[發(fā)明專利]一種共振式無線供電系統(tǒng)及其功率調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611226680.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108242857B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐寶華;蔡偉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中惠創(chuàng)智（深圳）無線供電技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開了一種共振式無線供電系統(tǒng)及其功率調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，共振式無線供電系統(tǒng)包括充能開關(guān)及與充能開關(guān)連接的諧振環(huán)，該方法包括輸出占空比可調(diào)的第一頻率的第一PWM信號；輸出占空比可調(diào)的第二頻率的第二PWM信號；其中，第一頻率大于第二頻率；利用第二PWM信號對第一PWM信號進行脈寬調(diào)制，得到調(diào)制驅(qū)動PWM信號；以利用調(diào)制驅(qū)動PWM信號對充能開關(guān)進行驅(qū)動，進而調(diào)節(jié)諧振環(huán)的發(fā)射功率。一方面，本發(fā)明能夠控制諧振環(huán)的輸出功率從零開始調(diào)節(jié)，另一方面，能夠獲得更精細(xì)的功率調(diào)節(jié)效果，另外，獲取PWM信號的方式及裝置的成本很低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線供電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種共振式無線供電系統(tǒng)及其功率調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在無線供電系統(tǒng)中，當(dāng)接收端負(fù)載電器的功率變化大時，發(fā)射端需要持續(xù)調(diào)整發(fā)射功率。LC并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的共振式無線供電發(fā)射系統(tǒng)，因其LC構(gòu)成回路，電能在不進行充能時會在其內(nèi)部保持震蕩，形成一個持續(xù)釋放電磁波的過程。相較于LC串聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其優(yōu)點是收發(fā)設(shè)備共振充分，傳輸距離遠(yuǎn)，輸出功率大。

然而，因為LC并聯(lián)的諧振環(huán)路不可控，在接收端需要很小的功率時，可以通過減小作為諧振環(huán)的充能開關(guān)的IGBT的驅(qū)動PWM信號的脈寬(也即IGBT的導(dǎo)通時間)來減小發(fā)射端的發(fā)射功率，但I(xiàn)GBT的驅(qū)動PWM信號過小時會使IGBT工作在不飽和區(qū)引起發(fā)熱嚴(yán)重，從而使得系統(tǒng)電磁波的釋放難以精確控制，功率無法從零調(diào)起。為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)整功率的方法是在LC充能電源前增加一級連續(xù)可調(diào)開關(guān)電源，通過調(diào)整發(fā)射時供電的電壓來調(diào)整輸出功率，但在功率較大的系統(tǒng)中，連續(xù)可調(diào)開關(guān)電源的成本較高，整機電路成本幾乎增加一倍。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問題的方案是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種共振式無線供電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)方法及系統(tǒng)，一方面，本發(fā)明能夠控制諧振環(huán)的輸出功率從零開始調(diào)節(jié)，另一方面，能夠獲得更精細(xì)的功率調(diào)節(jié)效果，另外，獲取PWM信號的方式及裝置的成本很低；本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述共振式無線供電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的共振式無線供電系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種共振式無線供電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)方法，應(yīng)用于共振式無線供電系統(tǒng)，所述共振式無線供電系統(tǒng)包括充能開關(guān)及與所述充能開關(guān)連接的諧振環(huán)，該方法包括：

輸出占空比可調(diào)的第一頻率的第一PWM信號；

輸出占空比可調(diào)的第二頻率的第二PWM信號；其中，所述第一頻率大于所述第二頻率；

利用所述第二PWM信號對所述第一PWM信號進行脈寬調(diào)制，得到調(diào)制驅(qū)動PWM信號；以利用所述調(diào)制驅(qū)動PWM信號對所述充能開關(guān)進行驅(qū)動，進而調(diào)節(jié)所述諧振環(huán)的發(fā)射功率。

優(yōu)選地，當(dāng)需要減小輸出帶載功率時，所述輸出占空比可調(diào)的第一頻率的第一PWM信號的過程為：

輸出占空比減小的第一頻率的第一PWM信號，其中，所述第一PWM信號的占空比不小于第一閾值。

優(yōu)選地，當(dāng)仍需要減小輸出帶載功率時，所述輸出占空比可調(diào)的第二頻率的第二PWM信號的過程為：

輸出占空比減小的第二頻率的第二PWM信號。

優(yōu)選地，所述第一閾值為10％。

優(yōu)選地，當(dāng)需要增大輸出帶載功率時，所述輸出占空比可調(diào)的第二頻率的第二PWM信號的過程為：

輸出占空比增大的第二頻率的第二PWM信號。

優(yōu)選地，當(dāng)仍需要增大輸出帶載功率時，所述輸出占空比可調(diào)的第一頻率的第一PWM信號的過程為：

輸出占空比增大的第一頻率的第一PWM信號，其中，所述第一PWM信號的占空比不大于第二閾值。