谐振型非接触供电装置、电能发射端和非接触供电方法制造方法及图纸

技术编号:10369548 阅读:130 留言:0更新日期:2014-08-28 12:20
本发明专利技术公开了一种谐振型非接触供电装置、电能发射端和非接触供电方法,所述谐振型非接触供电装置包括:高频电源,输出具有漏感谐振频率的高频交流电,漏感谐振频率通过在扫频时间段内依次检测不同频率的高频交流电对应的电源输出电流获得;发射侧谐振电路,包括发射线圈,用于从高频电源接收高频交流电;接收侧谐振电路,包括接收线圈,接收线圈与发射线圈分离地以非接触方式耦合,接收侧谐振电路用于从发射线圈接收电能;调节电路,并联在供电装置的输出端口,用于使得在扫频时间段内输出端口的阻抗小于预定阻抗值。由此,可以使得输出为一个较稳定的电压源,可以直接连接负载,减小了失谐对效率的影响,从而提高了系统的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
,具体涉及一种。
技术介绍
非接触供电技术基于其方便实用的特点而广泛应用于电子产品领域,尤其是小功率电子产品行业如移动电话、MP3播放器、数码照相机、便携式电脑等。现有技术的非接触供电装置通常包含有一个由发射线圈LI和接收线圈L2构成的变压器,通常利用变压器初、次级线圈间磁场耦合的性能将能量从电能发射端向电能接收端传送。现有技术的无线电能传输系统多工作于系统自感谐振频率,系统自感谐振频率是指能使发射端和接收端的电容和线圈的自感的阻抗相互抵消的频率。但是,工作在自感谐振频率下时,接收侧向负载提供较稳定的电流,输出不能直接接负载,且对原副边通信的要求较高。
技术实现思路
有鉴于此,提供一种,可以使得电流更加稳定,提闻系统效率。第一方面,提供一种谐振型非接触供电装置,包括:高频电源,输出具有漏感谐振频率的高频交流电,所述漏感谐振频率通过在扫频时间段内依次检测不同频率的高频交流电对应的电源输出电流获得;发射侧谐振电路,包括发射线圈,用于从所述高频电源接收高频交流电;接收侧谐振电路,包括接收线圈,所述接收线圈与所述发射线圈分离地以非接触方式耦合,所述接收侧谐振电路用于从所述发射线圈接收电能;调节电路,并联在所述供电装置的输出端口,用于使得在所述扫频时间段内输出端口的阻抗小于预定阻抗值,从而使得所述高频电源输出具有漏感谐振频率的高频交流电时,电源输出电流最大。优选地,所述高频电源包括逆变电路、控制电路和电流检测电路;所述逆变电路用于根据控制电路提供的频率控制信号输出高频交流电,所述高频交流电具有与所述频率控制信号对应的频率;所述电流检测电路用于检测所述逆变电路输出的电源输出电流的强度;所述控制电路用于在扫频时间段内控制所述逆变电路依次输出具有不同频率的高频交流电,并获取每一频率所对应的电源输出电流的强度,将对应的电源输出电流的强度最大的频率作为所述漏感谐振频率,在扫频时间段结束后输出具有所述漏感谐振频率的频率控制信号。优选地,所述扫频时间段为检测到发射线圈和接收线圈耦合后的预定时间段。优选地,所述调节电路包括调节电阻和调节开关;所述调节电阻和调节开关串联连接,所述调节开关在所述扫频时间段内导通,所述调节电阻小于所述预定阻抗值。优选地,所述预定阻抗值小于等于OciLm,其中,Coci为所述供电装置的自感谐振频率,Lm为所述发射线圈和所述接收线圈的互感。优选地,所述不同频率位于上限扫描频率和下限扫描频率之间,所述控制电路按频率由高至低或由低至高依次输出频率控制信号以确定所述漏感谐振频率。优选地,所述不同频率为上限扫描频率和下限扫描频率之间相隔预定步长的不同频率。优选地,所述下限扫描频率为所述供电装置的自感谐振频率。第二方面,提供一种谐振型非接触电能发射端,用于向分离地以非接触方式耦合的电能接收端供电,所述电能发射端包括:高频电源,输出具有漏感谐振频率的高频交流电,所述漏感谐振频率通过在扫频时间段内依次检测不同频率的高频交流电对应的电源输出电流获得;发射侧谐振电路,包括发射线圈,用于从所述高频电源接收高频交流电。优选地,所述高频电源包括逆变电路、控制电路和电流检测电路;所述逆变电路用于根据控制电路提供的频率控制信号输出高频交流电,所述高频交流电具有与所述频率控制信号对应的频率;所述电流检测电路用于检测所述逆变电路输出的电源输出电流的强度;所述控制电路用于在扫频时间段内控制所述逆变电路依次输出具有不同频率的高频交流电,并获取每一频率所对应的电源输出电流的强度,将对应的电源输出电流的强度最大的频率作为所述漏感谐振频率,在扫频时间段结束后输出具有所述漏感谐振频率的频率控制信号。优选地,所述扫频时间段为检测到第一谐振线圈和第二谐振线圈耦合后的预定时间段。优选地,所述不同频率位于上限扫描频率和下限扫描频率之间,所述控制电路按频率由高至低或由低至高依次输出频率控制信号以确定所述漏感谐振频率。第三方面,提供一种非接触供电方法,用于通过发射线圈向与所述发射线圈分离地以非接触耦合的接收线圈传输电能,所述方法包括:在扫频时间段内,使得在输出端口阻抗小于预定阻抗值,从而使得向所述发射线圈输出具有漏感谐振频率的高频交流电时,对应的电源输出电流最大;在扫频时间段内,依次对所述发射线圈输出具有不同频率的高频交流电,并获取每一频率所对应的电源输出电流电流强度,将对应的电源输出电流的强度最大的频率作为所述漏感谐振频率;在扫频时间段结束后,对所述发射线圈输出具有所述漏感谐振频率的高频交流电。优选地,所述扫频时间段为检测到发射线圈和接收线圈耦合后的预定时间段;所述不同频率位于上限扫描频率和下限扫描频率之间;依次对所述发射线圈输出具有不同频率的高频交流电包括:按频率由高至低或由低至高依次输出具有不同频率的高频交流电。优选地,所述不同频率为上限扫描频率和下限扫描频率之间相隔预定步长的不同频率。优选地,所述下限扫描频率为自感谐振频率。