CN103647357B - 一种无线充电发射电路 - Google Patents
一种无线充电发射电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103647357B CN103647357B CN201310654156.7A CN201310654156A CN103647357B CN 103647357 B CN103647357 B CN 103647357B CN 201310654156 A CN201310654156 A CN 201310654156A CN 103647357 B CN103647357 B CN 103647357B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiating circuit
- wireless transmission
- operating current
- control centre
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 39
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 36
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 16
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开一种无线充电发射电路，包括：发射电路控制中心、驱动电路、能量发射电路、无线发射线圈、电流检测电路、电机控制器、以及电机，其中，所述电流检测电路用于对能量发射电路的工作电流进行采集，并将采集的工作电流反馈至所述发射电路控制中心；所述发射电路控制中心用于调整无线发射线圈的轴线位置；所述电机控制器根据所述发射电路控制中心提供的位置控制信号，驱动电机对无线发射线圈的位置进行调整，以使得无线发射线圈的轴线与无线接收线圈的轴线趋于一致。通过该无线充电发射电路,提高了无线充电设备使用的便益性，降低了行车过程中由于无线充电的使用所带来的安全隐患，提高了车载无线充电使用的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电发射电路。
背景技术
无线充电技术是通过在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术。车载手机无线充电器分为发射和接收两部分，发射部分连接整车电源并用于能量的发射，接收部分安装在手机等待充电设备内，接收部分接收发射部分发出的能量并为待充电设备充电。通常，待充电设备放置在指定位置后，发射部分与接收部分进行通讯，通讯成功后开始进行充电。当发射部分中的无线发射线圈与接收部分中的无线接收线圈中心重合时，能量传输的效率最高。
为了对待充电设备的位置进行固定，通常可以采用卡槽方式或者充电平台方式，其中，卡槽方式可以通过机械结构对待充电设备进行固定，然而，由于卡槽方式的尺寸通常较为固定，因此不能灵活的应用于尺寸不同的各种类型的待充电设备；在充电平台方式中，充电平台通常为一个平面，上面可以放置各种类型的待充电设备，因此应用范围较为灵活，待充电设备通过磁力吸引的方式固定在充电平台。
但是，在充电平台方式中，由于待充电设备的位置并非唯一确定的，因此，当用户将某一个待充电设备放置在充电平台上时，发射部分中的无线发射线圈与待充电设备中接收部的无线接收线圈中心并非处于重合状态，此时会造成无线充电的能量传输的效率较差。为了提高能量传输的效率，也可以通过人工方式对待充电设备的位置进行调整，然而如果充电过程在行车过程中，且由驾驶员对待充电设备的位置进行调整的话，会分散驾驶员的注意力，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种无线充电发射电路，用于解决现有技术中由于待充电设备的位置不固定所造成的无线充电中能量传输的效率下降的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种无线充电发射电路，应用于无线充电系统中，所述无线充电发射电路包括：发射电路控制中心、驱动电路、能量发射电路、无线发射线圈、所述发射电路控制中心通过驱动电路将PWM脉冲控制信号提供给能量发射电路；根据所述PWM脉冲控制信号，所述能量发射电路中的多个MOS管交替导通和关闭，从而对无线发射线圈进行激励以实现能量的无线发射；
所述无线充电发射电路还包括电流检测电路、电机控制器、以及电机，其中，
所述电流检测电路连接至能量发射电路和发射电路控制中心，所述电流检测电路用于对能量发射电路的工作电流进行采集，并将采集的工作电流反馈至所述发射电路控制中心；
所述发射电路控制中心还用于调整无线发射线圈的轴线位置；其中，所述调整无线发射线圈的轴线位置包括：根据反馈的工作电流的大小，获取位置控制信号，并将位置控制信号提供给所述电机控制器；
所述电机控制器根据所述发射电路控制中心提供的位置控制信号，驱动电机对无线发射线圈的位置进行调整，以使得无线发射线圈的轴线与无线接收线圈的轴线趋于一致。
