[发明专利]一种电能发射结构及应用其的无线充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线充电领域，具体地说，涉及一种电能发射结构及应用其的无线充电装置。

背景技术

磁共振式的无线充电系统包括有电能发射端和电能接收端，如图1所示，电能发射端接收外部电能产生空间磁场将能量以无线方式传输给电能接收端。

为了能使电能接收端在更大范围内感生空间磁场以产生电压给电子设备,一种方式是采用增加电能发射端中发射线圈的尺寸和感值,但是增加发射线圈的尺寸和感值，往往需要增加发射线圈的匝数和面积，而根据电容的计算公式，C＝εS/D，增大线圈面积会增加发射线圈对地之间的寄生电容，根据共模电流I_CM和寄生电容之间的关系，I_CM＝CdV/dt。如图2所示，线圈上高频交流电压通过这个寄生电容更容易形成对大地共模电流，增加了EMC传导干扰。并且，当发射线圈的尺寸增加后，则线圈的周长相应会增加，如果线圈中流过高频交变的电流，那么高频电流更容易形成电磁波辐射出，增加EMC辐射干扰。

另一种方式是通过增加发射线圈中的交变电流，来增加发射线圈的磁场，这种方式会增加发射线圈两端的电压(V＝jωLs·Is)，根据上述共模电流的计算公式，也会增加对地的共模电流。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种电能发射结构及应用其的无线充电装置。通过将共模电流抑制电路连接在发射线圈之前，可以很好的降低系统的共模电流，减小EMC的传导干扰，同时可以降低高频电流分量对EMC的辐射干扰的影响。

依据本发明的一种电能发射结构，包括逆变电路、电能发射线圈，所述电能发射结构还包括共模电流抑制电路，

所述共模电流抑制电路连接在所述逆变电路和电能发射线圈之间，

所述逆变电路接收外部直流电压信号以输出交变电压信号传输给电能发射线圈；

所述电能发射线圈接收所述交变电压信号以产生空间磁场传输给电能接收结构；

其中，所述共模电流抑制电路用于减小所述电能发射线圈中的共模电流。

优选地，所述共模电流抑制电路用于减小所述电能发射线圈对地之间的共模电流大小。

优选地，当所述交变电压信号中包含高频谐波分量时，所述共模电流抑制电路用于减小输入至所述电能发射线圈中的所述高频谐波分量产生的高频共模电流。

优选地，所述电能发射结构还包括谐振电容，所述电能发射线圈和谐振电容的谐振频率与系统工作频率一致。

优选地，当所述谐振电容连接在所述逆变电路和电能发射线圈之间时，所述共模电流抑制电路连接在所述逆变电路和所述谐振电容之间。

优选地，当所述谐振电容连接在所述逆变电路和电能发射线圈之间时，所述共模电流抑制电路连接在所述谐振电容和所述电能发射线圈之间。

优选地，所述共模电流抑制电路包括共模电感。

依据本发明一种无线充电装置，包括电能发射端和电能接收端，所述电能发射端包括上述的电能发射结构,

电能发射端接收外部直流电压信号以产生空间磁场传输给电能接收端；

所述电能接收端感应所述空间磁场，产生感应电压并经电压转换后输出预定大小电压供给负载。

综上所述的一种电能发射结构及应用其的无线充电装置，通过将共模电流 抑制电路连接在逆变电路和发射线圈之间，可以很好的降低发射线圈对地之间的共模电流，减小EMC传导干扰，同时可以降低逆变电路输出的交流电压的高频谐波分量对发射线圈产生的高频共模电流，降低高频电流分量的EMC辐射干扰的影响。

附图说明

图1所示为现有技术的无线充电系统的结构；

图2所示为发射线圈对地产生的共模电流的示意图；

图3所示为依据本发明的无线充电装置的第一实施例的电路图；

图4所示为依据本发明的无线充电装置的第二实施例的电路图；

图5发射线圈输入端不加共模电感的EMC辐射测试的波形图；

图6发射线圈输入端加共模电感的EMC辐射测试的波形图；

图7共模电感加在系统的电源输入侧的EMC传导测试的波形图；

图8共模电感加在发射线圈的两端的EMC传导测试的波形图。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明的一些优选实施例，但本发明不限于此。