串并联补偿的无线电能传输线圈结构制造技术

本发明专利技术属于无线充电技术领域，具体涉及一种无线电能传输线圈结构。一种串并联补偿的无线电能传输线圈结构，包括：一原边电路；一副边电路；还包括一补偿结构，补偿结构位于原边电路或副边电路中的至少一处，补偿结构包括：一第一线圈，与第一补偿电容串联后与辅助补偿电容并联形成第一谐振电路；一第二线圈，与第二补偿电容串联形成第二谐振电路；第一谐振电路与第二谐振电路串联后连接到外部电路。本发明专利技术在原边电路或副边电路中的至少一处设置补偿结构后，原边和副边两侧的在互感范围内可始终保持稳定，进而在线圈偏移下保证了电流输出的稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
串并联补偿的无线电能传输线圈结构


[0001]本专利技术属于无线充电
，具体涉及一种无线电能传输线圈结构。

技术介绍

[0002]无线充电技术源于无线电能传输技术可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。小功率无线充电常采用电磁感应式，大功率无线充电常采用谐振式，大部分电动汽车充电采用谐振式方式，通常由供电设备将能量传送至用电装置。由于供电设备与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此供电设备及用电装置都可以做到无导电接点外露。
[0003]无线充电技术包括多种方式，其中电磁感应式包括原边线圈和副边线圈，原边线圈具有一定频率的交流电，通过电磁感应在副边线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。目前最为常见的充电解决方案就采用了电磁感应式。现有的无线充电电路，为了扩大无线充电范围，会在原边电路部分设置两个原边线圈，或者在副边电路部分设置两个副边线圈，当原边线圈或副边线圈存在偏移时，由于线圈互感的问题，会存在输入阻抗不稳定从而引起副边电路输出不稳定的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对电磁感应式的无线充电电路中，当线圈存在偏移时，电路输出不稳定的技术问题，目的在于提供一种串并联补偿的无线电能传输线圈结构。
[0005]一种串并联补偿的无线电能传输线圈结构，包括：一原边电路；一副边电路；
[0006]还包括一补偿结构，所述补偿结构位于所述原边电路或所述副边电路中的至少一处，所述补偿结构包括：
[0007]一第一线圈，与第一补偿电容串联后与辅助补偿电容并联形成第一谐振电路；
[0008]一第二线圈，与第二补偿电容串联形成第二谐振电路；
[0009]所述第一谐振电路与所述第二谐振电路串联后连接到外部电路。
[0010]当所述原边电路设有所述补偿结构时，所述第一线圈、所述第二线圈分别与所述副边电路中的副边线圈存在磁场耦合；
[0011]当所述副边电路设有所述补偿结构时，所述第一线圈、所述第二线圈分别与所述原边电路中的原边线圈存在磁场耦合；
[0012]当所述原边电路和所述副边电路均设有所述补偿结构时，所述原边电路中的所述第一线圈、所述第二线圈分别与所述副边电路中的第一线圈和所述第二线圈均存在磁场耦合。
[0013]所述第一线圈与所述第二线圈之间存在磁场耦合。
[0014]所述第一线圈与所述第二线圈处于同一层结构，所述第一线圈位于所述第二线圈的内侧或外侧。
[0015]所述第一线圈与所述第二线圈处于两层结构，所述第一线圈位于所述第二线圈的
上方或下方。
[0016]所述第一线圈与所述第二线圈之间存在解耦。
[0017]所述第一线圈与所述第二线圈通过部分线圈交叠实现解耦。
[0018]所述第一线圈与所述第一补偿电容、所述辅助补偿电容在工作频率谐振，即：
[0019][0020]其中，ω为工作角频率，ω＝2πf，f为工作频率，L1为所述第一线圈的自感，C1为所述第一补偿电容的电容值，C
f
为所述辅助补偿电容的电容值。
[0021]当：
[0022][0023]时，所述补偿结构中的所述第一补偿电容为容抗为零的无穷大电容，所述第一线圈直接与所述辅助补偿电容并联形成所述第一谐振电路。
[0024]所述第二线圈与所述第二补偿电容、所述辅助补偿电容在工作频率谐振，即：
[0025][0026]其中，ω为工作角频率，ω＝2πf，f为工作频率，L2为所述第二线圈的自感，C2为所述第二补偿电容的电容值，C
f
为所述辅助补偿电容的电容值。
[0027]当：
[0028][0029]时，所述补偿结构中的所述第二补偿电容为容抗为零的无穷大电容，所述第二线圈直接形成所述第二谐振电路。
[0030]当：
[0031][0032]且，
