[发明专利]新型无线充电系统

说明书

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，具体涉及新型无线充电系统。

背景技术

目前的无线充电系统中发射端多采用发射线圈和谐振电容串联，接收端接收线圈和谐振电容串联，且收发线圈都是平面结构。系统通过调节输入电压幅值或者脉冲宽度来调节输出功率且整个系统没有反馈回路处于开环状态。这种系统结构及工作在开环状态导致输出效率较低，突然卸载时，输出电压易发生过冲烧毁器件，同时增加了发射端谐振电容的耐压性，且由于存在磁芯导致系统体积加大，可靠性降低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供新型无线充电系统，输出效率高、成本低、可靠性高。

一种新型无线充电系统，包括发射端和接收端，

所述发射端包括EMC滤波模块、功率变换模块、功率变换控制模块、发射线圈以及发射谐振电容；所述EMC滤波模块的输入端接市电，输出端接功率变换模块输入端；所述功率变换模块输出端与所述发射谐振电容并联，所述发射线圈与发射谐振电容并联；所述发射端用于通过功率变换模块将市电转换为特定频率的方波后，通过所述发射线圈转换成电磁波信号发出；所述功率变换控制模块用于接收来自接收端的调节信号，并根据调节信号调节功率变换模块的四路驱动脉冲的移相角，从而调节功率变换模块输出端的电压和电流；

所述接收端包括接收线圈、接收谐振电容、整流模块及整流控制模块；所述接收线圈通过串联所述接收谐振电容接整流模块的输入端，整流模块的输出端接负载；所述接收端用于通过接收线圈接收电磁波信号后，通过整流模块整流输出；所述整流控制模块用于采样整流模块的输出信号，并根据输出信号生成调节信号，发送给发射端。

进一步地，所述发射线圈为沿着圆柱形母线绕制形成的圆柱形螺旋结构；所述接收线圈为在一平面上绕制形成平面螺旋结构。

进一步地，所述接收线圈整体为椭圆形。

进一步地，所述EMC滤波模块包括防雷电路、第一滤波电路、第二滤波电路及整流桥D5；

所述发射端通过两相三线插头接入市电，两相插头的输出端通过端子J1、端子J2、端子J3接防雷电路；所述防雷电路包括压敏电阻MOV1、压敏电阻MOV2、压敏电阻MOV3、保险丝F1和气体放电管G1；其中压敏电阻MOV1和压敏电阻MOV2串联后与压敏电阻MOV3并联，压敏电阻MOV1和压敏电阻MOV2的公共连接点通过串联保险丝F1接端子J2，压敏电阻MOV2的另一端接端子J1，压敏电阻MOV1的另一端通过气体放电管G1接端子J3，气体放电管G1和端子J3之间的连接点接地；

所述第一滤波电路包括安规电容CX1、安规电容CY1、安规电容CY2和共模电感L1；其中，安规电容CY1和安规电容CY2串联后与安规电容CX1并联；安规电容CX1与压敏电阻MOV2并联，安规电容CX1与共模电感L1一端并联；安规电容CY1和安规电容CY2的公共连接点接地；

所述第二滤波电路包括安规电容CX2、安规电容CY3、安规电容CY4和共模电感L2；其中，安规电容CY3和安规电容CY4串联后与安规电容CX2并联，安规电容CX2与共模电感L1另一端并联；安规电容CY3、安规电容CY4的公共连接点接地；安规电容CX2与共模电感L2一端并联；共模电感L2另一端分别接整流桥D5的一输入端，以及通过依次串联保险丝F2和瞬态二极管TH1接整流桥D5的另一输入端；

所述整流桥D5的输出端为所述EMC滤波模块的输出端。

进一步地，所述功率变换模块包括PFC升压电路和移相全桥电路；所述PFC升压电路的输入端接EMC滤波模块输出端；所述移相全桥电路的输入端接功率变换控制模块，移相全桥电路的输出端与所述发射谐振电容并联。

进一步地，所述PFC升压电路包括并联的第一升压支路和第二升压支路；

第一升压支路包括驱动芯片U1、场效应管Q3、电感L3、升压二极管D8和电流互感器T1A；驱动芯片U1的输入端接所述功率变换控制模块，电感L3一端接所述EMC滤波模块的输出端，另一端接升压二极管D8正极和电流互感器T1A的同名端，电流互感器T1A的异名端接场效应管Q3的漏极；

第二升压支路包括驱动芯片U2、场效应管Q4、电感L4、升压二极管D10和电流互感器T2A；驱动芯片U2的输入端接所述功率变换控制模块，电感L4一端接所述EMC滤波模块的输出端，另一端接升压二极管D10正极和电流互感器T2A的同名端，电流互感器T2A的异名端接场效应管Q4的漏极。