专利名称：一种大功率无线充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线充电领域，特别涉及一种大功率无线充电装置。
背景技术：
无线充电是通过磁场松耦合谐振技术实现对电子产品进行充电，整个无线充电系统包含了两个部分，一个是连接电源的发射系统，另一个电子产品上的接收系统，只要在一定的范围内，电源能够瞬间自发射系统传到对应的接收系统上。现有技术中大功率无线电力传输中基本采用电磁感应方式，其很难实现全无线反馈控制以及无线电力传输功率的提升。由于负载的反馈信号要及时发送至控制单元，采用无线反馈方式其速度很难实现实时性要求，而且无线反馈的稳定性较差，造成整个无线充电系统工作不稳定。在无线充电过程中满足信号反馈的实时性要求是现有技术需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种大功率无线充电装置，以满足在无线充电过程中信号反馈实时性要求，提高稳定性的目的。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的充电装置为电源依次通过桥式整流电路、高频开关接入LC电磁谐振电路，AD采集电路采集LC电磁谐振电路的电流电压后通过RC滤波电路、信号放大电路传递给中央处理器构成充电装置的发射端；电磁谐振单元通过电源管理系统接入电池负载，采集单元再将电池负载的电流电压信号反馈给电源管理系统构成充电装置的接收端，从而对无线发射与接收进行独立的检测与控制，保证了整个充电装置的稳定性。所述的中央处理器连接上位机监控台，对发射端的充电情况进行实时监测。所述的中央处理器的型号为S08DZ60。所述的中央处理器、AD采集电路为控制电源对其进行供电。所述的LC电磁谐振电路为两个电感串联后与谐振电容Cp后接入松耦合变压器。所述的高频开关为两个开关管分别接入LC电磁谐振电路中的两个电感，中央处理器控制开关管的导通时序以及占空比。一种大功率无线充电装置，由于采用上述电路结构，该充电装置具有以下优点1、以高电压谐振方式解决了现有技术中无线反馈实时性较差的问题；2、使得无线电力能量传输距离加长；3、磁场指向性非常强，有利于无线电力能量远距离传输；4、对人体伤害小。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明； 图I为本发明一种大功率无线充电装置的原理框图；图2为本发明一种大功率无线充电装置控制电源的电路图3为本发明一种大功率无线充电装置中央处理器的电路图；图4为本发明一种大功率无线充电装置AD采集电路的电路图；图5为本发明一种大功率无线充电装置LC电磁谐振电路的电路图；在图I中，I、LC电磁谐振电路；2、AD采集电路；3、高频开关；4、RC滤波电路；5、桥式整流电路；6、中央处理器；7、信号放大电路 ；8、电源；9、上位机监控台；10、控制电源；11、电磁谐振单元；12、电源管理系统；13、电池负载；14、采集单元。
具体实施例方式如图I所示，本发明为电源8依次通过桥式整流电路5、高频开关3接入LC电磁谐振电路1，AD采集电路2采集LC电磁谐振电路I的电流电压后通过RC滤波电路4、信号放大电路7传递给中央处理器6构成充电装置的发射端；电磁谐振单元11通过电源管理系统12接入电池负载13，采集单元14再将电池负载13的电流电压信号反馈给电源管理系统12构成充电装置的接收端，从而对无线发射与接收进行独立的检测与控制，保证了整个充电装置的稳定性。中央处理器6连接上位机监控台9，对发射端的充电情况进行实时监测。中央处理器6、AD采集电路2为控制电源10对其进行供电。如图2所示，控制电源10为中央处理器6、AD采集电路2供电，DC15V输入，从VCC点产生DC5V电源电压。该部分主要采用了成熟的三端稳压LM78M05的IC，C7、C8组成滤波网络，使电源系统输出干净的DC5V电源输出。如图3所示，中央处理器6采用成熟的S08DZ60的CPU处理芯片，6路PWM输出可以去控制6路开关谐振电路，本系统只控制2路LC谐振电路，外部晶整4MHZ。如图4所示，AD采集电路2包含电流采集和系统温度采集，8路状态显示中包含待机状态和充电状态，2路外部输入电路。