电动车无线充电装置的制作方法

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种电动车无线充电装置。

背景技术：

电动车，在日常的生成生活中逐渐占据了很大的比重，随着电动车数量的不断增加，其充电问题便日益凸显出来。目前，大部分的充电过程均是通过电源线与交换器连接后再与电瓶连接，进行串联充电。

无论是小区充电，还是专门的电动车充电场，均是通过充电线缆的方式完成的充电，但是充电线缆长期的户外环境，容易造成绝缘层老化，使电芯外露，会有电击伤人的危险，同时漏电引起火灾的安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动车无线充电装置，以通过电磁感应原理实现对电动车的无线充电。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种电动车无线充电装置，包括：发射模块和接收模块；

所述发射模块与交流电源相连，所述接收模块与目标电车的电池相连；

所述发射模块通过电磁感应原理将来自所述交流电源的电能发送至所述接收模块，所述接收模块将所述电能存储至所述目标电车的电池。

可选的，上述所述发射模块包括：第一整流滤波单元、电能转换单元和发射单元；

所述第一整流滤波单元与交流电源相连，所述第一整流滤波单元还通过所述电能转换单元与所述发射单元相连；

所述第一整流滤波单元用于整流所述交流电源的交流电为单向直流电，并降低交流波纹系数；

所述电能转换单元用于将所述单向直流电的电能转化为磁能；

所述发射单元用于发射所述磁能值所述接收模块。

可选的，上述所述第一整流滤波单元包括第一整流桥和第一滤波电容；

所述第一整流桥的输入端与交流电源相连，所述第一整流桥的第一输出端与所述第一滤波电容的第一端相连，所述第一整流桥的第二输出端与所述第一滤波电容的第二端相连，所述第一滤波电容并联于所述电能转换单元两端；

