一種無線充電發射電路的製作方法
2023-09-09 21:10:05 2
一種無線充電發射電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種無線充電發射電路，包括：發射電路控制中心、驅動電路、能量發射電路、無線發射線圈、電流檢測電路、電機控制器、以及電機，其中，所述電流檢測電路用於對能量發射電路的工作電流進行採集，並將採集的工作電流反饋至所述發射電路控制中心；所述發射電路控制中心用於調整無線發射線圈的軸線位置；所述電機控制器根據所述發射電路控制中心提供的位置控制信號，驅動電機對無線發射線圈的位置進行調整，以使得無線發射線圈的軸線與無線接收線圈的軸線趨於一致。通過該無線充電發射電路,提高了無線充電設備使用的便益性，降低了行車過程中由於無線充電的使用所帶來的安全隱患，提高了車載無線充電使用的安全性。
【專利說明】一種無線充電發射電路
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及無線充電【技術領域】，特別涉及一種無線充電發射電路。
【背景技術】
[0002]無線充電技術是通過在發送和接收端用相應的線圈來發送和接收產生感應的交流信號來進行充電的一項技術。車載手機無線充電器分為發射和接收兩部分，發射部分連接整車電源並用於能量的發射，接收部分安裝在手機等待充電設備內，接收部分接收發射部分發出的能量並為待充電設備充電。通常，待充電設備放置在指定位置後，發射部分與接收部分進行通訊，通訊成功後開始進行充電。當發射部分中的無線發射線圈與接收部分中的無線接收線圈中心重合時，能量傳輸的效率最高。
[0003]為了對待充電設備的位置進行固定，通常可以採用卡槽方式或者充電平臺方式，其中，卡槽方式可以通過機械結構對待充電設備進行固定，然而，由於卡槽方式的尺寸通常較為固定，因此不能靈活的應用於尺寸不同的各種類型的待充電設備；在充電平臺方式中，充電平臺通常為一個平面，上面可以放置各種類型的待充電設備，因此應用範圍較為靈活，待充電設備通過磁力吸引的方式固定在充電平臺。
[0004]但是，在充電平臺方式中，由於待充電設備的位置並非唯一確定的，因此，當用戶將某一個待充電設備放置在充電平臺上時，發射部分中的無線發射線圈與待充電設備中接收部的無線接收線圈中心並非處於重合狀態，此時會造成無線充電的能量傳輸的效率較差。為了提高能量傳輸的效率，也可以通過人工方式對待充電設備的位置進行調整，然而如果充電過程在行車過程中，且由駕駛員對待充電設備的位置進行調整的話，會分散駕駛員的注意力，存在一定的安全隱患。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種無線充電發射電路，用於解決現有技術中由於待充電設備的位置不固定所造成的無線充電中能量傳輸的效率下降的問題。
[0006]為了實現上述發明目的，本發明提供了一種無線充電發射電路，應用於無線充電系統中，所述無線充電發射電路包括:發射電路控制中心、驅動電路、能量發射電路、無線發射線圈、所述發射電路控制中心通過驅動電路將PWM脈衝控制信號提供給能量發射電路；根據所述PWM脈衝控制信號，所述能量發射電路中的多個MOS管交替導通和關閉，從而對無線發射線圈進行激勵以實現能量的無線發射；
[0007]所述無線充電發射電路還包括電流檢測電路、電機控制器、以及電機，其中，
[0008]所述電流檢測電路連接至能量發射電路和發射電路控制中心，所述電流檢測電路用於對能量發射電路的工作電流進行採集，並將採集的工作電流反饋至所述發射電路控制中心；
[0009]所述發射電路控制中心還用於調整無線發射線圈的軸線位置；其中，所述調整無線發射線圈的軸線位置包括:根據反饋的工作電流的大小，獲取位置控制信號，並將位置控制信號提供給所述電機控制器；