优选地，所述调整无线发射线圈的轴线位置具体包括第一目标轴线调整过程，所述第一目标轴线调整过程具体为：
首先，判断向第一目标轴线正方向或向负方向移动；具体包括：所述发射电路控制中心输出向第一目标轴线正方向移动的位置控制信号；以使得电机控制器根据所述位置控制信号，驱动电机控制无线发射线圈的轴线开向第一目标轴线正方向移动；在电机控制无线发射线圈的轴线开始向第一目标轴线正方向移动时，所述发射电路控制中心检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出继续向第一目标轴线正方向移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出向第一目标轴线负方向移动的位置控制信号；
其次，判断是否完成移动过程；具体包括：在电机控制无线发射线圈的轴线移动的过程中，所述发射电路控制中心实时检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出沿当前方向继续移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出停止移动的位置控制信号。
优选地，在所述第一目标轴线调整过程之后，所述调整无线发射线圈的轴线位置还包括第二目标轴线调整过程，所述第二目标轴线调整过程具体为：
首先，判断向第二目标轴线正方向或向负方向移动；具体包括：所述发射电路控制中心输出向第二目标轴线正方向移动的位置控制信号；以使得电机控制器根据所述位置控制信号，驱动电机控制无线发射线圈的轴线开向第二目标轴线正方向移动；在电机控制无线发射线圈的轴线开始向第二目标轴线正方向移动时，所述发射电路控制中心检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出继续向第二目标轴线正方向移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出向第二目标轴线负方向移动的位置控制信号；
其次，判断是否完成移动过程；具体包括：在电机控制无线发射线圈的轴线移动的过程中，所述发射电路控制中心实时检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出沿当前方向继续移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出停止移动的位置控制信号。
其中，所述第二目标轴线垂直于所述第一目标轴线。
优选地，所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于控制无线发射线圈的轴线沿第一目标轴线方向移动；所述第二电机用于控制无线发射线圈的轴线沿第二目标轴线方向移动。
优选地，在调整无线发射线圈的轴线位置之前，发射电路控制中心还用于：
对电流检测电路反馈的工作电流持续存在的时间进行检测，如果反馈的工作电流持续存在的时间超过预定时间，则发射电路控制中心开始调整发射线圈的轴线位置。
优选地，所述电流检测电路包括采样电阻R2，由电阻R1、R4、和电容C2所组成的第一滤波子电路、电流分流检测器U1、以及由电阻R3和电容C4所组成的第二滤波子电路；其中，
采样电阻R2的一端连接至稳压之后的整车电源，采样电阻R2的另一端连接至能量发射电路的上桥臂，以对能量发射电路的工作电流进行采样，流过R2的电流通过R2形成采样电压，采样电压经过第一滤波子电路滤波之后输入电流分流检测器U1，U1的输出电压经过第二滤波子电路滤波之后提供给所述发射电路控制中心，其中，U1的输出电压与能量发射电路的工作电流成正比，以使得发射电路控制中心根据U1的输出电压的大小变化来判断能量发射电路的工作电流的大小变化。
优选地，所述电流检测电路还包括电容C3，所述电容C3的一端连接至稳压之后的整车电源，所述电容C3的另一端接地，以抑制所述采样电阻R2中电流噪声。
优选地，所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、以及电容C5和C7所组成的半桥H桥，其中，MOS管Q1和电容C5组成所述半桥H桥的上桥臂，MOS管Q2和电容C7组成半桥H桥的下桥臂；MOS管Q1和Q2交替导通，以激励所述无线发射线圈；或，
所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所组成的H桥，MOS管Q1与Q2组成H桥的前桥臂，MOS管Q3与Q4组成H桥的后桥臂；其中，MOS管Q1、Q3同时导通，同时关闭；MOS管Q2、Q4同时导通，同时关闭；所述MOS管Q1、Q3与MOS管Q2、Q4交替导通，以激励所述无线发射线圈。
优选地，所述能量发射电路还包括电容C6，所述电容C6的一端连接至所述MOS管Q1的漏极，所述电容C6的另一端接地，以抑制所述能量发射电路中的噪声。
优选地，所述发射电路控制中心在调整无线发射线圈的轴线位置之后，继续检测电流检测电路采集的工作电流，如果所述工作电流出现中断，则向电机控制器输出复位的控制信号，电机控制器根据所述复位的控制信号将无线发射线圈的轴线位置复位。
