諧振型非接觸供電裝置和電能接收端的制作方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了一種諧振型非接觸供電裝置和電能接收端，高頻電源，輸出具有預(yù)定頻率的高頻交流電；發(fā)射側(cè)諧振電路，包括發(fā)射線(xiàn)圈，用于從所述高頻電源接收所述高頻交流電；接收側(cè)諧振電路，包括接收線(xiàn)圈，所述接收線(xiàn)圈與所述發(fā)射線(xiàn)圈分離地以非接觸方式耦合，所述接收側(cè)諧振電路用于從所述發(fā)射線(xiàn)圈接收電能；以及接收側(cè)并聯(lián)電容,并聯(lián)連接在所述接收側(cè)諧振電路的輸出端口；其中，所述接收側(cè)并聯(lián)電容的電容值與所述預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)的角頻率值的平方和預(yù)定互感值的乘積成反比，所述預(yù)定互感值為所述發(fā)射線(xiàn)圈和所述接收線(xiàn)圈以所述預(yù)定耦合系數(shù)耦合時(shí)的互感值。使得諧振型非接觸供電裝置能夠在在預(yù)定頻率下工作時(shí)獲得穩(wěn)定的輸出電壓。
【專(zhuān)利說(shuō)明】諧振型非接觸供電裝置和電能接收端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)，具體涉及一種諧振型非接觸供電裝置和電能接收端?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]非接觸供電技術(shù)基于其方便實(shí)用的特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其是小功率電子產(chǎn)品行業(yè)如移動(dòng)電話(huà)、MP3播放器、數(shù)碼照相機(jī)、便攜式電腦等?，F(xiàn)有技術(shù)的非接觸供電裝置通常包含有一個(gè)由發(fā)射線(xiàn)圈LI和接收線(xiàn)圈L2構(gòu)成的變壓器，通常利用變壓器初、次級(jí)線(xiàn)圈間磁場(chǎng)耦合的性能將能量從電能發(fā)射端向電能接收端傳送。
[0003]在電能傳輸?shù)倪^(guò)程中，在電能傳輸?shù)倪^(guò)程中，受外界障礙物(如導(dǎo)磁性物體等)、電能接收端負(fù)載、電路工作溫度變化、線(xiàn)圈的位置關(guān)系變化等各方面的影響，往往導(dǎo)致諧振電路中收發(fā)線(xiàn)圈電感量變化，從而引起諧振頻率的變化，即失諧，這會(huì)使得系統(tǒng)傳輸效率將迅速下降。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線(xiàn)電能傳輸系統(tǒng)多工作于系統(tǒng)自感諧振頻率，系統(tǒng)自感諧振頻率是指能使發(fā)射端和接收端的電容和線(xiàn)圈的自感的阻抗相互抵消的頻率。但是，工作在自感諧振頻率下時(shí)，接收側(cè)向負(fù)載提供電流并不穩(wěn)定，效率不高，而且控制較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，提供一種諧振型非接觸供電裝置和電能接收端，可以使得所述諧振型非接觸供電裝置能夠在耦合系數(shù)發(fā)生變化時(shí)仍保持穩(wěn)定的輸出電壓，消除系統(tǒng)諧振頻率變化引起的失諧對(duì)傳輸效率的影響。
[0006]第一方面，提供一種諧振型非接觸供電裝置，包括:
[0007]高頻電源，輸出具有預(yù)定頻率的高頻交流電；
[0008]發(fā)射側(cè)諧振電路，包括發(fā)射線(xiàn)圈，用于從所述高頻電源接收所述高頻交流電；
[0009]接收側(cè)諧振電路，包括接收線(xiàn)圈，所述接收線(xiàn)圈與所述發(fā)射線(xiàn)圈分離地以非接觸方式耦合，所述接收側(cè)諧振電路用于從所述發(fā)射線(xiàn)圈接收電能；以及
[0010]接收側(cè)并聯(lián)電容，并聯(lián)連接在所述接收側(cè)諧振電路的輸出端口 ；
[0011]其中，所述預(yù)定頻率為所述發(fā)射線(xiàn)圈和所述接收線(xiàn)圈以預(yù)定耦合系數(shù)耦合時(shí)的漏感諧振頻率，所述接收側(cè)并聯(lián)電容的電容值與所述預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)的角頻率值的平方和預(yù)定互感值的乘積成反比，所述預(yù)定互感值為所述發(fā)射線(xiàn)圈和所述接收線(xiàn)圈以所述預(yù)定耦合系數(shù)耦合時(shí)的互感值。
[0012]優(yōu)選地，所述接收側(cè)并聯(lián)電容的電容值等于IAico12Lm ；
[0013]其中，O1為所述預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)的角頻率值，Lm為所述預(yù)定互感值，η為大于等于
