CN110912278A - 一种无线充电的接收端、保护方法及*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无线充电的接收端、保护方法及***，包括：接收线圈、补偿网络、功率变换器、常闭继电器和控制器；补偿网络为具有电流源特性的补偿电路，以使接收线圈和补偿网络在发射端的共同作用下使整流器的输入端为恒流源接收线圈、补偿网络和发射端形成等效电流源；控制器在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的指定开关管闭合，以使负载被旁路，控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作；或，在接收端关机时，通过控制功率变换器中的指定开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。补偿网络输出端并联常闭继电器，当辅助电源掉电时，常闭继电器也可以将负载旁路，保护接收端器件。

Description

一种无线充电的接收端、保护方法及***

技术领域

本申请涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电的接收端、保护方法及***。

背景技术

随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动汽车作为新能源汽车受到了各界的广泛关注。电动汽车以车载动力电池组为能源来驱动车辆行驶。

电动汽车的充电方式目前包括接触式充电和无线充电，而无线充电方式由于使用方便，无火花以及触电危险，因此成为未来电动汽车的发展方向。

下面结合附图1介绍无线充电***的工作原理。

参见图1，该图为一种无线充电***的示意图。

无线充电***包括无线充电的发射端(以下简称发射端)和无线充电的接收端(以下简称接收端)。通常，发射端位于地面，接收端位于车辆上。

其中，发射端包括：逆变器H1、发射端补偿网络100和发射线圈Lp。

逆变器H1一般包括四个可控开关管，分别为Q1-Q4，逆变器H1将直流电源输出的直流电逆变为交流电。

发射端补偿网络100将逆变器H1输出的交流电进行补偿后输送给发射线圈Lp。

发射线圈Lp将逆变器H1输出的交流电以交变磁场的形式进行发射。

接收端包括：接收线圈Ls、接收端补偿网络200和整流器H2。

接收线圈Ls以交变磁场的形式接收发射线圈Lp发射的电磁能量。

接收端补偿网络200将接收线圈Ls输出的交流电进行补偿后输送给整流器H2。

整流器H2可以包括四个可控开关管，分别为S1-S4。整流器H2将接收线圈Ls输出的交流电整流为直流电给负载进行充电。对于电动汽车来说，负载为车载动力电池组。

发射端控制器101对逆变器H1的可控开关管进行控制，接收端控制器201对整流器H2的可控开关管进行控制，接收端的通信模块300与发射端的通信模块400进行无线通信，无线通信的速度比发射端和接收端的可控开关管的开关速度要慢。一旦接收端的整流器H2中的可控开关管的控制时序出现问题，则直接导致接收端损坏或者负载损坏。

申请内容

为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本申请提供一种无线充电的接收端、保护方法及***，能够在接收端开关机以及充电过程中保证接收端以及负载的安全。

第一方面，本申请实施例提供一种无线充电的接收端，包括：接收线圈、补偿网络、功率变换器、常闭继电器和控制器；接收线圈将发射端发射的交变磁场转换为交流电输送给所述补偿网络；补偿网络对所述交流电进行补偿后输送给所述整流器；常闭继电器并联在所述补偿网络的输出端；功率变换器将补偿后的交流电整流为直流电提供给负载；补偿网络为具有电流源特性的补偿电路，以使接收线圈和补偿网络在发射端的共同作用下使整流器的输入端为恒流源；控制器在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，通过控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作；或，在接收端关机时，通过控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

由于常闭继电器在无电时对应的状态是闭合，因此，当接收端的辅助电源断电或故障时，由于常闭继电器的存在，也可以将负载旁路，以保护接收端的器件。辅助电源用于给接收端的控制器进行供电，当辅助电源无电时，接收端的控制器无法工作。当接收端的辅助电源有电时，可以为接收端的控制器供电，接收端的控制器可以通过控制功率变换器中的开关管来旁路负载。该方案可以在接收端的辅助电源有电或无电时，均可以在开机或关机时旁路负载，进而保护接收端和负载。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，控制器在接收端开机时，控制器，具体用于在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，通过控制功率变换器中的第一部分开关管闭合，以使负载被旁路；在接收端关机时，通过控制功率变换器中的第二部分开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路；第一部分开关管为功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；第二部分开关管为功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；当功率变换器包括直流变换电路时，直流变换电路连接在整流器的输出端。

开机和关机时，控制的开关管可以相同，也可以不同，本申请中不做具体限定。但是，当功率变换器中的整流器包括二极管，也包括开关管时，二极管需要位于上半桥，开关管位于下半桥。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，还包括：第一场效应管和第二场效应管；第一场效应管和第二场效应管反向串联后并联在常闭继电器的两端；控制器，用于在接收端开机时，先控制常闭继电器断开，再控制第一场效应管和第二场效应管断开；在接收端关机时，先控制第一场效应管和第二场效应管闭合，再控制常闭继电器闭合。

本实施例增加场效应管的目的是因为，继电器的导通阻抗小，但是由于继电器有电磁特性，所以继电器的闭合和断开的速度较慢。而场效应管的特点是开通和关断的速度快，但是场效应管的导通损耗较大。因此，本实施例中既包括继电器，又包括场效应管，继电器和场效应管并联可以综合两种器件的优点，既可以提高开关的动作速度，又可以保证在导通时的低导通损耗。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，还包括：双向可控开关；双向可控开关并联在常闭继电器的两端；控制器，用于在接收端开机时，先控制常闭继电器断开，再控制双向可控开关断开；在接收端关机时，先控制双向可控开关闭合，再控制常闭继电器闭合。

本实施例增加双向可控开关的目的是因为，继电器的导通阻抗小，但是由于继电器有电磁特性，所以继电器的闭合和断开的速度较慢。而双向可控开关的特点是开通和关断的速度快，但是双向可控开关的导通损耗较大。因此，本实施例中既包括继电器，又包括双向可控开关，继电器和双向可控开关并联可以综合两种器件的优点，既可以提高开关的动作速度，又可以保证在导通时的低导通损耗。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，整流器包括两个桥臂，且两个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；在接收端开机时，控制器控制常闭继电器闭合，控制整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，以使负载被旁路；确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制两个桥臂之间的移相角逐渐增大到预设值，且控制上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通，再控制接收端启动工作。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第五种可能的实现方式中，在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制器控制两个桥臂之间的移相角逐渐减小，直至整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，整流器包括两个桥臂，且两个桥臂的上半桥臂的开关管均为二极管，两个桥臂的下半桥臂的开关管均为可控开关管；在接收端开机时，控制器控制常闭继电器闭合，控制可控开关管均闭合，以使负载被旁路，确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制两个桥臂的可控开关管的驱动信号的占空比逐渐减小到预设值，再控制接收端启动工作。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第七种可能的实现方式中，在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制器控制两个桥臂的可控开关管的占空比逐渐增大，直至可控开关管均闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第八种可能的实现方式中，整流器包括一个桥臂，桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；在接收端开机时，控制器控制常闭继电器闭合，控制整流器的下半桥臂的开关管闭合，以使负载被旁路，确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第九种可能的实现方式中，在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制器控制整流器的下半桥臂的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第十种可能的实现方式中，整流器包括一个桥臂，桥臂的下半桥臂为可控开关管，桥臂的上半桥臂为二极管；在接收端开机时，控制器控制常闭继电器闭合，控制整流器的可控开关管闭合，以使负载被旁路，确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，以预设占空比控制可控开关管的开关状态。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第十一种可能的实现方式中，在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制器控制可控开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第十二种可能的实现方式中，当功率变换器包括整流器和直流变换电路时，整流器仅包括二极管，直流变换电路包括可控开关管。

第二方面，本申请实施例还提供一种无线充电的保护方法，应用于无线充电的接收端；接收端包括：接收线圈、补偿网络、功率变换器和常闭继电器；补偿网络为具有电流源特性的补偿电路，以使接收线圈和补偿网络在发射端的共同作用下使整流器的输入端为恒流源；该方法包括：在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，通过控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作；或，在接收端关机时，通过控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

由于常闭继电器在无电时对应的状态是闭合，因此，当接收端的辅助电源断电或故障时，由于常闭继电器的存在，也可以将负载旁路，以保护接收端的器件。辅助电源用于给接收端的控制器进行供电，当辅助电源无电时，接收端的控制器无法工作。当接收端的辅助电源有电时，可以为接收端的控制器供电，接收端的控制器可以通过控制功率变换器中的开关管来旁路负载。该方案可以在接收端的辅助电源有电或无电时，均可以在开机或关机时旁路负载，进而保护接收端和负载。

