量，經(jīng)MP5010S嚴格限制電流保護通道后進入ZL6105，ZL6105可以在I2C、SMBus或PMBus控制下，將1W電能量直接轉(zhuǎn)換為5.5V 1.8A模式，或3.3V3A等模式，當(dāng)接收單元模組出現(xiàn)故障時，會造成構(gòu)成的串聯(lián)支路電壓變化，產(chǎn)生電能干擾時，ZL6105可以有效控制有故障的接收單元模組構(gòu)成的串聯(lián)支路升電壓降電流，或無故障的接收單元模組構(gòu)成的串聯(lián)支路降電壓升電流，接收單元模組還需要增加總線的接口轉(zhuǎn)換電路，以保證接收控制系統(tǒng)對接收單元模組的有效控制，不過這個需要具體問題具體分析，有可能I2C轉(zhuǎn)GP1，有可能I2C轉(zhuǎn)LIN等等。
[0059]實施例五中，接收模組陣列和發(fā)射模組陣列可以在需求功率以外額外增加一些備用的收發(fā)單元模組，各個收發(fā)單元模組采用成熟的小功率無線充電方案，整體性能穩(wěn)定可靠；目前在小功率無線充電方案傳輸1W的效率可以達到83%，用本發(fā)明方案，采用比較大型的陣列方式傳輸，效率會比各單元稍差，估計在80%以上。隨著技術(shù)的發(fā)展，各收發(fā)單元效率會更高，整體效率也會更高，能夠在大功率傳輸上實現(xiàn)小功率的高效率。
[0060]現(xiàn)對該電路的結(jié)構(gòu)和特征在如下說明:
[0061]a.每個發(fā)射單元模組都通過數(shù)據(jù)總線(發(fā)射總線)與發(fā)射控制系統(tǒng)連接，發(fā)射總線用汽車標(biāo)準(zhǔn)的LIN總線，也可以是I2C總線;發(fā)射控制系統(tǒng)通過發(fā)射總線控制每個發(fā)射單元模組的均衡輸出，并可以上報故障發(fā)射單元模組。
[0062]b，每個接收單元模組都通過數(shù)據(jù)總線(接收總線)與接收控制系統(tǒng)連接，接收控制系統(tǒng)裝在電動汽車內(nèi)部，接收總線采用汽車標(biāo)準(zhǔn)的LIN總線和GP10，接收控制系統(tǒng)通過LIN總線與每個接收單元模組通訊，接收控制系統(tǒng)通過GP1控制各個MOS和IGBT，所述的GP1是指通用輸入輸出，它可以是總線中帶有GP1部分，也可以是由LIN總線轉(zhuǎn)換出來的。
[0063]c，M0S管(Ml，I?M10，10)與每個接收單元模組并聯(lián)(即將MOS管的源極和漏極與接收控制系統(tǒng)正負極連接，MOS管的柵極連接接收控制系統(tǒng))，其功能是:接收控制系統(tǒng)檢測相應(yīng)的接收單元模組，在其沒有正常工作時，控制MOS處于導(dǎo)通狀態(tài)，將相應(yīng)的接收單元模組旁路，從而不影響其他接收單元工作;在相應(yīng)的接收單元模組正常工作時，MOS處于截止?fàn)顟B(tài)，相應(yīng)的接收單元模組對外供電。
[0064]d，沒有接收正常工作的原因可能是上電的先后順序造成，也可能是故障，接收控制系統(tǒng)可以上報相應(yīng)接收單元故障。目前的技術(shù)條件是檢測接收單元電能輸出情況，只能上報收發(fā)單元故障，無法上報具體是接收單元故障還是發(fā)射單元故障。
[0065]e，M0S管(Ml?M10)設(shè)置在10個串聯(lián)段的正極，與串聯(lián)段內(nèi)的接收單元模組為串聯(lián)連接，其功能是:防止互相并聯(lián)的串聯(lián)段之間電能干擾；當(dāng)接收控制系統(tǒng)檢測到電能干擾時，斷開產(chǎn)生干擾電能的串聯(lián)單元組，電能干擾消失后恢復(fù)連接，或者降低相應(yīng)產(chǎn)生電能干擾的串聯(lián)段中的接收單元的輸出電壓或提升電能被干擾串聯(lián)段中的接收單元的輸出電壓。
[0066]1二極管0(1，1)-0(10，10)功能是:只要有一路接收單元模組可以正常供電，就可以給接收控制系統(tǒng)供電，為“或”的關(guān)系。
[0067]g，這個電路中的輸出總開關(guān)因功率較大，采用IGBT實現(xiàn)，對于汽車的高可靠應(yīng)用場景，需要設(shè)有足夠多的備用收發(fā)單元，如:只要有80%收發(fā)單元可以正常工作，就能滿足輸出的電能需求，接收控制系統(tǒng)就可以打開IGBT，對外供電。
[0068]h，對于故障收發(fā)單元，發(fā)射和接收控制部分可以檢測且上報是具體是那個接收或發(fā)射單元故障，及時維修更換。
[0069]i，當(dāng)某個收發(fā)單元故障時，其所在串聯(lián)段輸出電壓會下降，接收控制系統(tǒng)通過接收控制總線，控制其他串聯(lián)支路降電壓或者控制有故障單元的串聯(lián)段中的正常工作單元升電壓并且要減小該支路電流輸出，以保證各個串聯(lián)支路輸出電壓相當(dāng)，各個串聯(lián)段之間不會電能干擾，順利匯聚電能。
[0070]j，對于目前的收發(fā)單元模組為1W的情況，100個收發(fā)單元模組陣列，其中20%為備用，可以提供800W電能。隨著科技的發(fā)展，收發(fā)單元功率提升或組合更多收發(fā)單元陣列，可以做更大功率的電能傳輸。
[0071]k，發(fā)射模組陣列的輸入端設(shè)置有電源輸入管理模塊，發(fā)射模組陣列通過電源輸入管理模塊接交流電，在中國為220V交流電，在某些國家為I1V交流電，因此需要在發(fā)射單元模組的輸入端前串聯(lián)一個AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，用于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，如圖6所示，是每個發(fā)射單元都有一個AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，但實際操作中根據(jù)具體情況可以多個發(fā)射單元公用一個AC/DC轉(zhuǎn)換模塊。
