[实用新型]一种多手机可移动三维无线充电装置

摘要

一种多手机可移动三维无线充电装置，它包括：电源输入、逆变直流电源、高频逆变电路、原边补偿网络、由原边线圈即发射线圈和副边线圈即接收线圈组成的松耦合变压器、副边补偿网络、输出调节电路；该电源输入连接至逆变直流电源，逆变直流电源的输出再连接至高频逆变电路，高频逆变电路的输出连接至原边补偿网络，然后再连接至松耦合变压器的原边线圈；该松耦合变压器的副边线圈放置在原边线圈中，其输出连接至副边补偿网络，然后再连接至输出调节电路，而输出调节电路的输出再连接至负载；本实用新型能够在原边线圈内部的三维空间提供均匀电磁场，可同时向线圈内任意位置的多个手机进行无线充电，特别适合车载移动情况下手机充电。

主权项

一种多手机可移动三维无线充电装置，其特征在于：它包括：电源输入、逆变直流电源、高频逆变电路、原边补偿网络、由原边线圈即发射线圈和副边线圈即接收线圈组成的松耦合变压器、副边补偿网络、输出调节电路；它们之间的位置连接关系是：该电源输入连接至逆变直流电源，逆变直流电源的输出再连接至高频逆变电路，高频逆变电路的输出连接至原边补偿网络，然后再连接至松耦合变压器的原边线圈；该松耦合变压器的副边线圈放置在原边线圈中，其输出连接至副边补偿网络，然后再连接至输出调节电路，而输出调节电路的输出再连接至负载；所述的逆变直流电源包括整流滤波电路A、MOSFET半桥逆变电路、隔离变压器TR1、二次整流滤波电路B、驱动电路1和多负载解耦及控制电路；它们之间的位置连接关系是：AC220V交流电输入整流滤波电路A，整流滤波电路A的输出端连接至MOSFET半桥逆变电路的输入端，MOSFET半桥逆变电路的输出连接至隔离变压器TR1的原边线圈，隔离变压器TR1的副边线圈连接二次整流滤波电路B；逆变直流电源的输出电压通过电压传感器将电压信号U_df连接至多负载解耦及控制电路，多负载解耦及控制电路输出的PWM信号再通过驱动电路1连接至半桥逆变电路的MOSFET门极驱动输入端，同时高频逆变电路输出的电流通过电流传感器将电流信号I_f连接至多负载解耦及控制电路；所述的多负载解耦及控制电路包括PWM发生电路、内环PID调节电路、外环PID调节电路和整流滤波电路C；该高频逆变电路输出的电流信号I_f连接至整流滤波电路C，整流滤波电路C的输出I_df与设定的高频逆变电路的输出电流值I_dg再连接至外环PID调节电路，外环PID调节电路的输出信号U_dg作为逆变直流电源输出电压给定值连接至内环PID调节电路，同时逆变直流电源输出电压的反馈信号U_df也连接至内环PID调节电路，内环PID调节电路的输出连接至PWM发生电路，PWM发生电路的输出通过驱动电路1后连接至逆变直流电源的功率开关MOSFET；所述的高频逆变电路由MOSFET全桥逆变电路、驱动电路2和谐振频率自动跟踪电路组成；该逆变直流电源的输出连接至高频逆变电路的全桥逆变电路的输入端，全桥逆变电路的输出连接至原边补偿网络；高频逆变电路输出的电流信号I_f与电压信号U_f一起连接至谐振频率自动跟踪电路，谐振频率自动跟踪电路的输出再通过驱动电路2连接至全桥逆变电路的MOSFET功率开关管的门极输入端；该谐振频率自动跟踪电路包括电流整形电路A、电压整形电路B、相位差检测电路、相位关系检测电路、延时电路、相位后置处理电路、PID调节电路和SG2525A PWM产生电路；该全桥逆变电路输出的电流信号I_f与电压信号U_f分别连接至电流整形电路A和电压整形电路B，电流整形电路A的输出信号I_a再连接至相位差检测电路和相位关系检测电路，同时电压整形电路B的输出信号U_a连接至相位差检测电路和延时电路，延时电路输出信号再连接至相位关系检测电路；相位差检测电路输出的相位差信号Δθ与相位关系检测电路输出的相位选择信号一起连接至相位后置处理电路，相位后置处理电路的输出再连接至PID调节电路，PID调节电路的输出再连接PWM产生电路SG2525A的频率调节输入端；所述的松耦合变压器包括原边线圈和复数个副边线圈；该原边线圈由一对及复数对匝数、边长、高度和厚度相同的共轴平行放置的矩形及其他形状的线圈组合而成；原边线圈外部安装有铁磁材料薄层；该副边线圈为一个矩形及任意形状的复数匝线圈，及由复数个线圈串联及并联组合而成；所述的输出调节电路包括整流滤波电路D、Buck斩波电路、驱动电路3和输出特性控制电路；该副边线圈的输出连接至副边补偿网络后再连接至整流滤波电路D，整流滤波电路D的输出连接至Buck斩波电路，Buck斩波电路的输出再连接至负载；Buck斩波电路输出的电压和电流信号连接至输出特性控制电路，其输出再经驱动电路3后连接至Buck斩波电路的MOSFET功率开关管的门极输入端；所述的输出特性控制电路由PWM产生电路、PID调节电路组成；该输出电压信号U_outf和输出电流信号I_out连接至PID调节电路进行误差计算放大，其输出再连接至PWM产生电路。