在第二方面的第一种实现方式中，在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，通过控制功率变换器中的指定开关管闭合，以使负载被旁路，具体包括：在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，通过控制功率变换器中的第一部分开关管闭合，以使负载被旁路；在接收端关机时，通过控制功率变换器中的指定开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，具体包括：在接收端关机时，通过控制功率变换器中的第二部分开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路；第一部分开关管为功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；第二部分开关管为功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；当功率变换器包括直流变换电路时，直流变换电路连接在整流器的输出端。

开机和关机时，控制的开关管可以相同，也可以不同，本申请中不做具体限定。但是，当功率变换器中的整流器包括二极管，也包括开关管时，二极管需要位于上半桥，开关管位于下半桥。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第一种可能的实现方式中，接收端还包括：第一场效应管和第二场效应管；第一场效应管和第二场效应管反向串联后并联在常闭继电器的两端；接收端开机时，还包括：在第一场效应管和第二场效应管断开之前，先控制常闭继电器断开；在接收端关机时，还包括：在控制常闭继电器闭合之前，先控制第一场效应管和第二场效应管闭合。

本实施例增加场效应管的目的是因为，继电器的导通阻抗小，但是由于继电器有电磁特性，所以继电器的闭合和断开的速度较慢。而场效应管的特点是开通和关断的速度快，但是场效应管的导通损耗较大。因此，本实施例中既包括继电器，又包括场效应管，继电器和场效应管并联可以综合两种器件的优点，既可以提高开关的动作速度，又可以保证在导通时的低导通损耗。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，接收端还包括：并联在常闭继电器两端的双向可控开关；在接收端开机时，还包括：在控制双向可控开关之前，先控制常闭继电器断开；在接收端关机时，还包括：在控制常闭继电器闭合之前，先控制双向可控开关闭合。

本实施例增加双向可控开关的目的是因为，继电器的导通阻抗小，但是由于继电器有电磁特性，所以继电器的闭合和断开的速度较慢。而双向可控开关的特点是开通和关断的速度快，但是双向可控开关的导通损耗较大。因此，本实施例中既包括继电器，又包括双向可控开关，继电器和双向可控开关并联可以综合两种器件的优点，既可以提高开关的动作速度，又可以保证在导通时的低导通损耗。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，功率变换器包括整流器，整流器包括两个桥臂，且两个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，以使负载被旁路；确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制两个桥臂之间的移相角逐渐增大到预设值，且控制上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通，再控制接收端启动工作。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第四种可能的实现方式中，在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制两个桥臂之间的移相角逐渐减小，直至整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第五种可能的实现方式中，功率变换器包括整流器，整流器包括两个桥臂，且两个桥臂的上半桥臂的开关管均为二极管，两个桥臂的下半桥臂的开关管均为可控开关管；在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制可控开关管均闭合，以使负载被旁路；确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制两个桥臂的可控开关管的驱动信号的占空比逐渐减小到预设值，再控制接收端启动工作。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第六种可能的实现方式中，在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制两个桥臂的可控开关管的占空比逐渐增大，直至可控开关管均闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第七种可能的实现方式中，功率变换器包括整流器，整流器包括一个桥臂，桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制整流器的下半桥臂的开关管闭合，以使负载被旁路；确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第八种可能的实现方式中，在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制整流器的下半桥臂的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第九种可能的实现方式中，功率变换器包括整流器，整流器包括一个桥臂，桥臂的下半桥臂为可控开关管，桥臂的上半桥臂为二极管；在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制整流器的可控开关管闭合，以使负载被旁路；确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，以预设占空比控制可控开关管的开关状态。

结合第二方面及上述任一种可能的实现方式中，在第十种可能的实现方式中，在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制可控开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

第三方面，本申请实施例还提供一种无线充电的***，包括：发射端和以上介绍的接收端；发射端包括：逆变器、发射端补偿网络、发射线圈和发射端控制器；逆变器将直流电逆变为交流电输送给发射端补偿网络；发射端补偿网络将交流电补偿后输送给发射线圈；发射线圈将补偿后的交流电以交变磁场的形式进行发射；发射端控制器，控制逆变器的可控开关管的闭合，以使发射线圈产生接收端需要的发射电流；用于接收接收端的控制器发送的开机请求或关机请求，或者向接收端控制器发送开机请求或关机请求。

本实施例提供的***，可以在接收端开机或关机时，防止在开关管时序不可控出现问题时，保证接收端的器件和负载不被损坏，具体可以通过控制接收端中功率变换器中的开关管使负载被旁路，而且可以保证在接收端的控制器没有电源供给时，利用补偿网络输出端并联的常闭继电器来旁路负载，从而实现，在接收端的控制器有电和无电两种情况下，均可以保护负载和接收端的器件。

可选地，发射端控制器，还用于将发射线圈的电流发送给接收端的控制器。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

接收端开机时，控制器控制常闭继电器闭合，通过功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端开机时存在过高的电压，进而保护负载不会损坏。控制器然后控制常闭继电器断开，接收端启动工作以进行无线充电。在接收端关机时，通过控制器控制功率变换器中的开关管闭合，常闭继电器闭合，以使负载被旁路，无电流流过负载，控制器然后控制接收端进入关机状态。因此负载两端不会在发射端关机时存在过高的电压，进而保护负载不会在发射端关机时损坏。此外，负载给旁路时，还将整流器另一半桥臂旁路，因此也没有电流流过整流器的另一半桥臂，因此另一半桥臂两端不会在发射端开机或关机时存在过高的电压，从而保护了整流器，即保护了接收端。

综上所述，利用本申请实施例提供的无线充电的接收端，在开机或关机时，控制常闭继电器和功率变换器中的可控开关管的状态以旁路负载，能够在接收端开机或关机时实现平稳的转换，保护接收端和负载不会损坏，并且通过控制常闭继电器和功率变换器的可控开关管实现负载旁路的双重保障，另外，在接收端的辅助电源掉电或故障时，常闭继电器为闭合状态，即使发射端在发射功率，常闭继电器也会将补偿网络的输出端短路，将负载旁路，进而可以保护接收端，提升了接收端的安全性。

附图说明

图1为无线充电***的示意图；

图2为本申请提供的电动汽车无线充电***的示意图；

图3为与图2对应的结构图；

图4a为本申请提供的LCC型补偿网络示意图；

图4b为本申请提供的LC型补偿网络示意图；

图4c为本申请提供的P型补偿网络示意图；

图4d为本申请提供的S型补偿网络示意图；

图5为本申请提供的输出呈电流源型的无线充电***的示意图；

图6为本申请提供的一种接收端对应的***示意图；

图7为本申请提供的接收端的整流器为全桥的示意图；

图8为图7对应的接收端开机过程中的控制时序图；

图9为图7对应的接收端关机过程中的控制时序图；

图10为图7对应的接收端关机过程中的另一种控制时序图；

图11为本申请提供的再一种接收端对应的***示意图；

图12为图11对应的开机时序图；

图13为图11对应的关机时序图；

图14为图11对应的另一种关机时序图；

图15为本申请提供的另一种接收端对应的***示意图；

图16为图15对应的开机时序图；

图17为图15对应的关机时序图；

图18为图15对应的另一种关机时序图；

图19为本申请提供的又一种接收端对应的***示意图；

图20为图19对应的开机时序图；

图21为图19对应的关机时序图；

图22为本申请提供的再一种接收端对应的***示意图；

图23为图22对应的开机时序图；

图24为图22对应的关机时序图；

图25为本申请提供的又一种接收端对应的***示意图；

图26为图25对应的开始时序图；

图27为图25对应的关机时序图；

图28为本申请实施例提供的一种无线充电接收端开机时的保护方法的流程图；

图29为本申请实施例提供的一种无线充电接收端关机时的保护方法的流程图；

图30为本申请实施例提供的一种无线充电的***的示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面先介绍无线充电发射装置的应用场景。

本申请提供的无线充电的接收端，通过接收线圈无线感应发射端发送的交变磁场并将交变磁场转换为直流电给负载充电，当无线充电的接收端和无线充电的发射端应用于电动汽车领域时，发射端位于地面，接收端位于车上，接收端为电动汽车的车载动力电池组进行充电。可以理解的是，无线充电不仅可以应用于电动汽车，也可以应用于其他无线充电场景，例如为无人机进行无线充电。下面以应用于电动汽车为例进行说明。