1.5小于等于2.5的值。
[0014]優(yōu)選地，η等于2。
[0015] 優(yōu)選地，所述接收側(cè)諧振電路還包括諧振電容，所述預(yù)定頻率等于
【權(quán)利要求】
1.一種諧振型非接觸供電裝置，包括: 高頻電源，輸出具有預(yù)定頻率的高頻交流電； 發(fā)射側(cè)諧振電路，包括發(fā)射線(xiàn)圈，用于從所述高頻電源接收所述高頻交流電； 接收側(cè)諧振電路，包括接收線(xiàn)圈，所述接收線(xiàn)圈與所述發(fā)射線(xiàn)圈分離地以非接觸方式耦合，所述接收側(cè)諧振電路用于從所述發(fā)射線(xiàn)圈接收電能；以及 接收側(cè)并聯(lián)電容，并聯(lián)連接在所述接收側(cè)諧振電路的輸出端口； 其中，所述預(yù)定頻率為所述發(fā)射線(xiàn)圈和所述接收線(xiàn)圈以預(yù)定耦合系數(shù)耦合時(shí)的漏感諧振頻率，所述接收側(cè)并聯(lián)電容的電容值與所述預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)的角頻率值的平方和預(yù)定互感值的乘積成反比，所述預(yù)定互感值為所述發(fā)射線(xiàn)圈和所述接收線(xiàn)圈以所述預(yù)定耦合系數(shù)耦合時(shí)的互感值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振型非接觸供電裝置，其特征在于，所述接收側(cè)并聯(lián)電容的電容值等于IA112Lm ； 其中，O1為所述預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)的角頻率值，Lm為所述預(yù)定互感值，η為大于等于1.5小于等于2.5的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的諧振型非接觸供電裝置，其特征在于，η等于2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振型非接觸供電裝置，其特征在于，所述接收側(cè)諧振電路還包括諧振電容，所述預(yù)定頻率等于
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振型非接觸供電裝置，其特征在于，所述預(yù)定耦合系數(shù)等于
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧振型非接觸供電裝置，其特征在于，所述發(fā)射側(cè)諧振電路和所述接收側(cè)諧振電路具有相同的諧振頻率。
7.—種諧振型非接觸電能接收端，包括: 接收側(cè)諧振電路，包括接收線(xiàn)圈，所述接收線(xiàn)圈與發(fā)射線(xiàn)圈分離地以非接觸方式耦合，所述發(fā)射線(xiàn)圈被具有預(yù)定頻率的高頻交流電驅(qū)動(dòng)，所述接收側(cè)諧振電路用于從所述發(fā)射線(xiàn)圈接收電能； 接收側(cè)并聯(lián)電容，并聯(lián)連接在所述接收側(cè)諧振電路的輸出端口 ； 其中，所述預(yù)定頻率為所述發(fā)射線(xiàn)圈和所述接收線(xiàn)圈以預(yù)定耦合系數(shù)耦合時(shí)的漏感諧振頻率，所述接收側(cè)并聯(lián)電容的電容值與所述預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)的角頻率值的平方和預(yù)定互感值的乘積成反比，所述預(yù)定互感值為所述發(fā)射線(xiàn)圈和所述接收線(xiàn)圈以預(yù)定耦合系數(shù)耦合時(shí)的互感值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的諧振型非接觸電能接收端，其特征在于，所述接收側(cè)并聯(lián)電容的電容值等于IAico12LM; 其中，O1為所述預(yù)定頻率對(duì)應(yīng)的角頻率值，Lm為所述預(yù)定互感值，η為大于等于1.5小于等于2.5的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的諧振型非接觸電能接收端，其特征在于，η等于2。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的諧振型非接觸電能接收端，其特征在于，所述接收側(cè)諧振電路還包括諧振電容，所述預(yù)定頻率等于;
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK104037956SQ201410304391
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】張望, 余峰 申請(qǐng)人:南京矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司