[0010]所述電機控制器根據所述發射電路控制中心提供的位置控制信號，驅動電機對無線發射線圈的位置進行調整，以使得無線發射線圈的軸線與無線接收線圈的軸線趨於一致。
[0011]優選地，所述調整無線發射線圈的軸線位置具體包括第一目標軸線調整過程，所述第一目標軸線調整過程具體為:
[0012]首先，判斷向第一目標軸線正方向或向負方向移動；具體包括:所述發射電路控制中心輸出向第一目標軸線正方向移動的位置控制信號；以使得電機控制器根據所述位置控制信號，驅動電機控制無線發射線圈的軸線開向第一目標軸線正方向移動；在電機控制無線發射線圈的軸線開始向第一目標軸線正方向移動時，所述發射電路控制中心檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出繼續向第一目標軸線正方向移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出向第一目標軸線負方向移動的位置控制信號；
[0013]其次，判斷是否完成移動過程；具體包括:在電機控制無線發射線圈的軸線移動的過程中，所述發射電路控制中心實時檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出沿當前方向繼續移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出停止移動的位置控制信號。
[0014]優選地，在所述第一目標軸線調整過程之後，所述調整無線發射線圈的軸線位置還包括第二目標軸線調整過程，所述第二目標軸線調整過程具體為:
[0015]首先，判斷向第二目標軸線正方向或向負方向移動；具體包括:所述發射電路控制中心輸出向第二目標軸線正方向移動的位置控制信號；以使得電機控制器根據所述位置控制信號，驅動電機控制無線發射線圈的軸線開向第二目標軸線正方向移動；在電機控制無線發射線圈的軸線開始向第二目標軸線正方向移動時，所述發射電路控制中心檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出繼續向第二目標軸線正方向移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出向第二目標軸線負方向移動的位置控制信號；
[0016]其次，判斷是否完成移動過程；具體包括:在電機控制無線發射線圈的軸線移動的過程中，所述發射電路控制中心實時檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出沿當前方向繼續移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出停止移動的位置控制信號。
[0017]其中，所述第二目標軸線垂直於所述第一目標軸線。
[0018]優選地，所述電機包括第一電機和第二電機，所述第一電機用於控制無線發射線圈的軸線沿第一目標軸線方向移動；所述第二電機用於控制無線發射線圈的軸線沿第二目標軸線方向移動。
[0019]優選地，在調整無線發射線圈的軸線位置之前，發射電路控制中心還用於:
[0020]對電流檢測電路反饋的工作電流持續存在的時間進行檢測，如果反饋的工作電流持續存在的時間超過預定時間，則發射電路控制中心開始調整發射線圈的軸線位置。
[0021 ] 優選地，所述電流檢測電路包括採樣電阻R2，由電阻Rl、R4、和電容C2所組成的第一濾波子電路、電流分流檢測器Ul、以及由電阻R3和電容C4所組成的第二濾波子電路；其中，
[0022]採樣電阻R2的一端連接至穩壓之後的整車電源，採樣電阻R2的另一端連接至能量發射電路的上橋臂，以對能量發射電路的工作電流進行採樣，流過R2的電流通過R2形成採樣電壓，採樣電壓經過第一濾波子電路濾波之後輸入電流分流檢測器Ul，Ul的輸出電壓經過第二濾波子電路濾波之後提供給所述發射電路控制中心，其中，Ul的輸出電壓與能量發射電路的工作電流成正比，以使得發射電路控制中心根據Ul的輸出電壓的大小變化來判斷能量發射電路的工作電流的大小變化。
