一种无线充电设备及其保护电路制造技术

本发明专利技术涉及电子技术领域，提供了一种无线充电设备及其保护电路，无线充电设备包括无线功率发送端和无线功率接收端，无线功率发送端包括第一控制模块和供电模块，无线功率接收端包括第二控制模块和接收模块，接收模块的电压输出端与负载连接，第一控制模块与第二控制模块无线通信连接，保护电路包括电压检测模块、电压比较模块以及短路模块；电压检测模块的输入端用于与接收模块的电压输出端连接，电压检测模块的输出端与电压比较模块的第一输入端连接，电压比较模块的第二输入端输入比较电压阈值，所述电压比较模块的输出端与短路模块连接。在出现过压异常时通过短路模块使无线功率接收模块一直处于短路状态，实现无线功率接收模块与负载的解耦。

A wireless charging device and its protection circuit

The invention relates to the field of electronic technology, and provides a wireless charging device and a protection circuit thereof. The wireless charging device includes a wireless power transmitting end and a wireless power receiving end, the wireless power transmitting end includes a first control module and a power supply module, the wireless power receiving end includes a second control module and a receiving module, the voltage output end of the receiving module is connected with the load, and the first control module The module is connected with the second control module by wireless communication, and the protection circuit includes a voltage detection module, a voltage comparison module and a short circuit module; the input end of the voltage detection module is used to connect with the voltage output end of the receiving module, the output end of the voltage detection module is connected with the first input end of the voltage comparison module, and the input comparison voltage threshold of the second input end of the voltage comparison module The output terminal of the voltage comparison module is connected with the short circuit module. In case of over-voltage abnormality, the wireless power receiving module is kept in a short circuit state through the short circuit module to realize the decoupling between the wireless power receiving module and the load.