所述第一整流桥用于将交流电整流为单向直流电，所述第一滤波电容用于降低交流波纹系数。

可选的，上述所述电能转换单元包括：微控制器、第一谐振电容、第二谐振电容、第一高频开关管和第二高频开关管；

所述第一高频开关管的栅极与所述微控制器相连，所述第一高频开关管的源极与所述第一整流桥的第一输出端相连，所述第一高频开关管的漏极与所述第二高频开关管的源极相连；

所述第二高频开关管的栅极与所述微控制器相连，所述第二高频开关管的漏极与所述第一整流桥的第二输出端相连；

所述第一谐振电容和所述第二谐振电容串联后并联于所述第一整流桥两端。

可选的，上述所述发射单元为发射线圈；

所述发射线圈的一端与所述第一高频开关管的漏极相连，所述发射线圈的另一端与所述第一谐振电容相连。

可选的，上述所述接收模块包括：接收单元、第二整流滤波单元和开关变换器；

所述接收单元与所述第二整流滤波单元的输入端相连，所述第二整流滤波单元的输出端与所述开关变换器的输入端相连，所述开关变换器的输出端与所述目标电车的电池相连；

所述接收单元用于接收所述发射模块的磁能，并将其转化为电能；

所述第二整流滤波单元用于将对接收到的电能整流为直流电，并滤除接收到的电能的杂波；

所述开关变换器用于输出稳定的直流电为所述目标电车的电池充电。

可选的，上述所述开关变换器包括：变压器和电压控制单元；

所述变压器的输入端与所述电压控制单元和所述第二整流滤波单元的输出端相连；

所述变压器的输出端与所述目标电车的电池相连；

所述电压控制单元用于控制所述变压器的电压转换大小。

可选的，上述所述电压控制单元包括：电源控制芯片、输出反馈控制芯片、隔离反馈控制芯片和mos管；

所述电源控制芯片与所述mos管的栅极相连，所述mos管的漏极与所述变压器的初级线圈相连，所述mos管的源极接地；

所述电源控制芯片还通过所述隔离反馈控制芯片与所述输出反馈控制芯片相连，所述输出反馈控制芯片还与所述变压器的次级线圈相连。

可选的，上述所述接收单元包括：接收线圈和第三谐振电容；

所述接收线圈与所述第三谐振电容并联于所述第二整流滤波单元的输入端。

可选的，上述所述第二整流滤波单元包括：第二整流桥和第二滤波电容；

所述第二整流桥的输入端与所述接收线圈并联，所述第二整流桥的输出端与所述第三谐振电容并联，所述第三谐振电容还与所述开关变换器相连。

本发明的一种电动车无线充电装置，包括：发射模块和接收模块；发射模块与交流电源相连，接收模块与目标电车的电池相连；发射模块通过电磁感应原理将来自交流电源的电能发送至接收模块，接收模块将电能存储至目标电车的电池。采用本申请的技术方案，使得发射模块通过电磁感应的原理将电能转化为磁能发送至接收模块，接收模块再将磁能转化为电能，进而为电动车进行充电，整个过程无需电缆线，真正的实现了无线充电，避免了由于电缆线故障带来的系列的危险问题的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电动车无线充电装置的一种电路原理图；

图2是图1中的接收模块的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

图1是本发明实施例提供的电动车无线充电装置的一种电路原理图，图2是图1中的接收模块的电路示意图。

如图1和图2所示，本实施例的一种电动车无线充电装置，包括：发射模块1和接收模块2，其中，发射模块1与交流电源a相连，接收模块2与目标电车的电池b相连，发射模块1和接收模块2通过线圈无线连接，发射模块1通过电磁感应原理将来自交流电源a的电能发送至接收模块2，接收模块2将电能存储至目标电车的电池b。

具体的，发射模块1可以包括：第一整流滤波单元11、电能转换单元12和发射单元13，第一整流滤波单元11与交流电源a相连，第一整流滤波单元11还通过电能转换单元12与发射单元13相连；第一整流滤波单元11用于整流交流电源a的交流电为单向直流电，并降低交流波纹系数；电能转换单元12用于将单向直流电的电能转化为磁能，发射单元13用于发射磁能值接收模块2。而第一整流滤波单元11可以包括第一整流桥111和第一滤波电容112；第一整流桥111的输入端与交流电源a相连，第一整流桥111的第一输出端与第一滤波电容112的第一端相连，第一整流桥111的第二输出端与第一滤波电容112的第二端相连，第一滤波电容112并联于电能转换单元12两端；第一整流桥111用于将交流电整流为单向直流电，第一滤波电容112用于降低交流波纹系数。电能转换单元12则可以包括：微控制器121、第一谐振电容122、第二谐振电容123、第一高频开关管124和第二高频开关管125；第一高频开关管124的栅极与微控制器121相连，第一高频开关管124的源极与第一整流桥111的第一输出端相连，第一高频开关管124的漏极与第二高频开关管125的源极相连；第二高频开关管125的栅极与微控制器121相连，第二高频开关管125的漏极与第一整流桥111的第二输出端相连；第一谐振电容122和第二谐振电容123串联后并联于第一整流桥111两端。通常，发射单元13可以为发射线圈；发射线圈的一端与第一高频开关管124的漏极相连，发射线圈的另一端与第一谐振电容122相连。例如，微控制器121的型号为pic24hj32gp304-s/wrlqfp48，通过调整mcu微控制器121的设定的参数，可以改变磁场交换的频率，来控制充电的电流大小和充电时间。第一整流桥111主要实现将市电整流为单向直流电，第一滤波电容112降低交流波纹系数，第一谐振电容122和第二谐振电容123使电路工作在谐振状态，第一高频开关管124和第二高频开关管125交替开关使发射线圈与第一滤波电容112工作于谐振状态产生交变磁场，然后发射线圈将获得的交变磁场发射出去。

