[实用新型]能量发射器、接收器和包含二者的磁共振无线充电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及充电技术，特别涉及用于电动汽车的能量发射器、接收器和包含二者磁共振无线充电装置。

背景技术

节能和环保是汽车工业发展的目标，电动汽车和混合动力汽车的发展在此背景下被广泛看好。基于磁共振的无线能量传输技术利用电磁谐振线圈的磁共振强耦合实现能量的长距离高效传输。图1为基于磁共振的无线能量传输方式的示意图。如图1所示，高频交流励磁信号被输入驱动线圈110，发射线圈120借助电磁感应作用从驱动线圈110中获得能量，并且与接收线圈130共振于预先确定的频率f处，拾取线圈140将从接收线圈130感应获得能量输出至负载电路（未画出）。在上述传输方式中，发射线圈与接收线圈之间的磁共振强耦合是实现高效、长距离能量传输的关键。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供能量发射器，其在应用于电动汽车充电时具有控制效率高和灵活等优点。

本实用新型的上述目的可通过下列技术方案实现：

一种能量发射器，包括：

驱动线圈；

用于产生高频交流功率的驱动电路，其包括场效应管、第一电容器和第一电感器，所述电容器并联连接在所述场效应管的源极和漏极之间，所述场效应管的源极连接至外部交流电源的其中一个输出端，漏极经所述第一电感器连接至所述驱动线圈，并且栅极上施加脉宽调制信号；以及

与所述驱动线圈感应耦合的发射线圈。

优选地，上述能量发射器进一步包括串联连在所述第一电感器与驱动线圈共接端的第一电阻器和第二电容器，来自外部的调制信号经所述第一电阻器和第二电容器输入所述共接端。

本实用新型的还有一个目的是提供与上述能量发射器协同工作的能量接收器。

本实用新型的上述目的可通过下列技术方案实现：

一种能量接收器，包括：

具有与所述发射线圈相同的共振频率的接收线圈；

与所述接收线圈感应耦合的拾取线圈；以及

整流滤波电路，包括与所述拾取线圈相连的整流桥堆和与所述整流桥堆相连的π形滤波电路，

其中，所述发射线圈与所述接收线圈具有相同的几何形状和尺寸。

本实用新型的还有一个目的是提供一种用于电动汽车的磁共振无线充电装置，其具有控制效率高和灵活等优点。

本实用新型的上述目的可通过下列技术方案实现：

一种用于电动汽车的磁共振无线充电装置，包括：

能量发射器，包括：

驱动线圈；

用于产生高频交流功率的驱动电路，其包括场效应管、第一电容器和第一电感器，所述电容器并联连接在所述场效应管的源极和漏极之间，所述场效应管的源极连接至外部交流电源的其中一个输出端，漏极经所述第一电感器连接至所述驱动线圈，并且栅极上施加脉宽调制信号；以及

与所述驱动线圈感应耦合的发射线圈；

能量接收器，包括：

具有与所述发射线圈相同的共振频率的接收线圈；

与所述接收线圈感应耦合的拾取线圈；以及

整流滤波电路，包括与所述拾取线圈相连的整流桥堆和与所述整流桥堆相连的π形滤波电路，

其中，所述发射线圈与所述接收线圈具有相同的几何形状和尺寸。

优选地，在上述磁共振无线充电装置中，所述能量发射器进一步包括串联连在所述第一电感器与驱动线圈共接端的第一电阻器和第二电容器，来自外部的调制信号经所述第一电阻器和第二电容器输入所述共接端，并且所述能量接收器进一步包括串联连接在所述拾取线圈两端的第二电阻器和第三电容器，所述第二电阻器和第三电容器的共接端被连接至外部的信号解调设备。

附图说明

本实用新型的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示，附图包括：

图1为基于磁共振的无线能量传输方式的示意图。

图2为按照本实用新型一个实施例的用于电动汽车的磁共振无线充电装置的框图。

图3为图2所示的磁共振无线充电装置的电路原理图。

具体实施方式

下面通过参考附图描述具体实施方式来阐述本实用新型。但是需要理解的是，这些具体实施方式仅仅是示例性的，对于本实用新型的精神和保护范围并无限制作用。