CN206452185U - 一种输出电流限流值动态可调无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，在该系统中，在保证电流采样电阻RC阻值不变的情况下，通过接收端控制电路的单片机来控制电阻网络组合控制电路，控制反馈电阻网络动态组合，实现调节反馈电阻的不同阻值的实现，进而调整反馈系数，实现输出电流限流值的调节变化。利用本实用新型实施例所述的输出电流限流值动态可调无线充电系统，实现了无线充电系统方案输出电流限流值动态调节，不仅使得应用上更为方便，而且降低了应用成本、避免了资源的浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线电源技术领域，尤其涉及一种输出电流限流值动态可调无线充电系统。
背景技术
现有的无线充电系统方案绝大多数其接收端输出电流限流值为固定值。这种无线供电方式输出限流保护方案在想调整输出限流值时需重新连接相应电路，不仅使用不变，并且还导致了资源的浪费，使得成本较高，也就是说，这种无线供电方式输出限流保护方案无法满足客户动态负载变化时输出电流限流保护的动态调整需求。
因此，亟需提供一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，用以解决现有的无线充电系统方案输出电流限流值固定，导致的使用不变，资源浪费以及成本较高等问题。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，用以解决现有的无线充电系统方案输出电流限流值固定，导致的使用不变，资源浪费以及成本较高的问题。
本实用新型实施例提供了一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，包括无线充电发射模块和无线充电接收模块；
所述无线充电发射模块包括发射控制电路、全桥DC/AC逆变电路、无线充电发射线圈、发射线圈电压电流检测电路和通讯解调电路,其中，所述发射控制电路的输出端与所述全桥DC/AC逆变电路的输入端相连接，所述全桥DC/AC 逆变电路的输出端与所述无线充电发射线圈的一端相连接，所述无线充电发射线圈的另一端与所述发射线圈电压电流检测电路的输入端、所述通讯解调电路的输入端相连接，所述发射线圈电压电流检测电路的输出端与所述发射控制电路的输入端相连接，所述通讯解调电路的输出端与所述发射控制电路的输入端相连接；
所述无线充电接收模块，用于输出可动态调节的限流保护电流，包括接收控制电路、全桥AC/DC整流电路、无线充电接收线圈、通讯调制电路、输出 DC/DC电路、输出电压检测电路和输出电流检测及调控电路，其中，所述无线充电接收线圈的一端与所述全桥AC/DC整流电路的输入端相连接，所述全桥AC/DC整流电路的输出端与所述输出DC/DC电路的输入端相连接，所述输出DC/DC电路的输入端与所述输出电流检测及调控电路的输出端相连接，输出端与所述输出电压检测电路的输入端相连接，所述输出电流检测及调控电路与所述接收控制电路之间双向连接，所述输出电压检测电路的输出端与所述接收控制电路的输入端相连接，所述接收控制电路的输出端与所述通讯调试电路的输入端相连接，所述通讯调试电路的输出端与所述无线充电接收线圈的另一端相连接；
所述输出电流检测及调控电路包括电流采样电阻、电流采样信号放大倍数可调放大电路，所述电流采样电阻与所述电流采样信号放大倍数可调放大电路输出端并联；
所述电流采样信号放大倍数可调放大电路包括可调放大器反馈电阻网络和逻辑控制芯片，所述逻辑控制芯片的输入端与接收控制电路MCU的输出管脚相连接，输出端与所述可调放大器反馈电阻网络的输入端相连接。
进一步地，作为一个可执行方案，所述无线充电发射模块中，所述电流采样信号放大倍数可调放大电路输出的放大倍数用以供所述输出电流检测及调控电路使用，以实现输出的限流保护电流大小可调；
所述可调放大器反馈电阻网络输出的反馈系数用以供所述电流采样信号放大倍数可调放大电路使用，以实现输出的放大倍数大小可调。
进一步地，作为一个可执行方案，所述无线充电发射模块中，所述输出电流检测及调控电路中的输出电流采样电阻RC阻值固定不变。
进一步地，作为一个可执行方案，所述可调放大器反馈电阻网络包括运算放大器、至少三个反馈电阻以及至少三个逻辑开关，且所述逻辑开关个数与所述反馈电阻个数相等，其中，所述运算放大器的正输入端为电压输入端，所述运算放大器的负输入端连接于两个反馈电阻之间，所述反馈电阻之间串联连接，所述反馈电阻与所述逻辑开关并联连接，所述逻辑开关用于控制与其并联的所述反馈电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中，以控制反馈电阻接入个数及阻值大小。
进一步地，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片的数据输入端与接收控制电路MCU的输出管脚相连接,时钟输入端与接收控制电路MCU的另一输出管脚相连接，数据输出端与逻辑开关相连接，用于控制所述逻辑开关的连接和断开，以实现控制所述反馈电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中。
进一步地，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片为MCU控制芯片。