[0023]優選地，所述電流檢測電路還包括電容C3，所述電容C3的一端連接至穩壓之後的整車電源，所述電容C3的另一端接地，以抑制所述採樣電阻R2中電流噪聲。
[0024]優選地，所述能量發射電路包括由MOS管Q1、Q2、以及電容C5和C7所組成的半橋H橋，其中，MOS管Ql和電容C5組成所述半橋H橋的上橋臂，MOS管Q2和電容C7組成半橋H橋的下橋臂；M0S管Ql和Q2交替導通，以激勵所述無線發射線圈；或，
[0025]所述能量發射電路包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所組成的H橋，MOS管Ql與Q2組成H橋的前橋臂，MOS管Q3與Q4組成H橋的後橋臂；其中，MOS管Q1、Q3同時導通，同時關閉；M0S管Q2、Q4同時導通，同時關閉；所述MOS管Ql、Q3與MOS管Q2、Q4交替導通，以激勵所述無線發射線圈。
[0026]優選地，所述能量發射電路還包括電容C6，所述電容C6的一端連接至所述MOS管Ql的漏極，所述電容C6的另一端接地，以抑制所述能量發射電路中的噪聲。
[0027]優選地，所述發射電路控制中心在調整無線發射線圈的軸線位置之後，繼續檢測電流檢測電路採集的工作電流，如果所述工作電流出現中斷，則向電機控制器輸出復位的控制信號，電機控制器根據所述復位的控制信號將無線發射線圈的軸線位置復位。
[0028]本發明的有益效果包括:
[0029]在本發明提供的無線充電發射電路中，發射電路控制中心能夠執行無線發射線圈的線圈軸線調整過程，即根據反饋的工作電流的大小，獲取位置控制信號，並根據位置控制信號，驅動電機能夠將無線發射線圈的軸線調整至最佳位置，以使得無線發射線圈和無線接收線圈之間的能量傳輸效率達到最佳效果，通過上述線圈軸線調整過程，不論用戶將待充電設備放置在充電平臺上的任何位置，都可以通過無線發射線圈的線圈軸線調整過程來自動化地提高能量傳輸效率，不需要通過人工方式對待充電設備的位置進行調整，避免了行車過程中由於駕駛員對待充電設備的位置進行調整所造成的分散注意力的情況，降低了行車過程中由於無線充電的使用所帶來的安全隱患，提高了車載無線充電使用的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明實施例提供的一種無線充電發射電路的框圖；
[0031]圖2為本發明實施例提供的一種無線充電發射電路的電路結構圖；
[0032]圖3為本發明實施例提供的無線發射線圈400進行位置調整的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明實施例提供的無線充電發射電路進行詳細描述。[0034]請參閱圖1，為本發明實施例提供的一種無線充電發射電路的框圖。如圖1所示，所述無線充電發射電路包括:發射電路控制中心100、驅動電路200、能量發射電路300、無線發射線圈400、所述發射電路控制中心100通過驅動電路200將PWM脈衝控制信號提供給能量發射電路300，以控制無線充電系統的正常工作；根據所述PWM脈衝控制信號，所述能量發射電路300中的多個MOS管交替導通和關閉；從而對無線發射線圈400進行激勵以實現能量的無線發射。
[0035]本發明實施例提供中，所述無線充電發射電路還包括電流檢測電路500、電機控制器600、以及電機700 ;其中:
[0036]所述電流檢測電路500連接至能量發射電路300和發射電路控制中心100，所述電流檢測電路500用於對能量發射電路300的工作電流進行採集，並將採集的電流反饋至所述發射電路控制中心100 ；
[0037]所述發射電路控制中心100還用於調整無線發射線圈的軸線位置；其中，所述調整無線發射線圈的軸線位置包括:根據反饋的工作電流的大小，獲取位置控制信號，並將位置控制信號提供給所述電機控制器600，以使得電機控制器600根據位置控制信號將無線發射線圈400的軸線調整至最佳位置；
