[实用新型]一种基于声波共振的无线充电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于声波共振的无线充电系统，包括声波发送电路、声波接收电路，所述声波发送电路包括交流电调理电路、PWM驱动电路、高频变压器、第一声波换能器，所述交流电调理电路输出端连接PWM驱动电路；所述PWM驱动电路输出端连接高频变压器的输入端；所述高频变压器的输出端连接第一声波换能器，所述第一声波换能器用于将电能转换成声波信号进行传递；所述声波接收电路包括第二声波换能器、接收信号调理电路、DC‑DC变换器，所述第二声波换能器输出端连接接收信号调理电路，所述接收信号调理电路用于将交流电调理成稳定直流电，其输出端连接DC‑DC变换器；所述DC‑DC变换器输出端连接充电负载。

技术领域

本实用新型涉及无线充电领域，特别设计一种基于声波共振的无线充电系统。

背景技术

为了节约能源，减少环境污染，以电能为动力的电动汽车、电动飞机等逐渐发展开来，受电池容量及充电基础设施等条件的限制，充电问题成为电动汽车、电动飞机发展过程中最主要的瓶颈问题。由于无线充电技术可以解决传统传导式充电面临的接口限制、安全等问题，正在逐渐发展成为电动汽车、电动飞机主要的充电方式。

无线充电方式主要包括：电磁感应式、磁场共振式、无线电波式、电场耦合式。其中，电磁感应式充电利用初级线圈产生一定频率的交流电，在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端；磁场共振式充电利用能量发送装置和能量接收装置特定频率上共振，实现彼此能量交换；无线电波式充电利用微波发射装置和微波接收装置捕捉无线电波能量，实现能量转移；电场耦合式充电利用通过沿垂直方向耦合两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输电能。

以上几种无线充电方式存在传输距离短或传输功率低或使用频率窄等问题，本发明拟定采用声波共振式实现无线充电，以声波作为能量传输的载体，以共振方式实现能量的转换的无线充电系统。

实用新型内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于声波共振的无线充电系统，以声波作为能量传输的载体，以共振方式实现能量的转换，进而实现无线充电系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于声波共振的无线充电系统，包括声波发送电路、声波接收电路，所述声波发送电路包括交流电调理电路、PWM驱动电路、高频变压器、第一声波换能器，所述交流电调理电路用于将交流市电调理成稳定直流电，其输出端连接PWM驱动电路；所述PWM驱动电路用将直流电转换成交流电，其输出端连接高频变压器的输入端；所述高频变压器的输出端连接第一声波换能器，所述第一声波换能器用于将电能转换成声波信号进行传递；所述声波接收电路包括第二声波换能器、接收信号调理电路、DC-DC变换器，所述第二声波换能器用于接收第一声波换能器发出的声波信号并转换为交流电，其输出端连接接收信号调理电路，所述接收信号调理电路用于将交流电调理成稳定直流电，其输出端连接DC-DC变换器；所述DC-DC变换器用于将稳定直流电的电压转换成负载充电所需额定电压，其输出端连接充电负载。

所述交流电调理电路包括整流电路、滤波电路，所述整流电路与滤波电路串联连接，所述整流电路用于将交流电转换成直流电，所述滤波电路用于对转换后的直流电进行滤波。

所述声波发送电路还包括声波控制器、电压电流检测电路、PWM调制电路，所述电压电流检测电路用于检测高频变压器的输出侧电压电流信号，其输出端与声波控制器连接；所述声波控制器的输出端连接PWM调制电路，所述PWM调制电路的输出端连接PWM驱动电路；所述声波控制器根据检测的电压电流信号经PWM调制电路来驱动控制PWM驱动电路输出的交流电的电压。

所述接收信号调理电路包括整流滤波电路、两级放大电路，所述整流滤波电路用于对第二声波换能器的输出信号进行整流滤波后输出直流电，所述整流滤波电路的输出端连接两级放大电路，所述两级放大电路的输出端连接DC-DC变换器的输入端；所述两级放大电路用于将直流电的幅值进行两级放大。