本发明的有益效果包括：
在本发明提供的无线充电发射电路中，发射电路控制中心能够执行无线发射线圈的线圈轴线调整过程，即根据反馈的工作电流的大小，获取位置控制信号，并根据位置控制信号，驱动电机能够将无线发射线圈的轴线调整至最佳位置，以使得无线发射线圈和无线接收线圈之间的能量传输效率达到最佳效果，通过上述线圈轴线调整过程，不论用户将待充电设备放置在充电平台上的任何位置，都可以通过无线发射线圈的线圈轴线调整过程来自动化地提高能量传输效率，不需要通过人工方式对待充电设备的位置进行调整，避免了行车过程中由于驾驶员对待充电设备的位置进行调整所造成的分散注意力的情况，降低了行车过程中由于无线充电的使用所带来的安全隐患，提高了车载无线充电使用的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的框图；
图2为本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的电路结构图；
图3为本发明实施例提供的无线发射线圈400进行位置调整的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的无线充电发射电路进行详细描述。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的框图。如图1所示，所述无线充电发射电路包括：发射电路控制中心100、驱动电路200、能量发射电路300、无线发射线圈400、所述发射电路控制中心100通过驱动电路200将PWM脉冲控制信号提供给能量发射电路300，以控制无线充电系统的正常工作；根据所述PWM脉冲控制信号，所述能量发射电路300中的多个MOS管交替导通和关闭；从而对无线发射线圈400进行激励以实现能量的无线发射。
本发明实施例提供中，所述无线充电发射电路还包括电流检测电路500、电机控制器600、以及电机700；其中：
所述电流检测电路500连接至能量发射电路300和发射电路控制中心100，所述电流检测电路500用于对能量发射电路300的工作电流进行采集，并将采集的电流反馈至所述发射电路控制中心100；
所述发射电路控制中心100还用于调整无线发射线圈的轴线位置；其中，所述调整无线发射线圈的轴线位置包括：根据反馈的工作电流的大小，获取位置控制信号，并将位置控制信号提供给所述电机控制器600，以使得电机控制器600根据位置控制信号将无线发射线圈400的轴线调整至最佳位置；
所述电机控制器600根据所述发射电路控制中心100提供的位置控制信号，驱动电机700对无线发射线圈400的位置进行调整，以使得无线发射线圈的轴线与无线接收线圈的轴线趋于一致。其中，通过使得无线发射线圈400的轴线达到所述最佳位置，可以提高无线发射线圈400与无线接收线圈之间能量传递的效率。
请参阅图2，为本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的电路结构图。
如图2所示，发射电路控制中心100连接至驱动电路200，并通过驱动电路200将PWM脉冲控制信号提供给能量发射电路300，驱动电路200用于将发射电路控制中心100提供的PWM脉冲控制信号转换为与能量发射电路300适配的PWM脉冲控制信号。驱动电路200包括驱动芯片和电阻R5，R6，驱动芯片转换得到的PWM脉冲控制信号分别通过电阻R5和R6提供给能量发射电路300的上桥臂和下桥臂，以使得能量发射电路300中上桥臂和下桥臂中的MOS管交替导通。
本发明实施例中，能量发射电路300包括由MOS管Q1、Q2、以及电容C5和C7所组成的半桥H桥，其中，MOS管Q1和电容C5组成所述半桥H桥的上桥臂，MOS管Q2和电容C7组成半桥H桥的下桥臂；MOS管Q1和Q2交替导通，以激励无线发射线圈L1。其中，无线发射线圈L1的一端连接在MOS管Q1和Q2之间，无线发射线圈L1的另一端连接在电容C5和C7之间。
可以理解，能量发射电路300也可以采用其它的结构实现，例如，能量发射电路300可以通过全桥H桥来实现，具体地，能量发射电路300可以包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所组成的全桥H桥，MOS管Q1与Q2组成H桥的前桥臂，MOS管Q3与Q4组成H桥的后桥臂；其中，MOS管Q1、Q3同时导通，同时关闭；MOS管Q2、Q4同时导通，同时关闭；所述MOS管Q1、Q3与MOS管Q2、Q4交替导通，以激励所述无线发射线圈L1。另外，无线发射线圈L1和能量发射电路300之间也可以采用其它的连接方式，只要能量发射电路300中MOS管的交替导通能够激发无线发射线圈L1的能量发射即可。
优选地，能量发射电路300还包括电容C6，所述电容C6的一端连接至所述MOS管Q1的漏极，所述电容C6的另一端接地，以抑制所述能量发射电路300中的噪声。其中，电容C6能够抑制电路信号中的毛刺，使得电路信号更加平稳，从而使得电流检测电路500对工作电流的采样更加准确，电容C6还可以起到储能的作用。