进一步地，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片为译码器芯片。
进一步地，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片为锁存器芯片。
本实用新型有益效果如下：
本实用新型实施例提供了一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，在该系统中，在保证电流采样电阻RC阻值不变的情况下，通过接收端控制电路的单片机来控制电阻网络组合控制电路，控制反馈电阻网络动态组合，实现调节反馈电阻的不同阻值的实现，进而调整反馈系数，实现输出电流限流值的调节变化。利用本实用新型实施例所述的输出电流限流值动态可调无线充电系统，实现了无线充电系统方案输出电流限流值动态调节，不仅使得应用上更为方便，而且降低了应用成本、避免了资源的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本实用新型实施例所述的输出电流限流值动态可调无线充电系统的结构示意图；
图2所示为本实用新型实施例所述的输出电流检测及调控电路21的结构示意图；
图3所示为本实用新型实施例所述的电流采样信号放大倍数可调放大电路 31的结构示意图；
图4所示为本实用新型实施例所述的电路连接结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供了一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，如图1所示，其为本实用新型实施例所述的输出电流限流值动态可调无线充电系统的结构示意图，包括无线充电发射模块11和无线充电接收模块12；
所述无线充电发射模块11包括发射控制电路、全桥DC/AC逆变电路、无线充电发射线圈、发射线圈电压电流检测电路和通讯解调电路，其中，所述发射控制电路的输出端与所述全桥DC/AC逆变电路的输入端相连接，所述全桥 DC/AC逆变电路的输出端与所述无线充电发射线圈的一端相连接，所述无线充电发射线圈的另一端与所述发射线圈电压电流检测电路的输入端、所述通讯解调电路的输入端相连接，所述发射线圈电压电流检测电路的输出端与所述发射控制电路的输入端相连接，所述通讯解调电路的输出端与所述发射控制电路的输入端相连接；
所述无线充电接收模块12，用于输出可动态调节的限流保护电流，包括接收控制电路、全桥AC/DC整流电路、无线充电接收线圈、通讯调制电路、输出 DC/DC电路、输出电压检测电路和输出电流检测及调控电路，其中，所述无线充电接收线圈的一端与所述全桥AC/DC整流电路的输入端相连接，所述全桥AC/DC整流电路的输出端与所述输出DC/DC电路的输入端相连接，所述输出DC/DC电路的输入端与所述输出电流检测及调控电路的输出端相连接，输出端与所述输出电压检测电路的输入端相连接，所述输出电流检测及调控电路与所述接收控制电路之间双向连接，所述输出电压检测电路的输出端与所述接收控制电路的输入端相连接，所述接收控制电路的输出端与所述通讯调试电路的输入端相连接，所述通讯调试电路的输出端与所述无线充电接收线圈的另一端相连接；
进一步地，如图2所示，所述输出电流检测及调控电路21包括电流采样电阻、电流采样信号放大倍数可调放大电路，所述电流采样电阻与所述电流采样信号放大倍数可调放大电路输出端并联；
进一步地，如图3所示，所述电流采样信号放大倍数可调放大电路31包括可调放大器反馈电阻网络和逻辑控制芯片，所述逻辑控制芯片的输入端与接收控制电路MCU的输出管脚相连接，输出端与所述可调放大器反馈电阻网络的输入端相连接。
进一步地，作为一种可执行方案，所述无线充电发射模块12中，所述电流采样信号放大倍数可调放大电路输出的放大倍数用以供所述输出电流检测及调控电路使用，以实现输出的限流保护电流大小可调；
所述可调放大器反馈电阻网络输出的反馈系数用以供所述电流采样信号放大倍数可调放大电路使用，以实现输出的放大倍数大小可调。
需要说明的是，所述无线充电发射模块12中，所述输出电流检测及调控电路中的输出电流采样电阻RC阻值固定不变。
另外，需要说明的是，如图3中，所述电流采样信号放大倍数可调放大电路31中的VRC为输出电流经采样电阻RC转换来的输出电流电压信号，VRC 经电流采样信号放大倍数可调放大电路31放大信号后输入接收控制电路处理器进行输出电流限流比对保护控制。
进一步地，所述可调放大器反馈电阻网络包括运算放大器、至少三个反馈电阻以及至少三个逻辑开关，且所述逻辑开关个数与所述反馈电阻个数相等，其中，所述运算放大器的正输入端为电压输入端，所述运算放大器的负输入端连接于两个反馈电阻之间，所述反馈电阻之间串联连接，所述反馈电阻与所述逻辑开关并联连接，所述逻辑开关用于控制与其并联的所述反馈电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中，以控制反馈电阻接入个数及阻值大小。
需要说明的是，在所述可调放大器反馈电阻网络中，运算放大器为同相比例运算放大器，其输出电压传导公式为VOUT＝VIN*(1+RF/RL)，其中，VOUT 为所述可调放大器反馈电阻网络的输出电压，VIN为所述可调放大器反馈电阻网络的输入电压，RF和RL为所述可调放大器反馈电阻网络中的反馈电阻，反馈系数β＝1+RF/RL。
