CN104753183B - 一种电路控制方法、装置及一种接收电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电路控制方法、装置及一种接收电路，所述电路控制方法能够将检测到的谐振网络侧的等效电阻值与预设的电阻值进行比较，然后根据比较结果的不同控制谐振网络接收侧的不同谐振电路的接通，从而在谐振网络侧的等效电阻值满足不同条件时，选择能够使系统效率更高的谐振电路导通。该方法不仅能够保证无电输电系统的工作效率，且其实现过程不需要在无线输电系统中增加多个阻抗匹配电路，从而相对于现有技术提升无线输电系统的工作效率的方法，大大的降低了成本，并且简化了整个无线输电系统的控制逻辑。
Description
技术领域
本发明涉及电路控制技术领域，更具体的说，是涉及一种电路控制方法、装置及一种接收电路。
背景技术
目前，磁共振无线电能传输是一项非常热门的技术，由于其具有传输距离远、功率范围大和不要求严格对位等特点，因此已经得到了越来越广泛的应用。
评判磁共振无线电能传输性能好坏的一个重要指标是磁共振无线电能传输系统的发射和接收谐振网络的品质因数。而品质因数的大小与磁共振无线电能传输系统的谐振网络接收侧的等效负载值相关。但是，在电能传输的过程中，谐振网络接收侧的等效负载值是随时变化的，这就直接导致磁共振无线电能传输系统的品质因数也会不断变化，从而影响整个系统的工作状态。现有技术中，为了保证磁共振无线电能传输系统在工作过程中能够保证稳定高效的传输效率，会在磁共振无线电能传输系统中增加多个阻抗匹配电路，以满足在谐振网络接收侧的等效负载值不断变化时，磁共振无线电能传输系统保证稳定高效的传输效率工作的需要。
但是，现有技术中，通过在磁共振无线电能传输系统中增加多路阻抗匹配电路的方式来保证磁共振无线电能传输系统的传输效率的方法，使得磁共振无线电能传输系统的电路变得十分复杂，不仅增加了磁共振无线电能传输系统成本，而且增加了对磁共振无线电能传输系统进行逻辑控制的复杂度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电路控制方法、装置及一种接收电路，以克服现有技术中由于采用在磁共振无线电能传输系统中增加多个阻抗匹配电路来保证系统稳定高效的传输效率而导致的、磁共振无线电能传输系统的成本增加以及逻辑控制复杂度增加的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本申请公开了一种电路控制方法，该电路控制方法应用于无线输电系统中，包括：
检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值；所述预设电阻值为在所述无线输电系统中的各个参数值确定的情况下，所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路和采用并联谐振电路接收电磁场能量的系统效率相等时对应的谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
若是，则控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，以使所述谐振网络接收侧采用并联谐振电路接收电磁场能量；
若否，则控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，以使所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路接收电磁场能量。
在第一方面的第一种可能实现的方式中，在所述判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值前，还包括：
确定预设电阻值。
在第一方面的第一种可能实现的方式的基础上，第二种可能实现的方式中，所述确定预设电阻值，包括：
根据公式Rc=w0Ls计算得到预设电阻值；其中，Rc为预设电阻值，ω0为系统谐振频率，Ls为谐振网络接收侧的电感。
在第一方面的第一种可能实现的方式的基础上，第三种可能实现的方式中，所述确定预设电阻值，包括：
确定所述无线输电系统在谐振网络接收侧为串联谐振电路时的串联等效电路和所述谐振网络接收侧为并联谐振电路时的并联等效电路；
根据所述串联等效电路确定谐振网络发射侧的串联等效阻抗，并根据所述并联等效电路确定谐振网络发射侧的并联等效阻抗；
确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，谐振网络发射侧的串联等效阻抗和并联等效阻抗；
确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，与所述串联等效阻抗对应的串联系统效率，以及与所述串联等效阻抗对应的并联系统效率；
根据所述串联系统效率和所述并联系统效率确定预设电阻值。
在第一方面的第二种可能实现的方式中，所述检测接收谐振网络的等效负载电阻值，包括：
周期性的检测接收谐振网络的等效负载电阻值。