通过检测获得谐振型非接触供电装置的漏感谐振频率,并使得所述谐振型非接触供电装置工作在漏感谐振频率,可以使得输出为一个较稳定的电压源,可以直接连接负载,减小了失谐对效率的影响,从而提高了系统的效率。【附图说明】通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述,本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:图1是本专利技术第一实施例的谐振型非接触供电装置的电路示意图;图2是本专利技术第一实施例的谐振型非接触供电装置的谐振和磁耦合电路的示意图;图3是图2所不的谐振和磁稱合电路的等效电路图;图4是图2所示的谐振和磁耦合电路中输入电流随频率变化的曲线图;图5是图2所示谐振和磁耦合电路工作在漏感谐振频率时的等效电路图;图6是本专利技术第二实施例的非接触供电方法的流程图。【具体实施方式】以下基于实施例对本专利技术进行描述,但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质,公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。同时,应当理解,在以下的描述中,“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时,它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件,元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反,当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时,意味着两者不存在中间元件。除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本专利技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。图1是本专利技术第一实施例的谐振型非接触供电装置的电路示意图。如图1所示,谐振型非接触供电装置10包括电能发射端11和电能接收端12。其中,电能发射端11包括高频电源111和发射侧谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐振型非接触供电装置,包括:高频电源,输出具有漏感谐振频率的高频交流电,所述漏感谐振频率通过在扫频时间段内依次检测不同频率的高频交流电对应的电源输出电流获得;发射侧谐振电路,包括发射线圈,用于从所述高频电源接收高频交流电;接收侧谐振电路,包括接收线圈,所述接收线圈与所述发射线圈分离地以非接触方式耦合,所述接收侧谐振电路用于从所述发射线圈接收电能;调节电路,并联在所述供电装置的输出端口,用于使得在所述扫频时间段内输出端口的阻抗小于预定阻抗值,从而使得所述高频电源输出具有漏感谐振频率的高频交流电时,电源输出电流最大。

【技术特征摘要】
1.一种谐振型非接触供电装置,包括: 高频电源,输出具有漏感谐振频率的高频交流电,所述漏感谐振频率通过在扫频时间段内依次检测不同频率的高频交流电对应的电源输出电流获得; 发射侧谐振电路,包括发射线圈,用于从所述高频电源接收高频交流电; 接收侧谐振电路,包括接收线圈,所述接收线圈与所述发射线圈分离地以非接触方式耦合,所述接收侧谐振电路用于从所述发射线圈接收电能; 调节电路,并联在所述供电装置的输出端口,用于使得在所述扫频时间段内输出端口的阻抗小于预定阻抗值,从而使得所述高频电源输出具有漏感谐振频率的高频交流电时,电源输出电流最大。2.根据权利要求1所述的谐振型非接触供电装置,其特征在于,所述高频电源包括逆变电路、控制电路和电流检测电路; 所述逆变电路用于根据控制电路提供的频率控制信号输出高频交流电,所述高频交流电具有与所述频率控制信号对应的频率; 所述电流检测电路用于检测所述逆变电路输出的电源输出电流的强度; 所述控制电路用于在扫频时间段内控制所述逆变电路依次输出具有不同频率的高频交流电,并获取每一频率所对应的电源输出电流的强度,将对应的电源输出电流的强度最大的频率作为所述 漏感谐振频率,在扫频时间段结束后输出具有所述漏感谐振频率的频率控制信号。3.根据权利要求2所述的谐振型非接触供电装置,其特征在于,所述扫频时间段为检测到发射线圈和接收线圈耦合后的预定时间段。4.根据权利要求3所述的谐振型非接触供电装置,其特征在于,所述调节电路包括调节电阻和调节开关; 所述调节电阻和调节开关串联连接,所述调节开关在所述扫频时间段内导通,所述调节电阻小于所述预定阻抗值。5.根据权利要求1所述的谐振型非接触供电装置,其特征在于,所述预定阻抗值小于等于OciLm,其中,COtl为所述供电装置的自感谐振频率,Lm为所述发射线圈和所述接收线圈的互感。6.根据权利要求2所述的谐振型非接触供电装置,其特征在于,所述不同频率位于上限扫描频率和下限扫描频率之间,所述控制电路按频率由高至低或由低至高依次输出频率控制信号以确定所述漏感谐振频率。7.根据权利要求6所述的谐振型非接触供电装置,其特征在于,所述不同频率为上限扫描频率和下限扫描频率之间相隔预定步长的不同频率。8.根据权利要求6所述的谐振型非接触供电装置,其特征在于,所述下限扫描频率为所述供电装置的自感谐振频率。9.一种谐振型非接触电能发射端,用于向分离地以非接触方式耦合的电能接收端供电,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:余峰张望
申请(专利权)人:南京矽力杰半导体技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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