CN219145107U - 一种基于直流母线的无线供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于直流母线的无线供电电路，包括补偿单元和开关单元以及过流检测单元；母线输出直流电，控制单元输出频率信号控制逆变桥将母线输出的直流电逆变成交流电输出至无线充电发射线圈；过流检测单元检测逆变桥的电流并发送至控制单元进行过流检测，控制单元检测出逆变桥的电流超过额定电流时则控制开关单元断开对逆变桥的供电，以使逆变桥与直流母线进行隔离，不影响直流母线对外部的基于直流母线的无线供电电路的供电，同时也保护了逆变桥避免过流损坏；开关单元断开对逆变桥的供电后补偿单元为逆变桥提供电能补偿、并琢渐降低对逆变桥的电能补偿功率直至截止，避免逆变桥突然关闭，谐振电路产生高压而造成对外部用电设备的损坏。
Description
技术领域
本实用新型涉及技术领域，更具体地说，涉及一种基于直流母线的无线供电电路。
背景技术
在无线充电领域，特别是在充电装置布置比较密集的，比如商圈，办公科研，文化休闲娱乐等需要使用电动滑板车，电动自行车短距离出行的区域；目前的无线充电系统都是从交流输入到无线功率传输，无线功率接收与电池对接充电是一个完整的独立系统；每个充电车位必需要有一套完整的无线充电系统，不充电的停车位的无线充电装置就会空闲，会导致资源的浪费。
接入直流母线的方式可以减少AC/DC的投入，共享AC/DC功率部件，方便于光伏发电并联供电，减少二氧化碳排放；
目前的无线充电装置大多使用BUCK电路进行直流母线到逆变电压的调节，成本高，体积大。如直接接入逆变电路，一旦逆变失效，会导致整个系统的故障，使直流母线上的无线充电全部停止工作，存在可靠性低的缺点。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无BUCK电路，成本低、稳定性高的基于直流母线的无线供电电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种基于直流母线的无线供电电路，包括补偿单元和开关单元以及过流检测单元；其中，母线的正极与逆变桥的正极输入端连接且负极与所述开关单元的输出端连接，所述开关单元的输入端与所述逆变桥的负极输入端连接；所述逆变桥的第一输出端与无线充电发射线圈的第一电源输入端连接且第二输出端与所述无线充电发射线圈的第二电源输入端连接；
所述逆变桥的控制端和所述开关单元的控制端均与控制单元连接；
所述过流检测单元的第一电流检测端和第二电流检测端与所述开关单元的输入端和输出端一对一连接、且检测输出端与所述控制单元连接；
所述补偿单元的第一端和第二端与所述逆变桥的正极输入端和负极输入端一对一连接；
所述母线输出直流电，所述控制单元输出频率信号控制所述逆变桥将所述母线输出的直流电逆变成交流电输出至所述无线充电发射线圈；
所述过流检测单元检测所述逆变桥的电流并发送至所述控制单元进行过流检测，所述控制单元检测出所述逆变桥的电流超过额定电流时则控制所述开关单元断开对所述逆变桥的供电；
所述开关单元断开对所述逆变桥的供电后所述补偿单元为所述逆变桥提供电能补偿、并琢渐降低对所述逆变桥的电能补偿功率直至截止。
本实用新型所述的基于直流母线的无线供电电路，其中，还包括第一电容，所述第一电容串联在所述逆变桥的第一输出端与无线充电发射线圈的第一电源输入端之间；
所述第一电容与所述无线充电发射线圈构成谐振电路且谐振频率与所述频率信号的频率相同。
本实用新型所述的基于直流母线的无线供电电路，其中，所述补偿单元为第二电容。
本实用新型所述的基于直流母线的无线供电电路，其中，所述开关单元为第一场效应管；
所述第一场效应管的源极与所述逆变桥的负极输入端连接且漏极接地，所述第一场效应管的栅极与所述控制单元连接。
本实用新型所述的基于直流母线的无线供电电路，其中，所述过流检测单元为运算放大器；
所述运算放大器的反向输入端与所述第一场效应管的漏极连接且同向输入端与所述第一场效应管的源极连接，所述运算放大器的输出端与所述控制单元连接。
本实用新型所述的基于直流母线的无线供电电路，其中，所述运算放大器的反向输入端与输出端并联有电阻。
本实用新型所述的基于直流母线的无线供电电路，其中，所述控制单元为微控制器，所述微控制器具有模拟量输入检测功能。
本实用新型的有益效果在于：母线输出直流电，控制单元输出频率信号控制逆变桥将母线输出的直流电逆变成交流电输出至无线充电发射线圈；过流检测单元检测逆变桥的电流并发送至控制单元进行过流检测，控制单元检测出逆变桥的电流超过额定电流时则控制开关单元断开对逆变桥的供电，以使逆变桥与直流母线进行隔离，不影响直流母线对外部的基于直流母线的无线供电电路的供电，同时也保护了逆变桥避免过流损坏；开关单元断开对逆变桥的供电后补偿单元为逆变桥提供电能补偿、并琢渐降低对逆变桥的电能补偿功率直至截止，避免逆变桥突然关闭，谐振电路产生瞬间高压而造成对外部用电设备的损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1是本实用新型较佳实施例的基于直流母线的无线供电电路在集中供电系统中的应用框图；
图2是本实用新型较佳实施例的基于直流母线的无线供电电路的电路原理图；
图3是本实用新型较佳实施例的基于直流母线的无线供电电路多路使用的应用示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
