[發明專利]無線充電系統的動態調節

在審

• 申請號: 201811468857.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN111277027A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李學初;惲廷華;詹福春
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/04;H02J50/80
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張小穩

本公開涉及無線充電系統的動態調節。在具有電力發送器(TX)和電力接收器(RX)的無線充電系統中，RX具有整流器，該整流器將從TX無線地接收的AC電力信號整流為經整流DC電力信號。RX還具有調節模塊，所述調節模塊在具有一個或多個不同的高電壓區域和一個或多個不同的低電壓區域的各種不同的電壓區域處監測DC電力信號。每個調節模塊以不同的方式影響無線充電系統的操作。調節模塊保護RX免受過電壓和欠電壓狀況的影響。

技術領域

本發明一般涉及無線充電系統，并且更具體地說，涉及避免過電壓和欠電壓狀況的無線充電系統的接收器。

背景技術

圖1是具有電力發送器(TX)110和電力接收器(RX)130的傳統無線充電系統100的簡化示意框圖。TX 110包括發送器112、TX匹配網絡114和TX電感器線圈116，而RX 130包括RX電感器線圈132、RX匹配網絡134、整流器(即，AC至DC轉換器)136、通信控制器138和通信處理器140。匹配網絡114和134被設計成確保TX 110的輸出阻抗與RX 130的輸入阻抗匹配。TX和RX電感器線圈116和132形成感應接口120用于無線地(即，磁性地)傳輸(i)從TX 110到RX 130的電力以及(ii)TX和RX 110和130之間的通信信號。

發送器112經由TX匹配網絡114將AC電力信號113施加到TX電感器線圈116。AC電力信號113在RX電感器線圈132中感應出AC電力信號，該AC電力信號經由RX匹配網絡134作為AC電力信號135被施加到整流器136。整流器136將AC電力信號135整流成DC電力信號VRECT，該DC電力信號VRECT被施加為對系統負載(未示出)供電。

通信控制器138生成由通信處理器140通過感應接口120發送到TX 110的通信信號。具體地，通信控制器138監測VRECT，并且如果適當的話，發送通信信號以(i)如果VRECT太低則指示TX 110增加電力傳輸電平；以及(ii)如果VRECT太高則指示TX 110降低電力傳輸電平。

然而，在某些情況下，無線充電系統100將無法正常操作。例如，在某些狀況下，電力傳輸路徑可能干擾通信路徑，這是因為它們共享公共的感應接口120。此外，在VRECT太高或太低的其它狀況下，返回到TX 110的傳統反饋信號可能太慢而不能防止對負載或甚至TX110和/或RX 130本身的損壞。因此，具有可以避免過電壓和欠電壓狀況的RX將是有利的。

附圖說明

通過示例的方式說明了本發明的實施例，并且本發明的實施例不受附圖的限制，在附圖中相同的附圖標記表示類似的元件。為簡單和清楚起見而說明圖中的元件，并且元件不一定按比例繪制。例如，為了清楚起見，可以夸大層和區域的厚度。

圖1是傳統無線電力傳輸系統的簡化示意框圖；

圖2是根據本發明的實施例的電力接收器(RX)的框圖，該電力接收器(RX)可以用于類似于圖1的無線充電系統的無線充電系統中；

圖3示出了限定經整流DC電壓信號VRECT的六個不同的電壓區域的五個不同的電壓閾值電平以及當VRECT落入這些不同的區域內時采取的動作；

圖4是在圖2的RX內實現的監測VRECT并處理不同的操作狀況的過程的流程圖；

圖5是表示在具有和沒有圖2和圖4的電壓調節處理的情況下根據兩個不同負載電平的不同傳輸電力電平的VRECT的電壓電平的圖示；

圖6是可以用于實現圖2的低電壓調節(LVR)模塊的LVR模塊的示意電路圖；和

圖7是可以用于實現圖2的高電壓調節(HVR)模塊的HVR模塊的示意電路圖。

具體實施方式