[0038]所述電機控制器600根據所述發射電路控制中心100提供的位置控制信號，驅動電機700對無線發射線圈400的位置進行調整，以使得無線發射線圈的軸線與無線接收線圈的軸線趨於一致。其中，通過使得無線發射線圈400的軸線達到所述最佳位置，可以提高無線發射線圈400與無線接收線圈之間能量傳遞的效率。
[0039]請參閱圖2，為本發明實施例提供的一種無線充電發射電路的電路結構圖。
[0040]如圖2所示，發射電路控制中心100連接至驅動電路200，並通過驅動電路200將PWM脈衝控制信號提供給能量發射電路300，驅動電路200用於將發射電路控制中心100提供的PWM脈衝控制信號轉換為與能量發射電路300適配的PWM脈衝控制信號。驅動電路200包括驅動晶片和電阻R5，R6，驅動晶片轉換得到的PWM脈衝控制信號分別通過電阻R5和R6提供給能量發射電路300的上橋臂和下橋臂，以使得能量發射電路300中上橋臂和下橋臂中的MOS管交替導通。
[0041]本發明實施例中，能量發射電路300包括由MOS管Q1、Q2、以及電容C5和C7所組成的半橋H橋，其中，MOS管Ql和電容C5組成所述半橋H橋的上橋臂，MOS管Q2和電容C7組成半橋H橋的下橋臂；M0S管Ql和Q2交替導通，以激勵無線發射線圈LI。其中，無線發射線圈LI的一端連接在MOS管Ql和Q2之間，無線發射線圈LI的另一端連接在電容C5和C7之間。
[0042]可以理解，能量發射電路300也可以採用其它的結構實現，例如，能量發射電路300可以通過全橋H橋來實現，具體地，能量發射電路300可以包括由MOS管Ql、Q2、Q3以及Q4所組成的全橋H橋，MOS管Ql與Q2組成H橋的前橋臂，MOS管Q3與Q4組成H橋的後橋臂；其中，MOS管Q1、Q3同時導通，同時關閉；M0S管Q2、Q4同時導通，同時關閉；所述MOS管Ql、Q3與MOS管Q2、Q4交替導通，以激勵所述無線發射線圈LI。另外，無線發射線圈LI和能量發射電路300之間也可以採用其它的連接方式，只要能量發射電路300中MOS管的交替導通能夠激發無線發射線圈LI的能量發射即可。
[0043]優選地，能量發射電路300還包括電容C6，所述電容C6的一端連接至所述MOS管Ql的漏極，所述電容C6的另一端接地，以抑制所述能量發射電路300中的噪聲。其中，電容C6能夠抑制電路信號中的毛刺，使得電路信號更加平穩，從而使得電流檢測電路500對工作電流的採樣更加準確，電容C6還可以起到儲能的作用。
[0044]如圖2所示，電流檢測電路500包括採樣電阻R2，由電阻Rl、R4、和電容C2所組成的第一濾波子電路、電流分流檢測器Ul、以及由電阻R3和電容C4所組成的第二濾波子電路；其中，
[0045]採樣電阻R2的一端連接至穩壓之後的整車電源(Vin)，採樣電阻R2的另一端連接至能量發射電路300的上橋臂，以對能量發射電路300的工作電流進行採樣，流過R2的電流通過R2形成採樣電壓，採樣電壓經過第一濾波子電路濾波之後輸入電流分流檢測器Ul，Ul的輸出電壓經過第二濾波子電路濾波之後提供給所述發射電路控制中心100，其中，Ul的輸出電壓與能量發射電路300的工作電流成正比，以使得發射電路控制中心100根據Ul的輸出電壓的大小變化來判斷能量發射電路300的工作電流的大小變化。
[0046]具體地，在能量發射電路300工作時，無線發射線圈LI中的電流為1，1即為能量發射電路300的工作電流，發射線圈發出磁場能量，採樣電阻R2中流過的電流為Ip, Ip與1成正比。電流Ip流過採樣電阻R2，形成採樣電壓Vs=Ip*R2，經過第一濾波子電路濾波之後作為電流分流檢測器Ul的差分輸入電壓進行輸入，Ul的輸出電壓Vo_CRL=K*Vs=K*Ip*R2，其中，K為電流分流檢測器Ul的特性參數，是常數，R2也是常數，因此，Ul的輸出電壓Vo_CRL與能量發射電路300的工作電流1成正比，發射電路控制中心100根據Ul的輸出電壓Vo_CRL的大小變化來判斷能量發射電路300的工作電流1的大小變化。
