无线充电副边装置及电动汽车的制作方法

本实用新型涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电副边装置及电动汽车。

背景技术：

电动汽车由于具有低污染的特点，逐渐成为机动车未来发展的重要方向。目前电动汽车充电主要采用的是有线充电和无线充电两种方式。电动汽车的无线充电主要采用一个原副边完全分离、无电气连接的变压器，其中的原边结构处于车外，副边结构处于车内，利用原副边的互相磁场耦合实现电能透过空气在原副边之间进行传输。但现有的电动汽车无线充电技术的副边结构无法获得多种电压组合输出，效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种无线充电副边装置，旨在提供一种能获得低压大电流输出的无线充电副边装置。

为实现上述目的，本实用新型提出的无线充电副边装置，包括能量接收电路及电压变换电路；所述能量接收电路的输出端与所述电压变换电路的输入端连接；其中，

所述能量接收电路，耦合接收无线充电原边装置发出的能量，并传输到所述电压变换电路；

所述电压变换电路，包括至少一组输出绕组，所述输出绕组的接头为所述电压变换电路的输出端，将所述能量接收电路接收的高频交流电压进行变压。

优选地，还包括至少一个整流电路；所述整流电路的输入端分别与所述电压变换电路的输出端连接，所述整流电路的输出端与负载连接；其中，

所述整流电路，将输入端的交流电转换为直流电。

优选地，所述能量接收电路包括接收线圈及谐振电路；其中，

所述接收线圈，接收无线充电原边装置发出的能量；

所述谐振电路，将所述接收线圈两端的电流与电压调整为同相位，使所述能量接收电路处于谐振状态。

优选地，所述能量接收电路包括接收线圈及谐振电路；其中，

所述接收线圈，接收无线充电原边装置发出的能量；

所述谐振电路，将所述接收线圈两端的电流与电压调整为预设的额定相位，使所述能量接收电路处于预设状态。

优选地，还包括至少一个滤波电路；所述滤波电路的两端分别与所述整流电路的两输出端连接。

优选地，所述电压变换电路通过自耦变压器或隔离变压器来实现，所述自耦变压器或所述隔离变压器的输出绕组带中间抽头。

优选地，所述整流电路包括第一整流管及第二整流管；所述第一整流管的正极与所述电压变换电路的第一输出端连接，所述第二整流管的正极与所述电压变换电路的第二输出端连接；所述第一整流管的负极与所述第二整流管的负极连接；所述第一整流管的负极为所述整流电路的第一输出端，所述电压变换电路输出线圈的中间抽头为所述整流电路的第二输出端。

优选地，所述整流电路包括第三整流管、第四整流管、第一电感及第二电感；所述电压变换电路的第一输出端与所述第一电感第一端连接，所述电压变换电路的第二输出端与所述第二电感的第一端连接，所述第一电感的第二端及所述第二电感的第二端连接；所述第三整流管的负极与所述第一电感的第一端连接，所述第三整流管的正极与所述第四整流管的正极连接，所述第四整流管的负极与所述第二电感的第一端连接；所述第一电感的第一端为所述整流电路的第一输出端，所述第三整流管的正极为所述整流电路的第二输出端。

优选地，所述整流电路包括第五整流管、第六整流管、第三电感及第四电感；所述第五整流管的正极与所述电压变换电路的第一输出端连接，所述第六整流管的正极与所述电压变换电路的第二输出端连接，所述第五整流管的负极与所述第六整流管的负极连接；所述第三电感的第一端与所述第五整流管的正极连接，所述第三电感的第二端与所述第四电感的第一端连接，所述第四电感的第二端与所述第六整流管的正极连接；所述第五整流管的负极为所述整流电路的第一输出端，所述第三电感的第二端为所述整流电路的第二输出端。