参见图2，该图为本申请提供的电动汽车无线充电***的示意图。

无线充电的接收端1000a位于电动汽车1000上，无线充电的发射端1001a位于地面的无线充电站1001。

目前，无线充电***的充电过程是无线充电的接收端1000a和无线充电的发射端1001a通过无线形式来完成电能的传递，给动力电池组充电。

无线充电站1001具体可以为固定无线充电站、固定无线充电停车位或无线充电道路等。无线充电的发射端1001a可以设置在地面上或者埋于地面下(图中所示为无线充电的发射端1001a埋于地面下的情况)。

无线充电的接收端1000a可以集成在电动汽车1000的底部，当电动汽车1000进入无线充电的发射端1001a的无线充电范围时，即可通过无线充电方式对电动汽车1000进行充电。无线充电的接收端1000a的功率接收模块和整流电路可以集成在一起，也可以分离，本申请对此不作具体限定，当功率接收模块和整流电路分离时，整流电路中的整流器通常放在车内。

无线充电的发射端1001a的功率发射模块和逆变器可以集成在一起，也可以分离。此外，非接触式充电可以是无线充电的接收端1000a和无线充电的发射端1001a通过电场或磁场耦合方式进行能量传输，具体可为电场感应、磁感应、磁共振或无线辐射等方式，本申请实施例对此不做具体限制。电动汽车1000和无线充电站1001还可以双向充电，即无线充电站1001通过充电电源向电动汽车1000充电，也可以由电动汽车1000向充电电源放电。

参见图3，该图为图2对应的结构图。

该图示出的无线充电的发射端1001a包括：发射变换模块1001a1、功率发射模块1001a2、发射控制模块1001a3、通讯模块1001a4、认证管理模块1001a5和存储模块1001a6。

无线充电的接收端1000a包括：功率接收模块1000a2、接收控制模块1000a3、接收变换模块1000a1、车辆通讯模块1000a4、储能管理模块1000a5和储能模块1000a6。此外，接收变换模块1000a1可以通过储能管理模块1000a5和储能模块1000a6连接，将接收到的能量对储能模块1000a6充电，进一步用于电动汽车的驱动。储能管理模块1000a5和储能模块1000a6可以位于无线充电的接收端1000a的内部，也可以位于无线充电接收端1000a外部，本申请实施例对此不作具体限制。功率接收模块1000a2包括接收线圈。

发射变换模块1001a1可以与外部电源连接，将从外部电源中获取的交流电或直流电转换为高频交流电，当外部电源的输入为交流电时，发射变换模块1001a1至少包括功率因数校正单元和逆变器。当外部电源的输入为直流电时，发射变换模块1001a1至少包括逆变器。其中，功率因数校正单元用于使无线充电***的输入电流相位与电网电压相位一致，减小无线充电***的谐波含量，提高功率因数值，以减少无线充电***对电网的污染，提高可靠性。功率因数校正单元还可根据后级需求，升高或者降低功率因数校正单元的输出电压。逆变器将功率因数校正单元输出的电压转换成高频交流电压后作用在功率发射模块1001a2上，高频交流电压可以提高发射效率及传输距离。外部电源可以位于无线充电的发射端1001a内部或外部。

功率发射模块1001a2用于将发射变换模块1001a1输出的交流电以交变磁场的形式进行发射。功率发射模块1001a2包括发射线圈。

发射控制模块1001a3可以根据实际无线充电的发射功率需求，控制发射变换模块1001a1的电压、电流和频率变换参数调节，以控制功率发射模块1001a2中高频交流电的电压和电流输出调节。

通讯模块1001a4和车辆通讯模块1000a4实现无线充电的发射端1001a和无线充电的接收端1000a之间的无线通讯，包括功率控制信息、故障保护信息、开关机信息、交互认证信息等。一方面，无线充电的发射端1001a可以接收无线充电的接收端1000a发送的电动汽车的属性信息、充电请求和交互认证信息等信息；另一方面，无线充电的发射端1001a还可向无线充电的接收端1000a发送无线充电发射控制信息、交互认证信息、无线充电历史数据信息等。具体地，上述无线通讯的方式可以包括但不仅限于蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wireless-Fidelity，WiFi)、紫蜂协议(Zigbee)、射频识别技术(Radio FrequencyIdentification，RFID)、远程(Long Range，Lora)无线技术、近距离无线通信技术(NearField Communication，NFC)中的任意一种或多种的组合。进一步地，通讯模块1001a4还可以与电动汽车的所属用户的智能终端进行通讯，所属用户通过通讯功能实现远程认证和用户信息传输。

认证管理模块1001a5用于无线充电***中无线充电的发射端1001a与电动汽车的交互认证和权限管理。

存储模块1001a6用于存储无线充电的发射端1001a的充电过程数据、交互认证数据(例如交互认证信息)和权限管理数据(例如权限管理信息)等，其中，交互认证数据和权限管理数据可为出厂设置也可为用户自行设置，本申请实施例对此不作具体限制。

功率接收模块1000a2以交变磁场的形式接收功率发射模块1001a2发射的电磁能量。无线充电***中的功率发射模块1001a2和功率接收模块1000a2的补偿电路的结构组合形式有S-S型、P-P型、S-P型、P-S型、LCL-LCL型、LCL-P型和LCC-LCC型等，本申请实施例对此不作具体限制。无线充电的发射端1001a和无线充电的接收端1000a可以角色互换，即无线充电的接收端1000a也可以反过来给无线充电的发射端1001a充电。

接收变换模块1000a1将功率接收模块1000a2接收的电磁能量转换成为储能模块1000a6充电所需要的直流电。接收变换模块1000a1至少包括补偿电路和整流器，其中整流器将功率接收模块接收的高频谐振电流和电压转换成直流电。

接收控制模块1000a3能够根据实际无线充电的接收功率需求，调节接收变换模块1000a1的电压、电流和频率等参数。

无线充电***的输出特性可以呈电流源特性或电压源特性，主要由发射端和接收端的补偿网络共同决定。

具体参见图4a-图4d所示的各种补偿网络的结构示意图。

以图4a-图4d所示的发射端的补偿网络为例，各图中的Lp为发射线圈。

图4a中L1、C1和Cp形成LCC型补偿网络。

图4b中L1和C1形成LC型补偿网络。

图4c中C1和Lp是并联结构(Parallel)，形成P型补偿网络。

图4d中Cp和Lp是串联结构(Series)，形成S型补偿网络。

接收端的补偿网络与发射端的类似，通常发射端和接收端的补偿网络是对称结构，在此不再赘述。常用的能够使无线充电***的输出呈电流源特性的发射端和接收端的补偿网络与线圈的组合包括：LCCL-LCCL，LCL-LCL，LCCL-LCL，LCL-LCCL，LCCL-P，LCL-P和S-S等。以LCCL-LCCL为例，第一个LCCL是发射端的补偿网络和发射线圈的组合，第二个LCCL是接收端的补偿网络和接收线圈的组合。

参见图5，该图为本申请提供的输出呈电流源型的无线充电***的示意图。无线充电的发射端、接收线圈Ls和接收端的补偿网络200相当于等效电流源，整流器H2和负载相当于电流源的等效负载R。

当无线充电***的输出呈电流源型时，等效负载R两端的电压只与等效电流源的电流大小i有关。当等效电流源的电流i确定时，等效负载两端的电压U＝i×R。等效电流源的特性是输出电流的大小不会随着负载的变化而变化，因此要求负载不能开路。因为当负载处于开路时，等效负载R很大，造成等效负载两端的电压U远大于正常值，进而损坏负载和接收端，甚至导致接收端炸机。

为了解决以上技术问题，本申请提供了一种无线充电的接收端，在接收端开机时，该接收端的控制器控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，此时无论负载是否处于开路状态，均无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端开机时存在过高的电压，进而保护负载不会损坏。控制器然后控制接收端启动工作以进行无线充电。在接收端关机时，控制器控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，此时无论负载是否处于开路状态，均无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端关机时存在过高的电压，进而保护负载不会在发射端关机时损坏。然后控制接收端进入关机状态。

综上所述，利用本申请提供的无线充电的接收端，能够在接收端开机或关机时保护接收端和负载不会损坏，进而提升了无线充电***的安全性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述。可以理解的是，以下实施例中的“第一”和“第二”等词语仅是为了方便解释说明，并不构成对于本申请的限定。

接收端实施例一：

参见图6，该图为本申请实施例提供的一种接收端对应的***示意图。

本实施例提供的无线充电的接收端包括：接收线圈Ls、接收端补偿网络200(以下简称补偿网络200)、功率变换器和接收端控制器201。

其中，功率变换器可以仅包括整流器H2，也可以包括整流器和直流-直流DC-DC电路，下面以功率变换器仅包括H2为例进行介绍，后续实施例介绍功率变换器包括整流器和DC-DC电路的实现方式。