接收模块2则可以包括：接收单元21、第二整流滤波单元22和开关变换器23；接收单元21与第二整流滤波单元22的输入端相连，第二整流滤波单元22的输出端与开关变换器23的输入端相连，开关变换器23的输出端与目标电车的电池b相连；接收单元21用于接收发射模块1的磁能，并将其转化为电能；第二整流滤波单元22用于将对接收到的电能整流为直流电，并滤除接收到的电能的杂波；开关变换器23用于输出稳定的直流电为目标电车的电池b充电。其中，开关变换器23包括：变压器231和电压控制单元；变压器231的输入端与电压控制单元和第二整流滤波单元22的输出端相连，变压器231的输出端与目标电车的电池b相连；电压控制单元用于控制变压器231的电压转换大小。如图2所示，图2中的第二整流桥221与图1中的第二整流桥221相同，只是另外一种呈现方式，图2中的in连接接收线圈211的两端，out+和out-分别连接目标电车电池b的正负极。其中，电压控制单元包括：电源控制芯片232、输出反馈控制芯片233、隔离反馈控制芯片234和mos管235；电源控制芯片232与mos管235的栅极相连，mos管235的漏极与变压器231的初级线圈相连，mos管235的源极接地；电源控制芯片232还通过隔离反馈控制芯片234与输出反馈控制芯片233相连，输出反馈控制芯片233还与变压器231的次级线圈相连。接收单元21包括：接收线圈211和第三谐振电容212；接收线圈211与第三谐振电容212并联于第二整流滤波单元22的输入端。第二整流滤波单元22包括：第二整流桥221和第二滤波电容222，第二整流桥221的输入端与接收线圈211并联，第二整流桥221的输出端与第三谐振电容212并联，第三谐振电容212还与开关变换器23相连。其中，接收线圈211接收发射线圈发出的磁能将其转换为电能，第三谐振电容212使接收线圈211与发射线圈共振获得最高效率，第二整流桥221将接收到的电能整流为直流电，第二滤波电容222则滤除接收携带的杂波，开关变换器23闭环电压调整输出稳定的直流电为电池b充电。而如图2所示的，mos管235的作用是工作在自整定状态开关交替在电感里存储能量，变压器231主要实现电压变换。电源控制芯片232为mos管235提供高速脉冲，同时检测过压超压，实现实时控制，输出反馈控制芯片233主要是采用可编程控制芯片实现输出端检测，同步反馈给电源控制芯片232以实现调整输出，隔离反馈控制芯片234主要是实现光耦高低之间隔离反馈，使电路工作在闭环状态。同时，二极管236实现的电压整流作用，储能电容237则是对次级转换电能进行储能滤波。图中所示的vcc为高电平，gnd为接地。

通过电磁感应原理，用数字化模块控制，使输出线圈设定了精确的共振频率，产生感应磁场，在接收系统同样采用了数字调控，使发射和接收精确匹配共振频率，让感应机的能量转化效率达到最高，接收通过滤波电容，谐振电容，整流桥电路，可输出稳定直流电，快速的进行充电，有效地提高充电效率。

在应用中，可以将发射模块1设置于电动车的无线充电桩，充电桩的主机采用现有的充电桩的主机，主机的充电端口改成充电发射器，控制器也为原车所配有的设备，充电发射模块1一端接入到220v的市电电网中，一端与接收模块2相匹配，可以完成高效的无线充电。将安装有无线接收器的车辆，放在无线充电桩有发射器的一面，将接收器与发射器在同一水平线或者垂直线，并保持一定的有效距离，放好车辆，然后用手机扫描二维码进行支付，支付完成后主机启动进行脉冲式对电瓶进行充电，发射器为包含发射模块1的设备，接收器为包含接收模块2的设备。

本发明的一种电动车无线充电装置，包括：发射模块1和接收模块2；发射模块1与交流电源a相连，接收模块2与目标电车的电池b相连；发射模块1通过电磁感应原理将来自交流电源a的电能发送至接收模块2，接收模块2将电能存储至目标电车的电池b。采用本申请的技术方案，使得发射模块1通过电磁感应的原理将电能转化为磁能发送至接收模块2，接收模块2再将磁能转化为电能，进而为电动车进行充电，整个过程无需电缆线，真正的实现了无线充电，避免了由于电缆线故障带来的系列的危险问题的发生。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。