本发明专利技术公开了一种无线充电电源管理器，包括接收电路、开关电源芯片电路、开关管保护电路、高压端过流保护电路、充电电压控制过程电路、适配器控制单元电路、电瓶的过载保护电路，其特征在于：所述接收电路由L1谐振电感线圈接收到发射线盘发送过来的能量，电容C0和谐振电感线圈L1并联谐振，再和电容C0*组成串联谐振将谐振电压再次提升。本发明专利技术可根据发射线盘和接收线盘两者之间的相对位置远近不同，发射主机会依据输出谐振频率、谐振电流、电源输入电流、电源输入电压等综合参数，确定当前距离下的谐振频率输出；三重保护同时进行。三重保护同时进行。三重保护同时进行。
【技术实现步骤摘要】
无线充电电源管理器
[0001]本专利技术涉及无线充电
，具体的说是无线充电电源管理器。
技术介绍
[0002]日益增长的汽车数量，对以石油和天然气为主的能源提出了很高的需求，而石化能源日益枯竭，长期来看油价将居于高位。同时，汽车尾气所带来的空气污染也越来越严重。电动汽车是以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。电动汽车由于其节能、环保、噪音小等优势，其前景被广泛看好。然而，电动汽车的发展仍然面临着很多技术问题，充电技术的发展和充电站的部署是其中重要因素。
[0003]电池充电技术分为有线充电和无线充电。对于有线充电，运作模式和现有的加油站类似，需要手动专人进行操作，这种方式的缺点是显而易见的，比如虽然与严格的设计规范保证安全，但是充电口在高电压、大电流冲击下，容易打火，导致器件老化；充电接口部件容易沾染灰尘、雨雾、油烟等，监测维护麻烦；从日常经验看，大功率插座的损害率都非常高，而充电站的插座需要经常插拔，问题将更加严重。无线充电技术是通过电磁感应或者磁共振技术，在充电器和设备之间的空气中传输电能，使得电流流动从而为电池充电的技术。
[0004]这种无线充电方法有效地应用于需要大容量电池充电手持通信装置、电动汽车等，而且由于连接点埋于地下，因此几乎没有漏电等危险，能够防止有线充电方式中的连接不良的问题。无线充电能够做到无人值守，无须动手，全自动操作，安全可靠；可以做到常用常充，提高电池寿命和长期使用后的整车价值；中功率充电，对电网压力小，方便在停车场、车库普及安装充电装置。
[0005]近年来，无线充电核心技术日益成熟，无线充电效率已经可以超过90%，无线充电功率可达30kw，无线充电距离可达到米级。然而，如何解决车载设备与充电桩之间的兼容性，以提高充电的安全性，避免事故的发生，如何对车载充电设备进行管理，避免非法的用户和车载充电设备盗电等问题仍然是无线充电产业所面临的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无线充电电源管理器以提高无线充电的安全性，防止盗电。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案实现的：无线充电电源管理器，包括接收电路、开关电源芯片电路、开关管保护电路、高压端过流保护电路、充电电压控制过程电路、适配器控制单元电路、电瓶的过载保护电路，其特征在于：所述接收电路由 L1谐振电感线圈接收到发射线盘发送过来的能量，电容C0和谐振电感线圈L1并联谐振，再和电容C0* 组成串联谐振将谐振电压再次提升。谐振后由二极管D1、D2、D3、D4组成高频全波整流桥，将高频变化的磁能量转化直流电，整流后获得几千伏的高压，为了降低此高压采用了电阻R0和电阻R0* 对此高压进行限制。
[0008]发射线盘L对接收线盘L1进行磁能发射，在初期后端电路未建立工作时，后级电路
对整流输出相当于开路，开路就意味着上千伏高压对外输出，后端适配器的器件工作参数是满足不了这么高的电压的，所以采用2级电阻限制模式，此外电路中二极管 D17防止后端开关电源，在关断时的高压返回回冲形成叠加出，从而产生更高的的电压发生。D18为后级Q1开关管关断时，提供电压电流泄放回路。
