[发明专利]双稳态原边恒流磁感应耦合无线充电装置及其使用方法

权利要求书

1.双稳态原边恒流磁感应耦合无线充电装置，其特征在于，包括发射端和接收端；

所述发射端用于提供交流恒流电流；

所述接收端用于接收感应发射端的交流恒流电流，并将交流恒流电流整流得到直流恒流充电电流；

所述发射端包括发射线圈(3)、电流取样器(4)、H桥斩波电路(6)、正门限电压源(8)、负门限电压源(7)、比较器一(1)、比较器二(2)和双稳态触发器(9)；

所述H桥斩波电路(6)用于给发射线圈(3)施加正极性或负极性的激励电压，H桥斩波电路(6)的控制端与双稳态触发器(9)的输出Q端相连接，H桥斩波电路(6)的供电端连接电源(5)；

所述电流取样器(4)用于采集发射线圈(3)的电流大小，并电流线性转化为电压，电流取样器(4)的输出端分别与比较器一(1)的正输入端和比较器二(2)的负输入端相连接组成控制闭环；

所述正门限电压源(8)用于提供电压U_th+，对应一定的正峰值门限电流，正门限电压源(8)与比较器一(1)的负输入端相连接；

所述负门限电压源(7)用于提供电压U_th-，对应一定的负峰值门限电流，负门限电压源(7)与比较器二(2)的正输入端相连接；

所述比较器一(1)用于比较比较器一(1)的正输入端和比较器一(1)的负输入端电压的大小，在比较器一(1)的输出端输出不同的电压；比较器一(1)的输出端与双稳态触发器(9)的清零R端连接；

所述比较器二(2)用于比较比较器二(2)的正输入端和比较器二(2)的负输入端电压的大小，在比较器二(2)的输出端输出不同的电压；比较器二(2)的输出端与双稳态触发器(9)的置位S端连接；

所述双稳态触发器(9)用于在比较器一(1)和比较器二(2)的输出端的电压触发下从低电平的工作状态到高电平的工作状态的转换；

所述发射线圈(3)用于发射出发射端的磁场并将磁场传递给接收端。

2.根据权利要求1所述的双稳态原边恒流磁感应耦合无线充电装置，其特征在于，所述接收端包括接收线圈(10)、整流电路(11)、电子开关(12)、电池(13)和过压检测模块(14)；

所述接收线圈(10)用于接收发射线圈(3)的磁场，接收线圈(10)的输出端与整流电路(11)连接；

所述整流电路(11)用于将交流恒流电流整流滤波为直流恒流源，整流电路(11)与电子开关(12)相连接；

所述电子开关(12)用于开启和切断充电电路，电子开关(12)分别与电池(13)和过压检测模块(14)相连接；

所述过压检测模块(14)用于监测电池(13)的电压是否达到预定的阈值。

3.根据权利要求2所述的双稳态原边恒流磁感应耦合无线充电装置，其特征在于，所述发射线圈(3)与接收线圈(10)的距离为0.5-5cm。

4.根据权利要求1所述的双稳态原边恒流磁感应耦合无线充电装置，其特征在于，所述电流取样器(4)采用霍尔电流传感器、高频互感器、罗氏线圈的任意一种；

所述H桥斩波电路(6)采用4枚MOS管或绝缘栅双极型晶体管及其驱动、保护电路的任意一种组合；

所述正门限电压源(8)和负门限电压源(7)采用带隙基准源；

所述双稳态触发器(9)采用R-S触发器、边缘R-S触发器、J-K触发器的任意一种。

5.根据权利要求2所述的双稳态原边恒流磁感应耦合无线充电装置，其特征在于，所述电子开关(12)采用MOS管、继电器、大电流可控开关元件的任意一种；

所述整流电路(11)采用同步整流电路或二极管整流桥的任意一种。