[發(fā)明專(zhuān)利]一種電能接收端的控制方法及無(wú)線(xiàn)電能傳輸裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611039537.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108092420B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮維一;余峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寧波微鵝電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J50/80
• 分類(lèi)號(hào): H02J50/80;H02J50/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種電能接收端的控制方法及無(wú)線(xiàn)電能傳輸裝置，通過(guò)檢測(cè)電能接收端的感生電壓，當(dāng)檢測(cè)到感生電壓較低且輸出功率較高的情況下，則主動(dòng)降低電能接收端輸出端的輸出功率，從而降低電能接收端的自身?yè)p耗，提高整體電路的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種電能接收端的控制方法及無(wú)線(xiàn)電能傳輸裝置。

背景技術(shù)

磁共振式無(wú)線(xiàn)電能傳輸裝置包括電能發(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(xiàn)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(xiàn)圈Ld和MCU控制器2，MCU控制器1和MCU控制器2通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊協(xié)議例如BLE藍(lán)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(chǎng)以傳輸給電能接收端。

當(dāng)電能發(fā)射端周?chē)鷽](méi)有接收端裝置時(shí)，MCU控制器1控制電能發(fā)射端進(jìn)入待機(jī)模式，這樣可以減少損耗，提高待機(jī)效率；當(dāng)電能發(fā)射端的MCU控制器1在有效充電區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到有電能接收端時(shí)，電能發(fā)射端需要立即激活，同時(shí)MCU控制器2控制接收端中的DC-DC變換器以輸出電壓Vout和電流Iout，給電子設(shè)備供電。如圖2所示為電能接收端的等效電路，其中電壓Vs表征電能接收端線(xiàn)圈的感生電壓，感生電壓Vs越大表示這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)越強(qiáng)，Rin表征線(xiàn)圈、磁屏蔽、整流二極管的等效阻抗，Req表征輸出負(fù)載的等效阻抗。根據(jù)圖2所示的等效電路，電能接收端的輸出功率Pout為：

輸出功率Pout和負(fù)載等效電阻Req關(guān)系如圖3所示，圖3中表征電能接收端自身?yè)p耗的等效電阻Rin以2Ω為例。當(dāng)電能接收端置于電能發(fā)射端的有效充電區(qū)域內(nèi)并且耦合位置較好時(shí)，感生電壓高，比如Vs＝10V，如圖3所示為圖2中輸出功率和負(fù)載等效電阻的工作波形圖，以輸出功率5W為例，此時(shí)負(fù)載等效電阻Req為16.5Ω左右，按照等效電阻Rin和Req的電阻值比例，此時(shí)等效電阻Rin上的電能損耗為0.6W左右，也就是電能接收端的功率損耗0.6W左右。然而，當(dāng)電能接收端置于有效充電區(qū)域內(nèi)耦合差的位置，感生電壓降低，比如Vs＝6.5V，如圖3所示，如果此時(shí)輸出功率為5W，負(fù)載等效電阻Req為3Ω左右，按照等效電阻Rin和Req的阻值比例，此時(shí)電阻Rin上的功率損耗為3.3W左右，顯然，這時(shí)無(wú)線(xiàn)電能傳輸裝置的效率大大降低，同時(shí)電能接收端還存在發(fā)熱嚴(yán)重的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了電能接收端的控制方法及無(wú)線(xiàn)電能傳輸裝置，通過(guò)在感生電壓降低的情況下，主動(dòng)降低輸出端的輸出功率，從而降低電能接收端的自身功率損耗，提高工作效率。

依據(jù)本發(fā)明的一種電能接收端的控制方法，包括以下步驟：

檢測(cè)所述電能接收端的感生電壓，并將所述感生電壓與預(yù)設(shè)的閾值電壓進(jìn)行比較；

計(jì)算所述電能接收端的輸出端功率，并將所述輸出端功率與預(yù)設(shè)的功率閾值進(jìn)行比較；

當(dāng)所述感生電壓小于預(yù)設(shè)的閾值電壓并且所述輸出端功率大于所述預(yù)設(shè)的功率閾值時(shí)，則降低所述電能接收端的輸出功率。

優(yōu)選地，檢測(cè)所述電能接收端的感生電壓，并將所述感生電壓與第一閾值電壓進(jìn)行比較的具體步驟包括：

采樣所述電能接收端中整流電路輸出端的直流電壓信號(hào)，并將所述直流電壓信號(hào)與第一閾值電壓進(jìn)行比較；

當(dāng)所述直流電壓信號(hào)小于所述第一閾值電壓則表征所述感生電壓小于預(yù)設(shè)的閾值電壓。

優(yōu)選地，通過(guò)降低所述電能接收端的輸出電壓來(lái)降低所述電能接收端的輸出功率。

優(yōu)選地，通過(guò)檢測(cè)所述電能接收端的的輸出電壓和輸出電流來(lái)獲得所述輸出端功率。