接收线圈Ls将发射端发射的交变磁场转换为交流电输送给补偿网络200。

补偿网络200对交流电进行补偿后输送给整流器H2。

接收端控制器201对整流器H2的可控开关管进行控制。

常闭继电器SW并联在补偿网络200的输出端；由于SW是常闭继电器，因此在没有驱动信号时是闭合的，当有驱动信号时是断开的。正常充电时，接收端控制器201可以控制SW断开，在开关机过程中，为了旁路负载，旁路补偿网络200的输出端，接收端控制器201可以控制SW闭合。

整流器H2将补偿后的交流电整流为直流电提供给负载。

其中，补偿网络200为具有电流源特性的补偿电路，以使接收线圈Ls和补偿网络200在所述发射端的共同作用下使整流器H2的输入端为恒流源，发射端补偿网络100和接收端补偿网络200可以采用以上的补偿网络，本申请实施例在此不再赘述。整流器H2和负载形成等效负载，因此输入整流器H2的电流i与等效负载的阻抗无关。

为了防止开机或关机过程中，整流器的开关管出现问题，导致负载开路，本申请接收端控制器通过控制并联在补偿网络输出端的常闭继电器以及控制整流器的开关管的状态实现开机或关机时将负载旁路，下面具体说明控制器的工作原理。在开机过程中对于负载的旁路，或，在关机过程中对于负载的旁路均在本申请的保护范围内。

其中，开机是指：从“待机状态”或者“关机状态”向“充电状态”转换。关机是指：从“充电状态”向“待机状态”或者“关机状态”转换。

实际应用中，接收端由“关机状态”向“充电状态”转换时，可以先由“关机状态”向“待机状态”转换，再由“待机状态”向“充电状态”转换。

从“充电状态”向“待机状态”转换是正常关机，当接收端的辅助电源(图中未示出)掉电时，辅助电源无法给控制器提供电源，该情况下需要由“充电状态”或“待机状态”进入“关机状态”。

接收端开机时，接收端控制器控制常闭继电器闭合，通过控制整流器H2中的第一部分开关管闭合，以使所述负载被旁路；其中，第一部分开关管可以为整流器H2中的的上半桥臂的开关管或下半桥臂的开关管。接收端控制器向整流器H2的各可控开关管发送PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)驱动信号控制各开关管的开关状态。

其中，整流器H2可以为全桥整流器，也可以为半桥整流器，当整流器H2为全桥整流器时，包括两个桥臂，因此对应包括两个上半桥臂和两个下半桥臂。当整流器H2为半桥整理器时，包括一个桥臂，因此对应包括一个上半桥臂和一个下半桥臂。

图7中以整流器H2包括四个可控开关管S1-S4为例，接收端控制器201可以控制SW闭合，H2的上半桥臂的开关管S1和S3闭合，或者控制下半桥臂的开关管S2和S4闭合，此时负载被旁路，补偿网络200的输出端被短路，无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端开机时存在过高的电压，进而保护负载和接收端不会损坏。

当接收端控制器201确认整流器H2的上半桥臂的开关管或下半桥臂的开关管闭合后，再控制SW断开以及控制接收端启动工作，即控制整流器H2进入正常的整流状态，为负载充电。

具体的，接收端控制器201还可以通知无线充电的发射端启动无线充电流程。实际应用中，接收端控制器201可以通过接收端的通信模块向发射端的通信模块发送充电请求，以表明接收端已经完成了无线充电的准备工作，发射端可以启动无线充电的流程。发射端的通信模块接收到该充电请求时可以通知发射端控制器101启动无线充电的流程。

接收端关机时，接收端控制器201通过控制整流器H2中的第二部分开关管闭合，再控制SW闭合，以使所述负载被旁路；再控制所述接收端进入关机状态。第二部分开关管为整流器H2中整流器的上半桥臂的开关管或下半桥臂的开关管。由于关机之前SW的状态是断开，因此，关机时，需要控制SW闭合，将补偿网络输出端短路。

接收端关机是指接收端控制器收到关机指令，或者收到辅助电源掉电故障的报警，需要关机。

图7所示的全桥整流器H2，包括可控开关管S1-S4时，接收端关机时，接收端控制器201控制上半桥臂的开关管S1和S3闭合，或者控制下半桥臂的开关管S2和S4闭合，控制SW闭合，此时负载被旁路，无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端开机时存在过高的电压，进而保护了负载和接收端不会损坏。

接收端开机或关机时，为了提高无线充电***的安全性，当整流器H2的两个上半桥臂均包括可控开关管时，接收端控制器201控制两个上半桥臂的可控开关管同时闭合，只要保持两个上半桥臂的可控开关管的驱动信号同步即可。当整流器H2的两个下半桥臂均包括可控开关管时，接收端控制器201控制两个下半桥臂的可控开关管同时闭合，只要保持两个可控开关管的驱动信号同步即可。

可以理解的是，本申请提供的接收端控制器可以位于图3中的接收控制模块1000a3中。

可控开关管的类型可以为以下任意一种：继电器、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MetalOxide Semiconductor Filed Effect Transistor，MOSFET，以下简称MOS管)、碳化硅金属氧化物半导体场效应管(Silicon Carbide Metal Oxide Semiconductor Filed EffectTransistor，SiC MOSFET等。其中，当开关管为MOS管时，具体可以为PMOS管或NMOS管，本申请实施例对此不作具体限定。

本申请实施例提供的无线充电的接收端，接收端开机时，控制器控制常闭继电器闭合，并控制整流器的上半桥臂的开关管或下半桥臂的开关管闭合，以使负载被旁路，无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端开机时存在过高的电压，进而保护负载不会损坏。控制器然后控制常闭继电器断开，接收端启动工作以进行无线充电。在接收端关机时，控制器控制整流器的上半桥臂的开关管或下半桥臂的开关管闭合，常闭继电器闭合，以使负载被旁路，无电流流过负载，控制器然后控制接收端进入关机状态。因此负载两端不会在发射端关机时存在过高的电压，进而保护负载不会在发射端关机时损坏。此外，负载被旁路时，还将整流器另一半桥臂旁路，因此也没有电流流过整流器的另一半桥臂，因此另一半桥臂两端不会在发射端开机或关机时存在过高的电压，从而保护了整流器，即保护了接收端。

综上所述，利用本申请实施例提供的无线充电的接收端，在开机或关机时，控制常闭继电器和整流器中的可控开关管的状态，来旁路负载，能够在接收端开机或关机时实现平稳的转换，保护接收端和负载不会损坏，并且通过控制常闭继电器和整流器的可控开关管实现负载旁路的双重保障，另外，在接收端的辅助电源掉电或故障时，常闭继电器为闭合状态，即使发射端在发射功率，常闭继电器也会将补偿网络的输出端短路，将负载旁路，进而可以保护接收端，提升了接收端的安全性。

本申请实施例提供的整流器只要包括开关管即可，通过控制开关管实现负载的旁路，整流器可以为全桥整流器，也可以为半桥整流器，全桥或半桥中可以仅包括可控开关管，也可以包括可控开关管和二极管的组合，下面分别介绍整流器的各种实现形式。

接收端实施例二：

下面以整流器包括两个桥臂，且每个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管为例进行说明。图7中以S1和S2位于同一桥臂、S3和S4位于同一桥臂且S1和S3位于上半桥臂、S2和S4位于下半桥臂为例。

继续参见图7，该图为本申请实施例提供的另一种无线充电的接收端对应的***示意图。

本实施例提供的发射端包括：逆变器H1、发射端补偿网络、发射线圈Lp和发射端控制器101。

接收端包括：接收线圈Ls、接收端补偿网络、整流器H2、输出滤波电容Co、负载和接收端控制器201。

图7以发射端和接收端的补偿网络与线圈的组合为LCCL-LCCL为例进行说明。其中，发射端补偿网络包括L1、C1和Cp，为LCC型补偿网络；接收端补偿网络包括L2、C2和Cs，同样为LCC型补偿网络，以使无线充电***的输出呈电流源特性。

实际应用中，发射端和接收端的补偿网络与线圈的组合还可以采用LCL-LCL，LCCL-LCL，LCL-LCCL，LCCL-P，LCL-P和S-S等组合，当应用以上任意的组合时，接收端控制器的控制原理类似，在此不再赘述。

接收端控制器201控制***的输出电压(或者输出电流、或者输出功率)，能够产生发射线圈的电流参考信号，控制整流器H2开关管的导通和关断。发射端控制器101控制逆变器H1的开关管的导通和关断实现对发射线圈电流的控制。