在第一方面的第三种可能实现的方式中，所述控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，包括：
通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开；
则所述控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，包括：
通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开。
第二方面，本申请公开了一种电路控制装置，该装置应用于无线输电系统中，包括：
检测模块，用于检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
判断模块，用于判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值；所述预设电阻值为在所述无线输电系统中的各个参数值确定的情况下，所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路和采用并联谐振电路接收电磁场能量的系统效率相等时对应的谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
电路控制模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，以使所述谐振网络接收侧采用并联谐振电路接收电磁场能量；并在所述判断模块的判断结果为否的情况下，控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，以使所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路接收电磁场能量。
在第二方面的第一种可能实现的方式中，还包括：
电阻值确定模块，用于确定预设电阻值。
在第二方面的第一种可能实现的方式的基础上，第二种可能实现的方式中，所述电阻值确定模块具体用于：
根据公式Rc=w0Ls计算得到预设电阻值；其中，Rc为预设电阻值，ω0为系统谐振频率，Ls为谐振网络接收侧的电感。
在第二方面的第一种可能实现的方式的基础上，第三种可能实现的方式中，所述电阻值确定模块包括：
等效电路确定模块，用于确定所述无线输电系统在谐振网络接收侧为串联谐振电路时的串联等效电路和所述谐振网络接收侧为并联谐振电路时的并联等效电路；
等效阻抗确定模块，用于根据所述串联等效电路确定谐振网络发射侧的串联等效阻抗，并根据所述并联等效电路确定谐振网络发射侧的并联等效阻抗；
谐振阻抗确定模块，用于确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，谐振网络发射侧的串联等效阻抗和并联等效阻抗；
系统效率确定模块，用于确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，与所述串联等效阻抗对应的串联系统效率，以及与所述串联等效阻抗对应的并联系统效率；
电阻值确定子模块，用于根据所述串联系统效率和所述并联系统效率确定预设电阻值。
在第二方面的第二种可能实现的方式中，所述检测模块具体用于：
周期性的检测接收谐振网络的等效负载电阻值。
在第二方面的第三种可能实现的方式中，所述电路控制模块具体用于：
通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开；
或，通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振电路断开。
第三方面，本申请公开了一种接收电路，包括：
第一开关单元、第二开关单元、第一电容和第二电容；所述第一开关单元包括第一端和第二端，所述第二开关包括第一端、第二端和第三端；
其中，所述第一电容的第一端分别与绕组第一输出端和所述第一开关单元的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二开关单元的第二端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第一端连接；
所述第二电容的第一端与所述绕组第二输出端连接，所述第二电容的第二端与所述第二开关单元的第三端连接；
在所述第一开关单元导通时，所述第二开关单元的第一端和第三端导通，且第一端和第二端断开；在所述第一开关单元断开时，所述第二单元开关的第一端和第二端导通，且第一端和第三端断开。
在第三方面的第一种可能实现的方式中，所述第二开关单元为单刀双掷开关或开关管单元；所述开关管单元包括至少两个开关管。
在第三方面的第一种可能实现的方式的基础上，第二种可能实现的方式中，所述开关管为mos管或三极管。
