轻量化的无线充电接收端及无线充电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种轻量化的无线充电接收端及无线充电系统，其中，该无线充电接收端包括：接收线圈，所述接收线圈的中间位置设有中间抽头端子，所述中间抽头端子与一正输出端连接；以及全波整流器，所述全波整流器包括第一整流开关管和第二整流开关管，其中，所述第一整流开关管的输出端与所述接收线圈的一端相连，所述第二整流开关管的输出端与所述接收线圈的另一端相连，且所述第一整流开关管和第二整流开关管的输入端分别与一负输出端连接。本实用新型专利技术可以减小无线充电接收端的重量和损耗。

【技术实现步骤摘要】
轻量化的无线充电接收端及无线充电系统
本技术涉及无线充电领域，尤其涉及一种轻量化的无线充电接收端及无线充电系统。
技术介绍
电池充电方法通常包括接触式充电和无线充电两种方式。其中，接触式充电采用插头与插座的金属接触来导电，无线充电是以耦合的交变磁场为媒介实现电能的传递。与接触式充电相比，无线充电可实现相对来说的远距离无线电能的转换，操作更加方便。传统无线充电系统如图1所示，包括无线充电发射端和无线充电接收端。其中，无线充电发射端包括：直流电源Vin、全桥逆变器1、发射端补偿电容C1和发射线圈W1；无线充电接收端包括：全波整流器2、接收端补偿电容C2。由于逆变器1连接的是直流电源Vin，因此逆变器1用于将直流电逆变为交流电。发射端补偿电容C1对逆变器1输出的交流电进行补偿后输出给发射线圈W1，发射线圈W1用于将交流电以交变磁场形式发射出去。接收端的接收线圈W2用于接收交变磁场并输出交流电，接收端补偿电容C2用于对交流电进行补偿后输出给整流器2，整流器2用于将交流电整流为直流电提供给负载。其中，逆变器1包括四个逆变开关管M1-M4，整流器2包括四个整流开关管D1-D4。当无线充电接收端应用于无人机等对载重负担限制较高的载体时，因此，在保证效果的前提下，希望接收端中的元器件越少越好，从而减小元器件的载重和损耗。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种轻量化的无线充电接收端及无线充电系统，以减小接收端的重量和损耗。为了实现上述目的，本技术一方面提供一种轻量化的无线充电接收端，包括：接收线圈，所述接收线圈的中间位置设有中间抽头端子，所述中间抽头端子与一正输出端连接；以及全波整流器，所述全波整流器包括第一整流开关管和第二整流开关管，其中，所述第一整流开关管的输出端与所述接收线圈的一端相连，所述第二整流开关管的输出端与所述接收线圈的另一端相连，且所述第一整流开关管和第二整流开关管的输入端分别与一负输出端连接。在本技术一个优选实施例中，所述无线充电接收端还包括连接在所述正输出端与所述负输出端之间的输出滤波电容。在本技术一个优选实施例中，所述第一整流开关管和第二整流开关管均为二极管。为了实现上述目的，本技术另一方面提供一种轻量化的无线充电系统，包括无线充电发射端和无线充电接收端，其中，所述无线充电接收端为前述无线充电接收端。在本技术一个优选实施例中，所述无线充电发射端包括：直流电源；与所述直流电源连接的逆变器；与所述逆变器连接的发射端补偿电容；以及与所述发射端补偿电容连接的发射线圈，所述发射线圈与所述接收线圈耦合连接。在本技术一个优选实施例中，所述逆变器为全桥逆变器。在本技术一个优选实施例中，所述无线充电发射端还包括与所述直流电源并联的输入滤波电容。在本技术一个优选实施例中，所述无线充电发射端还包括：发射端控制器以及与所述发射端控制器连接的输入电压采样模块、输入电流采样模块、逆变器驱动模块、及发射端通信模块；所述无线充电接收端还包括：接收端控制器以及与所述接收端控制器连接的输出电压采样模块、输出电流采样模块以及接收端通信模块，且所述接收端通信模块与所述发射端通信模块通信连接。通过上述技术方案，本技术相对现有技术具有如下有益效果：本技术利用设有中间抽头端子的接收线圈以及由两个整流开关管构成的全波整流器，代替现有接收端中的常规接收线圈以及由四个整流开关管构成的全波整流器，减少了接收端电路的元器件数量，进而减小电路重量和损耗。此外，本技术的无线充电接收端无需补偿电容，相对现有技术进一步减小了元器件数量。