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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线充电域,特别涉及一种基于分裂式线圈的双通道无线电能传输系统。
技术介绍
1、无线充电技术起源于尼古拉·特斯拉的无线输电实验。随着科技的发展和应用需求的增加,无线充电技术逐渐得到了关注和重视。通过对无线充电技术的研究和改进,人们能够实现在不需要接触电源插头的情况下进行充电,大大方便了人们的生活。
2、无线充电系统主要通过电磁感应式、磁共振式、无线电波式以及电场耦合式四种无线充电技术来实现无线充电,相比较于传统的有线充电系统,无线充电系统具有安全、便捷的特点,尤其是在电动汽车、手机、生物、医疗等领域,例如通过无线充电能够对植入式心脏起搏器进行更加方便的充能。
3、传统无线充电系统一般只设置一个传输通道,线圈采用常规的d形线圈,通过pwm调制方式进行传输。一个较为严重的问题是传输效率较低,因为电磁波在传输过程中会产生较为严重的损耗,相比于有线充电98%以上的传输效率,无线充电系统的传输效率只有85%左右;另外一个问题是抗偏移性能较差,一旦发射端和接收端的线圈之间发生偏移,就会导致传输效率的急剧下降;除此之外,由于在传输过程中会产生热量以及电磁辐射,传统无线充电系统的安全性也是一个较为突出的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于,提供一种基于分裂式线圈的双通道无线电能传输系统。本专利技术具有优秀的抗偏移性能。
2、本专利技术提供的技术方案如下:基于分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,包括直流输入电源、两个逆变全桥和两个整流全桥;
3、所述直流输入电源为两个逆变全桥提供电源输出,两个逆变全桥输出的逆变方波分别经过对应的补偿电容后连接到发射端的分裂式线圈两端,经过线圈传输后从接收端的分裂式线圈两端发出,再经过对应的补偿电容后形成经过补偿的正弦波形,正弦波形再分别通过对应的整流全桥整流,两个整流全桥输出的整流波形经过对应的滤波电容后同时并联到负载的两端进行最终的输出。
4、上述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,两个逆变全桥分为第一逆变全桥和第二逆变全桥;
5、所述第一逆变全桥包括mos管q1、mos管q2、mos管q3和mos管q4;所述mos管q1和mos管q3之间相互连接形成第一半桥;所述mos管q2和mos管q4之间相互连接形成第二半桥;所述第一半桥与第二半桥两端相连;
6、所述第二逆变全桥包括mos管q5、mos管q6、mos管q7和mos管q8;所述mos管q5和mos管q7之间相互连接形成第三半桥;所述mos管q6和mos管q8之间相互连接形成第四半桥;所述第三半桥与第四半桥两端相连;
7、所述第一半桥以及所述第三半桥的两端分别与直流输入电源连接。
8、前述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,所述第一半桥与第二半桥之间连接有第一逆变方波输出通道,第一逆变方波输出通道上设置有第一补偿电容c1;所述第一逆变方波输出通道连接到发射端的分裂式线圈两端,接收端的分裂式线圈两端连接有第一逆变方波接收通道,第一逆变方波接收通道上设置有第二补偿电容c2;所述第一逆变方波接收通道的输出端与其中一个整流全桥连接。
9、前述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,所述第三半桥与第四半桥之间连接有第二逆变方波输出通道,第二逆变方波输出通道上设置有第三补偿电容c3;所述第二逆变方波输出通道连接到发射端的分裂式线圈两端,接收端的分裂式线圈两端连接有第二逆变方波接收通道,第二逆变方波接收通道上设置有第四补偿电容c4;所述第二逆变方波接收通道的输出端与另一个整流全桥连接。
10、前述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,两个整流全桥分为第一整流全桥和第二整流全桥;
