[發(fā)明專利]一種無線充電裝置的控制方法及無線充電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610905371.3
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN107959358B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余峰;馮維一
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波微鵝電子科技有限公司
• 主分類號: H02J50/40
• 分類號: H02J50/40;H02J50/80;H02J7/00;H02J50/12
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本發(fā)明公開了一種無線充電裝置的控制方法及無線充電裝置，通過設(shè)置閾值電壓為隨著負載自適應(yīng)變化的值，這樣電能接收端整流電路輸出端的直流電壓為隨著負載自適應(yīng)變化的值，可保證電能接收端耦合到的感生電壓為恒定值。這樣無論當(dāng)前是否有電能接收端充電完成，其余的電能接收端仍能獲得充足的空間磁場，可以正常為多個電能接收端提供充電能量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種無線充電裝置的控制方法及無線充電裝置。

背景技術(shù)

磁共振式無線充電裝置包括電能發(fā)射端和電能接收端，如圖1所示，電能發(fā)射端包括DC-DC變換器、DC-AC逆變器、原邊諧振電容Cs、原邊發(fā)射線圈Ls和MCU控制器1；電能接收端包括整流電路、DC-DC變換器、副邊諧振電容Cd、副邊接收線圈Ld和MCU控制器2，MCU控制器1和MCU控制器2通過無線通訊協(xié)議例如BLE藍牙協(xié)議建立通訊連接。電能發(fā)射端將輸入端的電能轉(zhuǎn)化為空間磁場以傳輸給電能接收端。

當(dāng)電能接收端放置于電能發(fā)射端的有效充電區(qū)域內(nèi)時，電能發(fā)射端通過檢測電能發(fā)射線圈的阻抗變化或者電能發(fā)射端的輸入功率的增加來識別電能接收端。電能發(fā)射端識別對應(yīng)的電能接收端后，MCU控制器1和MCU控制器2通過藍牙通訊協(xié)議建立連接，MCU控制器1命令MCU控制器2使能輸出輸出電壓Vout和輸出電流Iout，給電子設(shè)備供電。同時在供電過程中，MCU控制器2實時地通過BLE藍牙通訊反饋電壓、電流、功率等信息給MCU控制器1，從而進入正常工作狀態(tài)中。

在正常工作過程中，通常是控制電能接收端整流后的直流電壓Vrect恒定，當(dāng)直流電壓Vrect低于閾值電壓Vth時，表示電能接收端耦合到的磁場過低，電能發(fā)射端通過提高DC-DC變換器的輸出電壓Vbus，來增加電能發(fā)射線圈的磁場；相對地，當(dāng)直流電壓Vrect高于閾值電壓Vth時，表示電能接收端耦合到的磁場過強，電能發(fā)射端通過降低DC-DC變換器的輸出電壓Vbus，來減弱電能發(fā)射線圈的磁場。

但是，單純地控制直流電壓Vrect等于閾值電壓Vth并不能準(zhǔn)確地表征有效充電區(qū)域內(nèi)的磁場。電能接收端輸出往往是給電子設(shè)備中的電池充電，電池在充電過程中，先后會經(jīng)歷恒流充電、恒壓充電等階段。當(dāng)電池快充滿時，電池工作在恒壓充電階段，電池所需的充電功率大幅度下降。圖2所示為電能接收端的等效電路看，從等效電路來看，隨著電池電量的增加，在恒壓充電階段，接收端整流橋輸出側(cè)的等效電阻Req相應(yīng)地增加，這樣直流電壓Vrect也會相應(yīng)地增加。如果控制直流電壓Vrect等于閾值電壓Vth，則隨著充電的進行，電能發(fā)射端會控制周圍的磁場相應(yīng)地減弱。如果此時有另一個電能接收端進入有效充電區(qū)域，由于發(fā)射線圈磁場減弱，將不能正常給該電能接收端的電子設(shè)備充電。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了無線充電裝置的控制方法及無線充電裝置，通過控制電能接收端整流電路輸出端的直流電壓為隨著負載自適應(yīng)變化的值，可保證電能接收端耦合到的感生電壓為恒定值，可以正常為多個電能接收端提供充電電能。

依據(jù)本發(fā)明的一種無線充電裝置的控制方法，所述無線充電裝置包括電能發(fā)射端和N個電能接收端，其中，N≥1，所述控制方法包括以下步驟：

計算每一個電能接收端的負載等效電阻以獲得負載等效電阻的大小；

根據(jù)所述每一個電能接收端的負載等效電阻和預(yù)定電壓值獲得對應(yīng)的電能接收端的閾值電壓，其中，所述預(yù)定電壓值為所述N個電能接收端的感生電壓值；

根據(jù)所述每一個電能接收端的閾值電壓控制對應(yīng)電能接收端的所述直流電壓信號，以使得所述直流電壓信號與所述閾值電壓保持一致。

優(yōu)選地，采樣每一個電能接收端中整流電路輸出端的電壓信號和電流信號，獲得直流電壓信號和整流電流信號；

根據(jù)所述直流電壓信號和整流電流信號計算每一個電能接收端的負載等效電阻。