[发明专利]非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路及控制方法

说明书

本发明涉及一种非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路及控制方法，电路包括控制器和若干个取电器，所述控制器包括均流控制电路、输出电压反馈差分电路、数字信号处理器和电压给定电路。本发明提供的非接触供电装置的多取电器自动均衡控制方法依靠非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路，能够调节BOOST升压电路的占空比，可以确保并联在一起的每个取电器的负载电流一样，确保功率均分，提高整个系统的冗余性与可靠性，同时实现功率的扩展，便于用多个标准取电器设备满足大功率负载的需要。

技术领域

本发明涉及无线供电技术领域，特别是涉及一种非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路及控制方法。

背景技术

非接触供电的特点是电源和负载之间无需接触而是通过耦合进行供电，具有无接触、无磨损、无火花、防水、防尘等特性，并在个人消费电子产品无线充电、电动汽车无线充电、以自动引导小车为主的物流系统等领域逐渐得到广泛应用。

非接触供电系统通常为高频电流源部，包括功率发射部分与对应的取电器部分。对于取电器而言，仅当谐振腔谐振频率等于非接触供电系统发射部分工作频率时，才会实现发射部分与取电器部分的最大耦合与传输效率，取电器才能获得最大功率。而对于处于工作状态的取电器而言，取电器的谐振腔谐振频率处于时刻变化当中，尤其对于多个取电器而言，采用静态的谐振腔谐振频率，无法实现取电器功率的优化，难以提供系统化的高效率功率分配效果。

发明内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路及控制方法。

第一个方面，本申请提供了一种非接触供电装置的多取电器自动均衡控制电路，包括控制器和若干个取电器，所述控制器包括均流控制电路、输出电压反馈差分电路、数字信号处理器和电压给定电路；

所述取电器包括串联谐振腔、整流桥、电流传感器和BOOST升压电路，所述BOOST升压电路通过所述整流桥与所述串联谐振腔电连接，所述BOOST升压电路的第一端分别与所述均流控制电路的第一端、负载的第一端和所述输出电压反馈差分电路的第一端电连接；所述BOOST升压电路的第二端与所述负载的第二端和所述输出电压反馈差分电路的第二端电连接；所述BOOST升压电路还与所述数字信号处理器电连接；

所述电流传感器串联在所述BOOST升压电路的第一端和所述负载的第一端之间；若干个所述取电器并联在所述负载上。

在第一个方面的某些实现方式中，所述BOOST升压电路包括第一电容、第二电容、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第一二极管和MOS管；所述第一电容的第一端和所述第一电感的第一端均与所述整流桥电连接，所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端、所述MOS管的源极、所述第二电容的第二端均与所述负载的第二端电连接；所述第一电感的第二端分别与所述第一二极管的正极和所述MOS管的漏极电连接；所述MOS管的栅极分别与所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端电连接；所述第二电感的第一端与所述第一二极管的负极和所述第二电容的第一端电连接，所述第二电感的第二端与电流传感器电连接；所述第一电阻的第一端与所述数字信号处理器的驱动单元电连接。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述均流控制电路包括第一均流电阻、第二均流电阻、第三均流电阻、第四均流电阻、第五均流电阻、第六均流电阻、第七均流电阻、第八均流电阻、第九均流电阻、第十均流电阻、第十一均流电阻、第一运放、第二运放、第三运放、第一均流电容、第二均流电容和均流二极管；

所述第一运放的输出端与所述均流二极管的正极电连接，所述均流二极管的负极与均流母线电连接，所述第一运放的反相输入端与所述均流母线电连接；所述第一运放的同相输入端与所述第二运放的反相输入端通过所述第一均流电阻和所述第三均流电阻电连接；所述第二电感的第二端连接在所述第一均流电阻和所述第三均流电阻之间；