[0033][0034]时，所述补偿结构中的所述辅助补偿电容为容抗为零的无穷大电容，所述第一线圈直接与所述第一补偿电容串联并被短接后形成所述第一谐振电路。
[0035]当：
[0036][0037]且，
[0038][0039]时，所述补偿结构中的所述第一补偿电容为容抗为零的无穷大电容，所述第一线圈直接与所述辅助补偿电容并联形成所述第一谐振电路，所述补偿结构中的所述第二补偿电容为容抗为零的无穷大电容，所述第二线圈直接形成所述第二谐振电路。
[0040]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术采用串并联补偿的无线电能传输线圈结构，在原边电路或副边电路中的至少一处设置补偿结构后，原边和副边两侧的在互感范围内可始终保持稳定，进而在线圈偏移下保证了电流输出的稳定性。
附图说明
[0041]图1为本专利技术补偿结构的一种电路结构示意图；
[0042]图2至图5为本专利技术补偿结构的另四种电路结构示意图；
[0043]图6为本专利技术原边电路设置补偿结构的一种电路结构示意图；
[0044]图7为图6的补偿结构对应的一种线圈结构；
[0045]图8为本专利技术原边电路设置补偿结构的另一种电路结构示意图；
[0046]图9为图8的补偿结构对应的一种线圈结构；
[0047]图10为图8的补偿结构对应的另一种线圈结构；
[0048]图11为本专利技术原边电路和副边电路均设置补偿结构的一种电路结构示意图；
[0049]图12为图11的补偿结构对应的一种线圈结构；
[0050]图13为本专利技术原边电路和副边电路均设置补偿结构的另一种电路结构示意图；
[0051]图14为图13的补偿结构对应的一种线圈结构；
[0052]图15为图13的补偿结构对应的另一种线圈结构。
具体实施方式
[0053]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本专利技术。
[0054]参照图1至图15，一种串并联补偿的无线电能传输线圈结构，包括原边电路和副边电路，原边电路与电源输入端连接，电源输入端为原边电路供电，电源输入端输入的电源优选为高频电源。副边电路与用电装置连接。
[0055]还包括补偿结构100，补偿结构100位于原边电路或副边电路中的至少一处，如图1中所示，当左侧认为是原边电路时，原边电路中设置补偿结构100，电源输入端作为外部电路，补偿结构100接入到电源输入端，此时副边电路可以通过其他补偿电路与用电装置连接。当左侧认为是副边电路时，副边电路中设置补偿结构100，用电装置作为外部电路，补偿结构100接入到用电装置，此时原边电路可以通过其他补偿电路与电源输入端连接。也可以如图11或图13所示，在原边电路和副边电路中均设置一个本专利技术的补偿结构100，此时原边电路上的补偿结构接入到电源输入端，副边电路上的补偿结构接入到用电装置。
[0056]补偿结构100包括第一线圈W1和第二线圈W2。第一线圈W1的自感为L1，第二线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串并联补偿的无线电能传输线圈结构，包括：一原边电路；一副边电路；其特征在于，还包括一补偿结构，所述补偿结构位于所述原边电路或所述副边电路中的至少一处，所述补偿结构包括：一第一线圈，与第一补偿电容串联后与辅助补偿电容并联形成第一谐振电路；一第二线圈，与第二补偿电容串联形成第二谐振电路；所述第一谐振电路与所述第二谐振电路串联后连接到外部电路。2.如权利要求1所述的串并联补偿的无线电能传输线圈结构，其特征在于，当所述原边电路设有所述补偿结构时，所述第一线圈、所述第二线圈分别与所述副边电路中的副边线圈存在磁场耦合；当所述副边电路设有所述补偿结构时，所述第一线圈、所述第二线圈分别与所述原边电路中的原边线圈存在磁场耦合；当所述原边电路和所述副边电路均设有所述补偿结构时，所述原边电路中的所述第一线圈、所述第二线圈分别与所述副边电路中的第一线圈和所述第二线圈均存在磁场耦合。3.如权利要求1所述的串并联补偿的无线电能传输线圈结构，其特征在于，所述第一线圈与所述第二线圈之间存在磁场耦合。4.如权利要求1所述的串并联补偿的无线电能传输线圈结构，其特征在于，所述第一线圈与所述第二线圈之间存在解耦。5.如权利要求1至4中任意一项所述的串并联补偿的无线电能传输线圈结构，其特征在于，所述第一线圈与所述第一补偿电容、所述辅助补偿电容在工作频率谐振，即：其中，ω为工作角频率，ω＝2πf，f为工作频率，L1为...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟文兴，
申请(专利权)人：宁波道充科技有限公司，
类型：发明
国别省市：