一种电能发射端和无线充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线充电领域，更具体的说，设及一种电能发射端和无线充电装置。
【背景技术】
[0002] 如图1所示为现有技术中的一种无线充电装置的电路图，无线充电装置包括有电 能发射端和电能接收端，电能发射端包括逆变电路、发射电流调节电路（如图1中有电感Lc 和电容Cc构成）、原边谐振网络（包括原边发射线圈Ls和原边谐振电容Cs)，电能接收端 包括副边谐振网络（包括副边发射线圈Ld和副边谐振电容Cd)，所述无线充电装置还包括 用W无线传输能量的变压器T。
[0003] 通常情况下，为了使能量稳定传输，发射电流调节电路控制调节原边发射线圈中 通过的电流IX，W使其为恒定值，如为Jx=VAts/Vacs为逆变器输出电压，《为系统工 作频率。当原边发射线圈Ls和原边谐振电容Cs在工作频率点上谐振时（即
）， 原边谐振网络的等效阻抗Zs为0,此时传输效率最高，但由于原边发射线圈的感值容易受 外界环境变化，如副边接收线圈靠近原边发射线圈或是周围金属异物对原边发射线圈周围 磁场的干扰，都会使原边线圈感值发生变化，运样原边谐振电容Cs和原边发射线圈Ls不在 系统工作频率点上谐振，原边谐振网络的等效阻抗Zs呈现出高阻抗。另一种情况是由于副 边阻抗反射到原边时，其反射等效阻抗与副边阻抗是呈反比例关系的，如图2所示，Zf为副 边折算到原边的反射等效阻抗，有Zf= (COM) 2/Zd，Zd为副边阻抗，《为系统工作频率。当 副边发生过流时，副边阻抗Zd呈现低阻，此时原边反射等效电路Zf则会呈现高阻。
[0004] 而根据图1中电路可知，原边谐振网络两端的电压Vs为：Vs=IxX狂s+Zf)，当出 现上述两种异常情况时，即无论是原边谐振网络的等效阻抗Zs还是副边折算到原边的反 射等效阻抗Zf增加，都会使得原边发射线圈的两端电压升高，进而增加逆变器的输出电流， 运将对逆变器的开关器件产生很大的影响，甚至可能会损坏逆变器的开关器件。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明提出了一种电能发射端和无线充电装置，当原边谐振网络的两 端电压高于预设的电压值时，则通过能量反馈电路将发射线圈的部分能量反馈至输入侧的 输入电源中，W维持所述原边谐振网络的两端电压在预设的电压值或W下，不会造成对逆 变电路的输出功率的增加。
[0006] 依据本发明的一种电能发射端，用W向与其隔离的电能接收端传输能量，包括逆 变电路和原边谐振网络，所述电能发射端还包括能量反馈电路，
[0007] 所述逆变电路接收外部输入电源，W产生交变电压信号供给原边谐振网络，
[0008] 所述原边谐振网络包括原边发射线圈和原边谐振电容，所述原边谐振网络接收所 述交变电压信号W产生空间磁场传输给所述电能接收端；
[0009] 所述能量反馈电路检测到表征所述原边谐振网络两端电压的电压信号高于预设 的电压值时，则通过所述能量反馈电路将所述原边发射线圈的能量反馈至所述输入电源， W使得所述原边谐振网络的两端电压不超过所述预设的电压值。
[0010] 进一步的，所述电能发射端还包括发射电流调节电路，所述发射电流调节电路连 接在所述逆变电路和所述原边谐振网络之间，所述发射电流调节电路用W调节所述原边发 射线圈的电流，W使得其为恒定电流值。
[0011] 优选的，所述能量反馈电路至少包括第一二极管，
[0012] 所述第一二极管连接在所述原边谐振网络和所述输入电源之间，W使得所述原边 发射线圈的能量单向反馈至所述输入电源。
[0013] 优选的，所述第一二极管的阳极连接至所述原边谐振网络的输入端W获得表征所 述原边谐振网络两端电压的电压信号，阴极连接至所述输入电源。
[0014] 进一步的，所述能量反馈电路包括由第=二极管和第一电容构成的峰值检测电 路，
[0015] 所述第=二极管和所述第一电容串联后再连接在所述原边谐振网络的输入端和 参考地端之间，并且，所述第=二极管的阳极连接所述原边谐振网络的输入端，阴极连接所 述第一电容的一端。
