[发明专利]一种减少开关管数量的无线充电供电侧电路及其应用

权利要求书

1.一种减少开关管数量的无线充电供电侧电路，其特征在于，所述电路包括一套整流逆变电路以及由其控制的多个原边线圈，所述整流逆变电路包括AC/DC整流器和所述AC/DC整流器的输出端连接由n个桥臂组成的扩展型逆变器，其中n≥3，每个桥臂包括两个开关管，每个桥臂的两个开关管之间的引出端连接原边线圈的一端，每两个桥臂的引出端Wi和Wj，连接一个原边线圈Wi-Wj，其中i ≠j，为原边线圈Wi-Wj充电，n个桥臂的引出端组合，为                                                个原边线圈进行充电。

2.根据权利要求1所述的减少开关管数量的无线充电供电侧电路，其特征在于，在该电路中，任意时刻，当负载受电线圈正好对应在原边线圈Wi-Wj位置时，桥臂i，j工作，i≠j，其他桥臂k则不工作，k≠i，j，在下一时刻，负载受电线圈若发生移动，则对应的工作桥臂随之发生变化。

3.根据权利要求1所述的减少开关管数量的无线充电供电侧电路，其特征在于，所述整流逆变电路中 AC/DC整流器的数量为两个，其中一个是作为备份用。

4.根据权利要求1或2或3所述的减少开关管数量的无线充电供电侧电路，其特征在于，所述电路还包括检测与保护电路，检测直流母线电容电压，当发生过压或欠压时对电路进行保护；AC/DC整流器的输出电流，当发生过流或短路情况时对电路进行保护。

5.根据权利要求4所述的减少开关管数量的无线充电供电侧电路，其特征在于，所述电路还包括近场通信电路，及时获取负载接入的配对信息。

6.根据权利要求1-4所述的减少开关管数量的无线充电供电侧电路的应用，其特征在于，所述电路用于电动汽车无线充电公路，将无线充电公路分解为一个个小段，每个小段的长度以高速公路车距限制为参考量，任一时刻在每个小段内铺设的无线充电原边线圈仅对一台车辆充电，原边线圈轮流工作，每一段仅需一个原边线圈的供电电路，工作过程为，1) 无线充电公路上的通信装置处于等待负载接入信息的状态；2)当所适用的电动汽车驶入本发明所述无线充电公路上后，车内近场通信装置人为或自动设置为匹配接入状态，无线充电公路上的通信装置获取负载接入信息，确认负载合法以及充电规格要求，通知无线充电公路控制器启动；3)控制器控制该段公路所配置的线圈开启轮流检测，车辆恰好在本段无线充电控制器所属公路最后一个线圈进入，则本段线圈不负责充电，由下一段公路重新检测，因而总可以确认电动汽车所处位置；4)当确认完毕电动汽车所处线圈位置后，控制器提升充电装置的输出功率至负载需求的充电规格要求值，然后按顺序轮流启动下一个线圈，开始正常充电过程，在本阶段中如果有新的负载信号要求接入，则视为非法，忽略新的接入要求；5)本段公路的无线充电控制器与下一段公路的无线充电控制器会匹配协调，当电动汽车驶离本段公路后，下段公路会自动接续启动；6)当电动汽车驶离公路时，对于公路无线充电器来说，相当于匹配负载突然撤出，则整流器输出电流会下降，当整流器输出电流下降到指定阈值，公路无线充电器会返回1)状态。

7.根据权利要求1-4所述的减少开关管数量的无线充电供电侧电路的应用，其特征在于，用于无线充电桌面，为各种中小型设备供电，以各个设备本身面积划分为多个功能单元，每个功能单元内部覆盖多个原边线圈，设备内部的受电线圈与功能单元内的其中一个原边线圈的大小相近，设备放置在桌面的任意位置，均会落入一个功能单元区域内，该功能单元轮流试测每个原边线圈，以期找出最佳位置的原边线圈，具体方案包括，无线充电桌面控制单元控制输出一个较低的试测电压，同时检测输出电流，当输出电流会上升到一个指定阈值后确认有负载线圈存在，否则，试测下一个线圈；当测试找到有负载线圈存在后，将通过满足Qi标准的通信算法，匹配负载的合法性和充电要求规格，如果匹配通过，则确认找到等待供电的设备，同时确定了设备落在了某一原边线圈上，找到该原边线圈后，则用该原边线圈为设备内部的受电线圈供电，其他的设备不会再进入该功能单元。

8.根据权利要求7所述的减少开关管数量的无线充电供电侧电路的应用，其特征在于，所述中小型设备包括手机、平板电脑、笔记本电脑、话筒、显示器、PDA、GPS。