[发明专利]一种能够实现无线电能传输稳压输出的装置

说明书

一种能够实现无线电能传输稳压输出的装置，高频逆变电路、原边补偿网络、发射线圈、接收线圈、副边补偿网络、整流滤波电路、DCDC变换电路、采样电路、供电模块、微控制器及门极驱动电路。本发明可通过在接收端进行闭环反馈控制进行稳压，具有良好的瞬态响应性能，系统调节时间短；具有良好的抗干扰性能，不易受外界电磁信号干扰；不需增加过多硬件电路，减小设备体积，提高系统功率密度，且稳压电路拓扑简单，成本低，经济性好。

技术领域

本发明涉及无线电能传输技术领域，特别是一种可以在对设备体积有要求的条件下有效工作，具有响应速度快、抗干扰性好等特点的无线电能传输稳压输出的装置。

背景技术

无线充电技术是一种非接触式传输电能的方式，相对传统有线传输方式具有安全、可靠、灵活等优势，具有广阔的应用前景。当负载发生变动时，目前的无线电能传输装置稳压输出的装置较为复杂，且需要额外的硬件电路，并且控制系统存在响应速度慢、成本高的缺点。

《无线充电电路、无线充电系统及电路控制方法》（申请号201610567324.2）公开的是一种无线充电控制电路，通过增加无线通信组件用于接收输出端反馈的充电参数，由控制组件根据充电参数向DC/AC转换模块发送驱动信号调整输出电压；《无线充电控制电路、无线充电控制方法及电子装置无线发射控制方法》（申请号201611218163.2）公开的是一种无线发射控制电路，通过在副边采集用电设备的充电参数并通过无线的形式反馈到原边的接收器中进行调节，能够较好地调节输出电压，降低能量损失与设备温升；《用于机动车的通用无线充电系统》（申请号201180046782.7）公开的是一种无线充电系统，基于所建立的无线充电协议和输入信号来自动调整输出信号，控制精度较高。上述文献公开的无线电能传输稳压输出的装置都能较好地实现稳压输出功能，但由于添加无线通信组件，反馈信号传输过程有延迟，使系统响应性能变差；同时增加额外硬件电路，增加设备体积与成本。

可见，国内目前现有无线充电稳压装置存在以下不足：①系统瞬态响应性能较差。负载发生变动后，由于通过无线通信方式进行反馈信号的传输，系统响应时间增加。②系统抗干扰性能下降。反馈信号在传输过程中容易受到外界电磁信号干扰，降低系统稳定性。现有的稳压装置需要增加较多硬件电路，使设备体积增大，系统效率与功率密度降低。稳压环节电路拓扑复杂，增加控制难度，成本增加。

发明内容

为了克服现有无线电能传输稳压输出的装置的不足，本发明的目的在于提供一种能够实现无线电能传输稳压输出的装置。能够实现更好的系统瞬态响应性能，更好的系统抗干扰性能，以及更低的成本控制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

能够实现无线电能传输稳压输出的装置，包括：高频逆变电路、原边补偿网络、发射线圈、接收线圈、副边补偿网络、整流滤波电路、DCDC变换电路、采样电路、供电模块、微控制器及门极驱动电路。

所述的高频逆变电路接收电源模块的输出电压，将其逆变输出为交流电，并传递到原边补偿网络。

所述的原边与副边补偿网络通过与传输线圈的自感发生谐振，提升传输效率，改善输入输出特性。

所述的发射与接收线圈按照变压器原边副边互感原理，将能量由原边传递至副边。

所述的整流滤波电路接收原边传递的交流电，将其整流为直流电，并传递DCDC变换电路。

所述的DCDC变换电路接收整流滤波电路传递的直流电，将其变为另一固定电压或可调电压的直流电，并传递给负载。

所述的采样电路采集负载两端的电压，并传递给微控制器处理。

所述的微控制器处理采样电路传递的电压信号，经过处理后传递给门极驱动电路。

所述的门极驱动电路，根据微控制器输出的PWM控制信号，驱动DCDC变换电路的开关管，调节输出电压。