[实用新型]自调谐无线充电装置

说明书

本实用新型提供一种自调谐无线充电装置，包括发射端和接收端，发射端包括信号源、发射谐振单元、发射控制单元和第一无线通信单元，信号源与发射谐振单元连接，发射谐振单元和第一无线通信单元均与发射控制单元连接；接收端包括接收谐振单元、整流滤波单元、电信号检测单元、接收控制单元和第二无线通信单元，电信号检测单元和第二无线通信单元均与接收控制单元连接，接收谐振单元连接整流滤波单元，整流滤波单元用于连接充电负载。本实用新型可以在谐振状态下进行能量传输，还可以实现电路失谐时实现自调整谐振频率以重新回到谐振状态，使得系统能自适应传输距离、负载阻抗的变化而保持谐振状态，从而提高能量无线传输效率等。

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种自调谐无线充电装置。

背景技术

在无线充电的日常使用过程中，发射线圈和接收线圈的距离很少会保持不变，当两线圈的距离或寄生参数发生变化时，系统就容易偏离谐振状态而进入失谐状态，导致其能量传输效率急剧降低，当系统完全失谐时，其传输效率几乎为零。为了解决该技术实际应用时系统受干扰易失谐振的问题，提出一种可自动调整谐振频率的无线充电装置是非常有意义的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种自调谐无线充电装置，可以实现谐振频率的自动调整以始终保持谐振状态，从而提高充电装置的传输功率等。

本实用新型提供如下技术方案：

一种自调谐无线充电装置，包括：发射端和接收端，所述发射端包括信号源、发射谐振单元、发射控制单元和第一无线通信单元，所述信号源与所述发射谐振单元连接，所述发射谐振单元和所述第一无线通信单元均与所述发射控制单元连接；

所述接收端包括接收谐振单元、整流滤波单元、电信号检测单元、接收控制单元和第二无线通信单元，所述接收谐振单元连接所述整流滤波单元，所述电信号检测单元和所述第二无线通信单元均与所述接收控制单元连接，所述整流滤波单元用于连接充电负载；

所述发射端与所述接收端分别通过所述发射谐振单元与所述接收谐振单元进行能量传输；

所述电信号检测单元以预设时间间隔采样所述接收端的电信号；

所述接收控制单元根据所述采样的电信号计算相邻时刻的电信号变化量并判断所述电信号变化量是否超过预设阈值；若是，所述接收控制单元还通过所述第二无线通信单元将所述电信号变化量发送到所述发射端；

所述发射控制单元根据经所述第一无线通信单元接收的所述电信号变化量在预设频率范围内按照预设频率间隔对所述发射谐振单元进行扫频，并获取所述接收端重新采样得到的至少两个电信号变化量，直至相邻的两个所述重新采样的电信号变化量一个大于零且另一个小于零则停止扫频。

在上述的自调谐无线充电装置中，可选地，所述发射谐振单元包括功率放大器和第一LC谐振回路，所述发射控制单元经过所述功率放大器连接所述第一LC谐振回路。

在上述的自调谐无线充电装置中，可选地，所述接收谐振单元采用结构和参数均与所述第一LC谐振回路相同的第二LC谐振回路，各个LC谐振回路中的电感呈圆形螺线圈状。

在上述的自调谐无线充电装置中，可选地，所述发射端还包括驱动器，所述驱动器位于所述功率放大器和所述发射控制单元之间。

在上述的自调谐无线充电装置中，可选地，所述功率放大器为E类功率放大器。

在上述的自调谐无线充电装置中，可选地，所述发射谐振单元包括罗耶振荡电路或RLC谐振回路。

在上述的自调谐无线充电装置中，可选地，当所述发射谐振单元为所述罗耶振荡电路时，所述发射端还包括升压电路，所述升压电路位于所述罗耶振荡电路和所述发射控制单元之间。