[0047]可以理解，電流檢測電路500除了採用上述結構，也可以採用其它的結構實現。另夕卜，採樣電阻R2的採樣點不限於能量發射電路300的上橋臂，採樣電阻R2也可以通過其他的採樣連接點實現採樣，例如，採樣電阻R2可以通過連接至能量發射電路300的下橋臂來對能量發射電路300的工作電流進行採集。
[0048]優選地，電流檢測電路500還包括電容C3，所述電容C3的一端連接至穩壓之後的整車電源Vin，電容C3的另一端接地，以抑制所述採樣電阻R2中電流噪聲。其中，電容C3能夠抑制電路信號中的毛刺，使得電路信號更加平穩，從而使得對工作電流的採樣更加準確，同時電容C3還可以起到儲能的作用。
[0049]本發明實施例中，發射電路控制中心100根據反饋的工作電流的大小，獲取位置控制信號，並將位置控制信號提供給所述電機控制器600，從而完成調整無線發射線圈的軸線位置，將無線發射線圈400的軸線調整至最佳位置。其中，最佳位置是指無線發射線圈400和例如手機之類的待充電設備中的無線接收線圈的中心軸線相互重合。在電機700驅動無線發射線圈400的軸線移動的過程中，判斷是否靠近最佳位置的判斷原理是，如果能量發射電路300工作電流逐漸變小，則說明無線發射線圈400正在靠近最佳位置，這是因為能量發射電路300的工作電流越小，則說明更多的能量通過無線發射線圈400發射出去了，也就是說無線發射線圈400和無線接收線圈的位置耦合的較好，當能量發射電路300工作電流逐漸變小到最低點時，認為無線發射線圈400達到最佳位置。
[0050]下面對發射電路控制中心100所控制執行的線圈軸線調整進行詳細說明。當用戶將手機之類的待充電設備放在充電平臺上時，無線接收線圈的位置便已經固定，為了使得能量傳遞的效率較高，需要使得無線發射線圈400的中心軸線與無線接收線圈的中心軸線重合，為了滿足上述兩個條件，優選地，需要從兩個方向上對無線發射線圈400的位置進行調節。例如，可以以互相垂直的X軸和Y軸這兩個方向上分別對無線發射線圈400的位置進行調節。
[0051]本發明實施例中，上述兩個方向上的調節分別為第一目標軸線調整和第二目標軸線調整，在完成第一目標軸線調整之後，繼續完成第二目標軸線調整，從而完成在兩個方向上對無線發射線圈400的位置進行調節。
[0052]優選地，所述調整無線發射線圈的軸線位置包括第一目標軸線調整過程，所述第一目標軸線調整過程具體為:
[0053]首先，判斷向第一目標軸線正方向或向負方向移動；具體包括:所述發射電路控制中心100輸出向第一目標軸線正方向移動的位置控制信號；以使得電機控制器600根據所述位置控制信號，驅動電機700控制無線發射線圈的軸線開始向第一目標軸線正方向移動；在電機700控制無線發射線圈的軸線開始向第一目標軸線正方向移動時，所述發射電路控制中心100檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心100輸出繼續向第一目標軸線正方向移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，貝1J發射電路控制中心100輸出向第一目標軸線負方向移動的位置控制信號；
[0054]其次，判斷是否完成移動過程；具體包括:在電機700控制無線發射線圈的軸線移動的過程中，所述發射電路控制中心100實時檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心100輸出沿當前方向繼續移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心100輸出停止移動的位置控制信號。