11、所述第一整流全桥包括二级管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4;所述二级管d1的阳极与二极管d3的阴极连接,所述二极管d2的阳极与二级管d4的阴极连接;所述二级管d1的阴极与二级管d2的阴极一同与负载的一端连接;所述二极管d3的阳极和二极管d4的阳极一同与负载的另一端连接;所述第一逆变方波接收通道的输出端分别连接在二级管d1和二极管d2之间以及二极管d3和二极管d4之间;
12、所述第二整流全桥包括二级管d5、二极管d6、二极管d7和二极管d8;所述二级管d5的阳极与二极管d7的阴极连接,所述二极管d6的阳极与二级管d8的阴极连接;所述二级管d5的阴极与二级管d6的阴极一同与负载的一端连接;所述二极管d7的阳极和二极管d8的阳极一同与负载的另一端连接;所述第二逆变方波接收通道的输出端分别连接在二级管d5和二极管d6之间以及二极管d7和二极管d8之间。
13、前述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,所述第一整流全桥的两端连接有第一滤波电容cd1。
14、前述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,所述第二整流全桥的两端连接有第二滤波电容cd2。
15、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
16、1、本专利技术提出分裂式线圈结构通过对传统的双线圈结构进行改造,从而使得该系统相比于传统无线充电系统具有更优秀的抗偏移性能。
17、2、由于补偿电容的存在,本专利技术在双通道传输这种损耗较大的情况下依然能够维持一个较为理想的传输效率,保持了双通道系统的均衡传输,比起传统无线充电系统增加了更多的安全性和实用性。
18、3、相比传统单通道无线电能传输系统,本专利技术通过双通道传输从而降低了每个通道的电流应力,从而能够更好地实现低压大电流的传输效果,同时减小了损耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,包括直流输入电源、两个逆变全桥和两个整流全桥;其特征在于:还包括分裂式线圈,所述分裂式线圈包括第一线圈(1)和第二线圈(2);所述第一线圈(1)分裂形成第一部分(3)和第二部分(4),第一部分(3)和第二部分(4)由同一条利兹线绕制而成,并通过绕穿的方式将中间的连接部分隔离;所述第二线圈(2)为D形线圈;所述第一线圈(1)的第二部分(4)设置在第二线圈(2)的内侧,第一线圈(1)的第一部分(3)设置在第二线圈(2)的外侧;
2.根据权利要求1所述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,其特征在于:两个逆变全桥分为第一逆变全桥和第二逆变全桥;
3.根据权利要求2所述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,其特征在于:所述第一半桥与第二半桥之间连接有第一逆变方波输出通道,第一逆变方波输出通道上设置有第一补偿电容C1;所述第一逆变方波输出通道连接到发射端的分裂式线圈两端,接收端的分裂式线圈两端连接有第一逆变方波接收通道,第一逆变方波接收通道上设置有第二补偿电容C2;所述第一逆变方波接收通道的输出端与其中一个整流全桥连接。<
...【技术特征摘要】
1.基于分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,包括直流输入电源、两个逆变全桥和两个整流全桥;其特征在于:还包括分裂式线圈,所述分裂式线圈包括第一线圈(1)和第二线圈(2);所述第一线圈(1)分裂形成第一部分(3)和第二部分(4),第一部分(3)和第二部分(4)由同一条利兹线绕制而成,并通过绕穿的方式将中间的连接部分隔离;所述第二线圈(2)为d形线圈;所述第一线圈(1)的第二部分(4)设置在第二线圈(2)的内侧,第一线圈(1)的第一部分(3)设置在第二线圈(2)的外侧;
2.根据权利要求1所述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,其特征在于:两个逆变全桥分为第一逆变全桥和第二逆变全桥;
3.根据权利要求2所述的分裂式线圈的双通道无线电能传输系统,其特征在于:所述第一半桥与第二半桥之间连接有第一逆变方波输出通道,第一逆变方波输出通道上设置有第一补偿电容c1;所述第一逆变方波输出通道连接到发射端的分裂式线圈两端,接收端的分裂式线圈两端连接有第一逆变方波接收通道,...
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