[实用新型]一种带保护的内馈式无线电能传输系统

说明书

本实用新型公开了一种带保护的内馈式无线电能传输系统，包括启动电路、驱动电路、发射端阻抗匹配电路和发射线圈，还包括带有原边绕组N_P1、第一副边绕组N_S1和第二副边绕组N_S2的脉冲变压器T₁；所述驱动电路为自驱动功率半桥谐振电路，其包括相位相互正交的第一电路和第二电路；所述启动电路连接于所述原边绕组N_P1，两个所述副边绕组分别连接于第一电路和第二电路；所述启动电路还包括LC保护电路，所述LC保护电路并联于所述原边绕组N_P1的两端；采用包括LC保护电路的启动电路，使前级的启动过程平稳，并利于后级调谐，增加了用电设备的安全性，极大地拓宽无线电能传输技术的应用场合。

技术领域

本实用新型涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种带保护的内馈式无线电能传输系统。

背景技术

近年来，各类电子电气设备得到了快速普及与发展，而用户对电能传输的安全性与可靠性提出了新的要求。传统插电式电能传输技术在充电时，存在火花及高压触电等安全隐患，使得系统安全性、可靠性以及使用寿命降低，并尚且难以达到一些特殊工业场合的安全要求。无线电能传输技术正是了为了弥补这些不足而被广泛探讨与研究的一种电能传输技术。

目前的无线充电技术采用的方式是无线电波技术、电磁感应技术和磁共振技术。无线电波技术是通过捕捉墙壁反弹回来的无线电波能量，但该充电方式效率比较低，应用到目前市场的无线充电设备还远远达不到预想的效果。而在无线充电设备上采用电磁感应技术基本可实现一对一的电能传输，但是该方式需要被充电设备精准对准发射线圈才能实现充电，而且其传输距离也相对较短，以上的种种弊端导致无线充电设备处于瓶颈期。与前两种充电方式不同是的是磁共振技术是指发射线圈与接收线圈间的频率一致即可传输电能，距离短的缺点可得到很好的改善，但其控制其谐振频率相对较难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带保护的内馈式无线电能传输系统，突破上述磁共振技术的局限性，采用距离更优、适应性更强的磁共振技术，克服高频下驱动电路设计复杂性，采用内馈式自驱动功率半桥谐振电路作为新型主拓扑，使其适用于中大功率的无线电能传输场合，采用包括LC保护电路的启动电路，使前级的启动过程平稳，并利于后级调谐，增加了用电设备的安全性，降低产品的成本，极大地拓宽无线电能传输技术的应用场合。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种带保护的内馈式无线电能传输系统，包括启动电路、驱动电路、发射端阻抗匹配电路和发射线圈，

还包括带有原边绕组N_P1、第一副边绕组N_S1和第二副边绕组N_S2的脉冲变压器T₁；

所述驱动电路为自驱动功率半桥谐振电路，其包括相位相互正交的第一电路和第二电路；

所述启动电路连接于所述原边绕组N_P1，两个所述副边绕组分别连接于第一电路和第二电路；

所述启动电路还包括LC保护电路，所述LC保护电路并联于所述原边绕组N_P1的两端。

可选的，所述第一副边绕组N_S1和第二副边绕组N_S2的两端电压幅值相等、相位相反。

可选的，所述发射端阻抗匹配电路为LCL谐振结构。

可选的，所述第一电路包括第一MOS管Q₁，所述第一副边绕组N_S1的两端分别连接于所述第一MOS管Q₁的栅极和源极。