如图5所示，LC电磁谐振电路I是大功率无线发射的关键电路，该电路将DC390V的电压进行谐振，谐振后的电压在900V，谐振波形近似于正弦波，同时也利用了正弦波穿过松耦合线圈的传输效率最高的原理，从而来提高无线电力能量发射的效率，LC电磁谐振电路I采用双电感结构，各个的电感值为30uH，与谐振电容Cp —起组成LC电磁谐振电路I，谐振频率在100KHZ左右，谐振电压在900V左右，无线发射采用松偶合变压器，所以漏感很大，漏感量甚至大于松耦合变压器的激磁，谐振电容也可以对松耦合变压器气息中的能量进行吸收，这样更能保证了谐振电路的稳定，由于电磁谐振磁场具有很强的指向性，这样可以实现对I. 5米以外的无线接收系统供电，图中开关管QA与开关管QB组成的半桥电路，他们是分开分时导通，主要由上述的中央处理器6来控制这两个开关管的导通时序以及占空比。本发明提出了以高电压谐振方式，原边采用半桥LC谐振电路来实现大功率无线电力传输，解决了现有技术中无线反馈实时性较差的问题，且其反馈的稳定性较好。电磁耦合的无线电力能量传输距离非常短，一般是毫米级，本发明采用电磁谐振方式，使无线电力能量传输距离达到米级。电磁耦合的方式漏磁非常严重，电磁谐振方式的磁场指向性非常强，有利于无线电力能量远距离传输；无线发射频率在100KHZ-10MHZ，属于工业允许使用范围，对人体辐射基本无伤害。上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的， 均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的充电装置为电源(8)依次通过桥式整流电路(5)、高频开关(3)接入LC电磁谐振电路(I)，AD采集电路⑵采集LC电磁谐振电路⑴的电流电压后通过RC滤波电路(4)、信号放大电路(7)传递给中央处理器(6)构成充电装置的发射端；电磁谐振单元(11)通过电源管理系统(12)接入电池负载(13)，采集单元(14)再将电池负载(13)的电流电压信号反馈给电源管理系统(12)构成充电装置的接收端。
2.根据权利要求I所述的一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的中央处理器(6)连接上位机监控台(9)。
3.根据权利要求I或2所述的一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的中央处 理器(6)的型号为S08DZ60。
4.根据权利要求I所述的一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的中央处理器(6)、AD采集电路⑵为控制电源(10)对其进行供电。
5.根据权利要求I所述的一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的LC电磁谐振电路(I)为两个电感串联后与谐振电容(Cp)后接入松耦合变压器。
6.根据权利要求I所述的一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的高频开关(3)为两个开关管分别接入LC电磁谐振电路⑴中的两个电感，中央处理器(6)控制开关管的导通时序以及占空比。
全文摘要
本发明公开了一种大功率无线充电装置，其特征在于所述的充电装置为电源依次通过桥式整流电路、高频开关接入LC电磁谐振电路，AD采集电路采集LC电磁谐振电路的电流电压后通过RC滤波电路、信号放大电路传递给中央处理器构成充电装置的发射端；电磁谐振单元通过电源管理系统接入电池负载，采集单元再将电池负载的电流电压信号反馈给电源管理系统构成充电装置的接收端，由于采用上述电路结构，该充电装置具有以下优点1、以高电压谐振方式解决了现有技术中无线反馈实时性较差的问题；2、使得无线电力能量传输距离加长；3、磁场指向性非常强，有利于无线电力能量远距离传输；4、对人体伤害小。
文档编号H02J7/02GK102638089SQ20121009057
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者王新果, 陈龙 申请人:奇瑞汽车股份有限公司