[0055]優選地，在所述第一目標軸線調整過程之後，所述調整無線發射線圈的軸線位置還包括第二目標軸線調整過程，所述第二目標軸線調整過程具體為:
[0056]首先，判斷向第二目標軸線正方向或向負方向移動；具體包括:所述發射電路控制中心100輸出向第二目標軸線正方向移動的位置控制信號；以使得電機控制器600根據所述位置控制信號，驅動電機700控制無線發射線圈的軸線開始向第二目標軸線正方向移動；在電機700控制無線發射線圈的軸線開始向第二目標軸線正方向移動時，所述發射電路控制中心100檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心100輸出繼續向第二目標軸線正方向移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心100輸出向第二目標軸線負方向移動的位置控制信號；
[0057]其次，判斷是否完成移動過程；具體包括:在電機700控制無線發射線圈的軸線移動的過程中，所述發射電路控制中心100實時檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心100輸出沿當前方向繼續移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心100輸出停止移動的位置控制信號。
[0058]其中，所述第二目標軸線垂直於所述第一目標軸線。
[0059]下面結合附圖進行給出一個具體的示例，請參閱圖3，為無線發射線圈400進行位置調整的示意圖，如圖3所示，Al-Bl-Cl-Dl平面為手機所在平面，A2-B2-C2-D2為車載充電系統中無線發射線圈所在平面，Al-Bl-Cl-Dl平面和A2-B2-C2-D2平面平行。PP』是無線發射線圈400的軸線的初始位置，QQ』是手機中無線接收線圈的軸線位置，最開始，PP』和QQ』均垂直於Z軸，但軸線PP』和軸線QQ』並不重合。[0060]為了使得軸線PP』和軸線QQ』重合，可以在X和Y這兩個互相垂直的方向上對無線發射線圈400的軸線位置進行調整，例如，首先沿X軸方向對無線發射線圈400的軸線位置進行調整，調整之後無線發射線圈400的軸線位置為軸線P1P1』，然後沿Y軸方向對無線發射線圈400的軸線位置進行調整，調整之後無線發射線圈400的軸線位置為軸線P2P2』，此時，無線發射線圈400的軸線P2P2』與無線接收線圈的軸線QQ』重合，無線發射線圈400與無線接收線圈的耦合效率達到最佳效果，調整過程完成。
[0061]本發明實施例中，優選地，可以通過兩個電機分別在這兩個方向上分別沿第一目標軸線和沿所述第二目標軸線對無線發射線圈400進行位置調整，兩個電機都通過電機控制器600進行控制。例如，所述電機700包括第一電機和第二電機,所述第一電機用於控制無線發射線圈的軸線沿第一目標軸線方向移動；所述第二電機用於控制無線發射線圈的軸線沿第二目標軸線方向移動。
[0062]本發明實施例中，優選地，在所述調整無線發射線圈的軸線位置之前，可以對充電系統的工作電流進行檢測，如果工作電流持續時間很短，則說明手機之類的待充電設備並非正常放置在充電平臺上，此時，不需要開始充電過程，如果工作電流持續了一段時間，則說明手機之類的待充電設備已經正常放置在充電位置，需要開始充電過程，因此可以開始執行上述線圈軸線調整過程。其中，可以通過發射電路控制中心100對反饋的工作電流持續存在的時間進行檢測，如果反饋的工作電流持續存在的時間超過預定時間，則發射電路控制中心100開始調整無線發射線圈的軸線位置。例如，該預定時間可以設置為Is。
[0063]本發明實施例中，所述發射電路控制中心100在調整無線發射線圈的軸線位置之後，繼續檢測電流檢測電路500採集的工作電流，如果所述工作電流出現中斷，則向電機控制器600輸出復位的控制信號，以使得電機控制器600根據所述復位的控制信號將無線發射線圈的軸線位置復位。其中，如果所述工作電流出現中斷，則說明手機之類的待充電設備已經充電完畢或者已經被移出充電平臺，因此，充電過程結束，無線發射線圈的軸線位置復位。
