[发明专利]一种无线充电系统电路

说明书

本发明公开了一种无线充电系统电路，其包括：交流电源，其用于给无线充电系统提供电能；能量供给单元，其与交流电源的输出端连接，用于将交流电源输出的交流电转换为直流电，实现功率因数校正，并将功率因数校正后的直流电逆变为高频交流电；发射端，其与能量供给单元的输出端连接，用于将高频交流电转换为交变磁场；接收端，其用于接收发射端输出的交变磁场，并将其转换为直流电；电池，其与接收端的输出端连接，用于接收接收端输出的直流电并进行充电；电气隔离单元，其用于将发射端与电网侧进行电气隔离。本发明通过电气隔离单元的设置，使发射端及发射端与能量供给单元的连接线缆变为二次侧，避免了线缆出现绝缘失效时触电的风险。

技术领域

本发明涉及电动汽车无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电系统电路。

背景技术

随着我国近年来在电动汽车领域的高速发展，如何实现电动汽车的安全、便捷和快速的充电意义重大。电动汽车充电的传统方案是通过充电桩从电网直接获取电能。然而电动汽车进行有线充电时，充电插座或者电缆线通常有裸露在外的部分，在大功率充电时，容易产生电火花和电弧，存在重大安全隐患；同时传统的有线充电需要用户进行手动操作，人为的疏忽和充电插座的频繁插拔产生的硬件磨损均容易造成接触不良的现象，导致发生大功率环境下的人身安全事件。

为解决以上问题，通常采用近距离无线输电技术来实现电动汽车无线充电。电动汽车无线充电技术，分为三个部件，分别为能量供给单元、发射端与接收端。能量供给单元为落地式或挂壁式安装，输入为交流市电，主要功能将交流电整流为直流电，并经过逆变产生高频电流；发射端安装在地面或地下，通过线缆与桩端连接，将桩端产生的高频电流转换为磁场能量并发射；接收端安装在汽车底部，接收磁场能量，将感生电流整流后为电动汽车电池充电。

然而发射端安装在地面或地下，并与电网一次侧相连，在发生线缆老化破损或发射端进水等故障时，人身接触有触电的可能性，极大的影响人身安全。

因此，如何设计一种无线充电系统电路，能在电路发生绝缘故障时保证人身安全，是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中，线缆发生老化破损或发射端进水等故障时，容易造成触电的问题，本发明提出了一种无线充电系统电路。

本发明的技术方案为，提出了一种无线充电系统电路，包括：

交流电源，其用于给无线充电系统提供电能；

能量供给单元，其与所述交流电源的输出端连接，用于将所述交流电源输出的交流电转换为直流电，实现功率因数校正，并将功率因数校正后的直流电逆变为高频交流电；

发射端，其与所述能量供给单元的输出端连接，用于将所述高频交流电转换为交变磁场；

接收端，其用于接收所述发射端输出的交变磁场，并将其转换为直流电；

电池，其与所述接收端的输出端连接，用于接收所述接收端输出的直流电并进行充电；

电气隔离单元，其用于将所述发射端与电网侧进行电气隔离。

进一步，所述能量供给单元包括依次连接于所述交流电源输出端的AC/DC整流单元和DC/AC高频逆变单元；

所述发射端包括依次连接于所述能量供给单元输出端的发射端补偿网络单元和发射线圈；

所述接收端包括接收所述发射线圈输出交变磁场的接收线圈、以及与所述接收线圈的输出端依次连接的接收端补偿网络单元和AC/DC高频整流单元。

进一步，所述电气隔离单元连接于所述DC/AC高频逆变单元与所述发射端补偿网络单元之间。

进一步，所述电气隔离单元采用变压器实现电气隔离。

进一步，所述电气隔离单元还包括连接于所述变压器原边侧的隔直电容，所述隔直电容用于防止所述变压器工作时的磁偏问题。

进一步，所述变压器包括磁芯、以及绕制于所述磁芯上的绕组，所述磁芯上增设有气隙。