优选地，所述整流电路包括整流桥；所述整流桥的两个输入端分别与所述电压变换电路的第一输出端及第二输出端连接；所述整流桥的两个输出端分别为所述整流电路的两个输出端。

本实用新型还提出一种电动汽车，所述电动汽车包括无线充电副边装置，该无线充电副边装置包括能量接收电路及电压变换电路；所述能量接收电路的输出端与所述电压变换电路的输入端连接；所述能量接收电路，耦合接收无线充电原边装置发出的能量，并传输到所述电压变换电路；所述电压变换电路，包括至少一组输出绕组，所述输出绕组的接头为所述电压变换电路的输出端，将所述能量接收电路接收的高频交流电压进行变压。

本实用新型技术方案通过采用能量接收电路及电压变换电路，提出了一种无线充电副边装置。由能量接收电路通过耦合的方式接收无线充电原边装置发出的能量，并传输到电压变换电路，由电压变换电路对输入的电压进行变压，以获得至少一组输出，提供不同电压组合输出。本实用新型能够提升无线充电装置的充电效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型无线充电副边装置一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型的能量接收电路的第一实施例结构示意图；

图3为本实用新型的能量接收电路的第二实施例结构示意图；

图4为本实用新型的能量接收电路的第三实施例结构示意图；

图5为本实用新型的能量接收电路的第四实施例结构示意图；

图6为本实用新型的能量接收电路的第五实施例结构示意图；

图7为本实用新型的能量接收电路的第六实施例结构示意图；

图8为本实用新型的整流电路的第七实施例结构示意图；

图9为本实用新型的整流电路的第八实施例结构示意图；

图10为本实用新型的整流电路的第九实施例结构示意图；

图11为本实用新型的整流电路的第十实施例结构示意图；

图12为本实用新型的整流电路的第十一实施例结构示意图；

图13为本实用新型的整流电路的第十二实施例结构示意图；

图14为本实用新型的整流电路的第十三实施例结构示意图；

图15为本实用新型的整流电路的第十四实施例结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种无线充电副边装置。

参照图1，所述无线充电副边装置包括能量接收电路100及电压变换电路200；所述能量接收电路100的输出端与所述电压变换电路200的输入端连接；其中，所述能量接收电路100，耦合接收无线充电原边装置发出的能量，并传输到所述电压变换电路200；所述电压变换电路200，包括至少一组输出绕组210，所述输出绕组210的接头为所述电压变换电路200的输出端，将所述能量接收电路100接收的高频交流电压进行变压。

需要说明的是，本实用新型实施例中，电动汽车外部的无线充电原边装置发出的电磁能，由所述无线充电副边装置的能量接收电路100通过耦合接收能量，转换为电能，完成能量从电动汽车外到电动汽车内的传输；再由电压变换电路200将电压进行电压转换。

进一步地，当无线充电副边装置具有多组输出，且可输出多种电压时，无线充电副边装置可以更好的配合后端的电路，进而提升整个无线充电装置的效率。

本实用新型技术方案通过采用能量接收电路100及电压变换电路200，提出了一种无线充电副边装置。由能量接收电路100通过耦合的方式接收无线充电原边装置发出的能量，并传输到电压变换电路200，由电压变换电路200对输入的电压进行变压，以获得至少一组输出，提供不同电压组合输出。本实用新型能够提升无线充电装置的充电效率。

具体地，所述无线充电副边装置还包括至少一个整流电路300；所述整流电路300的输入端分别与所述电压变换电路200的输出端连接，所述整流电路的输出端与负载连接；其中，

所述整流电路300，将输入端的交流电转换为直流电。

具体地，所述能量接收电路100包括接收线圈110及谐振电路120；

所述接收线圈110，接收无线充电原边装置发出的能量；

所述谐振电路120，将所述接收线圈110两端的电流及电压调整为同相位，使所述能量接收电路100处于谐振状态。

需要说明的是，在具有电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与电流相位一般是不同的。如果调节电路元件(L或C)的参数或电源频率，可以使它们相位相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。

在该无线充电副边装置中，电路处于谐振状态时所述无线充电副边装置的能量接收效率最高。其谐振的最佳频率，是由所述谐振电路120配合接收线圈110、电压变换电路200、整流电路300以及滤波电路400共同参与和组成。

