智能型非接触充电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及到一种智能型非接触充电系统。该智能型非接触充电系统，包括电能发送装置和电能接收装置，存储电容、电池、EMI抑制器、AC-DC模块、初级整流滤波器、DC-AC逆变器、APFC矫正器、LLC移相全桥电路、初级发射线圈、所述电源，EMI抑制器、初级整流滤波器，DC-AC逆变器，APFC矫正器，LLC移相全桥电路依序连接构成电能发射装置；次级接收线圈、次级整流滤波器、DC/DC电压调整电路模块、电池特性控制模块、电池依序连接构成电能接收装置，所述的电能发送装置与电能接收装置呈非接触状态，在电能发送装置与电能接收装置之间还设有非接触式初级次级通信线路模块，采用无线数据传输技术实现初，次级双向通讯，能够进行系统故障自诊断并提高系统智能型及稳定性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种充电系统，尤其是涉及到一种适用于电动车，利用电磁感应耦合技术的高效率高稳定性智能型非接触充电系统。
技术介绍
目前电动车经常使用的充电器在工作时都是通过导体(电源线)与负载相连接，存在一定的用电安全问题，特别在长期使用后，容易产生接触不良等现象或者故障。目前正在研发当中的非接触的充电方式有以下几种方式(1)电磁感应方式；(2)磁共振方式；(3)微波方式。如中国技术专利CN2019825628U公开了一种利用电磁感应方式的“非接触式电动汽车充电站供电装置”，该技术采用包括一埋入地下露出截面的C型铁芯及与C型铁芯组成封闭回路的次级铁芯构成的铁芯、绕制在C型铁芯上的供电装置的初级绕组，和装于电动汽车底盘的可以升降和自由移动的次级铁芯及绕于次级铁芯上的次级绕组，当电动车驶入充电区域内，车载的充电装置次级铁芯截面对准地面的供电装置的C级铁芯使两块铁芯闭合，形成闭合磁路，即可通电对电动汽车电池以非接触式供电方式进行供电。此技术虽然达到了非接触式充电的效果，但是在操作过程中，存在对汽车的定位要求准确、电磁泄露大造价高等缺点，且功能单一、稳定性差、效率较低，从而不适于实际生活的使用。又如中国技术专利CN2504773Y公开了一种利用磁共振原理进行非接触充电的“无接触式充电装置”，此技术“无接触式充电装置”包括一充电器和电池包，在充电器内部分别设有超声波振荡器与发射谐振器，充电器外表面设有承置电池包的承载区域，电池包内载有接收谐振器。充电器以电源线提供充电形态，发射谐振器将超声波振荡器的超声波磁波辐射于充电器外围，将可充电的电池包置在充电器外围区域上，其电池包内的接收谐振器因而起到了共振作用，感应到充电器外围的强力磁波，即刻转换成电压与电流，经过一组整流电路，整流后充入电池包。虽然这种无接触式充电装置实现了不需要通过电线连接即实现对电池包充电的目的，但是由于这种充电器是将电能转化为超声波磁波，再将超声波磁波转化为电能，转换效率低，电能损耗大，同时电路结构复杂，维修不易，更重要的是传统的无线充电装置初次级间用红外线发送与接收，或高频无线电无线传送等实现。在稳定性及可靠性，电磁污染等方面有很大弊端。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种智能型非接触充电系统，该智能型非接触充电系统提供了一种非接触式的、安全的、可靠高效的非接触充电方式。为了实现上述目的，本技术通过以下技术方案来实现一种智能型非接触充电系统，包括电能发送装置和电能接收装置，所述的电能发送装置与电能接收装置呈非接触状态，其特征在于电能发送装置与电能接收装置通过初次级讯号线圈进行双工通讯；所述的电能发送装置包括供电控制模块、初级通信模块；所述的供电控制模块由AC电源、待机线路模块、EMI抑制模块、初级整流滤波、APFC转换、LLC移相全桥转换、初级能量线圈依序连接；所述的初级通信模块包括初级讯号线圈、初级讯号控制模块、初级A/D转换、电压差值讯号检波及放大、初次级位置检测、初级D/A转换、电子开关、APFC控制模块、能量控制模块；所述电能接收装置包括充电控制模块、次级通信模块；所述充电控制模块由次级能量线圈、次级整流滤波、电池充电调整模块、电池依序连接构成；所述次级通信模块由次级讯号线圈、次级讯号控制模块、次级A/D转换、次级电压取样放大、电池电压转转换、次级D/A模块；所述电能发送装置中AC电源经EMI抑制模块、整流滤波模块、通过APFC转换模块形成DC电源；所述电能接收装置通过电池电压转换模块供次级讯号控制模块工作，次级讯号控制模块通过次级讯号线圈向外发射一定频率和能量的讯号；当所述初级讯号线圈感应到次级讯号线圈讯号,所述讯号经初级A/D转换到初级讯号控制模块处理后，再经初级D/A转换使电子开关闭合，待机电源给能量控制模块供电使其工作，所述能量控制模块输出LLC全桥驱动讯号，LLC全桥工作，所述初级线圈发送能量，所述次级线圈耦合到能量，能量经所述次级整流滤波模块、电压取样差值放大模块、次级A/D转换模块转变为次级讯号发送到所述次级讯号控制模块，所述次级讯号控制模块将所述次级信号通过次级D/A转换送到次级讯号线圈，电压讯号被所述初级讯号线圈感应接收到差值，经电压差值讯号检波及放大，通过初级A/D转换模块送到初级讯号控制模块，初级讯号控制模块再依差值讯号的大小，相位做相应的调变，调变后的讯号经初级D/A转换，改变能量控制模块输出参数，使LLC移相全桥输出能量作相应改变，改变输出能量大小，最终达到稳定次级电压稳定的动态平衡。