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电设备及其保护电路
本专利技术属于电子
，尤其涉及一种无线充电设备及其保护电路。
技术介绍
为电动汽车和电动助力车电池充电的充电器主要工作在恒流区间。在非接触充电模式下，能量发射端(原边系统)和能量接收端(副边系统)在传输能量的同时，需要通过无线通讯来进行交互数据，进而形成整个无线充电系统的闭环控制。无线充电系统的能量接收端普遍集成于用电设备或电池上，其体积、散热、成本等限制条件决定了能量接收端的设计尽可能的高功率密度、低成本和高可靠性。目前在大多数无线充电产品中，能量接收端只包含了副边线圈，补偿网络和高频整流三个主要部分，在恒流输出条件下，负载不能开路，否则输出电压将急速上升，使得能量接收端工作在短路状态。由于数据传输延时和系统响应速度等原因，无法单独依靠能量发射端调节输出功率来实现全系统保护。为保证充电安全，减少待机损耗，无线充电系统的副边控制器和继电器的控制电一般取自高压侧，而不是由用电设备提供弱电控制电源。在初始时刻，输出继电器断开，原边系统注入微能量，副边母线电压升高后激活副边控制器，原副边实现通讯握手，交互数据。握手成功后打开输出继电器，进入充电流程，原边增大输入功率，通过无线通讯实现功率输出的闭环控制。当副边输出电压或电流高于保护阈值后，通过短路器将高压母线与地短路，实现将电池与非接触充电器解耦。然而短路解耦后直流母线电压降至0V，无法为副边控制器和短路器供电，因此过高的输出电压依旧会对负载(电池包)及充电设备造成损坏。综上所述，目前无线充电设备在负载等开路情况下会造成后级电压升高进而损坏蓄电池组及充电设备的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种无线充电设备及其保护电路，旨在解决目前无线充电方式存在负载开路情况下会造成后级电压升高进而损坏蓄电池组及充电设备的问题。本专利技术实施例第一方面提供了一种保护电路，应用于无线充电设备，所述无线充电设备包括无线功率发送端和无线功率接收端，所述无线功率发送端包括第一控制模块和供电模块，所述无线功率接收端包括第二控制模块和接收模块，所述接收模块的电压输出端用于与负载连接，所述第一控制模块与所述第二控制模块无线通信连接；所述保护电路包括电压检测模块、电压比较模块以及短路模块；所述电压检测模块的输入端用于与所述接收模块的电压输出端连接，所述电压检测模块的输出端与所述电压比较模块的第一输入端连接，电压比较模块的第二输入端输入比较电压阈值，所述电压比较模块的输出端与短路模块连接；所述电压检测模块用于检测接收模块输出至负载的输出电压；所述电压比较模块用于将所述输出电压与比较电压阈值进行比较，当所述输出电压超出所述比较电压阈值时，输出控制电平至所述短路模块；所述短路模块用于在接收到所述控制电平时持续导通，使所述接收模块短路。本专利技术实施例第二方面提供了一种无线充电设备，所述无线充电设备包括无线功率发送端、与所述无线功率发送端无线连接的无线功率接收端以及如第一方面所述的保护电路，所述保护电路与所述无线功率接收端连接。本专利技术实施例提供的无线充电设备及其保护电路，通过在负载出现过压异常时通过短路模块使无线功率接收模块一直处于短路状态，实现无线功率接收模块与负载的解耦，避免第二控制模块失电后无法维持短路器供电，在短路解耦状态持续一段时间后，无线功率发送模块会停止供电，有效地保护负载和无线充电装置，解决目前无线充电设备在负载等开路情况下会造成后级电压升高进而损坏蓄电池组及充电设备的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的保护电路的结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的保护电路的示例电路原理图；图3位本专利技术实施例二提供的无线充电设备的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。本专利技术实施例为了解决目前无线充电设备在负载等开路情况下会造成后级电压升高进而损坏蓄电池组及充电设备的问题，提供了一种无线充电设备及其保护电路，通过保护电路在负载出现过压异常时通过短路模块使无线功率接收模块一直处于短路状态，实现无线功率接收模块与负载的解耦，避免第二控制模块失电后无法维持短路器供电，在短路解耦状态持续一段时间后，无线功率发送模块会停止供电，有效地保护负载和无线充电装置。为了具体说明上述无线充电设备及其保护电路，以下结合具体实施例进行详细说明：实施例一：图1示出了本专利技术实施例一提供的保护电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：请参阅图1，本专利技术实施例提供的一种保护电路100，应用于无线充电设备，用于与无线充电设备的无线功率接收端连接。上述无线充电设备包括无线功率发送端200和无线功率接收端300，无线功率发送端200包括第一控制模块210和供电模块220，无线功率接收端300包括第二控制模块310和接收模块320，接收模块320的输出端用于与负载(蓄电池包)连接，第一控制模块210与第二控制220模块无线通信连接。保护电路100包括电压检测模块110、电压比较模块120以及短路模块130。电压检测模块110的输入端用于与接收模块320的电压输出端连接，电压检测模块110的输出端与电压比较模块120的第一输入端连接，电压比较模块120的第二输入端输入比较电压阈值，电压比较模块120的输出端与短路模块130连接。电压检测模块110用于检测接收模块320输出至负载的输出电压。电压比较模块120用于将所述输出电压与比较电压阈值进行比较，当输出电压超出比较电压阈值时，输出控制电平至短路模块130。短路模块130用于在接收到控制电平时持续导通，使接收模块320短路。在具体应用中，上述第一控制模块210和第二控制模块310可以通过红外无线通信方式实现通信连接，也可以通过蓝牙实现通信连接，在此不加以限制。在具体应用中，上述供电模块220通过谐振式电磁感应将电能传输至上述接收模块320，由接收模块320的电压输出端输出电压至负载(蓄电池包)，对蓄电池包进行充电。在具体应用中，当出现过压异常时，电压比较模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护电路，其特征在于，应用于无线充电设备，所述无线充电设备包括无线功率发送端和无线功率接收端，所述无线功率发送端包括第一控制模块和供电模块，所述无线功率接收端包括第二控制模块和接收模块，所述接收模块的电压输出端用于与负载连接，所述第一控制模块与所述第二控制模块无线通信连接；/n所述保护电路包括电压检测模块、电压比较模块以及短路模块；/n所述电压检测模块的输入端用于与所述接收模块的电压输出端连接，所述电压检测模块的输出端与所述电压比较模块的第一输入端连接，电压比较模块的第二输入端输入比较电压阈值，所述电压比较模块的输出端与短路模块连接；/n所述电压检测模块用于检测接收模块输出至负载的输出电压；/n所述电压比较模块用于将所述输出电压与比较电压阈值进行比较，当所述输出电压超出所述比较电压阈值时，输出控制电平至所述短路模块；/n所述短路模块用于在接收到所述控制电平时持续导通，使所述接收模块短路。/n

【技术特征摘要】
1.一种保护电路，其特征在于，应用于无线充电设备，所述无线充电设备包括无线功率发送端和无线功率接收端，所述无线功率发送端包括第一控制模块和供电模块，所述无线功率接收端包括第二控制模块和接收模块，所述接收模块的电压输出端用于与负载连接，所述第一控制模块与所述第二控制模块无线通信连接；
所述保护电路包括电压检测模块、电压比较模块以及短路模块；
所述电压检测模块的输入端用于与所述接收模块的电压输出端连接，所述电压检测模块的输出端与所述电压比较模块的第一输入端连接，电压比较模块的第二输入端输入比较电压阈值，所述电压比较模块的输出端与短路模块连接；
所述电压检测模块用于检测接收模块输出至负载的输出电压；
所述电压比较模块用于将所述输出电压与比较电压阈值进行比较，当所述输出电压超出所述比较电压阈值时，输出控制电平至所述短路模块；
所述短路模块用于在接收到所述控制电平时持续导通，使所述接收模块短路。


2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括电源模块；
所述电源模块的输入端用于与所述接收模块的电压输出端连接，所述电源模块的输出端与电压比较模块连接，所述电源模块的输出端还用于与所述第二控制模块连接。


3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述电源模块包括降压单元和电压转换单元；
所述降压单元的输入端为所述电源模块的输入端，所述降压单元的输出端与所述电压转换单元的输入端连接，所述电压转换单元的第一输出端与所述第二控制模块连接，所述电压转换单元的输出端与所述电压比较模块连接。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李波，徐想清，
申请(专利权)人：深圳智链物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44