下面具体说明在接收端开机和关机过程中接收端控制器对SW和整流器H2的可控开关管的控制时序。

首先结合图7和图8说明接收端开机时接收端控制器的控制原理。

参见图8，该图为本申请实施例二提供的接收端开机过程中的控制时序图。

接收端开机，即接收端由“待机状态”或者“关机状态”向“充电状态”转换，下面以接收端由“待机状态”向“充电状态”转换为例进行说明。当无线充电***处于“待机状态”时，接收端的辅助电源处于工作状态，发射端的辅助电源也处于工作状态。

在“待机状态”时，当接收端接收到充电指令，接收端控制器201通过接收端的无线通信模块向发射端发送充电请求，发射端控制器101通过发射端的无线通信模块接收到充电请求并应答，以使无线充电***启动充电流程。

接收端控制器201控制H2的两个上半桥臂的可控开关管S1和S3均闭合，或控制两个下半桥臂的可控开关管S2和S4均闭合，以旁路负载。本申请实施例以接收端控制器201控制整流器H2的两个下半桥臂的开关管S2和S4均闭合，且以可控开关管的驱动信号为高电平时导通，可控开关管的驱动信号为低电平时断开为例进行说明。由于S2和S4的一端均接地，便于进行控制。

在“待机状态”时，接收端补偿网络输出端并联的继电器SW处于闭合状态把整流器H2和负载旁路，对应图8中SW的低电平。

当发射端完成软启动时，发射线圈电流的电流大于第一预设电流，接收线圈上感应出相应的电流，接收端控制器201控制整流器移相角为零，且上下开关管的驱动保留足够的死区时间，对应图8中“保护开关断开”虚线前S1-S4的高低电平的跳变过程。S1和S3的驱动信号完全同步，S2和S4的驱动信号完全同步，S1、S3的驱动信号与S2、S4的驱动信号互补，各对应50％的占空比，接收端完成充电准备。

接收端完成充电准备，接收端控制器201输出SW的驱动信号，在“保护开关断开”虚线后，SW有一定的断开时间Tr，在保证SW完全断开的情况下(例如10毫秒左右)，再逐渐增加整流器前后桥臂的移相角到预设值，无线充电***开始正常工作。

对应图中“保护开关断开”虚线至完成Tr后，S1-S4的高低电平的跳变过程。S1、S3的驱动信号与S2、S4的驱动信号互补导通，S1和S3逐渐增加移相角θ到需要的值，完成开机过程。

其中，第一预设电流值和移相角的预设值可以根据实际情况设定，本申请实施例在此不作具体限定。

下面说明接收端关机时接收端控制器的控制原理。

参见图9，该图为图7对应的接收端关机过程中的控制时序的示意图。在“充电状态”时，接收端接收到关机指令，或者接收到辅助电源掉电的故障报警时，接收端控制器201通过无线通信模块发送关机指令给发射端控制器101，关机流程启动，发射端逐渐减小发射线圈电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流，接收端控制器201控制两个桥臂之间的移相角逐渐减小，直至整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

具体见时序图，控制H2中S1-S4的驱动信号，S1和S3从一定移相角θ逐渐减小移相角到0，即S1和S3的驱动信号完全同步，S2和S4的驱动信号完全同步，S1、S3的驱动信号与S2、S4的驱动信号互补导通，对应图9中“保护开关闭合”虚线前的高低电平跳变。

整流器S1和S3的移相角为0后，闭合并联在补偿网络输出端的SW，对应图9中SW的驱动信号由高电平变低电平。在保证SW完全闭合后，发射端逐渐减小发射电流直到停止发射电流。接收端停止发整流器S1-S4的驱动信号，对应图9中“待机状态”区域S2和S4的驱动信号由高电平变低电平。

整流器S1-S4的驱动信号的有两种常用的方式，方式一如图9所示，把S1和S3的移相角θ减小到零后长时间保持两个上管或者两个下管同时导通，相同桥臂的另外两个开关管长时间保持关断。方式二如图10所示，逐渐将S1和S3的移相角θ减小到零，上管和下管以50％的占空比导通，因为方式二需要控制上下管间的死区时间及不断切换开关状态，因此控制比较复杂，相对来说，方式一的驱动信号调整方式比较简单，容易控制。

本申请实施例提供的接收端中的整流器包括两个桥臂，并且其中的开关管均为可控开关管。由于整流器的输入端能够等效为电流源，负载开路时会引起负载两端电压过高进而可能损坏负载和接收端，因此在接收端开机或关机时，接收端控制器控制补偿网络输出端并联的常闭继电器闭合，且控制整流器的两个上半桥臂的开关管或两个下半桥臂的开关管均闭合，以使负载被旁路，即无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端开机时存在过高的电压，进而保护负载不会损坏。此外，还将整流器的另一半桥臂旁路，因此也没有电流流过另一半桥臂，因此另一半桥臂两端不会在发射端开机时存在过高的电压，从而保护了整流器，即保护了接收端。

综上所述，利用本申请提供的无线充电的接收端，能够在接收端开机或关机时保护接收端和负载不会损坏，进而提升了无线充电***的安全性。

接收端实施例三：

下面介绍在常闭继电器的两端还并联两个场效应管，以及以整流器包括二极管和可控开关管混合的结构为例进行说明。本实施例中以补偿网络与线圈构成LCL-LCL结构为例，该结构决定了整流器的输入端呈电流源特性。

参见图11，该图为本申请实施例提供的再一种接收端对应的***示意图。

本实施例与实施例二的区别是增加了并联在SW两端的双向场效应管，双向场效应管是由两个场效应管SW1和SW2反向串联构成的，两个场效应管采用同一个驱动信号。

本实施例增加场效应管的目的是因为，继电器的导通阻抗小，但是由于继电器有电磁特性，所以继电器的闭合和断开的速度较慢。而场效应管的特点是开通和关断的速度快，但是场效应管的导通损耗较大。因此，本实施例中既包括继电器，又包括场效应管，继电器和场效应管并联可以综合两种器件的优点，既可以提高开关的动作速度，又可以保证在导通时的低导通损耗。

另外，本实施例中整流器以两个下半桥臂中的开关管为可控开关管S2和S4，两个上半桥臂的开关管为二极管D1和D3为例进行说明，此时在接收端开机或关机时，需要旁路负载，通过控制整流器中两个下半桥臂的开关管S2和S4来实现。

下面结合图12对应的开机控制时序图来说明工作原理。

接收端控制器201在接收端开机时，先控制常闭继电器SW断开，再控制场效应管SW1和SW2断开。

开机时序：

在“待机状态”时，接收端补偿网络输出端并联的SW处于闭合状态，进而把整流器H2和负载旁路，对应图12中“整流器发波S2和S4导通”虚线前的SW的驱动信号为低电平、SW1和SW2的驱动信号为低电平状态。

直到发射端完成软启动，在发射线圈的电流大于第一预设电流时，接收线圈上感应出电流，接收端控制器发出整流器S2和S4的驱动信号的移相角为0，并严格保证移相角度为零，对应图12中“整流器发波S2和S4导通”虚线后S2、S4从低电平跳变为高电平及保持高电平的过程。S2和S4的驱动信号完全同步，一直导通，直到进入充电状态。

接收端完成充电准备，接收端控制器发出SW1和SW2的驱动信号，使SW1和SW2均导通，对应图12中在“待机状态”区域SW1和SW2的驱动信号由低电平变高电平的时刻。SW1和SW2导通后，发出SW的驱动信号，对应图12中在“待机状态”区域SW的驱动信号由低电平变高电平的时刻。SW的驱动信号始终保持为高电平，SW1和SW2在保证SW完全断开的一定时间后关断，由高电平变为低电平。当SW1和SW2关断后，逐渐调整开关管S2、S4的驱动信号的占空比到预设值，以使无线充电***开始正常工作。

其中，第一预设电流和占空比的预设值可以根据实际情况设定，本申请实施例对此不作具体限定。

关机时序：

下面结合图13对应的关机控制时序图来说明工作原理。

在“充电状态”时，接收端接收到关机指令，或者接收到辅助电源掉电的故障报警时，接收端控制器通过无线通信模块发送关机指令给发射端控制器，关机流程启动，发射端逐渐减小发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，接收端进行相应的操作。

接收端控制器调整整流器的S2和S4的驱动信号，从占空比不同逐渐调整到占空比相同，S2和S4的驱动信号完全同步，并保持S2和S4的驱动信号均为高电平，对应图13中“S2和S4一直保持开通”虚线后的高电平。

