[发明专利]磁耦合谐振式无线充电发射器、控制方法及充电系统

说明书

本申请涉及一种磁耦合谐振式无线充电发射器、控制方法及充电系统。所述无线充电发射器包括：逆变电路，用于接收直流电源输出的原边直流信号，并将原边直流信号逆变为原边交流信号；发射线圈，用于在接收到原边交流信号时产生电磁场；电磁场用于在待充电设备上的副边接收线圈置于其中时，激发副边接收线圈产生电流为待充电设备的电池充电；原边控制器，用于确定待充电设备的电池的阻值R_L，并根据电池的阻值R_L控制逆变电路调节原边交流信号。本发明能够根据电池的阻值对逆变电路进行控制，实时调节输出至发射线圈的原边交流信号，实现充电过程中安全稳定的由恒流充电切换至恒压充电，并且在恒压充电过程能够保证电压恒定。

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种磁耦合谐振式无线充电发射器、控制方法及磁耦合谐振式无线充电系统。

背景技术

随着用电设备充电需求的不断发展，出现了无线充电技术。无线充电技术(Wireless charging technology)，是指利用电磁感应原理，在充电器和用电装置之间通过磁场进行能量传输，无需用到电导线，其源于无线电能传输技术，根据传输原理主要分为三种：电磁感应耦合式无线充电技术、磁耦合谐振式无线充电技术和微波辐射式无线充电技术。磁耦合谐振式无线充电技术是在电磁感应耦合式原理的基础上加入了谐振的原理，即能量能够在两个具有相同谐振频率的物体之间进行高效地传递。它在电路的组成上与电磁感应耦合式无线电能传输方式类似，都是将整流后的直流电通过高频逆变转换为高频交流电，接收线圈接收到高频交流电后经过整流电路和直流变换电路给用电设备供电。不同的是在发射线圈和接收线圈上添加了谐振电容，通过改变谐振电容值来使系统达到谐振状态，从而实现无线电能传输。

然而，无线充电系统在进行充电的过程中，用电设备电池的内阻(即负载电阻)会发生变化，且变化范围较大，为了能够实现充电过程中安全稳定的恒流或恒压充电，需要获知副边负载电压电流情况，并根据负载电压电流对原边逆变电路移相角或占空比进行调控，目前常见的获知负载电压电流情况的方式是在原、副边控制器增加实时通信装置，副边控制器利用检测电路检测负载的电压和电流，并通过实时通信装置发送至原边控制器。电路设计复杂，还会受通信装置信号的影响，难以保证实时获知负载电压电流情况。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种无需设置通信装置的无线充电发射器、控制方法及谐振式无线充电系统。

一种无线充电发射器，包括：

逆变电路，用于接收直流电源输出的原边直流信号，并将原边直流信号逆变为原边交流信号；

发射线圈，用于在接收到原边交流信号时产生电磁场；电磁场用于在待充电设备上的副边接收线圈置于其中时，激发副边接收线圈产生电流为待充电设备的电池充电；

原边控制器，用于确定待充电设备的电池的阻值R_L，并根据电池的阻值R_L控制逆变电路调节原边交流信号。

在其中一个实施例中，无线充电发射器还包括：

原边检测电路，用于检测原边直流信号的电压值U_p及电流值I_p；

原边控制器还用于获取原边检测电路反馈的电压值U_p及电流值I_p，根据电压值U_p及电流值I_p确定电池的阻值R_L。

一种谐振式无线充电系统，包括无线充电发射器，及设置于待充电设备上的无线充电接收器；

无线充电发射器还包括用于与发射线圈构成原边谐振电路的电容；

无线充电接收器包括：

副边谐振电路，用于与原边谐振电路共振产生副边交流信号；