[发明专利]一种无线充电电路

说明书

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种利用电子电容电路的无线充电电路。

背景技术

所谓无线充电，即在没有电缆的情况下，靠电磁场或其他的物质进行耦合，实现电能的无线传输。无线充电利用物理学的“共振”原理——两个振动频率相同的物体能高效传输能量。无线传输电能包括：耦合电感式、电磁谐振式和光耦合这三种常见的无线充电方式，其中电磁谐振式能达到比较高的效率，被广泛地应用到无线充电产业的各个领域。

从理论来说，无线充电技术对人体安全无害处，无线充电使用的共振原理是磁场共振，只在以同一频率共振的线圈之间传输，而其他装置无法接受波段，另外，无线充电技术使用的磁场本身就是对人体无害的。

电磁谐振式在充电效率的提高上，一直是国内专家们研究的一个重点方向，本发明在一定程度上弥补了该种方法的一些不足，提高了无线充电的效率。

随着iPhone、iPad等对电量充满“饥渴”的设备迅速兴起，研发无线充电等突破性充电技术的需求日益提高。富士通在一份声明中说：“这项技术将为手机集合紧凑型无线充电功能以及同时为多个便携式设备充电铺平道路。对多个设备充电时，设备相对于充电器的位置没有任何限制。”因此，无线充电技术有及其广阔的市场前景和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种无线充电电路，可应用于手机电池、电动汽车车载锂离子等进行充电。

本发明通过如下技术方案实现。

一种无线充电电路，其包括：谐振电感的一次侧电路、谐振电感的二次侧电路和控制电路。其中谐振电感的一次侧电路包括：第一二极管全桥整流电路、高频逆变电路、谐振电感的初次侧谐振电路。谐振电感的二次侧电路包括：谐振电感的二次侧谐振电路、电子电容电路、第二二极管全桥整流电路、充电电池。控制电路包括：第一电压传感器、第二电压传感器、AD转换模块电路、DSP控制电路和PWM驱动电路。

输入电源AC经过第一二极管全桥整流电路后产生直流电压，再经过高频逆变电路产生高频交流电压，再通过谐振电感，能量传输到二次侧，接着经过电子电容电路追踪谐振频率，最后经过第二二极管全桥整流电路来给电池充电。控制电路通过第一电压传感器和第二电压传感器采样电压作为输入，控制电路输出的八路驱动信号控制开关管的动作达到最高的充电效率。

进一步地，第一二极管整流电路由第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管组成，整流电路对市电进行整流，其输出经过第一电容进行稳压并滤波。

进一步地，高频逆变电路由第一IGBT开关管、第二IGBT开关管、第三IGBT开关管和第四IGBT开关管组成。第一IGBT开关管的集电极、第二IGBT开关管的集电极与第一电容的正端相连，第一IGBT开关管的发射极与第三IGBT开关管的集电极相连，第二IGBT开关管的发射极与第四IGBT开关管的集电极相连，第三IGBT开关管的发射极、第四IGBT开关管的发射极与第一电容的负极相连；上述高频逆变电路对整流后的电压进行逆变，产生100kHz的高频交流电。

进一步地，谐振电感的初次侧谐振电路是由第三电容和谐振电感的初次侧串联组成，初次侧谐振电路的一端接在第一IGBT开关管的发射极，初次侧第一谐振电路的另一端接在第二IGBT开关管的发射极；谐振电感的初次侧流过正负交替的高频交变电流，以便将能量送到谐振电感的次级侧；谐振电感的二次侧谐振电路是由谐振电感的二次侧和电子电容电路串联组成。