具体地，所述能量接收电路100包括接收线圈110及谐振电路120；其中，

所述接收线圈110，接收无线充电原边装置发出的能量；

所述谐振电路120，还可以将所述接收线圈110两端的电流与电压调整为预设的额定相位，使所述能量接收电路100处于预设状态。

进一步地，参考图2，所述能量接收电路100包括接收线圈110及第一电容C1；所述接收线圈110的第一端与所述第一电容C1的第一端连接；所述接收线圈110的第二端及所述第一电容C1的第二端分为为所述能量接收电路100的两个输出端。

参考图3，所述能量接收电路包括接收线圈110及第二电容C2；所述第二电容C2的两端分别与所述接收线圈110的两端并联；所述接收线圈110的两端为所述能量接收电路100的两个输出端。

参考图4，所述能量接收电路100包括接收线圈110、第三电容尺及第四电容C4；所述接收线圈110的第一端与所述第三电容C3的第一端连接，所述第三电容C3第二端与所述第四电容C4的第一端连接，所述第四电容C4的第二端与所述接收线圈110的第二端连接；所述第四电容C4的两端分别为所述能量接收电路100的两个输出端。

参考图5，所述能量接收电路100包括接收线圈110、第五电容C5、第六电容C6及第五电感L5；所述接收线圈110的第一端与所述第五容C5的第一端连接，所述第五电容C5第二端与所述第六电容C6的第一端连接，所述第六电容C6的第二端与所述接收线圈110的第二端连接；所述第五电感L5的第一端与所述第五电容C5的第二端连接；所述第五电感L5的第二端及所述第六电容C6的第二端分别为所述能量接收电路100的输出两端。

参考图6，所述能量接收电路100包括接收线圈110、第七电容C7、第八电容C8及第六电感L6；所述接收线圈110的第一端与所述第六电感L6的第一端连接，所述第六电感L6的第二端与所述第七电容C7的第一端连接，所述第七电容C7的第二端与所述接收线圈110的第二端连接；所述第八电容C8的第一端与所述第七电容C7的第一端连接；所述第八电容C8的第二端及所述第七电容C7的第二端分别为所述能量接收电路100的两个输出端。

参考图7，所述能量接收电路100包括接收线圈110、第七电感L7、第九电容C9、第十电容C10及第十一电容C11；所述接收线圈110的第一端与所述第九电容C9的第一端连接，所述第九电容C9的第二端与所述第七电感L7的第一端连接；所述第七电感L7的第二端与所述第十电容C10的第一端连接，所述第十电容C10的第二端与所述接收线圈110的第二端连接；所述第十一电容C11的第一端与所述第十电容C10的第一端连接；所述第十一电容C11的第二端及所述第十电容C10的第二端分别为所述能量接收电路100的两个输出端。

具体地，所述无线充电副边装置还包括至少一个滤波电路400；所述滤波电路400两端分别与所述整流电路300的两输出端连接。

需要说明的是，本实用新型实施例中，所述滤波电路通过第十二电容C12来实现。

具体地，所述电压变换电路200通过自耦变压器或隔离变压器来实现，所述自耦变压器或所述隔离变压器的输出绕组210带中间抽头。

需要说明的是，所述隔离变压器可以为普通隔离变压器、也可为带固定漏感的隔离变压器来实现。隔离变压器是通过原副边绕组电磁耦合来传递能量，原副边没有直接的电联系，自耦变压器原副边有直接电的联系，它的低压绕组就是高压绕组的一部分。在变压器中，初级线圈所产生的磁力线不能都通过次级线圈，因此产生漏磁的电感称为漏感，带有固定漏感的隔离变压器中漏感为固定值。

需要说明的是，所述自耦变压器或隔离变压器所带来的电感，与所述谐振电路120、接收线圈110、整流电路300以及滤波电路400的电感及电容共同使得所述无线充电副边装置处于谐振状态。

参考图8，具体地，所述整流电路300包括第一整流管D1及第二整流管D2；所述第一整流管D1的正极与所述电压变换电路200的第一输出端连接，所述第二整流管D2的正极与所述电压变换电路200的第二输出端连接；所述第一整流管D1的负极与所述第二整流管D2的负极连接；所述第一整流管D1的负极为所述整流电路300的第一输出端，所述电压变换电路200输出线圈的中间抽头为所述整流电路300的第二输出端。

