移动式无线充电发射端制造技术

本发明专利技术公开了移动式无线充电发射端，包括工作电路、外壳、第一轨道、第二轨道、功率模块和功能线圈组；功率模块包括金属板和发射线圈；第一轨道可滑动地设置在两个第二轨道之间；功率模块可滑动地设置在第一轨道上；功能线圈组包括多个功能线圈；任意相邻的两个功能线圈重叠设置，重叠区域的宽度占功能线圈宽度的三分之二；功能线圈沿第一轨道和第二轨道的方向延伸；在需要移动时，至少给移动路径上的功能线圈输入相位差为120

【技术实现步骤摘要】
移动式无线充电发射端


[0001]本专利技术涉及无线充电领域，尤其涉及移动式无线充电发射端。

技术介绍

[0002]无线充电发射线圈和接收线圈的精确对齐确保了高效的功率传输，而当发射线圈与接收线圈存在着较大的偏移时，无线充电系统的传输功率和效率等都将有明显下降；特别是当偏移超过一定的范围时，会因发射线圈和接收线圈之间较低的电磁耦合而出现不能充电的情况。同时发射线圈和接收线圈之间，如果存在金属异物，不仅会影响无线充电工作，还可能造成安全隐患。
[0003]现有技术中，有可以移动的发射端，来解决对齐问题，但往往需要额外的驱动电机，增加了设备成本和系统的复杂性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种移动式无线充电发射端，无需额外的电机，可以完成发射端的移动，保证无线充电对齐。
[0005]移动式无线充电发射端，工作电路，还包括：外壳、第一轨道、第二轨道、功率模块和功能线圈组；其中功率模块包括金属板和发射线圈；所述第二轨道具有相对设置的两个，分别设置在所述外壳内，所述第一轨道可滑动地设置在两个所述第二轨道之间；所述功率模块可滑动地设置在所述第一轨道上，所述功能线圈组包括多个功能线圈；任意相邻的两个功能线圈重叠设置，重叠区域的宽度占功能线圈宽度的三分之二；所述功能线圈沿所述第一轨道的方向延伸，同时也沿所述第二轨道的方向延伸；在需要移动时，至少给移动路径上的功能线圈输入相位差为120
°
的三相交流电。
[0006]优选的，还包括激励电路和开关模块，所述开关模块包括多个独立开关，每个功能线圈分别通过一个对应的独立开关与所述激励电路联通，所述激励电路给所述功能线圈输入相位差为120
°
的三相交流电。
[0007]优选的，将全部功能线圈按照每3个一组，每组中的三个功能线圈输入的电流相位均相差120
°
；每组中，任一功能线圈的电流达到最大值时，其余两个功能线圈的电流均与之相反。
[0008]优选的，三相交流电的频率为f3，每经过1/（3
×
f3）的时间后，电流达到最大值的功能线圈，会变换一个。
[0009]优选的，还包括：采集电路；所述功能线圈组还用于检测接收线圈和异物；所述开关模块包括多个独立开关，每个功能线圈分别通过一个对应的独立开关与所述激励电路组成检测回路；所述开关模块控制每个所述检测回路的通断；所述采集电路采集每个所述检测回路的电参数，根据所述电参数判断是否具有接收线圈、接收线圈位置以及是否具有金属异物。
[0010]优选的，采集电路采集到电参数，至少可以得到功能线圈的阻抗值；将所述阻抗值
与基础阻抗值比较，以判断功能线圈组所在区域内是否具有接收线圈，以及是否具有金属异物；其中，所述基础阻抗值分为四个：第一基础阻抗，功能线圈下方具有发射线圈，且上方没有接收线圈时的综合阻抗值；第二基础阻抗，功能线圈下方没有发射线圈，且上方没有接收线圈时的综合阻抗值；第三基础阻抗，功能线圈下方具有发射线圈，且上方具有接收线圈时的综合阻抗值；第四基础阻抗，功能线圈下方没有发射线圈，且上方具有接收线圈时的综合阻抗值。
[0011]优选的，所述采集电路采集到功能线圈的阻抗值处于第一基础阻抗或第二基础阻抗值时，判断无接收线圈；所述采集电路采集到功能线圈的阻抗值处于第三基础阻抗或第四基础阻抗值时，判断有接收线圈，并根据功能线圈位置可以判断出接收线圈的相对位置；所述采集电路采集到功能线圈的阻抗值不处于基础阻抗值时，判断该功能线圈上方有金属异物。
[0012]优选的，所述独立开关依次接通一个检测回路，所述激励电路在接通的检测回路中，加载第一交流信号，采集电路至少采集该检测回路中功能线圈的等效阻抗值。
[0013]优选的，在判断为有接收线圈时，依次接通对应的功能线圈所在的检测回路，所述激励电路在接通的检测回路中，加载第二交流信号，使功能线圈产生交变磁场，所述接收线圈感应所述交变磁场产生感应电压，并反馈感应电压强度；所述第二交流信号的频率为满足使接收线圈产生感应电压的频率。
[0014]本专利技术的移动式无线充电发射端，通过功能线圈通电后的产生的电磁场，产生牵引力，实现发射端的移动，不需要额外的电机驱动，成本低，结构简单牢靠。同时，功能线圈还兼备接收线圈位置检测功能和异物检测功能，一个部件多用途。
