CN104124765A - 无线电能传输系统的功率调节方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线电能传输系统的功率调节方法及系统，所述方法包括：无线电能传输系统的接收端发送包含当前负载信息的通讯信息至无线电能传输系统的发射端；无线电能传输系统的发射端在索引表中查找与所述负载信息对应的功率参数；无线电能传输系统的发射端向无线电能传输系统的接收端发射与所述功率参数相匹配的功率。本发明中发射端直接根据不同接收端反馈的通讯信息切换到不同的功率档位，大大提高了系统的控制精度，同时也缩短了调整时间。

Description

无线电能传输系统的功率调节方法及系统
技术领域
本发明涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种无线电能传输系统的功率调节方法及系统。
背景技术
无线电能传输(Wireless Power Transmission，WPT)又称非接触电能传输(Contactless Power Transmission，CPT)，就是借助于电磁场或电磁波进行能量传递的一种技术，一般采用感应耦合电能传输技术，通过电磁耦合以非接触方式向负载传递能量，其原理如图1所示。
无线电能传输系统分为发射端（原边）电路以及接收端（副边）电路两大部分，发射端电路主要是完成电能的变换与发送，接收端电路主要是完成能量的拾取与稳压。系统通过原边发射线圈中的高频电流激发的高频磁场在副边拾取线圈中引起电磁感应产生感应电压完成能量的非接触传送。
在传统的大功率无线电能传输系统中，发射端的发射功率是根据接收端负载功率的大小来进行调节。当负载变化时，系统的谐振点就会发生变化，此时发射端逐渐调整谐振频率等参数来与接收端进行匹配，以完成功率调整。该方法在实现过程中，存在以下问题：
1、发射端的发射功率是逐渐逼近接收端的额定功率，调整时间较长，不能即时调整到负载的额定功率；
2、由于负载功率的大小是通过系统相关参数变化等方式进行反馈，不可避免产生了测量误差，影响到系统功率匹配的精度。
发明内容
本发明的目的在于提出一种无线电能传输系统的功率调节方法及系统，无线电能传输系统发射端直接根据不同接收端的通讯信息切换到不同的功率档位，大大缩短了调整时间并提高了系统的控制精度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种无线电能传输系统的功率调节方法，包括：
无线电能传输系统的接收端发送包含当前负载信息的通讯信息至无线电能传输系统的发射端；
无线电能传输系统的发射端在索引表中查找与所述负载信息对应的功率参数；
无线电能传输系统的发射端向无线电能传输系统的接收端发射与所述功率参数相匹配的功率。
一种无线电能传输系统的功率调节系统，包括：
无线电能传输系统接收端，用于发送通讯信息至无线电能传输系统发射端；
无线通讯信道，用于传输所述通讯信息；
无线电能传输系统发射端具体包括索引表设定单元、索引表查找单元和功率切换单元，其中，
索引表设定单元，用于建立负载信息与功率参数的索引表；
索引表查找单元，用于在索引表中查找与所述通讯信息对应的功率参数；
功率切换单元，用于根据所述功率参数切换到与无线电能传输系统接收端相匹配的功率。
本发明在无线电能传输系统中建立通讯信道，接收端通过通讯信道将自身相关参数和状态信息发给发射端，发射端根据不同的参数信息调整功率的大小。这样发射端发射功率的调整可以一步到位，大大减少了系统功率的调整时间和功率调整的误差。
附图说明
图1是现有技术提供的无线电能传输系统的原理示意图；
图2是本发明具体实施方式1提供的无线电能传输系统的功率调节方法流程图；
图3是本发明具体实施方式2提供的无线电能传输系统的功率调节系统接收端工作流程图；
图4是本发明具体实施方式3提供的无线电能传输系统的功率调节系统发射端工作流程图；
图5是本发明具体实施方式4提供的无线电能传输系统的功率调节系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
图2是本发明具体实施方式1提供的无线电能传输系统的功率调节方法流程图。
在步骤S101中，无线电能传输系统的接收端发送包含当前负载信息的通讯信息至无线电能传输系统的发射端。
作为本发明的一个实施例，上述负载信息包括：负载的类别代码、产品型号、档位信息以及状态信息。
在本发明实施例中，无线电能传输系统的发射端与无线电能传输系统的接收端建立无线通信通道，用于传输上述负载信息。
在步骤S102中，无线电能传输系统发射端在索引表中查找与所述通讯信息对应的功率参数。
在本发明实施例中，发射端内存里建立有索引表，此索引表包含接收端类型代码、功率大小以及其它一些相关信息，当发射端接收到上述通讯信息后查询索引表，找到与之相对应的功率参数。
在步骤S103中，无线电能传输系统的发射端向无线电能传输系统的接收端发射与所述功率参数相匹配的功率。
图3是本发明具体实施方式2提供的无线电能传输系统的功率调节系统接收端工作流程图。
在步骤S201中，接收端进行开机初始化。
在步骤S202中，发送通讯信息至发射端。
发射端与接收端通讯的信息主要包括负载类别代码、产品型号、档位信息以及状态信息几个字段信息：负载类别代码主要是代表负载的大类，如搅拌机、电饭煲等；产品型号是代表相同产品不同的型号，也可能代表不同的额定功率；档位信息是指负载所处的工作状态，如电饭煲，当处于煮饭状态时和处于保温状态时所代表的功率也是不一样的；状态信息主要指负载故障信息，当负载发生故障时可以及时通知发射端。