附图说明图1为现有无线充电系统的电路原理图；图2为本技术无线充电系统的一个实施例的电路原理图；图3为图2的等效电路图；图4为本技术无线充电系统的另一个实施例的电路原理图；图5为本技术发射端控制器的工作流程图；图6为本技术接收端控制器的工作流程图；图7为本技术中发射线圈的结构示意图；图8为本技术中接收线圈的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、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用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的无线充电接收端如图2所示，包括接收线圈和全波整流器2，其中，接收线圈的中间位置设有中间抽头端子，且该中间抽头端子与一正输出端连接；全波整流器2包括第一整流开关管D1和第二整流开关管D2，其中第一整流开关管D1的输出端与接收线圈的一端相连，第二整流开关管D2的输出端与接收线圈的另一端相连，且第一整流开关管D1和第二整流开关管D2的输入端分别与一负输出端连接。优选地，第一整流开关管D1和第二整流开关管均采用整流二极管实现。此外，无线充电接收端还包括连接在正输出端与负输出端之间的输出滤波电容C4。本技术的接收线圈是由一个普通线圈通过添加中间抽头端子而分成两部分，即W2和W3。中间抽头端子作为正极输出到正输出端。负输出端经两个整流开关管分别接到接收线圈的两端。两个整流开关管D1、D2在各自回路中形成半波整流。当电流由发射线圈的同名端流入，接收线圈电流由同名端流出，此时只有W3和D2导通；当电流由发射线圈的同名端流出，则接收线圈只有W2和D1导通。在一个完整的周期中，W2和W3各导通一半时间，可将其等效为一个W2(或W3)导通整个周期。可见，本技术利用设有中间抽头端子的接收线圈以及由两个整流开关管构成的全波整流器，代替了现有无线充电接收端中的常规接收线圈以及由四个整流开关管构成的全波整流器，从而减少了接收端电路的元器件数量，并且在同样输出电流的情况下，本技术只有一个二极管产生损耗，而传统无线充电接收端有两个二极管同时产生损耗，从而相对现有技术减小了电路损耗。减小电路损耗一方面可以提高无线充电的充电效率，另一方面可以减轻对无线充电接收端的散热压力，从而可减轻用于对接收端散热的散热器重量。当本技术的无线充电接收端应用于无人机等对载重限制较高的载体时，是特别有利的，当然，本技术并不局限于应用于无人机充电，也可以应用于电单车、家用电器等充电。再次参阅图2，还示出了本技术的无线充电系统的一个实施例，包括无线充电发射端和前述无线充电接收端。其中，无线充电发射端包括直流电源Vin、输入滤波电容C3、逆变器1、发射端补偿电容C1以及发射线圈W1，且发射线圈与接收线圈耦合连接。在图2的实施例中，输入滤波电容C3与直流电源Vin并联，逆变器1为全桥逆变器，由四个逆变开关管M1-M4构成，逆变器1的两个输入端分别与直流电源Vin的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量化的无线充电接收端，其特征在于，包括：/n接收线圈，所述接收线圈的中间位置设有中间抽头端子，所述中间抽头端子与一正输出端连接；以及/n全波整流器，所述全波整流器包括第一整流开关管和第二整流开关管，其中，所述第一整流开关管的输出端与所述接收线圈的一端相连，所述第二整流开关管的输出端与所述接收线圈的另一端相连，且所述第一整流开关管和第二整流开关管的输入端分别与一负输出端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量化的无线充电接收端，其特征在于，包括：
接收线圈，所述接收线圈的中间位置设有中间抽头端子，所述中间抽头端子与一正输出端连接；以及
全波整流器，所述全波整流器包括第一整流开关管和第二整流开关管，其中，所述第一整流开关管的输出端与所述接收线圈的一端相连，所述第二整流开关管的输出端与所述接收线圈的另一端相连，且所述第一整流开关管和第二整流开关管的输入端分别与一负输出端连接。


2.根据权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，所述无线充电接收端还包括连接在所述正输出端与所述负输出端之间的输出滤波电容。


3.根据权利要求1所述的无线充电接收端，其特征在于，所述第一整流开关管和第二整流开关管均为整流二极管。


4.一种轻量化的无线充电系统，包括无线充电发射端和无线充电接收端，其特征在于，所述无线充电接收端为前述权利要求1至3中任一项所述的无线充电接收端。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟文兴，
申请(专利权)人：宁波道充科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33