在第三方面的第三种可能实现的方式中，所述第一开关单元为继电器或开关管。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例公开了一种电路控制方法、装置及一种接收电路，所述电路控制方法能够将检测到的谐振网络侧的等效电阻值与预设的电阻值进行比较，然后根据比较结果的不同控制谐振网络接收侧的不同谐振电路的接通，从而在谐振网络侧的等效电阻值满足不同条件时，选择能够使系统效率更高的谐振电路导通。该方法不仅能够保证无电输电系统的工作效率，且其实现过程不需要在无线输电系统中增加多个阻抗匹配电路，从而相对于现有技术提升无线输电系统的工作效率的方法，大大的降低了成本，并且简化了整个无线输电系统的控制逻辑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的电路控制方法的流程图；
图2为串联谐振电路及并联谐振电路的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的确定预设电阻值的流程图；
图4为无线输电系统的等效电路图；
图5为无线输电系统工作在谐振频率时的等效电路图；
图6为本发明实施例公开的电路控制装置的结构示意图；
图7为本发明实施例公开的另一个电路控制装置的结构示意图；
图8为本发明实施例公开的电阻值确定模块的结构示意图；
图9为本发明实施例公开的接收电路的电路示意图；
图10为本发明实施例公开的无线输电系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例公开的电路控制方法的流程图，该方法应用于无线输电系统中。参见图1所示，所述电路控制方法包括：
步骤101：检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
在无线输电系统中，通过谐振网络来传送电磁场能量，该用于传送电磁场能量的谐振网络包括谐振网络发射侧和谐振网络接收侧。谐振网络接收侧的电路具有两种形式，一种是串联谐振电路，一种是并联谐振电路。串联谐振电路中，电感线圈与电容串联，所述电容可以串联在电感线圈的任何一个输出端上；而在并联谐振电路中，电感线圈与电容并联。由于被输电侧接收电量的不同，使得负责接收电能的谐振网络接收侧的等效负载电阻也是随时间的变化而变化的。谐振网络接收侧等效负载电阻的变化，会影响整个无线输电系统的工作效率，因此，如果想要保证无线输电系统的工作效率稳定的保持在比较高的水平，需要首先了解谐振网络接收侧的等效负载电阻值。
步骤102：判断所述等效电阻值是否大于预设电阻值；若是，进入步骤103，若否，进入步骤104；
其中，所述预设电阻值为在所述无线输电系统中的各个参数值确定的情况下，所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路和采用并联谐振电路接收电磁场能量的系统效率相等时对应的谐振网络接收侧的等效负载电阻值。
图2为串联谐振电路及并联谐振电路的结构示意图，其中，（a）为串联谐振电路，（b）为并联谐振电路。由图2（a）得到，串联谐振电路的品质因数：
其中，Ls为电感，Rab为等效负载电阻。
而由图2（b）得到，并联谐振电路的品质因数：
从公式（1）和公式（2）可以得出，在谐振网络接收侧的等效负载电阻值比较小的时候，谐振网络接收侧采用串联谐振电路会得到比较高的品质因数；而在谐振网络接收侧的等效负载电阻值比较大的时候，谐振网络接收侧采用并联谐振电路会得到比较高的品质因数。而品质因数与无线输电网络的工作效率有着直接关联。因此，可以根据谐振网络接收侧的等效电阻值的大小来确定谐振网络接收侧采用何种谐振电路才能够得到更好的工作效率。
从而，可以设置一个预设电阻值作为判断谐振网络接收侧的谐振电路形式的阈值标准。在谐振网络接收侧的等效负载电阻大于所述预设电阻值时，控制选择并联谐振电路导通；在谐振网络接收侧的等效负载电阻值小于所述预设电阻值时，控制选择串联谐振电路。当然，该预设电阻值应该满足在谐振网络接收侧的等效电阻值大于或小于所述预设电阻值时，存在一种固定形式的谐振电路，使得在当前情况下，相比于另一种形式的谐振电路，其能够使所述无线输电系统具有更高的工作效率。
步骤103：控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，以使所述谐振网络接收侧采用并联谐振电路接收电磁场能量；
前面已经分析得到了，在谐振网络接收侧的等效负载电阻值比较小的时候，谐振网络接收侧采用串联谐振电路会得到比较高的品质因数；而在谐振网络接收侧的等效负载电阻值比较大的时候，谐振网络接收侧采用并联谐振电路会得到比较高的品质因数。而品质因数与所述无线输电系统的工作效率直接相关。因此，在步骤102判断得到所述等效负载电阻值大于所述预设电阻值时，选择将谐振网络侧的并联谐振电路接通，以保证所述无线输电系统能够保证较大的工作效率。
步骤104：控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，以使所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路接收电磁场能量。
在步骤102判断得到所述等效负载电阻值小于所述预设电阻时，选择将谐振网络侧的串联谐振电路接通，以保证所述无线输电系统能够保证较大的工作效率。