如图2所示，电流检测电路500包括采样电阻R2，由电阻R1、R4、和电容C2所组成的第一滤波子电路、电流分流检测器U1、以及由电阻R3和电容C4所组成的第二滤波子电路；其中，
采样电阻R2的一端连接至稳压之后的整车电源(Vin)，采样电阻R2的另一端连接至能量发射电路300的上桥臂，以对能量发射电路300的工作电流进行采样，流过R2的电流通过R2形成采样电压，采样电压经过第一滤波子电路滤波之后输入电流分流检测器U1，U1的输出电压经过第二滤波子电路滤波之后提供给所述发射电路控制中心100，其中，U1的输出电压与能量发射电路300的工作电流成正比，以使得发射电路控制中心100根据U1的输出电压的大小变化来判断能量发射电路300的工作电流的大小变化。
具体地，在能量发射电路300工作时，无线发射线圈L1中的电流为Io，Io即为能量发射电路300的工作电流，发射线圈发出磁场能量，采样电阻R2中流过的电流为Ip，Ip与Io成正比。电流Ip流过采样电阻R2，形成采样电压Vs＝Ip*R2，经过第一滤波子电路滤波之后作为电流分流检测器U1的差分输入电压进行输入，U1的输出电压Vo_CRL＝K*Vs＝K*Ip*R2，其中，K为电流分流检测器U1的特性参数，是常数，R2也是常数，因此，U1的输出电压Vo_CRL与能量发射电路300的工作电流Io成正比，发射电路控制中心100根据U1的输出电压Vo_CRL的大小变化来判断能量发射电路300的工作电流Io的大小变化。
可以理解，电流检测电路500除了采用上述结构，也可以采用其它的结构实现。另外，采样电阻R2的采样点不限于能量发射电路300的上桥臂，采样电阻R2也可以通过其他的采样连接点实现采样，例如，采样电阻R2可以通过连接至能量发射电路300的下桥臂来对能量发射电路300的工作电流进行采集。
优选地，电流检测电路500还包括电容C3，所述电容C3的一端连接至稳压之后的整车电源Vin，电容C3的另一端接地，以抑制所述采样电阻R2中电流噪声。其中，电容C3能够抑制电路信号中的毛刺，使得电路信号更加平稳，从而使得对工作电流的采样更加准确，同时电容C3还可以起到储能的作用。
本发明实施例中，发射电路控制中心100根据反馈的工作电流的大小，获取位置控制信号，并将位置控制信号提供给所述电机控制器600，从而完成调整无线发射线圈的轴线位置，将无线发射线圈400的轴线调整至最佳位置。其中，最佳位置是指无线发射线圈400和例如手机之类的待充电设备中的无线接收线圈的中心轴线相互重合。在电机700驱动无线发射线圈400的轴线移动的过程中，判断是否靠近最佳位置的判断原理是，如果能量发射电路300工作电流逐渐变小，则说明无线发射线圈400正在靠近最佳位置，这是因为能量发射电路300的工作电流越小，则说明更多的能量通过无线发射线圈400发射出去了，也就是说无线发射线圈400和无线接收线圈的位置耦合的较好，当能量发射电路300工作电流逐渐变小到最低点时，认为无线发射线圈400达到最佳位置。
下面对发射电路控制中心100所控制执行的线圈轴线调整进行详细说明。当用户将手机之类的待充电设备放在充电平台上时，无线接收线圈的位置便已经固定，为了使得能量传递的效率较高，需要使得无线发射线圈400的中心轴线与无线接收线圈的中心轴线重合，为了满足上述两个条件，优选地，需要从两个方向上对无线发射线圈400的位置进行调节。例如，可以以互相垂直的X轴和Y轴这两个方向上分别对无线发射线圈400的位置进行调节。
本发明实施例中，上述两个方向上的调节分别为第一目标轴线调整和第二目标轴线调整，在完成第一目标轴线调整之后，继续完成第二目标轴线调整，从而完成在两个方向上对无线发射线圈400的位置进行调节。
优选地，所述调整无线发射线圈的轴线位置包括第一目标轴线调整过程，所述第一目标轴线调整过程具体为：
首先，判断向第一目标轴线正方向或向负方向移动；具体包括：所述发射电路控制中心100输出向第一目标轴线正方向移动的位置控制信号；以使得电机控制器600根据所述位置控制信号，驱动电机700控制无线发射线圈的轴线开始向第一目标轴线正方向移动；在电机700控制无线发射线圈的轴线开始向第一目标轴线正方向移动时，所述发射电路控制中心100检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心100输出继续向第一目标轴线正方向移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心100输出向第一目标轴线负方向移动的位置控制信号；
其次，判断是否完成移动过程；具体包括：在电机700控制无线发射线圈的轴线移动的过程中，所述发射电路控制中心100实时检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心100输出沿当前方向继续移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心100输出停止移动的位置控制信号。
优选地，在所述第一目标轴线调整过程之后，所述调整无线发射线圈的轴线位置还包括第二目标轴线调整过程，所述第二目标轴线调整过程具体为：
