[发明专利]一种能量双向流动的无线充电装置

权利要求书

1.一种能量双向流动的无线充电装置，其特征在于，包括送电端模块、受电端模块、松耦合变压器和充电设备(14)，其中，松耦合变压器包括送电端线圈(7)和受电端线圈(15)，

送电端模块包括：送电端功率变换单元(1)、送电端强电供电单元(6)、送电端弱电供电单元(5)、送电端控制器(2)、送电端信号调理及保护单元(3)和送电端传感器单元(4)，

其中送电端强电供电单元(6)将交流电整流为直流电，并将直流电分别输入至送电端功率变换单元(1)和送电端弱电供电单元(5)，送电端弱电供电单元(5)将接收的由送电端强电供电单元(6)输送的直流电进行功率变换，经功率变换后的直流电为送电端控制器(2)、送电端信号调理及保护单元(3)和送电端传感器单元(4)供电，送电端功率变换单元(1)将接收的由送电端强电供电单元(6)输送的直流电变换为高频交流电，将高频交流电的电压、电流信号传递给送电端传感器单元(4)，送电端信号调理及保护单元(3)接收送电端传感器单元(4)传递的电压、电流信号，并将接收到的电压、电流信号转换为送电端调理信号或送电端保护信号，送电端控制器(2)接收送电端信号调理及保护单元(3)传递的送电端调理信号或送电端保护信号，并将接收到的送电端调理信号或送电端保护信号转换为PWM信号，将PWM信号传递给送电端功率变换单元(1)，送电端功率变换单元(1)根据PWM信号，将高频交流电处理为送电端线圈(7)所需要的电压、电流的大小及相位；

受电端模块包括：受电端功率变换单元(8)、受电端弱电供电单元(12)、受电端控制器(9)、受电端信号调理及保护单元(10)、受电端传感器单元(11)和与充电设备(14)相连的电能调理单元(13)，

其中充电设备(14)将直流电传给电能调理单元(13)，经过电能调理单元(13)调理成的直流电分别传递给受电端功率变换单元(8)和受电端弱电供电单元(12)，受电端弱电供电单元(12)将接收的由电能调理单元(13)输送的直流电进行功率变换，经功率变换后的直流电为受电端控制器(9)、受电端信号调理及保护单元(10)和受电端传感器单元(11)供电，受电端功率变换单元(8)将接收的由电能调理单元(13)输送的直流电变换为高频交流电，将高频交流电的电压、电流信号传递给受电端传感器单元(11)，受电端信号调理及保护单元(10)接收受电端传感器单元(11)传递的电压、电流信号，并将接收到的电压、电流信号转换为受电端调理信号或受电端保护信号，受电端控制器(9)接收受电端信号调理及保护单元(10)传递的受电端调理信号或受电端保护信号，并将接收到的受电端调理信号或受电端保护信号转换为PWM信号，将PWM信号传递给受电端功率变换单元(8)，受电端功率变换单元(8)根据PWM信号，将高频交流电处理为受电端线圈(15)所需要的电压、电流的大小及相位。

2.如权利要求1所述的一种能量双向流动的无线充电装置，其特征在于，送电端功率变换单元(1)包括谐振变换单元、电感L、电容C和功率管Q，其中电容C的一端与功率管Q的集电极相连，电容C的另一端与功率管Q的发射极相连，电感L的一端作为输入，电感L的另一端与功率管Q的集电极相连,谐振变换单元的输入端与电容C的两端相连，谐振变换单元的输出端与松耦合变压器的送电端线圈相连。

3.如权利要求2所述的一种能量双向流动的无线充电装置，其特征在于，送电端控制器(2)包括控制芯片和功率管驱动单元，控制芯片采用频率跟踪算法将送电端调理信号或送电端保护信号转换为PWM信号，PWM信号传递给与送电端功率变换单元(1)中的功率管Q的基极相连的功率管驱动单元，最终将PWM信号传递给送电端功率变换单元(1)。

4.如权利要求2所述的一种能量双向流动的无线充电装置，其特征在于，受电端控制器(9)包括控制芯片和功率管驱动单元，控制芯片采用频率跟踪算法将受电端调理信号或送电端保护信号转换为PWM信号，PWM信号传递给与受电端功率变换单元(8)中的功率管Q的基极相连的功率管驱动单元，最终将PWM信号传递给受电端功率变换单元(8)。