[实用新型]一种无线充电系统

权利要求书

1.一种无线充电系统，其特征在于，包括：

发射端、无线电能传输装置、接收端以及频率跟踪控制装置；

所述发射端包括用于供电的直流电源及与直流电源两端连接的高频谐振逆变器；

所述无线电能传输装置包括用于传递电能的LC谐振耦合电路；

所述接收端包括至少一个用于接收无线电能的终端；

所述频率跟踪控制装置包括依次串联的高频电流检测电路、相位电压补偿电路、锁相环锁相控制电路以及驱动电路；

所述发射端、所述无线电能传输装置以及所述接收端依次连接；所述频率跟踪控制装置分别连接发射端与所述无线电能传输装置；

高频电流检测电路检测到发射回路的电感量产生变化时，频率跟踪装置根据电流和电压的相位差进行补偿，自动调整发射端的输出电压，以使传输效率达到预期值。

2.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述LC谐振耦合电路包括第一谐振电感电路和第二谐振电感电路，所述第一谐振电感电路包括第一电阻、第一电容以及第一电感线圈，所述第二谐振电感电路包括第二电阻、第二电容以及第二电感线圈，所述第一电感线圈与所述第二电感线圈形成电感谐振耦合，所述直流电源、所述高频谐振逆变器与所述第一谐振电感电路依次连接形成发射回路，所述第二谐振电感电路与所述接收端依次连接形成接收回路。

3.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述高频电流检测电路包括电流互感器、被测电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及差动运放器；所述第五电阻的一端共地，另一端与第四电阻相交连接于所述差动运放器输入端的正极；所述第三电阻与所述第六电阻相交连接于所述差动运放器输入端的负极；所述第三电阻与所述第四电阻并联，与被测电阻串联。

4.根据权利要求3所述的无线充电系统，其特征在于，所述相位电压补偿电路包括第一二极管、第七电阻、第八电阻、可调电阻以及比较器；所述第一二极管一端连接所述差动运放器的输出端，另一端连接第七电阻；所述第七电阻与所述第一二极管和第八电阻串联，与所述可调电阻并联，且交于所述比较器的正极；所述比较器的负极连接所述第八电阻。

5.根据权利要求4所述的无线充电系统，其特征在于，所述锁相环锁相控制电路包括带压控振荡器的锁相环芯片、第十一电阻、第十二电阻以及第三电容；所述锁相环芯片的第14引脚连接所述比较器，第11引脚连接所述第十一电阻，第12引脚连接所述第十二电阻，第4引脚连接所述驱动电路，第6引脚和第7引脚分别连接于所述第三电容的两端；所述锁相环芯片的电源端连接供电电源；所述第十一电阻与第十二电阻并联，且共接地。

6.根据权利要求5所述的无线充电系统，其特征在于，所述锁相环锁相控制电路还包括自启动电路，所述自启动电路包括第十三电阻、第十四电阻、第五电容以及第二二极管，所述第十三电阻一端与所述第十四电阻串联接于地，另一端连接供电电源，所述第五电容的两端并接于所述第十三电阻，所述第二二极管连接所述锁相环芯片的第9引脚。

7.根据权利要求5所述的无线充电系统，其特征在于，所述锁相环芯片的型号为74HC404，包括第一鉴相器、第二鉴相器、第三鉴相器、无源滤波器以及压控振荡器。

8.根据权利要求5所述的无线充电系统，其特征在于，所述第十一电阻和第十二电阻的阻值均为10k；第三电容的电容值为1nF。

9.根据权利要求6所述的无线充电系统，其特征在于，所述第十三电阻为100k；第十四电阻的阻值为660k；第五电容的电容值为100nF。

10.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述高频谐振逆变器为高频E类双管电感电容谐振逆变器；所述驱动电路包括PWM驱动器；所述预期值为电能传输效率不低于96％。