当然，步骤102的判断结果还可能是所述等效负电阻值与所述预设电阻值相等，这种情况下，谐振网络接收侧可以采用串联谐振电路，也可以采用并联谐振电路。因为这种情况下，不管采用哪一种谐振电路，所述无线输电系统的工作效率基本上没有很大的差别，或者从理论上来说，在所述等效负电阻值与所述预设电阻值相等时，采用串联谐振电路和采用并联谐振电路时的无线输电系统的工作效率相等。
本实施例中，所述电路控制方法能够将检测到的谐振网络侧的等效电阻值与预设的电阻值进行比较，然后根据比较结果的不同控制谐振网络接收侧的不同谐振电路的接通，从而在谐振网络侧的等效电阻值满足不同条件时，选择能够使系统工作效率更高的谐振电路导通。该方法不仅能够保证无电输电系统的工作效率，且其实现过程不需要在无线输电系统中增加多个阻抗匹配电路，从而相对于现有技术中提升无线输电系统的工作效率的方法，大大的降低了成本，并且简化了整个无线输电系统的控制逻辑。
在上述实施例的基础上，在步骤102判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值之前，还可以包括确定预设电阻值的步骤。当然，这个确定预设电阻值的步骤的与上述实施例中的步骤101并没有固定的执行顺序，其可以在所述步骤101之前执行，也可以在所述步骤101之后执行，只要保证在上述步骤102之前能够确定所述预设电阻值即可。
所述确定预设电阻值可以包括：根据公式Rc=w0Ls计算得到预设电阻值；其中，Rc为预设电阻值，ω0为系统谐振频率，Ls为谐振网络接收侧的电感。该预设电阻值的计算公式的推导过程，具体可参见后续介绍内容。
在其他的实施例中，所述确定预设电阻值的具体过程可以参见图3，图3为本发明实施例公开的确定预设电阻值的流程图，如图3所示，可以包括：
步骤301：确定所述无线输电系统在谐振网络接收侧为串联谐振电路时的串联等效电路和所述谐振网络接收侧为并联谐振电路时的并联等效电路；
步骤302：根据所述串联等效电路确定谐振网络发射侧的串联等效阻抗，并根据所述并联等效电路确定谐振网络发射侧的并联等效阻抗；
步骤303：确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，谐振网络发射侧的串联等效阻抗和并联等效阻抗；
步骤304：确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，与所述串联等效阻抗对应的串联系统效率，以及与所述串联等效阻抗对应的并联系统效率；
步骤305：根据所述串联系统效率和所述并联系统效率确定预设电阻值。
上述步骤301-步骤305的具体的实现方式可以参见以下内容。
图4为无线输电系统的等效电路图，根据图4所示各个部分，忽略无线输电系统的线圈内阻，能够得到副边（接收侧）的阻抗为：
其中，Cs为电容，SS标记表示谐振网络接收侧为串联谐振电路的情况，SP标记表示谐振网络接收侧为并联谐振电路的情况。
根据上述公式（3）和公式（4），反射到原边（发射侧）的等效阻抗为：
其中，M为互感。
在所述无线输电系统的谐振频率处时：
进而根据公式（9）、（10）、（11）和（12），可以得到无线输电系统工作在谐振频率时的小电路图，可参见图5，图5为无线输电系统工作在谐振频率时的等效电路图。
从图5所示内容可以确定所述无线输电系统的工作效率为：
令公式（13）与公式（14）相等，得到临界等效负载电阻值：
Rc=w0Ls （15）
综合上述公式（13）、（14）和（15）知，当谐振网络接收侧的等效负载电阻值大于临界等效负载电阻值时，谐振网络接收侧采用并联谐振电路能够使得所述无线输电系统的工作效率更高；在谐振网络接收侧的等效负载电阻值小于所述临界等效负载电阻值时，谐振网络接收侧采用串联谐振电力能够使得所述无线输电系统的工作效率更高。因此，可以将所述临界等效负载电阻值设置为预设电阻值。
本实施例中，给出了所述预设电阻值的具体获取方法，所述预设电阻值能够用于与所述无线输电系统中的谐振网络接收侧的等效负载电阻值进行比较，进而根据比较结果的不同选择不同的谐振电路，确保所述无线输电系统能够具有较高的工作效率。
在上述实施例中，步骤101检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值具体可以是：周期性的检测接收谐振网络的等效负载电阻值。
由于在无线输电系统中，接收侧的负载是会随时发生变化的，因此需要不时的检测接收谐振网络的等效负载电阻值，并进行后续相应判断和谐振电路的选择。其中，可以周期性的检测接收谐振网络的等效负载电阻值，检测的周期可以根据用户的需要及要求来设置，例如，每15分钟自动检测一次。当然，也可以设置定时的检测接收谐振网络的等效负载电阻值。以能够实时的保证无线输电系统的谐振网络接收侧采用合适的谐振电路，使得所述无线输电系统具有更高的工作效率。
