无线充电装置及车辆充电系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种无线充电装置及车辆充电系统，该装置包括电源电路、无线发射电路、无线接收电路、控制单元；无线发射电路包括一个发射线圈；无线接收电路包括一个接收线圈、整流器、至少两个负载连接电路；每个负载连接电路包括一个第一场效应管；第一场效应管的栅极与控制单元连接；第一场效应管的漏极、源极分别与对应负载的正极、负极连接；控制单元用于控制各第一场效应管以调整各负载的充电电流。通过各第一场效应管可实现多路独立调控的输出，即在每增加一组负载时，只需增加第一场效应管，相对于现有技术增加线圈或DC

【技术实现步骤摘要】
无线充电装置及车辆充电系统


[0001]本申请属于无线充电
，尤其涉及一种无线充电装置及车辆充电系统。

技术介绍

[0002]随着无线供电系统在各行业中的应用愈发广泛，多设备供电或单设备多等级供电的需求也显著增加。例如高压杆塔上的传感器、摄像头需要分别供电，电动汽车与自动牵引车有两组分别为电机驱动的电池组与提供控制需求的电池组需要分别充电，服务器芯片供电需要提供多个等级母线，无线供电有轨电车的多发射线圈
‑
多拾取线圈等。
[0003]现有技术一般通过多组接收线圈或者多组并联的DC
‑
DC变流器实现不同等级的电压输出，但多接收线圈或多组DC
‑
DC变流器容易导致无线供电系统的接收部分体积大，影响无线充电系统的应用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种无线充电装置及车辆充电系统，旨在解决现有技术无线供电系统的接收部分体积大的问题。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种无线充电装置，包括：电源电路、无线发射电路、无线接收电路、控制单元；
[0006]所述无线发射电路包括一个发射线圈；所述无线接收电路包括一个接收线圈、整流器、至少两个负载连接电路；
[0007]所述电源电路与所述发射线圈连接；所述发射线圈与所述接收线圈之间互感耦合；所述接收线圈通过所述整流器分别与至少两个负载连接电路连接；每个负载连接电路与一个负载连接；
[0008]每个负载连接电路包括一个第一场效应管；所述第一场效应管的栅极与所述控制单元连接；所述第一场效应管的漏极与对应负载的正极连接；所述第一场效应管的源极与对应负载的负极连接；
[0009]所述控制单元用于控制各个负载连接电路中的第一场效应管以调整各负载连接电路连接的负载的充电电流。
[0010]在一种可能的实现方式中，每个负载连接电路还包括一个串联连接在所述第一场效应管的漏极与负载的正极之间的第一二极管；所述第一二极管用于防止电流倒灌。
[0011]在一种可能的实现方式中，每个负载连接电路还包括一个与负载并联连接的稳压电容。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述控制单元包括检测电路和接收端控制器；
[0013]所述检测电路分别与各个负载连接，用于检测各负载的充电电压和充电电流；
[0014]所述检测电路还与所述接收端控制器连接，所述接收端控制器与各第一场效应管的栅极连接；
[0015]所述接收端控制器用于根据所述检测电路检测的充电电压和充电电流，通过第一
场效应管调整相应负载的充电电流。
[0016]在一种可能的实现方式中，各负载连接电路串联连接。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述控制单元还包括发射端控制器；所述电源电路包括直流电源和逆变器；所述直流电源与所述逆变器连接，所述逆变器与所述发射线圈连接；
[0018]所述发射端控制器与所述逆变器连接，用于驱动所述逆变器工作。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述逆变器包括构成电桥结构的四个第二场效应管。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述整流器包括构成电桥结构的四个第二二极管。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述无线发射电路还包括发射补偿电容；所述发射补偿电容与所述发射线圈串联连接；所述无线接收电路还包括接收补偿电容；所述接收补偿电容与所述接收线圈串联连接。
[0022]本专利技术实施例的第二方面提供了一种车辆充电系统，包括车辆驱动电池组、车辆控制电池组以及如上第一方面所述的无线充电装置；所述无线充电装置包括两个负载连接电路，其中一个负载连接电路与所述车辆驱动电池组连接，另一个负载连接电路与所述车辆控制电池组连接。