[0009]L1为谐振电感线圈，C0、C0*为电容，D1、D2、D3、D4、 D17、D18为二极管，R0、R0*为电阻组合电路形式。
[0010]前述的无线充电电源管理器，其特征在于：所述二极管D17输出的直流电压为650V—850V，经FU 3A熔断器T 5D11热敏启动电阻，经两个相互串联的550v120uf电解电容C1、C2，前述的两个电解电容串联分压最高耐压可达1100V，经开关变压器T1加载到场效应三极管Q1 MSFET P沟道调整管漏极，Q1耐压为1200V 3A；另一路由R3 250k启动电阻加载到电源开关芯片UC3842E 7脚，UC3842内部设有欠压锁定电路，开启和关闭阈值为16V和10V。
[0011]在开启之前UC3842消耗的电流1mA以内，启动后正常工作电流15mA,此脚一旦有了工作电压，该器件内部基准电压发生器产生5V基准电压，基准电压由芯片8脚输出，C5为基准电压滤波电容，R6、C6、芯片4脚组成的RC震荡电路起震，芯片的6脚输出的PWM 经 串联的R4*、R4 加载到Q1 MSFET 栅极，PWM形成的高低电压脉冲，在高脉冲期间场效应管导通，电流通过变压器原边，同时把能量储存在变压器中。根据同名端情况，此时变压器各路副边没有能量输出。当6脚输出高电平结束时，场效应管截止，根据楞次定律，变压器原边为维持电流不变，产生下正上负的感应电动势，此时副边各路二极管导通，向外提供电压、电流。D8导通经 C5*高频滤波C4电解电容滤波形成持续的工作电流提供给开关电源芯片工作条件。
[0012]高频变压器在场效应管导通期间初级绕组存储的能量与场效应管关闭期间次级绕组释放的能量相等，输出电压UO与Ton 开通时间成正比，与匝数比N及Toff 关断时间成反比，由于电源电压的变化或负载变化引起输出电压过低时，反馈由PC1 光耦控制UC3842 1号引脚C8为消燥电容R7 为下拉电阻，经内部运算控制PWM占空比，增大PWM占空比使Q1大功率晶体管导通时间变长；反之当电源电压变化或负载变化而引起输出电压升高时，则脉冲宽度调制器会相应的减小PWM输出波形的占空比，从而使功率管Q1导通时间变短，而维持在一定电压范围。
[0013]前述的无线充电电源管理器，其特征在于：所述开关管保护电路由D5肖特基二极管、R1 47K电阻、C3 470pf 1000V电容组成R、C、D 尖锋吸收和R0*、D18 形成的双重卸放电路作用使Q1关断时间的保护和反压吸收不至于损坏管子,R10为Q1功率管栅极下拉电阻。
[0014]前述的无线充电电源管理器，其特征在于：所述高压端过流保护电路中R2为电流采样电阻，当某种原因造成输出负载过重时，R2上的电压升高此电压与R9、R8组成的分压电路会使UC3842 3脚电压升高，经芯片内部处理后，引起输出PWM变窄从而降低输出。
[0015]前述的无线充电电源管理器，其特征在于：所述充电电压控制过程电路中当 D7、D15 为正向导通时，将建立充电电压输出和后端BMS工作的电压。D7输出的直流24V电压经C01高频滤波C11电解电容滤波产生工作电压。第一路由R39、R40 限流加到散热风扇正极，第二路由R38加载到Q3基极其控制端因得到导通电压，形成开关接通从而使风扇运转。第三路加载到Q2的集电极，R31 为上偏置电阻和V2F 基准输出5V工作电压，R32、R29分压得到2.5V 基准电压，C04为基准电压消噪声电容。第四路加载到R12， R12和R11 分压由V1F的基准电压控制，由于输出的负载变化引起的电压升高或降低通过PC817光偶的反馈控制原边
的PWM占空比输出从而达到调整目的。