[0072]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種大功率電能的無線傳輸方法，其特征在于，將原始的大功率電能拆分成若干個初級電能，若干個初級電能同時通過無線電磁能方式傳輸獲得若干個次級電能，若干個次級電能匯合并輸出所需的大功率電能。2.—種大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，包括發(fā)射部分和接收部分，發(fā)射部分包括由若干個發(fā)射單元模組通過串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)中的任一種連接方式構(gòu)成的發(fā)射模組陣列，發(fā)射模組陣列具有一電源輸入端，每個發(fā)射單元模組都包括至少一個發(fā)射線圈，若干個發(fā)射線圈構(gòu)成了發(fā)射線圈陣列，接收部分包括由若干個接收單元模組串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)中的任一種連接方式構(gòu)成的接收模組陣列，接收模組陣列具有一電源輸出端，每個接收單元模組均包括至少一個接收線圈，若干個接收線圈構(gòu)成了接收線圈陣列，所述發(fā)射線圈陣列和接收線圈陣列具有對應(yīng)的空間位置陣列結(jié)構(gòu)，所述發(fā)射部分和接收部分通過若干個發(fā)射線圈和若干個接收線圈互相耦合同時工作傳輸電磁能。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，接收部分還包括接收控制系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，接收控制系統(tǒng)設(shè)置在接收單元模組以外，通過數(shù)據(jù)總線連接各個接收單元模組，以實現(xiàn)各個接收單元模組電流電壓的可編程輸出，接收控制系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路、可編程邏輯電路或單片機中的任一種。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，接收控制系統(tǒng)集成在接收單元模組，每個接收單元模組能夠?qū)崿F(xiàn)電流電壓的可編程輸出。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，發(fā)射部分還包括發(fā)射控制系統(tǒng)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，發(fā)射控制系統(tǒng)設(shè)置在發(fā)射單元模組以外，發(fā)射控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)總線連接各個發(fā)射單元模組，以實現(xiàn)各個發(fā)射單元模組電磁能量的可編程輸出，發(fā)射控制系統(tǒng)為標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路、可編程邏輯電路或單片機中的任一種。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，發(fā)射控制系統(tǒng)集成在發(fā)射單元模組中，每個發(fā)射單元模組能夠?qū)崿F(xiàn)電磁能量的可編程輸出。9.根據(jù)權(quán)利要求3?8中任一項所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，接收部分具有一輸出總開關(guān)，所述輸出總開關(guān)設(shè)有MOS管或者IGBT中的任一項總開關(guān)，所述總開關(guān)與接收控制系統(tǒng)連接，當(dāng)接收控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)總線檢測到所有接收單元模組工作正常后，打開總開關(guān)，對外輸出。10.根據(jù)權(quán)利要求2?8中任一項所述的大功率電能的無線傳輸電路，其特征在于，接收模組陣列內(nèi)，互相并聯(lián)的多個支路的輸出端各串聯(lián)一單向?qū)щ姷亩O管或者MOS管后匯聚，互相串聯(lián)的每個接收單元模組一側(cè)并聯(lián)一個用于實現(xiàn)旁路電流的二極管或者MOS管。
【專利摘要】本發(fā)明屬于無線充電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是指一種大功率電能的無線傳輸方法和電路，該方法為：將原始的大功率電能拆分成若干個初級電能，若干個初級電能同時通過無線電磁能方式傳輸獲得若干個次級電能，若干個次級電能匯合并輸出所需的大功率電能，實現(xiàn)該方法的電路，包括發(fā)射部分和接收部分，發(fā)射部分包括由若干個發(fā)射單元模組通過串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)中的任一種連接方式構(gòu)成的發(fā)射模組陣列，接收部分包括由若干個接收單元模組串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)中的任一種連接方式構(gòu)成的接收模組陣列，所述發(fā)射部分和接收部分通過若干個發(fā)射線圈和若干個接收線圈互相耦合同時工作傳輸電磁能，通過該方法和電路可以實現(xiàn)大功率電能的傳輸，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠。
【IPC分類】H02J50/20, H02J50/40, H02J50/80
【公開號】CN105515223
【申請?zhí)枴緾N201610069221
【發(fā)明人】施京京, 陳凱亮
【申請人】施京京, 陳凱亮
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年2月1日