[0064]另外，在充電過程中，發射電路控制中心100可以持續檢測電流檢測電路500採集的工作電流，如果所述工作電流出現增大，說明無線發射線圈400與無線接收線圈的耦合效率並非最優，此時，可以再次啟動調整無線發射線圈的軸線位置，從而使得無線發射線圈400與無線接收線圈的耦合效率達到最優。
[0065]本發明實施例中，為了獲知手機之類的待充電設備的充電狀態，以發射電路控制中心100檢測電流檢測電路500的工作電流為例進行了說明，另外，發射電路控制中心100也可以通過採樣檢測的檢測來獲知待充電設備的充電狀態，例如通過Ul的輸出電壓的大小，也可以獲知待充電設備的充電狀態，並通過Ui的輸出電壓的大小來執行無線發射線圈的軸線位置復位，執行調整無線發射線圈的軸線位置的啟動等。
[0066]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種無線充電發射電路，應用於無線充電系統中，所述無線充電發射電路包括:發射電路控制中心、驅動電路、能量發射電路、無線發射線圈、所述發射電路控制中心通過驅動電路將PWM脈衝控制信號提供給能量發射電路；根據所述PWM脈衝控制信號，所述能量發射電路中的多個MOS管交替導通和關閉，從而對無線發射線圈進行激勵以實現能量的無線發射；其特徵在於， 所述無線充電發射電路還包括電流檢測電路、電機控制器、以及電機，其中， 所述電流檢測電路連接至能量發射電路和發射電路控制中心，所述電流檢測電路用於對能量發射電路的工作電流進行採集，並將採集的工作電流反饋至所述發射電路控制中心； 所述發射電路控制中心還用於調整無線發射線圈的軸線位置；其中，所述調整無線發射線圈的軸線位置包括:根據反饋的工作電流的大小，獲取位置控制信號，並將位置控制信號提供給所述電機控制器； 所述電機控制器根據所述發射電路控制中心提供的位置控制信號，驅動電機對無線發射線圈的位置進行調整，以使得無線發射線圈的軸線與無線接收線圈的軸線趨於一致。
2.如權利要求1所述的無線充電發射電路，其特徵在於， 所述調整無線發射線圈的軸線位置具體包括第一目標軸線調整過程，所述第一目標軸線調整過程具體為: 首先，判斷向第一目標軸線正方向或向負方向移動；具體包括:所述發射電路控制中心輸出向第一目標軸線正方向移動的位置控制信號；以使得電機控制器根據所述位置控制信號，驅動電機控制無線發 射線圈的軸線開向第一目標軸線正方向移動；在電機控制無線發射線圈的軸線開始向第一目標軸線正方向移動時，所述發射電路控制中心檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出繼續向第一目標軸線正方向移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出向第一目標軸線負方向移動的位置控制信號； 其次，判斷是否完成移動過程；具體包括:在電機控制無線發射線圈的軸線移動的過程中，所述發射電路控制中心實時檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出沿當前方向繼續移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出停止移動的位置控制信號。