S2和S4的移相角为0后，控制SW1和SW2闭合，SW1和SW2闭合后，控制SW的驱动信号变为低电平，对应图13中SW的驱动信号由高变低，对应SW闭合。在保证SW完全闭合后，使SW1和SW2断开，使SW1和SW2的驱动信号由高电平变为低电平。发射端逐渐减小发射线圈的电流直到停止发射电流。接收端控制器停止发S2和S4的驱动信号，对应图13中“待机状态”区域S2和S4的驱动信号由高电平变为低电平。图13所示的时序中，当关机完毕之后，SW1和SW2保持断开状态，SW保持闭合状态，

另外，关机时序中SW1和SW2还有另一种控制方式，如图14所示，SW1和SW2的驱动信号由低电平变为高电平后一直保持高电平状态，即SW1和SW2与SW同时处于闭合状态。图13是即使没有辅助电源也能够保持继电器闭合，不需要控制器再工作，图14就是要控制器一直工作，待机功耗稍微大一些，但是也是一种方式，可以保留。

以上实施例中，开机时是指开机的过程中，关机时是指关机的过程中。而开机完毕后的充电稳态时，SW1、SW2和SW均是断开的。当处于关机完毕后的稳态时，SW1、SW2和SW均是闭合的，也可以是SW1和SW2断开，SW闭合。

接收端实施例四：

下面介绍另一种在常闭继电器两端并联其他开关器件的实现方式，本实施例中以功率变换器包括整流器和DC-DC电路，其中整流器中全部为二极管，开机和关机时通过控制DC-DC电路中的开关管实现负载被旁路。以补偿网络与线圈构成LCL-P结构，该结构决定了整流器的输入端呈电流源特性。

参见图15，该图为本申请实施例提供的另一种接收端对应的***示意图。

本实施例中，DC-DC电路为电感Lb、二极管Db和开关管Qb形成的升压电路。另外，DC-DC电路也可以为包括可控开关管的其他电路，本实施例不做具体限定。

本实施例在SW的两端并联了双向可控开关，如图15所示，双向可控开关包括四个二极管d1-d4和一个可控开关管SW1。

本实施例增加双向可控开关的目的是因为，继电器的导通阻抗小，但是由于继电器有电磁特性，所以继电器的闭合和断开的速度较慢。而双向可控开关的特点是开通和关断的速度快，但是双向可控开关的导通损耗较大。因此，本实施例中既包括继电器，又包括双向可控开关，继电器和双向可控开关并联可以综合两种器件的优点，既可以提高开关的动作速度，又可以保证在导通时的低导通损耗。

开机时序：

参见图16，该图为图15对应的开机时序图。

“待机状态”时，接收端补偿网络输出端并联的SW处于闭合状态，整流器和负载被旁路，对应图16中“直流变换电路Qb导通”虚线前的SW的低电平和SW1的低电平状态。

直到发射端完成软启动，在发射线圈的电流大于第一预设电流时，接收线圈上感应出电流，接收端控制器发出Qb常通的驱动信号，对应图16中“直流变换电路Qb导通”虚线后Qb的驱动信号从低电平跳变为高电平及保持高电平的过程。Qb保持一直导通，直到进入充电状态。

接收端完成充电准备，接收端控制器发出SW1的驱动信号，使SW1导通，对应图16中在“待机状态”区域SW1的驱动信号由低电平变高电平的时刻。SW1导通后发出SW的驱动信号，对应图16中在“待机状态”区域SW的驱动信号由低电平变高电平的时刻。SW驱动信号始终保持为高电平，SW1在保证SW完全断开的一定时间后关断，由高电平变为低电平。当SW1关断后，逐渐调整Qb的占空比到预设值，以使无线充电***开始正常工作。

关机时序：

参见图17，该图为图15对应的关机时序图。

在“充电状态”时，接收端接收到关机指令，或者接收到辅助电源掉电的故障报警时，接收端控制器通过无线通信模块发送关机指令给发射端控制器，关机流程启动，发射端逐渐减小发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，接收端进行相应的操作。关机过程的发波时序如图17所示。

接收端控制器调整Qb的驱动信号，从占空比小于1逐渐调整到占空比等于1，即控制Qb常通，对应图17中“直流变换电路Qb导通”虚线后的高电平。

Qb常通后，导通SW1，SW1导通后控制SW的驱动信号变为低电平，对应图17中SW的驱动信号由高电平变低电平。在保证SW完全闭合后，关断SW1，使SW1的驱动信号由高电平变低电平。发射端逐渐减小发射线圈的电流直到停止发射电流。接收端控制器停止发整流器Qb的驱动信号，对应图17中“待机状态”区域Qb驱动信号由高电平变低电平。

关机时序中，SW1在待机状态还有另外一种方式，如图18所示，SW1的驱动信号由低电平变为高电平后一直保持高电平状态，即SW1与SW同时处于闭合状态。

接收端实施例五：

以上实施例介绍的整流器均为全桥整流器，下面介绍整流器为半桥，即仅包括一个桥臂的实现方式。

参见图19，该图为本申请提供的又一种接收端对应的***示意图。

本实施例中以补偿网络输出端并联一个常闭继电器SW为例，也可以在SW两端并联其他开关器件，如接收端实施例三和四一样，在此不再赘述。

SW的开关状态和接收端实施一相同，发射端的逆变器是由开关管Q1和Q2构成半桥结构，接收端整流器包括两个可控开关管S1和S2，补偿网络与线圈构成S-S结构，该结构决定了整流器的输入端呈电流源特性。

本申请实施例的开机和关机的流程与实施例一相同，开机过程的发波时序如图20所示。

开机时序：

SW处于闭合状态(低电平)，控制S2导通(高电平)，以使负载被旁路。当充电准备工作完成后断开SW(由低电平变为高电平)，保证SW完全断开的情况下，正常进行对S1和S2的驱动，为负载进行无线充电。

关机时序：

参见图21，为图19对应的接收端的关机时序图。

先对整流器的驱动信号进行调整，使S2保持一直导通(高电平)，S1保持一直关断状态(低电平)，在此情况下闭合SW(由高电平变为低电平)，当SW完全闭合后，关断S2(高电平变为低电平)。

本实施例还提供另一种接收端，其中整流器也是半桥，即仅包括一个桥臂，但是，上桥臂为二极管，下桥臂为可控开关管。

如图22所示，整流器包括二极管D1和可控开关管S2。其余部分与图18所示的接收端相同。

图22所示的接收端的开机和关机时序控制与接收端实施例三中除去双向开关管的时序相同，如图23所示的开机时序图和图24所示的关机时序图，在此不再赘述。

接收端实施例六：

下面介绍功率变换器的另一种实现形式，相当于两个Boost电路交错并联。

参见图25，该图为本申请实施例提供的又一种接收端对应的***示意图。

本实施例中，发射端和接收端的补偿网络与线圈构成LCL-LCCL结构，该结构决定了整流器的输入端呈电流源特性。

接收端包括两个可控开关管Qb1和Qb2。

接收端包括并联在补偿网络输出端的常闭继电器SW，接收端开机和关机时，SW的控制与实施一相同，在此不再赘述。

接收端实施例三和四中与SW并联的其他开关器件同样适用于本实施例，在此不再赘述。

本实施例与实施例二的开机和关机流程相同。

开机时序：

参见图26，SW处于闭合状态(低电平)，Qb1和Qb2同时导通(高电平)，当充电准备工作完成后断开SW(由低电平变为高电平)，保证SW完全断开的情况下逐步调整Qb1和Qb2的占空比到满足功率输出，给负载进行充电。

关机时序：

参见图27，由Qb1和Qb2正常通断逐步调整Qb1和Qb2同时导通(高电平)，在此情况下闭合SW(由高电平变为低电平)，当SW完全闭合后关断Qb1和Qb2(由高电平变为低电平)。

方法实施例：

基于以上实施例提供的接收端，本申请实施例还提供一种无线充电的保护方法，下面结合附图进行详细说明。

本实施例提供的无线充电的保护方法，应用于无线充电的接收端，具体可以参考以上接收端的实施例，本实施例在此不再赘述。接收端包括：接收线圈、功率变换器和常闭继电器；所述补偿网络为具有电流源特性的补偿电路，以使所述接收线圈和补偿网络在所述发射端的共同作用下使所述整流器的输入端为恒流源。该方法包括：

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，通过控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作；

或，

在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

具体地，在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，通过控制所述功率变换器中的开关管闭合，以使所述负载被旁路，具体包括：

在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，通过控制所述功率变换器中的第一部分开关管闭合，以使所述负载被旁路；

在所述接收端关机时，通过控制所述功率变换器中的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，具体包括：