基于上述实施例，步骤103和步骤104对谐振电路的控制具体可以通过以下方式实现：通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开；或者，通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开。
其中所述的开关管包括mos管和三极管，当然，本实施例中，对所述开关管的类型并没有固定形式的限制，只要能够根据逻辑控制信号实现对电路接通或断开功能的部件都可以。
上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的装置实现，因此本发明还公开了一种装置，下面给出具体的实施例进行详细说明。
图6为本发明实施例公开的电路控制装置的结构示意图，该电路控制装置应用于无线输电系统中。参见图6所示，所述电路控制装置60可以包括：
检测模块601，用于检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
在无线输电系统中，由于被输电侧接收电量的不同，使得负责接收电能的谐振网络接收侧的等效负载电阻也是随时间的变化而变化的。谐振网络接收侧等效负载电阻的变化，会影响整个无线输电系统的工作效率，因此，如果想要保证无线输电系统的工作效率稳定的保持在比较高的水平，需要首先了解谐振网络接收侧的等效负载电阻值。
判断模块602，用于判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值；
其中，所述预设电阻值为在所述无线输电系统中的各个参数值确定的情况下，所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路和采用并联谐振电路接收电磁场能量的系统效率相等时对应的谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
在方法实施例中已经分析介绍，谐振网络接收侧的等效负载电阻值比较小的时候，谐振网络接收侧采用串联谐振电路会得到比较高的品质因数；而在谐振网络接收侧的等效负载电阻值比较大的时候，谐振网络接收侧采用并联谐振电路会得到比较高的品质因数。而品质因数与无线输电网络的工作效率有着直接关联。因此，可以根据谐振网络接收侧的等效电阻值的大小来确定谐振网络接收侧采用何种谐振电路才能够得到更好的工作效率。
从而，可以设置一个预设电阻值作为判断谐振网络接收侧的谐振电路形式的阈值标准。在谐振网络接收侧的等效负载电阻大于所述预设电阻值时，控制选择并联谐振电路导通；在谐振网络接收侧的等效负载电阻值小于所述预设电阻值时，控制选择串联谐振电路。
电路控制模块603，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，以使所述谐振网络接收侧采用并联谐振电路接收电磁场能量；并在所述判断模块的判断结果为否的情况下，控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，以使所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路接收电磁场能量。
在所述判断模块602判断得到所述等效负载电阻值大于所述预设电阻值时，选择将谐振网络侧的并联谐振电路接通，以保证所述无线输电系统能够保证较大的工作效率。在所述判断模块602判断得到所述等效负载电阻值小于所述预设电阻时，选择讲谐振网络侧的串联谐振电路接通，以保证所述无线输电系统能够保证较大的工作效率。
本实施例中，所述电路控制装置能够将检测到的谐振网络侧的等效电阻值与预设的电阻值进行比较，然后根据比较结果的不同控制谐振网络接收侧的不同谐振电路的接通，从而在谐振网络侧的等效电阻值满足不同条件时，选择能够使系统工作效率更高的谐振电路导通。该装置不仅能够保证无电输电系统的工作效率，且其实现过程不需要在无线输电系统中增加多个阻抗匹配电路，从而相对于现有技术中提升无线输电系统的工作效率的方法，大大的降低了成本，并且简化了整个无线输电系统的控制逻辑。
在上述实施例的基础上，电路控制装置还可以包括电阻值确定模块，用于确定预设电阻值。可参见图7，图7为本发明实施例公开的另一个电路控制装置的结构示意图。该电路控制装置用70表示，图7中，以701表示所述电阻值确定模块。
所述电阻值确定模块具体可以用于：根据公式Rc=w0Ls计算得到预设电阻值；其中，Rc为预设电阻值，ω0为系统谐振频率，Ls为谐振网络接收侧的电感。
在其他的实施例中，所述预设电阻值的结构可以参见图8，图8为本发明实施例公开的电阻值确定模块的结构示意图，如图8所示，所述电阻值确定模块701具体可以包括：
等效电路确定模块801，用于确定所述无线输电系统在谐振网络接收侧为串联谐振电路时的串联等效电路和所述谐振网络接收侧为并联谐振电路时的并联等效电路；
等效阻抗确定模块802，用于根据所述串联等效电路确定谐振网络发射侧的串联等效阻抗，并根据所述并联等效电路确定谐振网络发射侧的并联等效阻抗；
谐振阻抗确定模块803，用于确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，谐振网络发射侧的串联等效阻抗和并联等效阻抗；