首先，判断向第二目标轴线正方向或向负方向移动；具体包括：所述发射电路控制中心100输出向第二目标轴线正方向移动的位置控制信号；以使得电机控制器600根据所述位置控制信号，驱动电机700控制无线发射线圈的轴线开始向第二目标轴线正方向移动；在电机700控制无线发射线圈的轴线开始向第二目标轴线正方向移动时，所述发射电路控制中心100检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心100输出继续向第二目标轴线正方向移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心100输出向第二目标轴线负方向移动的位置控制信号；
其次，判断是否完成移动过程；具体包括：在电机700控制无线发射线圈的轴线移动的过程中，所述发射电路控制中心100实时检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心100输出沿当前方向继续移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心100输出停止移动的位置控制信号。
其中，所述第二目标轴线垂直于所述第一目标轴线。
下面结合附图进行给出一个具体的示例，请参阅图3，为无线发射线圈400进行位置调整的示意图，如图3所示，A1-B1-C1-D1平面为手机所在平面，A2-B2-C2-D2为车载充电系统中无线发射线圈所在平面，A1-B1-C1-D1平面和A2-B2-C2-D2平面平行。PP’是无线发射线圈400的轴线的初始位置，QQ’是手机中无线接收线圈的轴线位置，最开始，PP’和QQ’均平行于Z轴，但轴线PP’和轴线QQ’并不重合。
为了使得轴线PP’和轴线QQ’重合，可以在X和Y这两个互相垂直的方向上对无线发射线圈400的轴线位置进行调整，例如，首先沿X轴方向对无线发射线圈400的轴线位置进行调整，调整之后无线发射线圈400的轴线位置为轴线P1P1’，然后沿Y轴方向对无线发射线圈400的轴线位置进行调整，调整之后无线发射线圈400的轴线位置为轴线P2P2’，此时，无线发射线圈400的轴线P2P2’与无线接收线圈的轴线QQ’重合，无线发射线圈400与无线接收线圈的耦合效率达到最佳效果，调整过程完成。
本发明实施例中，优选地，可以通过两个电机分别在这两个方向上分别沿第一目标轴线和沿所述第二目标轴线对无线发射线圈400进行位置调整，两个电机都通过电机控制器600进行控制。例如，所述电机700包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于控制无线发射线圈的轴线沿第一目标轴线方向移动；所述第二电机用于控制无线发射线圈的轴线沿第二目标轴线方向移动。
本发明实施例中，优选地，在所述调整无线发射线圈的轴线位置之前，可以对充电系统的工作电流进行检测，如果工作电流持续时间很短，则说明手机之类的待充电设备并非正常放置在充电平台上，此时，不需要开始充电过程，如果工作电流持续了一段时间，则说明手机之类的待充电设备已经正常放置在充电位置，需要开始充电过程，因此可以开始执行上述线圈轴线调整过程。其中，可以通过发射电路控制中心100对反馈的工作电流持续存在的时间进行检测，如果反馈的工作电流持续存在的时间超过预定时间，则发射电路控制中心100开始调整无线发射线圈的轴线位置。例如，该预定时间可以设置为1s。
本发明实施例中，所述发射电路控制中心100在调整无线发射线圈的轴线位置之后，继续检测电流检测电路500采集的工作电流，如果所述工作电流出现中断，则向电机控制器600输出复位的控制信号，以使得电机控制器600根据所述复位的控制信号将无线发射线圈的轴线位置复位。其中，如果所述工作电流出现中断，则说明手机之类的待充电设备已经充电完毕或者已经被移出充电平台，因此，充电过程结束，无线发射线圈的轴线位置复位。
另外，在充电过程中，发射电路控制中心100可以持续检测电流检测电路500采集的工作电流，如果所述工作电流出现增大，说明无线发射线圈400与无线接收线圈的耦合效率并非最优，此时，可以再次启动调整无线发射线圈的轴线位置，从而使得无线发射线圈400与无线接收线圈的耦合效率达到最优。
本发明实施例中，为了获知手机之类的待充电设备的充电状态，以发射电路控制中心100检测电流检测电路500的工作电流为例进行了说明，另外，发射电路控制中心100也可以通过采样检测的检测来获知待充电设备的充电状态，例如通过U1的输出电压的大小，也可以获知待充电设备的充电状态，并通过U1的输出电压的大小来执行无线发射线圈的轴线位置复位，执行调整无线发射线圈的轴线位置的启动等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种无线充电发射电路，应用于无线充电系统中，所述无线充电发射电路包括：发射电路控制中心、驱动电路、能量发射电路、无线发射线圈、所述发射电路控制中心通过驱动电路将PWM脉冲控制信号提供给能量发射电路；根据所述PWM脉冲控制信号，所述能量发射电路中的多个MOS管交替导通和关闭，从而对无线发射线圈进行激励以实现能量的无线发射；其特征在于，