为了更清楚的说明所述可调放大器反馈电阻网络的结构，可如图4所示，所述可调放大器反馈电阻网络的反馈电阻RF由多个独立电阻串联组成，且每个独立电阻并列有一个逻辑开关，用来控制所述独立电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中，以控制反馈电阻RF接入所述独立电阻的个数，从而控制反馈电阻RF的阻值大小，同理，所述可调放大器反馈电阻网络的反馈电阻 RL由多个独立电阻串联组成，且每个独立电阻并列有一个逻辑开关，用来控制所述独立电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中，以控制反馈电阻RL接入所述独立电阻的个数，从而控制反馈电阻RL的阻值大小，需要说明的是，图中RF和RL以4个独立电阻串联为例进行说明的，但并不是对独立电阻的个数进行限定。
进一步地，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片的数据输入端与接收控制电路MCU的输出管脚相连接,时钟输入端与接收控制电路MCU的另一输出管脚相连接，数据输出端与逻辑开关相连接，用于控制所述逻辑开关的连接和断开，以实现控制所述反馈电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中。
优选的，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片为MCU控制芯片。
进一步地，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片为译码器芯片。
再有，作为一个可执行方案，所述逻辑控制芯片为锁存器芯片。
下面以串转并移位锁存器为例，对所述电流采样信号放大倍数可调放大电路31的放大系数可调进行说明，电路连接结构如图4所示。
在图4中，可通过接收控制电路的单片机来控制电阻网络组合控制电路，即通过控制串转并移位锁存器的I/O端口来控制所述可调放大器反馈电阻网络的反馈电阻RF上并联的逻辑开关，从而控制反馈电阻RF的阻值大小，进而调节所述电流采样信号放大倍数可调放大电路31的放大系数，实现无线充电系统的输出电流限流值动态可调。
需要说明的是，以图4电阻为例，组成电阻RF的独立电阻可分配为R、2R、 3R、4R，电阻RL同理，这样做的好处是电阻的可调范围较大，从而使得所述电流采样信号放大倍数可调放大电路31的放大系数的取值范围也较大，使得应用上更为方便。
需要说明的是，所述无线充电接收模块12中的接收控制电路中配置有I2C 通讯接口，与所述无线充电接收模块12相连的负载可通过I2C通讯接口向无线充电接收模块12传输输出电流限流值需求调控参数，进而可以根据负载的变化来调整无线充电接收模块12输出需要的直流电流限流值，以实现供电的高效智能保护。
本实用新型实施例提供了一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，在该系统中，在保证电流采样电阻RC阻值不变的情况下，通过接收端控制电路的单片机来控制电阻网络组合控制电路，控制反馈电阻网络动态组合，实现调节反馈电阻的不同阻值的实现，进而调整反馈系数，实现输出电流限流值的调节变化。利用本实用新型实施例所述的输出电流限流值动态可调无线充电系统，实现了无线充电系统方案输出电流限流值动态调节，不仅使得应用上更为方便，而且降低了应用成本、避免了资源的浪费。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种输出电流限流值动态可调无线充电系统，其特征在于，包括无线充电发射模块和无线充电接收模块；
所述无线充电发射模块包括发射控制电路、全桥DC/AC逆变电路、无线充电发射线圈、发射线圈电压电流检测电路和通讯解调电路，其中，所述发射控制电路的输出端与所述全桥DC/AC逆变电路的输入端相连接，所述全桥DC/AC逆变电路的输出端与所述无线充电发射线圈的一端相连接，所述无线充电发射线圈的另一端与所述发射线圈电压电流检测电路的输入端、所述通讯解调电路的输入端相连接，所述发射线圈电压电流检测电路的输出端与所述发射控制电路的输入端相连接，所述通讯解调电路的输出端与所述发射控制电路的输入端相连接；
所述无线充电接收模块，用于输出可动态调节的限流保护电流，包括接收控制电路、全桥AC/DC整流电路、无线充电接收线圈、通讯调制电路、输出DC/DC电路、输出电压检测电路和输出电流检测及调控电路，其中，所述无线充电接收线圈的一端与所述全桥AC/DC整流电路的输入端相连接，所述全桥AC/DC整流电路的输出端与所述输出DC/DC电路的输入端相连接，所述输出DC/DC电路的输入端与所述输出电流检测及调控电路的输出端相连接，输出端与所述输出电压检测电路的输入端相连接，所述输出电流检测及调控电路与所述接收控制电路之间双向连接，所述输出电压检测电路的输出端与所述接收控制电路的输入端相连接，所述接收控制电路的输出端与所述通讯调试电路的输入端相连接，所述通讯调试电路的输出端与所述无线充电接收线圈的另一端相连接；
所述输出电流检测及调控电路包括电流采样电阻、电流采样信号放大倍数可调放大电路，所述电流采样电阻与所述电流采样信号放大倍数可调放大电路输出端并联；