附图说明
[0015]图1为本专利技术移动式无线充电发射端的示意图；图2为本专利技术移动式无线充电发射端中功率模块的爆炸图；图3为本专利技术移动式无线充电发射端中功能线圈的电路联接图；图4为本专利技术移动式无线充电发射端中功能线圈结构示意图；图5为本专利技术移动式无线充电发射端中功能线圈排布方式示意图；图6为本专利技术移动式无线充电发射端中A线圈、B线圈和C线圈电流变化图；图7为本专利技术移动式无线充电发射端中金属板上的行波磁场示意图；图8为本专利技术移动式无线充电发射端中金属板上的电流方向示意图；图9为本专利技术移动式无线充电发射端中功能线圈的一种排布方式；图10为本专利技术移动式无线充电发射端中功能线圈的另一种排布方式。
具体实施方式
[0016]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。
[0017]本专利技术提供一种移动式无线充电发射端（下面简称发射端），该发射端能够检测接收线圈的位置，并在接收线圈和发射线圈没有对齐时，通过移动发射端，使二者对齐。
[0018]如图1和图2所示，该发射端包括工作电路，以及第一轨道1、第二轨道2、外壳0、功率模块3和功能线圈组6。功率模块3包括了金属板4、发射线圈5和屏蔽板等等。工作电路包括整流电路、逆变电路等等。
[0019]上述的功率模块3主要是完成无线充电功能的主要零部件，第一轨道1、第二轨道2和功能线圈组6是使发射线圈5能够实现移动的主要部分，并且金属板4也参与实现移动功能。
[0020]除此以外，发射端还有采集电路9等，能够实现对接收线圈和金属异物的检测。在检测到接收线圈时，判断接收线圈的位置，从而使发射端能够更高效的移动以便对齐。检测到金属异物则可以及时停止无线充电。
[0021]外壳0的材质一般为工程塑料，外壳0主要起到封装作用，以及提高机械强度的作用。各零部件在外壳0内可以是分层设置的，如图1所示，顶层是功能线圈组6，下一层是功率模块3，发射线圈5就在这一层，可见，发射线圈5是在功能线圈组6下方的。第一轨道1和第二轨道2可以算作底层，一般第二轨道2形成在外壳0的内壁上，第一轨道1可以在功率模块3的底部或者从功率模块3中间穿过，一方面实现对功率模块3的支撑，另一方面为其提供移动的路径。如图1中，功率模块3具有壳体，第一轨道1从壳体穿过。同时功能线圈组6覆盖的面积大于发射线圈5的面积。图1中功能线圈组6也有壳体，图中是功能线圈组6的壳体面积小于功率模块3壳体面积，并不表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动式无线充电发射端，包括工作电路，其特征在于，还包括：外壳（0）、第一轨道（1）、第二轨道（2）、功率模块（3）和功能线圈组（6）；其中功率模块（3）包括金属板（4）和发射线圈（5）；所述第二轨道（2）具有相对设置的两个，分别设置在所述外壳（0）内，所述第一轨道（1）可滑动地设置在两个所述第二轨道（2）之间；所述功率模块（3）可滑动地设置在所述第一轨道（1）上；所述功能线圈组（6）包括多个功能线圈；任意相邻的两个功能线圈重叠设置，重叠区域的宽度占功能线圈宽度的三分之二；所述功能线圈沿所述第一轨道（1）的方向延伸，同时也沿所述第二轨道（2）的方向延伸；在需要移动时，至少给移动路径上的功能线圈输入相位差为120
°
的三相交流电。2.根据权利要求1所述的移动式无线充电发射端，其特征在于，还包括激励电路（7）和开关模块（8），所述开关模块（8）包括多个独立开关，每个功能线圈分别通过一个对应的独立开关与所述激励电路（7）联通，所述激励电路（7）给所述功能线圈输入相位差为120
°
的三相交流电。3.根据权利要求1所述的移动式无线充电发射端，其特征在于，将全部功能线圈按照每3个一组，每组中的三个功能线圈输入的电流相位均相差120
°
；每组中，任一功能线圈的电流达到最大值时，其余两个功能线圈的电流均与之相反。4.根据权利要求3所述的移动式无线充电发射端，其特征在于，三相交流电的频率为f3，每经过1/（3
×
f3）的时间后，电流达到最大值的功能线圈，会变换一个。5.根据权利要求2所述的移动式无线充电发射端，其特征在于，还包括：采集电路（9）；所述功能线圈组（6）还用于检测接收线圈和异物；所述开关模块（8）包括多个独立开关，每个功能线圈分别通过一个对应的独立开关与所述激励电路（7）组成检测回路；所述开关模块...

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