3.如權利要求2所述的無線充電發射電路，其特徵在於，在所述第一目標軸線調整過程之後，所述調整無線發射線圈的軸線位置還包括第二目標軸線調整過程，所述第二目標軸線調整過程具體為: 首先，判斷向第二目標軸線正方向或向負方向移動；具體包括:所述發射電路控制中心輸出向第二目標軸線正方向移動的位置控制信號；以使得電機控制器根據所述位置控制信號，驅動電機控制無線發射線圈的軸線開向第二目標軸線正方向移動；在電機控制無線發射線圈的軸線開始向第二目標軸線正方向移動時，所述發射電路控制中心檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出繼續向第二目標軸線正方向移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出向第二目標軸線負方向移動的位置控制信號； 其次，判斷是否完成移動過程；具體包括:在電機控制無線發射線圈的軸線移動的過程中，所述發射電路控制中心實時檢測反饋的工作電流的大小變化，如果反饋的工作電流變小，則發射電路控制中心輸出沿當前方向繼續移動的位置控制信號；如果反饋的工作電流變大，則發射電路控制中心輸出停止移動的位置控制信號； 其中，所述第二目標軸線垂直於所述第一目標軸線。
4.如權利要求3所述的無線充電發射電路，其特徵在於，所述電機包括第一電機和第二電機，所述第一電機用於控制無線發射線圈的軸線沿第一目標軸線方向移動；所述第二電機用於控制無線發射線圈的軸線沿第二目標軸線方向移動。
5.如權利要求1所述的無線充電發射電路，其特徵在於，在調整無線發射線圈的軸線位置之前，發射電路控制中心還用於: 對電流檢測電路反饋的工作電流持續存在的時間進行檢測，如果反饋的工作電流持續存在的時間超過預定時間，則發射電路控制中心開始調整發射線圈的軸線位置。
6.如權利要求1所述的無線充電發射電路，其特徵在於，所述電流檢測電路包括採樣電阻R2，由電阻R1、R4、和電容C2所組成的第一濾波子電路、電流分流檢測器Ul、以及由電阻R3和電容C4所組成的第二濾波子電路；其中， 採樣電阻R2的一端連接至穩壓之後的整車電源，採樣電阻R2的另一端連接至能量發射電路的上橋臂，以對能量發射電路的工作電流進行採樣，流過R2的電流通過R2形成採樣電壓，採樣電壓經過第一濾波子電路濾波之後輸入電流分流檢測器Ul，Ul的輸出電壓經過第二濾波子電路濾波之後提供給所述發射電路控制中心，其中，Ul的輸出電壓與能量發射電路的工作電流成正比，以使得 發射電路控制中心根據Ul的輸出電壓的大小變化來判斷能量發射電路的工作電流的大小變化。
7.如權利要求6所述的無線充電發射電路，其特徵在於，所述電流檢測電路還包括電容C3，所述電容C3的一端連接至穩壓之後的整車電源，所述電容C3的另一端接地，以抑制所述採樣電阻R2中電流噪聲。
8.如權利要求1所述的無線充電發射電路，其特徵在於， 所述能量發射電路包括由MOS管Ql、Q2、以及電容C5和C7所組成的半橋H橋，其中，MOS管Ql和電容C5組成所述半橋H橋的上橋臂，MOS管Q2和電容C7組成半橋H橋的下橋臂；M0S管Ql和Q2交替導通，以激勵所述無線發射線圈；或， 所述能量發射電路包括由MOS管Ql、Q2、Q3以及Q4所組成的H橋，MOS管Ql與Q2組成H橋的前橋臂，MOS管Q3與Q4組成H橋的後橋臂；其中，MOS管Q1、Q3同時導通，同時關閉；M0S管Q2、Q4同時導通，同時關閉；所述MOS管Ql、Q3與MOS管Q2、Q4交替導通，以激勵所述無線發射線圈。
9.如權利要求8所述的無線充電發射電路，其特徵在於，所述能量發射電路還包括電容C6，所述電容C6的一端連接至所述MOS管Ql的漏極，所述電容C6的另一端接地，以抑制所述能量發射電路中的噪聲。
10.如權利要求2所述的無線充電發射電路，其特徵在於，所述發射電路控制中心在調整無線發射線圈的軸線位置之後，繼續檢測電流檢測電路採集的工作電流，如果所述工作電流出現中斷，則向電機控制器輸出復位的控制信號，電機控制器根據所述復位的控制信號將無線發射線圈的軸線位置復位。
【文檔編號】H02J7/00GK103647357SQ201310654156
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】王曉輝, 沙文瀚, 趙世一 申請人:奇瑞汽車股份有限公司