所述无线充电发射电路还包括电流检测电路、电机控制器、以及电机，其中，
所述电流检测电路连接至能量发射电路和发射电路控制中心，所述电流检测电路用于对能量发射电路的工作电流进行采集，并将采集的工作电流反馈至所述发射电路控制中心；
所述发射电路控制中心还用于调整无线发射线圈的轴线位置；其中，所述调整无线发射线圈的轴线位置包括：根据反馈的工作电流的大小，获取位置控制信号，并将位置控制信号提供给所述电机控制器；
所述电机控制器根据所述发射电路控制中心提供的位置控制信号，驱动电机对无线发射线圈的位置进行调整，以使得无线发射线圈的轴线与无线接收线圈的轴线趋于一致，此时能量发射电路的工作电流变小到最低点；
所述调整无线发射线圈的轴线位置具体包括第一目标轴线调整过程，所述第一目标轴线调整过程具体为：
首先，判断向第一目标轴线正方向或向负方向移动；具体包括：所述发射电路控制中心输出向第一目标轴线正方向移动的位置控制信号；以使得电机控制器根据所述位置控制信号，驱动电机控制无线发射线圈的轴线向第一目标轴线正方向移动；在电机控制无线发射线圈的轴线开始向第一目标轴线正方向移动时，所述发射电路控制中心检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出继续向第一目标轴线正方向移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出向第一目标轴线负方向移动的位置控制信号；
其次，判断是否完成移动过程；具体包括：在电机控制无线发射线圈的轴线移动的过程中，所述发射电路控制中心实时检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出沿当前方向继续移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出停止移动的位置控制信号。
2.如权利要求1所述的无线充电发射电路，其特征在于，在所述第一目标轴线调整过程之后，所述调整无线发射线圈的轴线位置还包括第二目标轴线调整过程，所述第二目标轴线调整过程具体为：
首先，判断向第二目标轴线正方向或向负方向移动；具体包括：所述发射电路控制中心输出向第二目标轴线正方向移动的位置控制信号；以使得电机控制器根据所述位置控制信号，驱动电机控制无线发射线圈的轴线向第二目标轴线正方向移动；在电机控制无线发射线圈的轴线开始向第二目标轴线正方向移动时，所述发射电路控制中心检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出继续向第二目标轴线正方向移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出向第二目标轴线负方向移动的位置控制信号；
其次，判断是否完成移动过程；具体包括：在电机控制无线发射线圈的轴线移动的过程中，所述发射电路控制中心实时检测反馈的工作电流的大小变化，如果反馈的工作电流变小，则发射电路控制中心输出沿当前方向继续移动的位置控制信号；如果反馈的工作电流变大，则发射电路控制中心输出停止移动的位置控制信号；
其中，所述第二目标轴线垂直于所述第一目标轴线。
3.如权利要求2所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于控制无线发射线圈的轴线沿第一目标轴线方向移动；所述第二电机用于控制无线发射线圈的轴线沿第二目标轴线方向移动。
4.如权利要求1所述的无线充电发射电路，其特征在于，在调整无线发射线圈的轴线位置之前，发射电路控制中心还用于：
对电流检测电路反馈的工作电流持续存在的时间进行检测，如果反馈的工作电流持续存在的时间超过预定时间，则发射电路控制中心开始调整发射线圈的轴线位置。
5.如权利要求1所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述电流检测电路包括采样电阻R2，由电阻R1、R4、和电容C2所组成的第一滤波子电路、电流分流检测器U1、以及由电阻R3和电容C4所组成的第二滤波子电路；其中，
采样电阻R2的一端连接至稳压之后的整车电源，采样电阻R2的另一端连接至能量发射电路的上桥臂，以对能量发射电路的工作电流进行采样，流过R2的电流通过R2形成采样电压，采样电压经过第一滤波子电路滤波之后输入电流分流检测器U1，U1的输出电压经过第二滤波子电路滤波之后提供给所述发射电路控制中心，其中，U1的输出电压与能量发射电路的工作电流成正比，以使得发射电路控制中心根据U1的输出电压的大小变化来判断能量发射电路的工作电流的大小变化。
6.如权利要求5所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述电流检测电路还包括电容C3，所述电容C3的一端连接至稳压之后的整车电源，所述电容C3的另一端接地，以抑制所述采样电阻R2中电流噪声。
7.如权利要求1所述的无线充电发射电路，其特征在于，