在步骤S203中，检测工作状态是否发生变化；
若是，执行步骤S204；
若否，则重新检测。
在步骤S204中，发送档位信息代码至发射端。
接收端开机初始化后通过通讯信道把负载的通信息发至发射端，由于建立连接后，一般只是负载在不同的档位之间进行切换，故当档位信息及负载大小变化时只需要通知发射端进行切换到相对应的功率即可。不同接收端的代码不同，而且相同接收端由于所处的功率大小不同所发送的代码也不同。当接收端功率有所变化时会及时地通知发射端以启动相应的变更。
在步骤S205中，切换工作状态，然后返回步骤S203，继续循环。
图4是本发明具体实施方式3提供的无线电能传输系统的功率调节系统发射端工作流程图。
步骤S301，发射端开机初始化。
步骤S302，通过通讯信道接收通讯信息。
在本发明实施例中，上述通讯信息包括负载的类别代码、产品型号、档位信息以及状态信息。
步骤S303，查找索引表中与通讯信息相应的功率参数。
在本发明实施例中，无线电能传输系统的发射端建立负载信息与功率参数的索引表。
步骤S304，调整发射功率，以匹配接收端的工作功率。
本发明实施例通过功率档位直接切换达到调整发射功率的目的，调整精准快速。
步骤S305，显示调整后的功率信息。
步骤S306，进行其他检测、处理后，返回步骤S302，循环控制功率调节。
该步骤中，在功率调整后的检测包括与接收端的匹配度检测、通讯信道状态检测以及其它保证系统正常运行的必要检测。
本发明实施例主要是通过建立无线通讯信道，采用开环控制、查表的方法进行功率控制。可直接针对不同的负载的不同功率大小一步调整到位，大大缩短了系统功率变化的响应、调整时间，增加系统的稳定性。
图5是本发明具体实施方式4提供的无线电能传输系统的功率调节系统结构图。
无线电能传输系统接收端41通过无线通讯信道42发送通讯信息至无线电能传输系统发射端43；
为了解决通讯信息的传输，本发明实施例在无线电能传输系统的发射端和接收端分别增设有无线通讯模块，用于搭建无线通讯信道42，实现接收端实时向发射端反馈相关信息。该无线通讯信道42可以采用WIFI、ZIGBEE、蓝牙等无线技术。
无线电能传输系统发射端43具体包括索引表设定单元431、索引表查找单元432和功率切换单元433，索引表设定单元431首先建立负载信息与功率参数的索引表；在接收到前述通讯数据后，索引表查找单元432在索引表中查找与该通讯信息对应的功率参数，然后发送至功率切换单元433；功率切换单元433根据所述功率参数将发射功率切换到与无线电能传输系统的接收端相匹配的功率档位，实现功率调节。
本发明实施例通过内建不同设备的功率索引表，并通过查表的方式进行对负载输出功率的调整，相比从电路中参数的响应变化来推算负载功率的调节方式精确、快速、高效，从而总体上提高了系统的控制精度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种无线电能传输系统的功率调节方法，其特征在于，包括：
无线电能传输系统的接收端发送包含当前负载信息的通讯信息至无线电能传输系统的发射端；
无线电能传输系统的发射端在索引表中查找与所述负载信息对应的功率参数；
无线电能传输系统的发射端向无线电能传输系统的接收端发射与所述功率参数相匹配的功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载信息包括负载的类别代码、产品型号、档位信息以及状态信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线电能传输系统的发射端在索引表中查找与所述负载信息对应的功率参数之前，还包括：
无线电能传输系统的发射端建立负载信息与功率参数的索引表。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线电能传输系统的接收端发送包含当前负载信息的通讯信息至无线电能传输系统的发射端之前，还包括：
无线电能传输系统的发射端与无线电能传输系统的接收端建立无线通信通道。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线通讯信道采用WIFI、ZIGBEE或者蓝牙技术。
6.一种无线电能传输系统的功率调节系统，其特征在于，包括：
无线电能传输系统接收端，用于发送包含当前负载信息的通讯信息至无线电能传输系统的发射端；
无线通讯信道，用于传输所述负载信息；
无线电能传输系统发射端具体包括索引表设定单元、索引表查找单元和功率切换单元，其中，
索引表设定单元，用于建立负载信息与功率参数的索引表；
索引表查找单元，用于在索引表中查找与所述通讯信息对应的功率参数；
功率切换单元，用于向无线电能传输系统的接收端发射与所述功率参数相匹配的功率。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述负载信息包括负载的类别代码、产品型号、档位信息以及状态信息。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线通讯信道采用WIFI、ZIGBEE或者蓝牙技术。
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