[实用新型]一种具有故障保护功能的无线电能传输电路

权利要求书

1.一种具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，包括原边电路和副边电路，所述原边电路用于耦接电源取电，并基于发射线圈Lp发出电磁激励信号；所述副边电路包括：

用于接收所述电磁激励信号并转换为电流/电压信号的副边谐振补偿单元；

耦接所述副边谐振补偿单元的不控整流桥单元；

以及耦接于所述不控整流桥单元和负载之间的故障保护单元；

其中，所述故障保护单元包括斩波电路、稳压电路和采样控制电路；

所述斩波电路包括MOSFET管S3、电阻Rs和二极管D5，MOSFET管S3的漏极耦接所述不控整流桥单元的正极输出端和二极管D5的阳极，二极管D5的阴极耦接负载的正极输入端，MOSFET管S3的源极耦接电阻Rs的一端，电阻Rs的另一端耦接所述不控整流桥单元的负极输出端和负载的负极输入端；

所述稳压电路包括与负载并联耦接的稳压电容Co；

所述采样控制电路分别耦接稳压电容Co和MOSFET管S3的基极，用于采集稳压电容Co两端的电压，与输出电压期望值作比较，并于稳压电容Co两端的电压超出输出电压期望值时，开通所述MOSFET管S3。

2.如权利要求1所述的具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，所述采样控制电路包括电阻R3-R5、电容C5、比较器U1、异步清零触发器U2、施密特比较器U3和4输入与非门U4；其中，电阻R3的一端耦接所述稳压电容Co的正极端，另一端耦接比较器U1的同相输入端，并经电阻R4接地；比较器U1的反相输入端耦接参考电压Vref，比较器U1的输出端耦接异步清零触发器U2的CP脚，异步清零触发器U2的Q脚耦接施密特比较器U3的输入端，密特比较器U3的输出端耦接4输入与非门U4的第一输入端，4输入与非门U4的输出端耦接所述MOSFET管S3的栅极，并通过并联的电阻R5和电容C5接地；其中，所述参考电压Vref基于所述输出电压期望值设定。

3.如权利要求1所述的具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，所述副边谐振补偿单元包括接收线圈Ls、电容C3、C4和电感L2；其中，接收线圈Ls的同名端耦接电容C3的一端，电容C3的另一端耦接电感L2和电容C4的一端，电感L2的另一端耦接所述不控整流桥单元的正极输入端，电容C4的另一端耦接接收线圈Ls的异名端和所述不控整流桥单元的负极输入端。

4.如权利要求3所述的具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，所述副边谐振补偿单元还包括限流电阻R2，电阻R2的一端耦接接收线圈Ls的异名端和电容C4的一端，另一端耦接所述不控整流桥单元的负极输入端。

5.如权利要求1所述的具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，所述不控整流桥单元包括二极管D1-D4，其中，二极管D1的阳极与D2的阴极耦接作为不控整流桥单元的正极输入端，二极管D3的阳极与D4的阴极耦接作为不控整流桥单元的负极输入端，二极管D1的阴极与D3的阴极耦接作为不控整流桥单元的正极输出端，二极管D2的阳极与D4的阳极耦接作为不控整流桥单元的负极输出端。

6.如权利要求1-5任一项所述的具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，所述原边电路包括逆变单元和原边谐振补偿单元；所述原边谐振补偿单元包括谐振电感L1、谐振电容C1、C2和发射线圈Lp，其中，电感L1的一端耦接逆变单元的第一输出端，另一端耦接电容C1和C2的一端，电容C2的另一端耦接发射线圈Lp的同名端，电容C1的另一端耦接逆变单元的第二输出端和发射线圈Lp的异名端。

7.如权利要求6所述的具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，所述原边谐振补偿单元还包括限流电阻R1，电阻R1的一端耦接逆变单元的第二输出端，另一端耦接电容C1的一端和发射线圈Lp的异名端。

8.如权利要求6所述的具有故障保护功能的无线电能传输电路，其特征在于，所述逆变单元包括稳压电容C_i1、C_i2和MOSFET管S1、S2；其中，电容C_i1的一端耦接电源正极和MOSFET管S1的漏极，电容C_i1的另一端耦接电容C_i2的一端作为逆变单元的第一输出端，电容C_i2的另一端耦接电源负极和MOSFET管S2的源极，MOSFET管S1的源极耦接MOSFET管S2的漏极作为逆变单元的第二输出端。