[發明專利]無線供電裝置、異物檢測方法、無線充電器

在審

• 申請號: 201811389270.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109818429A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 渡邊政考
• 申請（專利權）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: H02J50/60
• 分類號: H02J50/60;H02J50/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金蘭

本發明提供一種能進行異物檢測的無線供電裝置、異物檢測方法、無線充電器。發送天線(201)包含被串聯連接的共振電容器及發送線圈(202)。驅動器(204)包含對發送天線(201)施加驅動電壓的電橋電路(205)。電流傳感器(220)檢測流向電橋電路(205)的電流(I_S)。異物檢測器(230)一邊使電橋電路(205)的開關頻率變化，一邊檢測流向電橋電路(205)的電流(I_S)，并基于得到相對于峰值低預定比率的電流的2個頻率f_H、f_L的差分，判定有無異物。

技術領域

本發明涉及無線供電技術，尤其涉及異物檢測。

背景技術

近年，對電子設備的無線供電正開始普及。為促進不同廠商的產品間的相互利用，建立了WPC(Wireless Power Consortium)，并由WPC制定了作為國際標準的Qi標準。

基于Qi標準的無線供電是利用了發送線圈與接收線圈間的電磁感應的技術。供電系統由具有發送線圈的供電裝置和具有接收線圈的受電終端構成。

圖1是表示遵循Qi標準的無線供電系統10的構成的圖。供電系統10具有供電裝置20(TX、Power Transmitter：功率發送器)和受電裝置30(RX、Power Receiver：功率接收器)。受電裝置30被安裝于便攜式電話終端、智能手機、音頻播放器、游戲設備、平板終端等電子設備。

供電裝置20包括發送線圈(初級線圈)22、驅動器24、控制器26、解調器28。驅動器24包含H電橋電路(全橋電路)或半橋電路，對發送線圈22施加驅動信號S1，具體來說施加脈沖信號，并通過流向發送線圈22的驅動電流來使發送線圈22產生電磁場的功率信號S2。控制器26是總體地控制供電裝置20整體的部件，具體來說，通過控制驅動器24的開關頻率、或開關的占空比，來使發送功率變化。

在Qi標準中，在供電裝置20與受電裝置30之間規定有通信協議，能從受電裝置30向供電裝置20基于控制信號S3傳送信息。該控制信號S3被以利用反向散射調制(Backscatter modulation)進行了AM(Amplitude Modulation：調幅)調制的形式從接收線圈32(次級線圈)向發送線圈22發送。該控制信號S3中例如包含控制對受電裝置30的功率供給量的功率控制數據(也稱包)、表示受電裝置30的固有信息的數據等。解調器28將發送線圈22的電流或電壓中包含的控制信號S3解調。控制器26基于解調后的控制信號S3中包含的功率控制數據，控制驅動器24。

受電裝置30包括接收線圈32、整流電路34、平滑電容器36、調制器38、負載40、控制器42、電源電路44。接收線圈32接收來自發送線圈22的功率信號S2，并向發送線圈22發送控制信號S3。整流電路34及平滑電容器36根據功率信號S2對接收線圈32感應起的電流S4進行整流和平滑化，變換成直流電壓。

電源電路44利用從供電裝置20供給的功率對未圖示的可充電電池充電，或使直流電壓V_RECT升壓或降壓，提供給控制器42及其它負載40。

控制器42監視負載40被提供的功率，并與之相應地生成控制來自供電裝置20的功率供給量的功率控制數據。調制器38將包含功率控制數據的控制信號S3調制，并通過調制接收線圈32的線圈電流，來調制發送線圈22的線圈電流及線圈電壓。