[發明專利]無線供電電熱水器及其功率控制裝置和方法

有效

• 申請號: 201610012483.6
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105674571B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 胡超;全永兵;劉偉君
• 申請（專利權）人: 蕪湖美的廚衛電器制造有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

1.一種無線供電電熱水器的功率控制裝置，其特征在于，所述無線供電電熱水器包括能量發射端和能量接收端，在所述無線供電電熱水器啟動時，所述能量發射端和能量接收端均處于諧振狀態，所述裝置包括：

溫度檢測模塊，所述溫度檢測模塊用于在所述無線供電電熱水器啟動時，檢測所述無線供電電熱水器中的水溫；

第一控制模塊，所述第一控制模塊用于在所述水溫接近預設溫度值時，控制所述能量接收端進入失諧狀態；

電壓電流檢測模塊，所述電壓電流檢測模塊用于在所述能量接收端進入失諧狀態時，檢測所述能量發射端的輸入電流的幅值，如果所述能量發射端的輸入電流的幅值與預設幅值的差值大于第一預設閾值，則進一步檢測所述能量發射端的輸入電壓過零點和輸入電流過零點；

第二控制模塊，所述第二控制模塊用于根據所述輸入電壓過零點和所述輸入電流過零點計算所述能量發射端的輸入電流和輸入電壓的相位差，并在所述相位差大于第二預設閾值時，降低所述能量發射端的輸入功率。

2.根據權利要求1所述的無線供電電熱水器的功率控制裝置，其特征在于，所述能量發射端包括發射線圈，所述發射線圈根據所述能量發射端的輸入電流產生磁場，所述能量接收端包括接收線圈、補償網絡和AC/DC變換器，所述接收線圈根據所述磁場產生感應電動勢，所述補償網絡用于將所述感應電動勢產生的交流電的電壓和電流調整為同相位后，輸入所述AC/DC變換器。

3.根據權利要求2所述的無線供電電熱水器的功率控制裝置，其特征在于，所述第一控制模塊包括：

諧振電容；

控制開關，所述諧振電容與所述控制開關串聯形成控制支路，將所述控制支路的兩端分別與所述補償網絡的兩個輸出端相連，在所述控制開關閉合時，所述控制支路導通，在所述控制開關斷開時，所述控制支路斷開；

驅動單元，所述驅動單元用于驅動所述控制開關的斷開和閉合；

控制單元，所述控制單元用于在所述水溫接近預設溫度值時，控制所述驅動單元驅動所述控制開關閉合，以導通所述控制支路，以便控制所述諧振電容與所述補償網絡并聯，以控制所述能量接收端進入失諧狀態。

4.根據權利要求1所述的無線供電電熱水器的功率控制裝置，其特征在于，所述第二控制模塊通過以下公式計算所述能量發射端的輸入電流和輸入電壓的相位差：

其中，ω為所述相位差，t_i為所述輸入電流過零點，t_v為所述輸入電壓過零點，T為所述輸入電流的周期，π為常數，％為求余運算符。

5.根據權利要求3所述的無線供電電熱水器的功率控制裝置，其特征在于，所述控制單元還用于：

在控制所述能量接收端進入失諧狀態達到預設時間后，控制所述驅動單元驅動所述控制開關斷開，以便斷開所述諧振電容與所述補償網絡之間的連接，以將所述能量接收端切換至正常諧振狀態。

6.一種無線供電電熱水器，其特征在于，包括根據權利要求1-5任一項所述的無線供電電熱水器的功率控制裝置。

7.一種無線供電電熱水器的功率控制方法，其特征在于，所述無線供電電熱水器包括能量發射端和能量接收端，在所述無線供電電熱水器啟動時，所述能量發射端和所述能量接收端均處于諧振狀態，所述方法包括以下步驟：

當所述無線供電電熱水器啟動時，檢測所述無線供電電熱水器中的水溫；

如果所述水溫接近預設溫度值，則控制所述能量接收端進入失諧狀態；

在所述能量接收端進入失諧狀態時，檢測所述能量發射端的輸入電流的幅值；

如果所述能量發射端的輸入電流的幅值與預設幅值的差值大于第一預設閾值，則進一步檢測所述能量發射端的輸入電壓過零點和輸入電流過零點；

根據所述輸入電壓過零點和所述輸入電流過零點計算所述能量發射端的輸入電流和輸入電壓的相位差；

如果所述相位差大于第二預設閾值，則降低所述能量發射端的輸入功率。