所述电流采样信号放大倍数可调放大电路包括可调放大器反馈电阻网络和逻辑控制芯片，所述逻辑控制芯片的输入端与接收控制电路MCU的输出管脚相连接，输出端与所述可调放大器反馈电阻网络的输入端相连接。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述无线充电发射模块中，所述电流采样信号放大倍数可调放大电路输出的放大倍数用以供所述输出电流检测及调控电路使用，以实现输出的限流保护电流大小可调；
所述可调放大器反馈电阻网络输出的反馈系数用以供所述电流采样信号放大倍数可调放大电路使用，以实现输出的放大倍数大小可调。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述无线充电发射模块中，所述输出电流检测及调控电路中的输出电流采样电阻RC阻值固定不变。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述可调放大器反馈电阻网络包括运算放大器、至少三个反馈电阻以及至少三个逻辑开关，且所述逻辑开关个数与所述反馈电阻个数相等，其中，所述运算放大器的正输入端为电压输入端，所述运算放大器的负输入端连接于两个反馈电阻之间，所述反馈电阻之间串联连接，所述反馈电阻与所述逻辑开关并联连接，所述逻辑开关用于控制与其并联的所述反馈电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中，以控制反馈电阻接入个数及阻值大小。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述逻辑控制芯片的数据输入端与接收控制电路MCU的输出管脚相连接,时钟输入端与接收控制电路MCU的另一输出管脚相连接，数据输出端与逻辑开关相连接，用于控制所述逻辑开关的连接和断开，以实现控制所述反馈电阻是否串联接入到所述可调放大器反馈电阻网络中。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制芯片为MCU控制芯片。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制芯片为译码器芯片。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述逻辑控制芯片为锁存器芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720112564.3U CN206452185U (zh) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | 一种输出电流限流值动态可调无线充电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720112564.3U CN206452185U (zh) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | 一种输出电流限流值动态可调无线充电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206452185U true CN206452185U (zh) | 2017-08-29 |
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ID=59668163
Family Applications (1)
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| CN201720112564.3U Active CN206452185U (zh) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | 一种输出电流限流值动态可调无线充电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206452185U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107707034A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-16 | 西南交通大学 | 一种基于双逆变器的发送端动态调谐装置及方法 |
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2017
- 2017-02-07 CN CN201720112564.3U patent/CN206452185U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107707034A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-02-16 | 西南交通大学 | 一种基于双逆变器的发送端动态调谐装置及方法 |
| CN107707034B (zh) * | 2017-10-25 | 2020-10-30 | 西南交通大学 | 一种基于双逆变器的发送端动态调谐装置及方法 |
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