[实用新型]一种无线充电设备及其保护电路

说明书

本实用新型涉及电子技术领域，提供了一种无线充电设备及其保护电路，无线充电设备包括无线功率发送端和无线功率接收端，无线功率发送端包括第一控制模块和供电模块，无线功率接收端包括第二控制模块和接收模块，接收模块的电压输出端与负载连接，第一控制模块与第二控制模块无线通信连接，保护电路包括电压检测模块、电压比较模块以及短路模块；电压检测模块的输入端用于与接收模块的电压输出端连接，电压检测模块的输出端与电压比较模块的第一输入端连接，电压比较模块的第二输入端输入比较电压阈值，所述电压比较模块的输出端与短路模块连接。在出现过压异常时通过短路模块使无线功率接收模块一直处于短路状态，实现无线功率接收模块与负载的解耦。

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种无线充电设备及其保护电路。

背景技术

为电动汽车和电动助力车电池充电的充电器主要工作在恒流区间。在非接触充电模式下，能量发射端(原边系统)和能量接收端(副边系统)在传输能量的同时，需要通过无线通讯来进行交互数据，进而形成整个无线充电系统的闭环控制。无线充电系统的能量接收端普遍集成于用电设备或电池上，其体积、散热、成本等限制条件决定了能量接收端的设计尽可能的高功率密度、低成本和高可靠性。目前在大多数无线充电产品中，能量接收端只包含了副边线圈，补偿网络和高频整流三个主要部分，在恒流输出条件下，负载不能开路，否则输出电压将急速上升，使得能量接收端工作在短路状态。由于数据传输延时和系统响应速度等原因，无法单独依靠能量发射端调节输出功率来实现全系统保护。

为保证充电安全，减少待机损耗，无线充电系统的副边控制器和继电器的控制电一般取自高压侧，而不是由用电设备提供弱电控制电源。在初始时刻，输出继电器断开，原边系统注入微能量，副边母线电压升高后激活副边控制器，原副边实现通讯握手，交互数据。握手成功后打开输出继电器，进入充电流程，原边增大输入功率，通过无线通讯实现功率输出的闭环控制。当副边输出电压或电流高于保护阈值后，通过短路器将高压母线与地短路，实现将电池与非接触充电器解耦。然而短路解耦后直流母线电压降至0V，无法为副边控制器和短路器供电，因此过高的输出电压依旧会对负载(电池包)及充电设备造成损坏。

综上所述，目前无线充电设备在负载等开路情况下会造成后级电压升高进而损坏蓄电池组及充电设备的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种无线充电设备及其保护电路，旨在解决目前无线充电方式存在负载开路情况下会造成后级电压升高进而损坏蓄电池组及充电设备的问题。

本实用新型实施例第一方面提供了一种保护电路，应用于无线充电设备，所述无线充电设备包括无线功率发送端和无线功率接收端，所述无线功率发送端包括第一控制模块和供电模块，所述无线功率接收端包括第二控制模块和接收模块，所述接收模块的电压输出端用于与负载连接，所述第一控制模块与所述第二控制模块无线通信连接；

所述保护电路包括电压检测模块、电压比较模块以及短路模块；

所述电压检测模块的输入端用于与所述接收模块的电压输出端连接，所述电压检测模块的输出端与所述电压比较模块的第一输入端连接，电压比较模块的第二输入端输入比较电压阈值，所述电压比较模块的输出端与短路模块连接；

所述电压检测模块用于检测接收模块输出至负载的输出电压；

所述电压比较模块用于将所述输出电压与比较电压阈值进行比较，当所述输出电压超出所述比较电压阈值时，输出控制电平至所述短路模块；

所述短路模块用于在接收到所述控制电平时持续导通，使所述接收模块短路。

本实用新型实施例第二方面提供了一种无线充电设备，所述无线充电设备包括无线功率发送端、与所述无线功率发送端无线连接的无线功率接收端以及如第一方面所述的保护电路，所述保护电路与所述无线功率接收端连接。