在所述接收端关机时，通过控制所述功率变换器中的第二部分开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路；

所述第一部分开关管为所述功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或所述功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；所述第二部分开关管为所述功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或所述功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；当所述功率变换器包括直流变换电路时，所述直流变换电路连接在所述整流器的输出端。

下面首先介绍控制接收端开机时的保护方法。

参见图28，该图为本申请实施例提供的一种无线充电接收端开机时的保护方法的流程图。

S2801:在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路。

旁路负载的目的是为了使电流不流过负载，因此即使负载发生断路，负载两端也不会在发射端开机时存在过高电的压，进而保护负载不会在发射端开机时损坏。

S2802:确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，再控制整流器正常工作。

其中，控制整流器进行正常工作是指整流器开始进行整流工作，此时发射端正常进行功率发射，整流器将交流电整流为直流电为负载进行充电。

下面介绍控制接收端关机时的保护方法。

参见图29，该图为本申请实施例提供的一种无线充电接收端关机时的保护方法的流程图。

S2901:在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路。

旁路负载的目的是为了使电流不流过负载，因此即使负载发生断路，负载两端也不会在发射端关机时存在过高的电压，进而保护负载不会在发射端开机时损坏。

S2902:确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流并大于第一预设电流时，再控制接收端进入关机状态。

由于无线充电的接收端可以具有不同的实现方式，对应的具体的开机和关机的流程有所区别，下面分别进行介绍。

第一种：

接收端还包括：第一场效应管和第二场效应管。

第一场效应管和第二场效应管反向串联后并联在常闭继电器的两端。

此时，接收端开机时，还包括：

先控制常闭继电器断开，再控制第一场效应管和第二场效应管断开。

在接收端关机时，还包括：

在控制常闭继电器闭合之前，先控制第一场效应管和第二场效应管闭合。

第二种：

接收端还包括并联在常闭继电器两端的双向可控开关。

此时，在接收端开机时，还包括：

先控制常闭继电器断开，再控制双向可控开关断开。

在接收端关机时，还包括：

在控制常闭继电器闭合之前，先控制双向可控开关闭合。

实际应用中，接收端的功率变换器还可以具有其他不同的实现方式，对应的具体的开机和关机的流程有所区别，下面分别进行介绍。可以理解的是，对于功率变换器的各种实现方式，均可以与以上两种实现方式搭配。

第一种：

功率变换器包括整流器，整流器包括两个桥臂，且两个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管。

此时，在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，以使负载被旁路。确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制两个桥臂之间的移相角逐渐增大到预设值，且控制上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通，再控制接收端启动工作。

在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：

在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制两个桥臂之间的移相角逐渐减小，直至整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

第二种：

功率变换器包括整流器，整流器包括两个桥臂，且两个桥臂的上半桥臂的开关管均为二极管，两个桥臂的下半桥臂的开关管均为可控开关管。

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制可控开关管均闭合，以使负载被旁路。确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制两个桥臂的可控开关管的驱动信号的占空比逐渐减小到预设值，再控制接收端启动工作。

在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：

在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制两个桥臂的可控开关管的占空比逐渐增大，直至可控开关管均闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

第三种：

功率变换器包括整流器，整流器包括一个桥臂，桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管。

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制整流器的下半桥臂的开关管闭合，以使负载被旁路。确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通。

在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：

在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制整流器的下半桥臂的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

第四种：

功率变换器包括整流器，整流器包括一个桥臂，桥臂的下半桥臂为可控开关管，桥臂的上半桥臂为二极管。

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制功率变换器中的开关管闭合，以使负载被旁路，再控制常闭继电器断开及控制接收端启动工作，具体包括：

在接收端开机时，控制常闭继电器闭合，控制整流器的可控开关管闭合，以使负载被旁路。确定发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，以预设占空比控制可控开关管的开关状态。

在接收端关机时，控制功率变换器中的开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态，具体包括：

在接收端关机时，确定发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于第一预设电流时，控制可控开关管闭合，再控制常闭继电器闭合，以使负载被旁路，再控制接收端进入关机状态。

综上所述，利用本申请实施例提供的接收端的开机或关机时的保护方法，能够在接收端开机或关机时保护接收端和负载不会损坏，进而提升了无线充电***的安全性。

***实施例：

基于以上实施例提供的接收端和保护方法，本申请实施例还提供一种无线充电的***，下面结合附图具体说明。

参见图30，该图为本申请实施例提供的一种无线充电的***的示意图。

该无线充电***3000包括：无线充电的接收端1000a和无线充电的发射端1001a。

其中，无线充电的发射端1001a至少包括：逆变器H1、发射线圈Lp、发射端的补偿网络100和发射端控制器101。

逆变器H1将直流电源输出的直流电逆变为交流电。

发射端的补偿网络100将交流电补偿后输送给发射线圈Lp。

所述发射线圈Lp将补偿后的交流电以交变磁场的形式进行发射。

发射端控制器101控制逆变器H1的可控开关管的闭合，以使发射线圈Lp产生接收端需要的发射电流，还用于接收接收端控制器201发送的开机请求或关机请求，或者向接收端控制器201发送开机请求或关机请求。

发射端控制器101还用于将发射线圈的电流发送给接收端控制器201。

无线充电的接收端1000a的具体说明可以参见以上实施例,本实施例在此不再赘述。

无线充电的接收端1000a和无线充电的发射端1001a通过无线进行通信，从而实现关机和开机的同步控制。

无线充电的接收端1000a开机时，控制器控制常闭继电器闭合，并控制整流器的上半桥臂的开关管或下半桥臂的开关管闭合，以使负载被旁路，无电流流过负载，因此负载两端不会在发射端开机时存在过高的电压，进而保护负载不会损坏。控制器然后控制常闭继电器断开，接收端启动工作以进行无线充电。

无线充电的接收端1000a关机时，控制器控制整流器的上半桥臂的开关管或下半桥臂的开关管闭合，常闭继电器闭合，以使负载被旁路，无电流流过负载，控制器然后控制接收端进入关机状态。因此负载两端不会在发射端关机时存在过高的电压，进而保护负载不会在发射端关机时损坏。此外，负载被旁路时，还将整流器另一半桥臂旁路，因此也没有电流流过整流器的另一半桥臂，因此另一半桥臂两端不会在发射端开机或关机时存在过高的电压，从而保护了整流器，即保护了接收端。

综上所述，由于接收端在开机和关机时进行了保护措施，因此，在接收端的功率变换器的输入端为电流源时，保证负载不会开路，从而保护接收端不会炸机，进而提升了无线充电***的安全性。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (27)

1.一种无线充电的接收端，其特征在于，包括：接收线圈、补偿网络、功率变换器、常闭继电器和控制器；

所述接收线圈，用于将发射端发射的交变磁场转换为交流电输送给所述补偿网络；

所述补偿网络，用于对所述交流电进行补偿后输送给所述整流器；

所述常闭继电器并联在所述补偿网络的输出端；

所述功率变换器，用于将补偿后的交流电整流为直流电提供给负载；

所述补偿网络为具有电流源特性的补偿电路，以使所述接收线圈和补偿网络在所述发射端的共同作用下使所述整流器的输入端为恒流源；

所述控制器，用于在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，通过控制所述功率变换器中的开关管闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述常闭继电器断开及控制所述接收端启动工作；或，在所述接收端关机时，通过控制所述功率变换器中的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

2.根据权利要求1所述的接收端，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述接收端开机时，所述控制器，具体用于在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，通过控制所述功率变换器中的第一部分开关管闭合，以使所述负载被旁路；在所述接收端关机时，通过控制所述功率变换器中的第二部分开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路；

所述第一部分开关管为所述功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或所述功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；所述第二部分开关管为所述功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或所述功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；当所述功率变换器包括直流变换电路时，所述直流变换电路连接在所述整流器的输出端。

3.根据权利要求1所述的接收端，其特征在于，还包括：第一场效应管和第二场效应管；

所述第一场效应管和所述第二场效应管反向串联后并联在所述常闭继电器的两端；

所述控制器，用于在所述接收端开机时，先控制所述常闭继电器断开，再控制所述第一场效应管和所述第二场效应管断开；在所述接收端关机时，先控制所述第一场效应管和所述第二场效应管闭合，再控制所述常闭继电器闭合。

4.根据权利要求1所述的接收端，其特征在于，还包括：双向可控开关；

所述双向可控开关并联在所述常闭继电器的两端；

所述控制器，用于在所述接收端开机时，先控制所述常闭继电器断开，再控制所述双向可控开关断开；在所述接收端关机时，先控制所述双向可控开关闭合，再控制所述常闭继电器闭合。