[0016] 优选的，所述第一二极管的阳极连接至所述第=二极管和第一电容的公共连接点 W获得表征所述原边谐振网络两端电压的电压信号，阴极连接至所述输入电源。
[0017] 进一步的，所述能量反馈电路包括齐纳二极管，
[0018] 所述齐纳二极管连接在所述第一二极管和输入电源之间，并且，所述齐纳二极管 的阳极连接所述输入电源，阴极连接至所述第一二极管的阴极；
[0019] 或者所述齐纳二极管连接在所述原边谐振网络的输入端和第一二极管之间，并 且，所述齐纳二极管的阳极连接至所述第一二极管的阳极，阴极连接至所述原边谐振网络 的输入端。
[0020] 进一步的，所述能量反馈电路包括第一电容、第一开关管、第二二极管和第一电 感，
[0021] 所述第一电容连接在所述第一二极管的阴极和参考地端之间；
[0022] 所述第一开关管的第一极性端接所述第一电容的电压输出端，第二极性端连接到 第一电感的第一端，所述第一开关管通过可控的占空比信号控制其开关动作；
[0023] 第一电感的第二端连接至所述输入电源；
[0024] 所述第二二极管的阴极连接至所述第一开关管和第一电感的第一端的公共连接 点，阳极连接至参考地；
[00巧]其中，所述第一开关管、第二二极管和第一电感构成降压型电压转换电路。
[00%] 进一步的，所述能量反馈电路包括第一迟滞比较器和第二开关管，
[0027] 所述第一迟滞比较器的第一输入端连接至所述第=二极管和第一电容的公共连 接点，第二输入端接收第一参考电压信号；
[0028] 所述第二开关管连接在所述第一二极管的阴极和所述输入电源之间，所述第一迟 滞比较器的输出信号控制所述第二开关管的开关动作。
[0029] 进一步的，所述能量反馈电路包括第一电阻、第二迟滞比较器和第=开关管，
[0030] 所述第一电阻的第一端连接至所述第一电容的电压输出端，第二端接参考地端；
[0031] 所述第二迟滞比较器的第一输入端连接至所述第=二极管和第一电容的公共连 接点W获得表征原边谐振网络两端电压的电压信号，第二输入端接收第一参考电压信号；
[0032] 所述第二开关管连接在所述第一二极管的阴极和所述输入电源之间，所述第一迟 滞比较器的输出信号控制所述第二开关管的开关动作。
[0033] 所述第一二极管的阳极连接至所述原边谐振网络的输入端W使得所述原边发射 线圈的能量反馈至所述输入电源。
[0034] 依据本发明的一种无线充电装置，包括隔离的电能发射端和电能接收端，所述电 能发射端为上述的电能发射端；所述电能接收端包括副边谐振网络和整流滤波电路，所述 副边谐振网络感应所述原边发射线圈产生的交变磁场，W获得相应的交变电压，所述整流 滤波电路将所述交变电压转换为合适的直流电压供给输出负载。
[0035] 根据上述的电能发射端和无线充电装置，当原边谐振网络的两端电压升高时，贝U 通过能量反馈电路将发射线圈的部分能量反馈至输入电源中，W使得发射线圈的两端电压 维持在预设的电压值或W下，不会造成对逆变电路的输出功率的增加，因而可W保护逆变 电路中的开关器件。而且本发明的技术方案可W让高出的能量返回至输入电源中，能量利 用率高，既可W保护电路又可W提高效率。
【附图说明】
[0036] 图1所示为现有技术中的一种无线充电装置的电路图；
[0037] 图2所示为图1所示电路的阻抗等效示意图；
[0038] 图3所示为依据本发明的无线充电装置的第一实施例的电路图；
[0039] 图4所示为依据本发明的无线充电装置的第二实施例的电路图； W40]图5所示为依据本发明的无线充电装置的第S实施例的电路图；
[0041] 图6所示为依据本发明的无线充电装置的第四实施例的电路图；
[0042] 图7所示为依据本发明的无线充电装置的第五实施例的电路图；
[0043] 图8所示为依据本发明的无线充电装置的第六实施例的电路图。
【具体实施方式】
[0044] W下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于 运些实施例。本发明涵