所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、以及电容C5和C7所组成的半桥H桥，其中，MOS管Q1和电容C5组成所述半桥H桥的上桥臂，MOS管Q2和电容C7组成半桥H桥的下桥臂；MOS管Q1和Q2交替导通，以激励所述无线发射线圈；或，
所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所组成的H桥，MOS管Q1与Q2组成H桥的前桥臂，MOS管Q3与Q4组成H桥的后桥臂；其中，MOS管Q1、Q3同时导通，同时关闭；MOS管Q2、Q4同时导通，同时关闭；所述MOS管Q1、Q3与MOS管Q2、Q4交替导通，以激励所述无线发射线圈。
8.如权利要求7所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述能量发射电路还包括电容C6，所述电容C6的一端连接至所述MOS管Q1的漏极，所述电容C6的另一端接地，以抑制所述能量发射电路中的噪声。
9.如权利要求1所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述发射电路控制中心在调整无线发射线圈的轴线位置之后，继续检测电流检测电路采集的工作电流，如果所述工作电流出现中断，则向电机控制器输出复位的控制信号，电机控制器根据所述复位的控制信号将无线发射线圈的轴线位置复位。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310654156.7A CN103647357B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种无线充电发射电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310654156.7A CN103647357B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种无线充电发射电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103647357A CN103647357A (zh) | 2014-03-19 |
| CN103647357B true CN103647357B (zh) | 2016-05-18 |
Family
ID=50252538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310654156.7A Active CN103647357B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种无线充电发射电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103647357B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104104139B (zh) * | 2014-07-24 | 2017-09-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种基于无线输电的矿用电机车充电装置及方法 |
| CN105078224B (zh) * | 2015-07-17 | 2018-07-24 | 厦门越一电子科技有限公司 | 全智能烧水装置、烧水系统及控制方法 |
| CN105743179B (zh) * | 2016-04-18 | 2018-08-03 | 惠州市华阳多媒体电子有限公司 | 无线充电器及其充电线圈位置自适应控制装置 |
| CN106356932A (zh) * | 2016-09-26 | 2017-01-25 | 武汉大学 | 具有方向自适应线圈结构的智能机器人无线充电系统 |
| CN106374635B (zh) * | 2016-10-12 | 2019-04-02 | 许继电源有限公司 | 一种电动汽车移动式无线充电发射传输电路 |
| CN106541844B (zh) * | 2016-10-26 | 2020-04-10 | 深圳市沃尔核材股份有限公司 | 无线充电线圈对准方法、装置及系统 |
| CN106549451B (zh) * | 2016-12-08 | 2019-06-11 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | 一种无线充电方法及装置 |
| CN106532988A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-03-22 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | 一种提高效率的无线充电方法及第一无线充电装置 |
