无线供电接收模块、激光雷达旋转部和激光雷达的制作方法

本申请属于激光雷达，尤其涉及一种无线供电接收模块、激光雷达旋转部和激光雷达。

背景技术：

1、随着激光技术的发展，激光扫描技术越来越广泛地应用于测量、交通、驾驶辅助和无人机、移动机器人等领域。

2、激光雷达通常包括用于向待测目标发射激光并接收目标反射的激光信号的旋转部，和用于对获取的目标反射的激光信号进行处理以及驱动旋转部旋转的固定部。

3、其中，线圈式无线供电为主流激光雷达最常采用方案，通过固定部的发射线圈激发无线供电信号，旋转部的接收线圈接收无线供电信号，无线供电信号经后端的二极管整流桥以及滤波电路转换后得到线性的直流电源，直流电源再经过对应直流转换电路转换成旋转部内部负载所需的工作电源。

4、但是，由于二极管存在导通管压降，对于激光雷达而言，旋转部负载发射激光、接收光信号以及计时，对电流消耗很大，二极管整流桥因管压降产生的电源功耗可能达到0.5w左右或以上，对于整体功耗而言是一个无用消耗，导致无线供电的效率降低。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种无线供电接收模块，旨在解决传统的激光雷达采用二极管整流桥整流时降低了无线供电效率的问题。

2、本申请实施例的第一方面提出了一种无线供电接收模块，包括相连接的接收线圈、整流电路、滤波电路、直流转换电路和控制器；

3、所述接收线圈配置为接收无线供电发射模块输出的无线供电信号；

4、所述整流电路包括并联连接于所述接收线圈和所述滤波电路之间的二极管整流桥和开关管整流桥，所述开关管整流桥的内阻小于所述二极管整流桥的内阻；

5、所述二极管整流桥，配置为对所述无线供电信号进行整流转换，并输出第一脉动直流信号；

6、所述开关管整流桥，受pwm驱动信号触发进行整流转换，并输出第二脉动直流信号；

7、所述滤波电路，配置为对所述第一脉动直流信号或者所述第二脉动直流信号进行滤波，并输出直流电源信号；

8、所述直流转换电路，配置为对所述直流电源信号进行电源转换，并输出对应供电电源至所述控制器及负载；

9、所述控制器，配置为在所述供电电源达到工作电源时触发输出所述pwm驱动信号。

10、可选地，所述二极管整流桥为由两个第一二极管构成的半桥整流桥，或者为由四个第一二极管构成的h型整流桥。

11、可选地，所述第一二极管为肖特基二极管。

12、可选地，所述开关管整流桥包括四个mos管，四个所述mos管构成h型整流桥，对角的两个所述mos管的受控端共接并输入一所述pwm驱动信号。

13、可选地，所述滤波电路包括滤波电容，所述滤波电容并联于所述整流电路的正电源输出端和负电源输出端。

14、可选地，所述直流转换电路包括至少一个稳压器；

15、所述至少一个稳压器，用于输出至少一路所述供电电源至所述控制器及所述负载。

16、可选地，所述无线供电接收模块还包括：

17、相位检测电路，所述相位检测电路分别与所述接收线圈和所述控制器连接，用于检测所述接收线圈的相位信息，并输出相位检测信号至所述控制器，以使所述控制器受所述相位检测信号触发输出对应占空比大小的pwm驱动信号至所述开关管整流桥。

18、本申请实施例的第二方面提出了一种激光雷达旋转部，包括如上所述的无线供电接收模块。

19、本申请实施例的第三方面提出了一种激光雷达，包括激光雷达固定部和如上所述的激光雷达旋转部，所述激光雷达旋转部通过旋转轴绕所述激光雷达固定部旋转，所述激光雷达固定部内设置有无线供电发射模块。

20、可选地，所述无线供电发射模块包括：

21、发射线圈；

22、无线供电驱动电路，所述无线供电驱动电路与所述发射线圈连接，所述无线供电驱动电路，配置为将输入的电源信号转换为无线供电信号并通过所述发射线圈发送至无线供电接收模块。

23、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的无线供电接收模块通过设置相连接的接收线圈、整流电路、滤波电路、直流转换电路和控制器，其中，整流电路包括二极管整流桥和开关管整流桥，初始上电时，二极管整流桥投入整流工作，并通过滤波电路和直流转换电路输出供电电源至负载和控制器，当达到控制器的工作电源时，控制器启动并输出pwm驱动信号至开关管整流桥，由于开关管整流桥的内阻小于二极管整流桥的内阻，开关管整流桥完成大部分的无线充电信号的整流工作，开关管整流桥的功耗更小，提高了无线供电的供电效率。

技术特征：

1.一种无线供电接收模块，其特征在于，包括相连接的接收线圈、整流电路、滤波电路、直流转换电路和控制器；

2.如权利要求1所述的无线供电接收模块，其特征在于，所述二极管整流桥为由两个第一二极管构成的半桥整流桥，或者为由四个第一二极管构成的h型整流桥。

3.如权利要求2所述的无线供电接收模块，其特征在于，所述第一二极管为肖特基二极管。

4.如权利要求1所述的无线供电接收模块，其特征在于，所述开关管整流桥包括四个mos管，四个所述mos管构成h型整流桥，对角的两个所述mos管的受控端共接并输入一所述pwm驱动信号。

5.如权利要求1所述的无线供电接收模块，其特征在于，所述滤波电路包括滤波电容，所述滤波电容并联于所述整流电路的正电源输出端和负电源输出端。

6.如权利要求1所述的无线供电接收模块，其特征在于，所述直流转换电路包括至少一个稳压器；

7.如权利要求1所述的无线供电接收模块，其特征在于，所述无线供电接收模块还包括：

8.一种激光雷达旋转部，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的无线供电接收模块。

9.一种激光雷达，其特征在于，包括激光雷达固定部和如权利要求8所述的激光雷达旋转部，所述激光雷达旋转部通过旋转轴绕所述激光雷达固定部旋转，所述激光雷达固定部内设置有无线供电发射模块。

10.如权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述无线供电发射模块包括：

技术总结
本申请提出一种无线供电接收模块、激光雷达旋转部和激光雷达，其中，无线供电接收模块包括相连接的接收线圈、整流电路、滤波电路、直流转换电路和控制器，其中，整流电路包括二极管整流桥和开关管整流桥，初始上电时，二极管整流桥投入整流工作，并通过滤波电路和直流转换电路输出供电电源至负载和控制器，当达到控制器的工作电源时，控制器启动并输出PWM驱动信号至开关管整流桥，由于开关管整流桥的内阻小于二极管整流桥的内阻，开关管整流桥完成大部分的无线充电信号的整流工作，开关管整流桥的功耗更小，提高了无线供电的供电效率。

技术研发人员：余亮,杨俊,胡攀攀
受保护的技术使用者：武汉万集光电技术有限公司
技术研发日：20221208
技术公布日：2024/1/13