系统效率确定模块804，用于确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，与所述串联等效阻抗对应的串联系统效率，以及与所述串联等效阻抗对应的并联系统效率；
电阻值确定子模块805，用于根据所述串联系统效率和所述并联系统效率确定预设电阻值。
在上述实施例中，所述检测模块601具体可以用于：周期性的检测接收谐振网络的等效负载电阻值。由于在无线输电系统中，接收侧的负载是会随时发生变化的，因此需要不时的检测接收谐振网络的等效负载电阻值，并进行后续相应判断和谐振电路的选择。其中，可以周期性的检测接收谐振网络的等效负载电阻值，检测的周期可以根据用户的需要及要求来设置，例如，每15分钟自动检测一次。当然，也可以设置定时的检测接收谐振网络的等效负载电阻值。以能够实时的保证无线输电系统的谐振网络接收侧采用合适的谐振电路，使得所述无线输电系统具有更高的工作效率。
基于上述实施例，所述电路控制模块603具体可以用于：通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开；
或，通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振电路断开。
其中所述的开关管包括mos管和三极管，当然，本实施例中，对所述开关管的类型并没有固定形式的限制，只要能够根据逻辑控制信号实现对电路接通或断开功能的部件都可以。
本发明实施例还公开了一种接收电路，图9为本发明实施例公开的接收电路的电路示意图，如图9所示，所述接收电路可以包括：第一开关单元SW1、第二开关单元SW2、第一电容C1和第二电容C2；所述第一开关单元SW1包括第一端11和第二端12，所述第二开关单元SW2包括第一端21、第二端22和第三端23；
其中，所述第一电容C1的第一端分别与绕组第一输出端a和所述第一开关单元SW1的第一端11连接，所述第一电容C1的第二端与所述第二开关单元SW2的第二端22连接，所述第一开关单元SW1的第二端12与所述第二开关单元SW2的第一端21连接；
所述第二电容C2的第一端与所述绕组第二输出端b连接，所述第二电容的第二端与所述第二开关单元SW2的第三端23连接；
在所述第一开关单元SW1导通时，所述第二开关单元SW2的第一端21和第三端23导通，且第一端21和第二端22断开；在所述第一开关单元SW1断开时，所述第二单元开关SW2的第一端21和第二端22导通，且第一端21和第三端23断开。
其中，所述第二开关单元SW2可以为单刀双掷开关或开关管单元。由于所述第二开关SW2包括三端，因此，在所述第二开关为开关管单元时，所述开关管单元包括至少两个开关管。所述开关管可以为mos管或三极管。所述第一开关单元SW1也可以为继电器或开关管。
本实施例中，所述接收电路可以通过两个开关单元来控制串联谐振电路和并联谐振电路的接通和断开，从而在谐振网络接收侧的等效负载电阻值满足一定条件的情况下，系统可以根据预设的条件与控制动作的对应关系输出控制信号，以控制切换至目标谐振电路，并将另一组谐振电路断开。通过该接收电路，可以实现串联谐振电路和并联谐振电路的方便切换。
进一步的，本发明实施例还公开了一种无线输电系统，所述无线输电系统包括上述实施例公开的接收电路，所述无线输电系统可以通过两个开关单元来控制串联谐振电路和并联谐振电路的接通和断开，从而在谐振网络接收侧的等效负载电阻值满足一定条件的情况下，系统可以根据预设的条件与控制动作的对应关系输出控制信号，以控制切换至目标谐振电路，并将另一组谐振电路断开。通过该接收电路，可以实现串联谐振电路和并联谐振电路的方便切换。
图10为本发明实施例公开的无线输电系统的示意图，所述无线输电系统包括上述实施例公开的接收电路。为了能够实现接收电路上的串联谐振电路和并联谐振电路的切换，在图10中，还示出了能够检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值的检测模块和能够控制第一开关单元SW1和第二开关单元SW2的电路控制模块。当然，图10所示系统中还应该包括一个判断模块，用于判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值，以便于所述电路控制模块根据判断结果确定怎样控制开关单元的通断。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种电路控制方法，应用于无线输电系统中，其特征在于，包括：
检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值；所述预设电阻值为所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路和采用并联谐振电路接收电磁场能量的系统效率相等时对应的谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