本实用新型较佳实施例的基于直流母线的无线供电电路如图1所示，同时参阅图2至图3；包括补偿单元201和开关单元202以及过流检测单元203；母线的正极与逆变桥H1的正极输入端连接且负极与开关单元202的输出端连接，开关单元202的输入端与逆变桥H1的负极输入端连接；逆变桥H1的第一输出端与无线充电发射线圈L1的第一电源输入端连接且第二输出端与无线充电发射线圈L1的第二电源输入端连接；
逆变桥H1的控制端和开关单元202的控制端均与控制单元204连接；
过流检测单元203的第一电流检测端和第二电流检测端与开关单元202的输入端和输出端一对一连接、且检测输出端与控制单元204连接；
补偿单元201的第一端和第二端与逆变桥H1的正极输入端和负极输入端一对一连接；
母线输出直流电，控制单元204输出频率信号控制逆变桥H1将母线输出的直流电逆变成交流电输出至无线充电发射线圈L1；
过流检测单元203检测逆变桥H1的电流并发送至控制单元204进行过流检测，控制单元204检测出逆变桥H1的电流超过额定电流时则控制开关单元202断开对逆变桥H1的供电；
开关单元202断开对逆变桥H1的供电后补偿单元201为逆变桥H1提供电能补偿、并琢渐降低对逆变桥H1的电能补偿功率直至截止。
如图2所示，还包括第一电容Cp，第一电容Cp串联在逆变桥H1的第一输出端与无线充电发射线圈L1的第一电源输入端之间；
第一电容Cp与无线充电发射线圈L1构成谐振电路且谐振频率与频率信号的频率相同；满足不同的功率对无线充电的频率的要求。
如图2所示，补偿单元201为第二电容C1；成本低，其中，第二电容C1为无极限电容。
如图2所示，开关单元202为第一场效应管Q5；
第一场效应管Q5的源极与逆变桥H1的负极输入端连接且漏极接地，第一场效应管Q5的栅极与控制单元204连接；成本低，压降低，使用方便，响应速度快。
如图2所示，过流检测单元203为运算放大器U2；
运算放大器U2的反向输入端与第一场效应管Q5的漏极连接且同向输入端与第一场效应管Q5的源极连接，运算放大器U2的输出端与控制单元204连接；成本低，使用方便。
如图2所示，运算放大器U2的反向输入端与输出端并联有电阻(图中未显示)；以进行信号放大，满足不同的使用需求。
如图2所示，控制单元204为微控制器U1，微控制器U1具有模拟量输入检测功能；体积小，成本低，例如：可使用型号为STC12C2052AD的小型微控制器U1。
需要进行说明的是，图1和图3中所示的无线供电电路1/2/3均为本发明所提出的基于直流母线的无线供电电路。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于直流母线的无线供电电路，包括补偿单元和开关单元以及过流检测单元；其特征在于，母线的正极与逆变桥的正极输入端连接且负极与所述开关单元的输出端连接，所述开关单元的输入端与所述逆变桥的负极输入端连接；所述逆变桥的第一输出端与无线充电发射线圈的第一电源输入端连接且第二输出端与所述无线充电发射线圈的第二电源输入端连接；
所述逆变桥的控制端和所述开关单元的控制端均与控制单元连接；
所述过流检测单元的第一电流检测端和第二电流检测端与所述开关单元的输入端和输出端一对一连接、且检测输出端与所述控制单元连接；
所述补偿单元的第一端和第二端与所述逆变桥的正极输入端和负极输入端一对一连接；
所述母线输出直流电，所述控制单元输出频率信号控制所述逆变桥将所述母线输出的直流电逆变成交流电输出至所述无线充电发射线圈；
所述过流检测单元检测所述逆变桥的电流并发送至所述控制单元进行过流检测，所述控制单元检测出所述逆变桥的电流超过额定电流时则控制所述开关单元断开对所述逆变桥的供电；
所述开关单元断开对所述逆变桥的供电后所述补偿单元为所述逆变桥提供电能补偿、并琢渐降低对所述逆变桥的电能补偿功率直至截止。
2.根据权利要求1所述的基于直流母线的无线供电电路，其特征在于，还包括第一电容，所述第一电容串联在所述逆变桥的第一输出端与无线充电发射线圈的第一电源输入端之间；
所述第一电容与所述无线充电发射线圈构成谐振电路且谐振频率与所述频率信号的频率相同。
3.根据权利要求1所述的基于直流母线的无线供电电路，其特征在于，所述补偿单元为第二电容。
4.根据权利要求1所述的基于直流母线的无线供电电路，其特征在于，所述开关单元为第一场效应管；
所述第一场效应管的源极与所述逆变桥的负极输入端连接且漏极接地，所述第一场效应管的栅极与所述控制单元连接。
5.根据权利要求4所述的基于直流母线的无线供电电路，其特征在于，所述过流检测单元为运算放大器；
所述运算放大器的反向输入端与所述第一场效应管的漏极连接且同向输入端与所述第一场效应管的源极连接，所述运算放大器的输出端与所述控制单元连接。
6.根据权利要求5所述的基于直流母线的无线供电电路，其特征在于，所述运算放大器的反向输入端与输出端并联有电阻。
7.根据权利要求1所述的基于直流母线的无线供电电路，其特征在于，所述控制单元为微控制器，所述微控制器具有模拟量输入检测功能。
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| CN202320242125.XU Active CN219145107U (zh) | 2023-02-07 | 2023-02-07 | 一种基于直流母线的无线供电电路 |
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