需要说明的是，此整流电路为全波整流电路。

参考图9，进一步的，所述整流电路300还包括第八电感L8，所述第八电感L8的第一端与所述第一整流管D1的负极连接，所述第八电感L8的第二端为所述整流电路300的正输出端。

参考图10，进一步地，所述整流电路300还包括第九电感L9，所述第九电感L9的第一端所述输出绕组210的中间抽头连接，所述第九电感L9的第二端为所述整流电路300的负输出端。

参考图11，具体地，所述整流电路300包括第三整流管D3、第四整流管D4、第一电感L1及第二电感L2；所述电压变换电路200的第一输出端与所述第一电感L1第一端连接，所述电压变换电路200的第二输出端与所述第二电感L2的第一端连接，所述第一电感L1的第二端及所述第二电感L2的第二端连接；所述第三整流管D3的负极与所述第一电感L1的第一端连接，所述第三整流管D3的正极与所述第四整流管D4的正极连接，所述第四整流管D4的负极与所述第二电感L2的第一端连接；所述第一电感L2的第一端为所述整流电路300的第一输出端，所述第三整流管D3的正极为所述整流电路300的第二输出端。

需要说明的是，此整流电路为共阳极倍流整流电路。

参考图12，具体地，所述整流电路300包括第五整流管D5、第六整流管D6、第三电感L3及第四电感L4；所述第五整流管D5的正极与所述电压变换电路200的第一输出端连接，所述第六整流管D6的正极与所述电压变换电路的第二输出端连接，所述第五整流管D5的负极与所述第六整流管D6的负极连接；所述第三电感L3的第一端与所述第五整流管D5的正极连接，所述第三电感L3的第二端与所述第四电感L4的第一端连接，所述第四电感L4的第二端与所述第六整流管D6的正极连接；所述第五整流管D5的负极为所述整流电路300的第一输出端，所述第三电感L3的第二端为所述整流电路300的第二输出端。

需要说明的是，此整流电路为共阴极倍流整流电路。

进一步地，图8、图9、图10、图11及图12所描述的三种整流电路只使用两个整流管就实现了全波整流，比普通的全桥整流少用了两个整流管，极大的减小整流电流的损耗，提高效率。同时由于整流半导体元器件的减少，减少了半导体故障点，提高可靠性。

参考图13，具体地，所述整流电路300包括整流桥U；所述整流桥U的两个输入端分别与所述电压变换电路200的第一输出端及第二输出端连接；所述整流桥U的两个输出端分别为所述整流电路200的两个输出端。

参考图14，进一步地，所述整流电路300还包括第十电感L10，所述第十电感L10的第一端与所述电压变换电路200的第一输出端连接，所述第十电感L10的第二端与所述整流桥U的第一输入端连接。

参考图15，进一步地，所述整流电路300还包括第十一电感L11，所述第十一电感L11的第一端与所述整流桥U的正输出端连接，所述第十一电感L11的第二端为所述整流电路300的正输出端。

进一步地，所述第一整流管D1、第二整流管D2、第三整流管D3、第四整流管D4、第五整流管D5及第六整流管D6还可通过同步的整流开关管来实现。

需要说明的是，当电压变换电路200的输出绕组210及整流电路300为多个时，所述多个整流电路300可以同一种整流电路，也可以为不同种类的整流电路组合而成，例如：当输出绕组为两个时，第一组绕组接倍流整流电路，第二组绕组接全桥整流电路。

本实用新型通过能量接收电路100、电压变换电路200、整流电路300及滤波电路400，实现了一种无线充电副边装置；通过能量接收电路100以耦合的方式接收来自无线充电原本结构传输的能量，通过电压变换电路200进行变压，整流电路300将交流的转换为直流电，最后由滤波电路400进行滤波，通过具有至少一组输出绕组的电压变换电路200提供不同电压组合输出，有效的提高了充电效率。

本实用新型还提出一种电动汽车，该电动汽车包括如上所述的无线充电副边装置，该无线充电副边装置的具体结构参照上述实施例，由于本电动汽车用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。