科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：