[發明專利]一種自識別負載的無線電能傳輸系統接收端檢測方法

有效

• 申請號: 201410828760.1
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104467989A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 譚林林;黃學良;顏常鑫;王維
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04B17/20
• 分類號: H04B17/20;H02J17/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種自識別負載的無線電能傳輸系統接收端檢測方法，尤其涉及適用于磁耦合諧振式無線電能傳輸系統的接收端檢測方法。

背景技術

無線電能傳輸系統由于其能量的發射端與接收端具有物理分離的特點，所以能量的接收端具有很高的移動性能。因此被廣泛應用在植入式醫療設備、家電、移動設備、電動汽車的無線充供電中。正是由于系統接收端具有很高的移動性能，所以在系統工作之前需要檢測接收端是否在發射端的能量發射范圍內，以確保系統能量能夠有效的從發射端傳遞到接收端。

通常系統在完成無線充電或供電工作時，需要人為的關掉發射端的總電源，但該種方法當接收端因故障突然斷開連接時，可能會造成來不及關斷總電源而造成系統故障。

迄今為止，磁耦合諧振式無線電能傳輸系統中在負載端接入的自檢測上尚未有一套完善的解決方案。目前采用的在發射端增加通信聯絡裝置的方式實現，即發射端與接收端增加無線通訊，通過無線信息將接收端接入系統的情況反饋到發射端，進一步確定是否正常開機。該方法的不足之處在于通信裝置增加了系統的復雜性，增加了系統的成本，并且在系統工作時所產生的強磁場，會對該通信裝置產生影響，造成系統誤動作。而且無線模塊需要額外的電池供應，當電池出現故障時或供電不足時，該方式就不能正常工作。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提出一種自識別負載的無線電能傳輸系統接收端檢測方法，使得系統在正常的待機狀態下能夠自動識別接收端的接入，并可以自動啟動或關斷系統。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種自識別負載的無線電能傳輸系統接收端檢測方法，在磁耦合諧振式無線電能傳輸系統中添加檢測與控制模塊，所述檢測與控制模塊設置在發射端中，檢測與控制模塊檢測發射線圈的輸入電壓U₁、發射端電流I₁以及所述輸入電壓U₁與發射端電流I₁的相位差Δω，來自識別負載的無線電能傳輸系統接收端；并且根據磁耦合諧振式無線電能傳輸系統可知系統中接收端的負載處于短路或開路情況下的發射端電流大小分別為I_1min、I_1max；具體包括以下步驟：

1)所述檢測與控制模塊控制發射電源產生脈沖電壓；在脈沖電壓的激勵下，所述檢測與控制模塊檢測發射線圈的輸入電壓U₁與發射端電流I₁的相位差Δω；其中，控制所述脈沖電壓為磁耦合諧振式無線電能傳輸系統正常工作時的電壓的1/30～1/20；

2)若相位差Δω≠0，此時控制磁耦合諧振式無線電能傳輸系統保持待機狀態，并重復步驟1)；當所述相位差Δω＝0時，若I_1min＜I₁＜I_1max，則所述檢測與控制模塊控制所述發射電源停止發射脈沖電壓并產生正常工作電壓進行激勵；若I₁≤I_1min或I₁≥I_1max，重復步驟1)；

3)當I_1min＜I₁＜I_1max時，設定磁耦合諧振式無線電能傳輸系統的切斷電流為I_A；若I₁＞I_A時，控制磁耦合諧振式無線電能傳輸系統進入待機狀態，并進入步驟1)進行循環檢測。

進一步的，步驟3)中，假設接入正常工作的額定工作電流為I₀，磁耦合諧振式無線電能傳輸系統的切斷電流I_A設定為2I₀～3I₀。

有益效果：本發明提供的一種自識別負載的無線電能傳輸系統接收端檢測方法，結合磁耦合諧振式無線電能傳輸系統的具體參數特性，針對接收端的接入對發射端線圈的電流與電壓之間的影響關系，給出一種自識別負載的無線電能傳輸系統接收端檢測方法，解決接收端自識別的接入問題。