[发明专利]一种基于H5桥的无线充电发射装置

说明书

本发明的技术方案是提供一种基于H5桥的无线充电发射装置，其特征在于，包括中心发射区域以及边缘发射区域；在中心发射区域为单个负载提供单负载快充能力的同时，边缘发射区域能够为N个负载提供多负载慢充能力，N≥2，并且边缘发射区域能够同时为N个负载充电。本发明提出的一种基于H5桥的无线充电发射装置采用中心和边缘双区域充电方式。中心区域可提供单负载快充功能，边缘区域可提供多负载慢充功能，由此可应对不同的负载情况和充电需求。仿真实验结果表明，本发明能保证系统在各种负载情况下以较优充电效率运行，做到了充电性能与用户体验、经济成本等问题的兼顾。

技术领域

本发明涉及一种无线充电发射器。

背景技术

近年来，无线电能传输技术在诸多关键问题上都取得了突破性发展，推动了应用市场的蓬勃发展。尤其是感性无线电能传输技术，在便携式电子设备、可植入医疗器械、电动汽车等诸多领域取得了广泛应用。以手机为代表的中小功率设备为例，现有市场上的大多数无线充电发射器产品充电面积有限，只能为单一负载设备充电，无法满足用户多负载设备同时充电的需求。

为了解决这一问题，部分企业给出了尝试性的解决方案。主要可分为以下三种：第一种是直接增大发射器中发射线圈尺寸，这种方案虽然有效地拓展了充电区域，允许多负载设备(含接收器)放入，但是由于发射器和接收器中线圈尺寸的不匹配，耦合系数降低，继而会牺牲电能传输效率；第二种是在发射器中引入电动装置，在充电区域内，发射线圈自动追踪接收器位置，始终保持中心位置对齐，在充满一个设备后给另一个设备充电。这种方案能够保证任意位置下的电能传输效率，但电动装置的引入增加了成本，同时只能多负载分时性地充电，不能算真正意义上的多负载充电；第三种是采用多线圈阵列，实现全充电区域交叠覆盖，根据每个接收器的位置激活正对的发射线圈，这种方案也能保证任意位置下的多负载电能传输效率，但由于每个发射线圈都采用独立电路进行驱动，成本大幅增加，并且实际工作过程中发热问题较难解决，充电功率受到限制。总之，这些尝试性的方案并没有做到多负载充电与用户体验、经济成本等问题的兼顾，因此也没有取得广泛的市场应用。

发明内容

本发明的目的是解决储备池光计算的深度问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于H5桥的无线充电发射装置，其特征在于，包括中心发射区域以及边缘发射区域；在中心发射区域为单个负载提供单负载快充能力的同时，边缘发射区域能够为N个负载提供多负载慢充能力，N≥2，并且边缘发射区域能够同时为N个负载充电；

所述无线充电发射装置的电路拓扑包括H5桥逆变电路，H5桥逆变电路将直流电源提供的直流电转换为高频交流电，并输出两路可独立控制的高频交流电；

H5桥逆变电路输出的一路高频交流电驱动布置于中心发射区域的中心发射线圈，由中心接收线圈拾取中心发射线圈所形成的发射磁场的磁场能量，中心接收线圈输出的能量经整流后实现对单个负载的快速充电；

H5桥逆变电路输出的另一路高频交流电驱动布置于边缘发射区域的边缘发射线圈，由N个边缘接收线圈同时拾取边缘发射线圈所形成的发射磁场的磁场能量，每个边缘接收线圈输出的能量经整流后实现对各自负载的慢速充电。

优选地，所述中心发射区域位于中心，边缘发射区域环绕中心发射区域四周，从而形成碗状结构。

优选地，在所述H5桥逆变电路与所述中心发射线圈之间串接中心发射侧补偿网络，中心发射侧补偿网络用于消除所述中心发射线圈自感引起的无功功率。

优选地，在所述H5桥逆变电路与所述边缘发射线圈之间串接边缘发射侧补偿网络，边缘发射侧补偿网络用于消除所述边缘发射线圈自感引起的无功功率。