[0023]本专利技术实施例提供的无线充电装置及车辆充电系统，包括电源电路、无线发射电路、无线接收电路、控制单元；无线发射电路包括一个发射线圈；无线接收电路包括一个接收线圈、整流器、至少两个负载连接电路；电源电路与发射线圈连接；发射线圈与接收线圈之间互感耦合；接收线圈通过整流器分别与至少两个负载连接电路连接；每个负载连接电路与一个负载连接；每个负载连接电路包括一个第一场效应管；第一场效应管的栅极与控制单元连接；第一场效应管的漏极与对应负载的正极连接；第一场效应管的源极与对应负载的负极连接；控制单元用于控制各个负载连接电路中的第一场效应管以调整各负载连接电路连接的负载的充电电流。通过各第一场效应管可实现多路独立调控的输出，即在每增加一组负载时，只需增加第一场效应管，相对于现有技术增加线圈或DC
‑
DC变流器的方式，能够有效降低无线充电装置的体积和成本。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术实施例提供的无线充电装置的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例提供的除控制单元之外的无线充电装置的电路示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例提供的各第一场效应管的控制曲线图；
[0028]图4是本专利技术实施例提供的车辆充电系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电
路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0030]近年来，随着全球能源短缺、环境污染、气候变暖等问题的日益凸显，电能作为清洁可再生能源的终端能量，成为了目前各式设备的首选供能方式。随着科技的日益发展，各行业对自动化需求越来越高，设备的供电方式也正在发生转变。目前传统插拔接触式充电系统仍是主流供电方案，但该方式存在以下弊端：
①
充电点固定：例如间歇式供电有轨电车必须到充电站才可充电，占用额外空间与时间；
②
安全性低、维护成本高：由于频繁的插拔、接触动作，容易产生电火花，导致连接器损坏，大大增加了维护费用，还极易引发火灾；
③
供电困难：例如自主式水下交通工具、深埋传感器等，在特殊环境下难以实现有线连接供电；
④
难以实现自动化：插拔线操作复杂，尚未有自动化装备可代替人工完成这一工作。总之，传统插拔供电系统存在较大局限性。
[0031]通过交变电磁场以非接触方式传输能量的无线电能传输技术，突破了传统插拔供电系统的局限性，无需导线即可实现电能传输，彻底规避了传统供电方法对导体的依赖，避免了接触电源造成的磨损、电弧腐蚀等问题，大大提高了供电系统的灵活性和安全性。以其环保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线充电装置，其特征在于，包括：电源电路、无线发射电路、无线接收电路、控制单元；所述无线发射电路包括一个发射线圈；所述无线接收电路包括一个接收线圈、整流器、至少两个负载连接电路；所述电源电路与所述发射线圈连接；所述发射线圈与所述接收线圈之间互感耦合；所述接收线圈通过所述整流器分别与至少两个负载连接电路连接；每个负载连接电路与一个负载连接；每个负载连接电路包括一个第一场效应管；所述第一场效应管的栅极与所述控制单元连接；所述第一场效应管的漏极与对应负载的正极连接；所述第一场效应管的源极与对应负载的负极连接；所述控制单元用于控制各个负载连接电路中的第一场效应管以调整各负载连接电路连接的负载的充电电流。2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，每个负载连接电路还包括一个串联连接在所述第一场效应管的漏极与负载的正极之间的第一二极管；所述第一二极管用于防止电流倒灌。3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，每个负载连接电路还包括一个与负载并联连接的稳压电容。4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述控制单元包括检测电路和接收端控制器；所述检测电路分别与各个负载连接，用于检测各负载的充电电压和充电电流；所述检测电路还与所述接收端控制器连接，所述接收端控制器与各第一场效应管的栅极连接；所述接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘硕，卢娜，曹春伟，徐晖，任丛美，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：