作为对本技术更进一步的改进所述电池充电调整模块与所述电池之间还电连接有电池充电特性控制模块，所述电池充电特性控制模块与次级讯号控制模块通讯连接。作为对本技术更进一步的改进所述待机线路模块电连接智能风扇控制模块。作为对本技术更进一步的改进所述初级讯号控制模块连接有初级故障检测及状态显示装置，次级讯号控制模块连接有次级故障检测及状态显示装置。作为对本技术更进一步的改进所述初级讯号控制模块与次级讯号控制模块均通讯连接指挥中心监控模块。本技术的有益效果是采用初次级讯号线圈进行双工通讯的非接触的充电方式相比较现有的非接触充电方式有效提高了充电效率，更加便捷、安全、可靠。其中，电能发送装置和电能接收装置之间还包括初级次级通信线路模块，采用无线数据通信传输技术实现供电系统初，次级双向通讯，并利用初，次级双向通信得到的信息，进行故障致诊断及功率调变，使供电系统易于维护及随负载大小调变供电侧能量发送，体现供电系统智能型及高效率的特点。其中，所述的电能发送装置还包括待机线路模块，采用辅助开关电源供电的方式，在供电系统未进行电能传输时仅仅辅助电源工作，减少能源损耗，体现供电系统高效性。其中，电能发送装置还包括移相全桥控制线路，降低功率损耗及元器件应力，抑制供电系统杂讯，符合EMI/EMS要求，体现供电系统高效率及安全性的特点。其中，电能发送装置还包括采用模块化进行时序控制，实现仅有电能接收装置的次级接收线圈靠近到一定距离时，电能发送装置的初级供电端才发送能量，其它金属制品或人靠近时不发送能量，免受危害，体现供电系统的智能型。其中，采用智能型风扇控制线路，即风扇的转速随负载的增大而加快，减少元器件的热应力及环境噪音，体现供电系统稳定性及安全性的特点。说明书附图图I为本技术所述的智能型非接触充电系统的原理图；图2为本技术所述的智能型非接触充电系统的APFC系统架构图；图3为本技术所述的智能型非接触充电系统的LLC移向全桥控制线路图；图4为本技术所述的智能型非接触充电系统的待机线路图；其中1-电能发送装置，2-电能接收装置，Il-AC电源，12-待机线路模块，13-EMI抑制模块，14-初级整流滤波模块，15-APFC转换模块，16-LLC移相全桥转换模块，17-初级能量线圈，18-初级讯号线圈，19-初级讯号控制模块(DSP芯片)，20-初级A/D转换器，21-电压差值讯号检波及放大器，22-初次级位置检测器，23-初级D/A转换器，24-电子开关，25-APFC控制模块，26-能量控制模块，27-智能风扇控制模块，28-初级故障检测模块，29-初级故障显示模块，30-初级指挥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型非接触充电系统，包括电能发送装置和电能接收装置，所述的电能发送装置与电能接收装置呈非接触状态，其特征在于：电能发送装置与电能接收装置通过初次级讯号线圈进行双工通讯；所述的电能发送装置包括：供电控制模块、初级通信模块；所述的供电控制模块由AC电源、待机线路模块、EMI抑制模块、初级整流滤波、APFC转换、LLC移相全桥转换、初级能量线圈依序连接；所述的初级通信模块包括初级讯号线圈、初级讯号控制模块、初级A/D转换、电压差值讯号检波及放大、初次级位置检测、初级D/A转换、电子开关、APFC控制模块、能量控制模块；所述电能接收装置包括：充电控制模块、次级通信模块；所述充电控制模块由次级能量线圈、次级整流滤波、电池充电调整模块、电池依序连接构成；所述次级通信模块由次级讯号线圈、次级讯号控制模块、次级A/D转换、次级电压取样放大、电池电压转转换、次级D/A模块；所述电能发送装置中AC电源经EMI抑制模块、整流滤波模块、通过APFC转换模块形成DC电源；所述电能接收装置通过电池电压转换模块供次级讯号控制模块工作，次级讯号控制模块通过次级讯号线圈向外发射一定频率和能量的讯号；当所述初级讯号线圈感应到次级讯号线圈讯号，所述讯号经初级A/D转换到初级讯号控制模块处理后，再经初级D/A转换使电子开关闭合，待机电源给能量控制模块供电使其工作，所述能量控制模块输出LLC全桥驱动讯号，LLC全桥工作，所述初级线圈发送能量，所述次级线圈耦合到能量，能量经所述次级整流滤波模块、电压取样差值放大模块、次级A/D转换模块转变为次级讯号发送到所述次级讯号控制模块，所述次级讯号控制模块将所述次级信号通过次级D/A转换送到次级讯号线圈，电压讯号被所述初级讯号线圈感应接收到差值，经电压差值讯号检波及放大，通过初级A/D转换模块送到初级讯号控制模块，初级讯号控制模块再依差值讯号的大小，相位做相应的调变，调变后的讯号经初级D/A转换，改变能量控制模块输出参数，使LLC移相全桥输出能量作相应改变，进而改变初级线圈输出能量大小，即次级检测到电压比基准高，通过讯号传输，改变全桥输出能量使输出电压下降，最终达到稳定次级电压稳定的动态平衡。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周正军，
申请(专利权)人：广州市井源机电设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：