[0016]RT2贴近D15，温度控制热敏电阻RT2充电后随着时间的增加RT2温度降逐渐升高，引起的电压变化经UE1 BMS 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.无线充电电源管理器，包括接收电路、开关电源芯片电路、开关管保护电路、高压端过流保护电路、充电电压控制过程电路、适配器控制单元电路、电瓶的过载保护电路，其特征在于：所述接收电路由 L1谐振电感线圈接收到发射线盘发送过来的能量，电容C0和谐振电感线圈L1并联谐振，再和电容C0* 组成串联谐振将谐振电压再次提升；谐振后由二极管D1、D2、D3、D4组成高频全波整流桥，将高频变化的磁能量转化直流电，整流后获得几千伏的高压，为了降低此高压采用了电阻R0和电阻R0* 对此高压进行限制，在初期后端电路未建立工作时，后级电路对整流输出相当于开路，后端适配器的器件工作参数满足不了高压，所以采用2级电阻限制模式；所述电路中二极管 D17防止后端的开关电源在关断时的高压返回回冲形成叠加出更高的电压；所述D18为后级Q1开关管关断时，提供电压电流泄放回路。2.根据权利要求1所述的无线充电电源管理器，其特征在于：所述二极管D17输出的直流电压为650V—850V，经F1 3A熔断器T 5D11热敏启动电阻，经两个相互串联的550v120uf电解电容C1、C2；所述两个电解电容串联分压最高耐压可达1100V，经开关变压器T1加载到场效应三极管Q1 MSFET P沟道调整管漏极，Q1耐压为1200V 3A；另一路由R3 250k启动电阻加载到电源开关芯片UC3842E 7脚，UC3842内部设有欠压锁定电路，开启和关闭阈值为16V和10V。3.根据权利要求2所述的无线充电电源管理器，其特征在于：所述UC3842在开启之前消耗的电流1mA以内，启动后正常工作电流15mA,此脚一旦有了工作电压，该器件内部基准电压发生器产生5V基准电压，基准电压由芯片8脚输出，C5为基准电压滤波电容，R6、C6、芯片4脚组成的RC震荡电路起震，芯片的6脚输出的PWM 经 串联的R4*、R4 加载到Q1 MSFET 栅极，PWM形成的高低电压脉冲，在高脉冲期间场效应管导通，电流通过变压器原边，同时把能量储存在变压器中；根据同名端情况，此时变压器各路副边没有能量输出；当6脚输出高电平结束时，场效应管截止，根据楞次定律，变压器原边为维持电流不变，产生下正上负的感应电动势，此时副边各路二极管导通，向外提供电压、电流；D8导通经 C5*高频滤波C4电解电容滤波形成持续的工作电流提供给开关电源芯片工作条件；高频变压器在场效应管导通期间初级绕组存储的能量与场效应管关闭期间次级绕组释放的能量相等，输出电压UO与Ton 开通时间成正比，与匝数比N及Toff 关断时间成反比，由于电源电压的变化或负载变化引起输出电压过低时，反馈由PC1 光耦控制UC3842 1号引脚C8为消燥电容R7 为下拉电阻，经内部运算控制PWM占空比，增大PWM占空比使Q1大功率晶体管导通时间变长；反之当电源电压变化或负载变化而引起输出电压升高时，则脉冲宽度调制器会相应的减小PWM输出波形的占空比，从而使功率管Q1导通时间变短，而维持在电压范围。4.根据权利要求1所述的无线充电电源管理器，其特征在于：所述开关管保护电路由D5肖特基二极管、R1 47K电阻、C3 470pf 1000V电容组成R、C、D 尖锋吸收和R0*、D18 形成的双重卸放电路作用使Q1关断时间的保护和反压吸收不至于损坏管子,R10为Q1功率管栅极下拉电阻。5.根据权利要求1所述的无线充电...
【专利技术属性】
技术研发人员：王万辉，
申请(专利权)人：王万辉，
类型：发明
国别省市：
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