5.根据权利要求2-4任一项所述的接收端，其特征在于，所述整流器包括两个桥臂，且所述两个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；

在所述接收端开机时，所述控制器控制所述常闭继电器闭合，控制所述整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，以使所述负载被旁路；确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制所述两个桥臂之间的移相角逐渐增大到预设值，且控制所述上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通，再控制所述接收端启动工作。

6.根据权利要求5所述的接收端，其特征在于，在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，所述控制器控制所述两个桥臂之间的移相角逐渐减小，直至所述整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

7.根据权利要求2-4任一项所述的接收端，其特征在于，所述整流器包括两个桥臂，且所述两个桥臂的上半桥臂的开关管均为二极管，所述两个桥臂的下半桥臂的开关管均为可控开关管；

在所述接收端开机时，所述控制器控制所述常闭继电器闭合，控制所述可控开关管均闭合，以使所述负载被旁路，确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制所述两个桥臂的可控开关管的驱动信号的占空比逐渐减小到预设值，再控制所述接收端启动工作。

8.根据权利要求7所述的接收端，其特征在于，在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，所述控制器控制所述两个桥臂的可控开关管的占空比逐渐增大，直至所述可控开关管均闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

9.根据权利要求2-4任一项所述的接收端，其特征在于，所述整流器包括一个桥臂，所述桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；

在所述接收端开机时，所述控制器控制所述常闭继电器闭合，控制所述整流器的下半桥臂的开关管闭合，以使所述负载被旁路，确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制所述上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通。

10.根据权利要求9所述的接收端，其特征在于，在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，所述控制器控制所述整流器的下半桥臂的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

11.根据权利要求2-4任一项所述的接收端，其特征在于，所述整流器包括一个桥臂，所述桥臂的下半桥臂为可控开关管，所述桥臂的上半桥臂为二极管；

在所述接收端开机时，所述控制器控制所述常闭继电器闭合，控制所述整流器的所述可控开关管闭合，以使所述负载被旁路，确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，以预设占空比控制所述可控开关管的开关状态。

12.根据权利要求11所述的接收端，其特征在于，在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，所述控制器控制所述可控开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

13.根据权利要求2-4任一项所述的接收端，其特征在于，当所述功率变换器包括整流器和直流变换电路时，所述整流器仅包括二极管，所述直流变换电路包括可控开关管。

14.一种无线充电的保护方法，其特征在于，应用于无线充电的接收端；所述接收端包括：接收线圈、补偿网络、功率变换器和常闭继电器；所述补偿网络为具有电流源特性的补偿电路，以使所述接收线圈和补偿网络在所述发射端的共同作用下使所述整流器的输入端为恒流源；

该方法包括：

在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，通过控制所述功率变换器中的开关管闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述常闭继电器断开及控制所述接收端启动工作；

或，

在所述接收端关机时，通过控制所述功率变换器中的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

15.根据权利要求14所述的保护方法，其特征在于，在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，通过控制所述功率变换器中的指定开关管闭合，以使所述负载被旁路，具体包括：

在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，通过控制所述功率变换器中的第一部分开关管闭合，以使所述负载被旁路；

在所述接收端关机时，通过控制所述功率变换器中的指定开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，具体包括：

在所述接收端关机时，通过控制所述功率变换器中的第二部分开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路；

所述第一部分开关管为所述功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或所述功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；所述第二部分开关管为所述功率变换器中整流器的上半桥臂的开关管、下半桥臂的开关管、或所述功率变换器中直流变换电路中的可控开关管；当所述功率变换器包括直流变换电路时，所述直流变换电路连接在所述整流器的输出端。

16.根据权利要求14所述的保护方法，其特征在于，所述接收端还包括：第一场效应管和第二场效应管；所述第一场效应管和所述第二场效应管反向串联后并联在所述常闭继电器的两端；

所述接收端开机时，还包括：

在所述第一场效应管和所述第二场效应管断开之前，先控制所述常闭继电器断开；

在所述接收端关机时，还包括：

在控制所述常闭继电器闭合之前，先控制所述第一场效应管和所述第二场效应管闭合。

17.根据权利要求14所述的保护方法，其特征在于，所述接收端还包括：并联在所述常闭继电器两端的双向可控开关；

在所述接收端开机时，还包括：

在控制所述双向可控开关之前，先控制所述常闭继电器断开；

在所述接收端关机时，还包括：

在控制所述常闭继电器闭合之前，先控制所述双向可控开关闭合。

18.根据权利要求15-17任一项所述的保护方法，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，所述整流器包括两个桥臂，且所述两个桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；

在所述接收端开机时，所述控制所述常闭继电器闭合，控制所述功率变换器中的开关管闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述常闭继电器断开及控制所述接收端启动工作，具体包括：

在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，控制所述整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，以使所述负载被旁路；确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制所述两个桥臂之间的移相角逐渐增大到预设值，且控制所述上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通，再控制所述接收端启动工作。

19.根据权利要求18所述的保护方法，其特征在于，在所述接收端关机时，控制所述功率变换器中的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态，具体包括：

在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，控制所述两个桥臂之间的移相角逐渐减小，直至所述整流器的上半桥臂的开关管均闭合或下半桥臂的开关管均闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

20.根据权利要求15-17任一项所述的保护方法，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，所述整流器包括两个桥臂，且所述两个桥臂的上半桥臂的开关管均为二极管，所述两个桥臂的下半桥臂的开关管均为可控开关管；

在所述接收端开机时，所述控制所述常闭继电器闭合，控制所述功率变换器中的开关管闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述常闭继电器断开及控制所述接收端启动工作，具体包括：

在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，控制所述可控开关管均闭合，以使所述负载被旁路；确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制所述两个桥臂的可控开关管的驱动信号的占空比逐渐减小到预设值，再控制所述接收端启动工作。

21.根据权利要求20所述的保护方法，其特征在于，在所述接收端关机时，控制所述功率变换器中的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态，具体包括：

在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，控制所述两个桥臂的可控开关管的占空比逐渐增大，直至所述可控开关管均闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

22.根据权利要求15-17任一项所述的保护方法，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，所述整流器包括一个桥臂，所述桥臂的上半桥臂和下半桥臂的开关管均为可控开关管；

在所述接收端开机时，所述控制所述常闭继电器闭合，控制所述功率变换器中的开关管闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述常闭继电器断开及控制所述接收端启动工作，具体包括：

在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，控制所述整流器的下半桥臂的开关管闭合，以使所述负载被旁路；确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，控制所述上半桥臂的开关管和下半桥臂的开关管互补导通。

23.根据权利要求22所述的保护方法，其特征在于，在所述接收端关机时，控制所述功率变换器中的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态，具体包括：

在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，控制所述整流器的下半桥臂的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

24.根据权利要求15-17任一项所述的保护方法，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，所述整流器包括一个桥臂，所述桥臂的下半桥臂为可控开关管，所述桥臂的上半桥臂为二极管；

在所述接收端开机时，所述控制所述常闭继电器闭合，控制所述功率变换器中的开关管闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述常闭继电器断开及控制所述接收端启动工作，具体包括：

在所述接收端开机时，控制所述常闭继电器闭合，控制所述整流器的所述可控开关管闭合，以使所述负载被旁路；确定所述发射端的发射线圈的电流大于第一预设电流时，以预设占空比控制所述可控开关管的开关状态。

25.根据权利要求24所述的保护方法，其特征在于，在所述接收端关机时，控制所述功率变换器中的开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态，具体包括：

在所述接收端关机时，确定所述发射端的发射线圈的电流小于第二预设电流且大于所述第一预设电流时，控制所述可控开关管闭合，再控制所述常闭继电器闭合，以使所述负载被旁路，再控制所述接收端进入关机状态。

26.一种无线充电的***，其特征在于，包括：发射端和权利要求1-13任一项所述的接收端；

所述发射端包括：逆变器、发射端补偿网络、发射线圈和发射端控制器；

所述逆变器，用于将直流电逆变为交流电输送给发射端补偿网络；

所述发射端补偿网络，用于将所述交流电补偿后输送给所述发射线圈；

所述发射线圈，用于将补偿后的交流电以交变磁场的形式进行发射；

所述发射端控制器，控制所述逆变器的可控开关管的闭合，以使发射线圈产生接收端需要的发射电流；用于接收所述接收端的控制器发送的开机请求或关机请求，或者向接收端控制器发送开机请求或关机请求。

27.根据权利要求26所述的***，其特征在于，所述发射端控制器，还用于将所述发射线圈的电流发送给所述接收端的控制器。

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