| CN106549456A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-03-29 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | 一种无线充电的方法及无线充电装置 |
| CN106936189A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-07-07 | 特斯联（北京）科技有限公司 | 一种非接触式充电系统 |
| CN107689661A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-13 | 珠海市魅族科技有限公司 | 无线充电装置和无线充电方法 |
| CN111130227A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-05-08 | 深圳市一讯达科技有限公司 | 一种无线充电器及无线充电控制方法 |
| CN112491149A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-12 | 上海电机学院 | 一种箱式多角度无线充电器及使用方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4093205B2 (ja) * | 2003-12-05 | 2008-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 充電制御装置 |
| JP5510460B2 (ja) * | 2009-12-07 | 2014-06-04 | 富士通株式会社 | 磁界共鳴送電装置、及び、磁界共鳴受電装置 |
| CN202513680U (zh) * | 2012-03-31 | 2012-10-31 | 罗袁生 | 一种发射装置、接收装置及一种手机电池、手机 |
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201310654156.7A patent/CN103647357B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103647357A (zh) | 2014-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103647357B (zh) | 一种无线充电发射电路 | |
| US20130082663A1 (en) | Discharge system and electric vehicle | |
| CN206217669U (zh) | 一种电动汽车交直流充放电充电桩 | |
| US20190263279A1 (en) | On-board control device | |
| KR101679964B1 (ko) | 친환경 차량의 전원장치 | |
| CN102142782B (zh) | 电源装置 | |
| JP2017221093A (ja) | オンボード充電器（以下ｏｂｃ）及びインバータの統合モジュール並びにその制御方法 | |
| KR20220101118A (ko) | 무선 충전 수신단, 시스템 및 제어 방법 | |
| CN107054118A (zh) | 电动汽车的充电装置、充电系统及充电方法 | |
| CN104134969A (zh) | 具有谐振变换器的电路布置和用于运行谐振变换器的方法 | |
| KR20130081973A (ko) | 전기 자동차용 충전기의 제어 시스템 및 그 방법 | |
| WO2021232975A1 (zh) | 一种电机驱动系统及车辆 | |
| CN106549537A (zh) | 一种电子调速器、永磁同步电机组件以及无人飞行器 | |
| CN203984066U (zh) | 智能充电器线路 | |
| JP2013150497A (ja) | 電気自動車 | |
| CN105790393B (zh) | 一种无线充电控制系统 | |
| CN107472055A (zh) | 一种电动滑板车的无线充电装置及其自动充断电的控制方法 | |
| CN103633720B (zh) | 一种双源电车电机驱动装置 | |
| CN206559099U (zh) | 一种充电管理电路 | |
| CN105827004A (zh) | 电动汽车充电桩 | |
| CN111937267A (zh) | 用于电动车辆的功率传输系统及其控制方法 | |
| JP2011155722A (ja) | 充放電装置 | |
| CN112803767B (zh) | 用于动力电池充/放电的dc/dc变换器控制系统 | |
| CN205646993U (zh) | 太阳能供电的智能充电桩 | |
| CN101293301A (zh) | 逆变节能防触电遥控电弧焊机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |