[發明專利]發射器控制方法、發射器及無線功率傳輸系統

在審

• 申請號: 202310494711.8
• 申請日: 2023-05-04
• 公開（公告）號: CN116505963A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 羅志軍;李锃;范玲莉
• 申請（專利權）人: 伏達半導體（合肥）股份有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04W52/36
• 代理公司: 上海佰特專利代理事務所(普通合伙) 31464
• 代理人: 張彥敏

本申請提出了一種發射器控制方法、發射器及無線功率傳輸系統，通過根據實測的發射器的當前品質因子，得到品質因子差值，根據品質因子差值設定發射器的最大輸出功率，而根據不同的異物狀況設定不同的最大輸出功率，也因而控制了發射器的實際輸出功率，而可避免異物溫度迅速升到60攝氏度，提高客戶體驗。同時也可降低設置閾值品質因子的難度，使設計更加簡單，且異物溫度控制效果更好。

技術領域

本申請涉及無線功率傳輸，尤其是發射器控制方法、發射器及無線功率傳輸系統。

背景技術

隨著技術的發展，無線功率傳輸已成為向基于電池的移動設備(如手機、平板電腦、數碼相機、MP3播放器和/或類似設備)供電或充電的高效和便捷的機制。

請參閱圖1所示的典型的無線功率傳輸系統示意圖。無線功率傳輸系統包括發射器100和接收器200。發射器100包括級聯連接的逆變電路110和發射器線圈L1，接收器200包括級聯連接的接收器線圈L2和整流電路210。

在實際應用時，發射器100可以被配置在充電墊內，其中的發射器線圈L1被置于充電墊的頂面之下。接收器200可以被嵌入到移動設備(如手機、平板電腦、數碼相機、MP3播放器和/或類似設備)中。

當將接收器200置于發射器100的輸出功率范圍之內時，如當將移動設備放置在充電墊附近時，發射器線圈L1和接收器線圈L2之間會建立磁耦合，如耦合系數為k，而將發射器100的輸出功率傳送至接收器200，也即在發射器100和接收器200之間形成無線功率傳輸，以為負載(如移動設備中的可充電電池和/或電池組)充電。

在實際應用中，發射器100與接收器200之間或附近可能會存在異物(如回形針、硬幣等)。在發射器100與接收器200之間傳輸功率時，異物不但會導致不必要的功耗，從而降低無線功率傳輸系統功率傳輸的效率，同時還會導致異物自身溫度升高，而影響使用者的體驗。如新標準IEC62368中就規定異物目標溫度應低于60攝氏度。而對于如回形針型等的異物，導致溫度達到60攝氏度的功率損耗僅僅為約300毫瓦，因此較難通過功率的損耗來檢測異物的存在。

因此，在無線功率傳輸系統中，如何檢測出在發射器和接收器之間或它們附近存在異物以及控制異物的溫度在可接受的范圍內，成為研究的重點。

發明內容

為了控制使得可能存在的異物的溫度在可接受的范圍內。根據一個實施例，本申請提供一種發射器控制方法，應用于無線功率傳輸系統中，包括：S1:發射器上電；S2:檢測所述發射器的當前品質因子；S3:判斷所述當前品質因子是否小于閾值品質因子，若是，進入步驟S4，若否，進入步驟S5；S4:控制所述發射器不輸出功率，并返回步驟S2；S5:計算所述發射器的校準品質因子與所述當前品質因子之間的品質因子差值，根據所述品質因子差值設定所述發射器的最大輸出功率，并控制所述發射器以不大于所述最大輸出功率的輸出功率工作。

更進一步的，所述品質因子差值越大，根據所述品質因子差值設定的所述發射器的最大輸出功率越小。

更進一步的，還包括：S6:檢測無線功率傳輸系統中接收器的接收功率；S7:計算所述發射器的輸出功率與所述接收器的接收功率之間的功率差值；S8:判斷所述功率差值是否小于閾值功率差值，若是，進入步驟S91，若否，進入步驟S101；S91:根據所述功率差值控制所述發射器的輸出功率，或控制所述發射器以所述發射器的當前輸出功率繼續工作；S101:控制所述發射器停止輸出功率。

更進一步的，根據預先形成的表示發射器的最大輸出功率與品質因子差值之間的對應關系的數據，設定所述發射器的最大輸出功率。

更進一步的，所述發射器的最大輸出功率與所述品質因子差值之間成多段斜率為負的遞減函數。

更進一步的，所述發射器的最大輸出功率與所述品質因子差值之間成階梯函數或反比例函數或指數函數。