若是，则控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，以使所述谐振网络接收侧采用并联谐振电路接收电磁场能量；
若否，则控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，以使所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路接收电磁场能量。
2.根据权利要求1所述的电路控制方法，其特征在于，在所述判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值前，还包括：
确定预设电阻值。
3.根据权利要求2所述的电路控制方法，其特征在于，所述确定预设电阻值，包括：
根据公式Rc＝w0Ls计算得到预设电阻值；其中，Rc为预设电阻值，ω0为系统谐振频率，Ls为谐振网络接收侧的电感。
4.根据权利要求2所述的电路控制方法，其特征在于，所述确定预设电阻值，包括：
确定所述无线输电系统在谐振网络接收侧为串联谐振电路时的串联等效电路和所述谐振网络接收侧为并联谐振电路时的并联等效电路；
根据所述串联等效电路确定谐振网络发射侧的串联等效阻抗，并根据所述并联等效电路确定谐振网络发射侧的并联等效阻抗；
确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，谐振网络发射侧的串联等效阻抗和并联等效阻抗；
确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，与所述串联等效阻抗对应的串联系统效率，以及与所述串联等效阻抗对应的并联系统效率；
根据所述串联系统效率和所述并联系统效率确定预设电阻值。
5.根据权利要求1所述的电路控制方法，其特征在于，所述检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值，包括：
周期性的检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值。
6.根据权利要求1所述的电路控制方法，其特征在于，所述控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，包括：
通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开；
则所述控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，包括：
通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开。
7.一种电路控制装置，应用于无线输电系统中，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
判断模块，用于判断所述等效负载电阻值是否大于预设电阻值；所述预设电阻值为所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路和采用并联谐振电路接收电磁场能量的系统效率相等时对应的谐振网络接收侧的等效负载电阻值；
电路控制模块，用于在所述判断模块的判断结果为是的情况下，控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开，以使所述谐振网络接收侧采用并联谐振电路接收电磁场能量；并在所述判断模块的判断结果为否的情况下，控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振网络断开，以使所述谐振网络接收侧采用串联谐振电路接收电磁场能量。
8.根据权利要求7所述的电路控制装置，其特征在于，还包括：
电阻值确定模块，用于确定预设电阻值。
9.根据权利要求8所述的电路控制装置，其特征在于，所述电阻值确定模块具体用于：
根据公式Rc＝w0Ls计算得到预设电阻值；其中，Rc为预设电阻值，ω0为系统谐振频率，Ls为谐振网络接收侧的电感。
10.根据权利要求8所述的电路控制装置，其特征在于，所述电阻值确定模块包括：
等效电路确定模块，用于确定所述无线输电系统在谐振网络接收侧为串联谐振电路时的串联等效电路和所述谐振网络接收侧为并联谐振电路时的并联等效电路；
等效阻抗确定模块，用于根据所述串联等效电路确定谐振网络发射侧的串联等效阻抗，并根据所述并联等效电路确定谐振网络发射侧的并联等效阻抗；
谐振阻抗确定模块，用于确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，谐振网络发射侧的串联等效阻抗和并联等效阻抗；
系统效率确定模块，用于确定所述无线输电系统工作在谐振频率时，与所述串联等效阻抗对应的串联系统效率，以及与所述串联等效阻抗对应的并联系统效率；
电阻值确定子模块，用于根据所述串联系统效率和所述并联系统效率确定预设电阻值。
11.根据权利要求7所述的电路控制装置，其特征在于，所述检测模块具体用于：
周期性的检测接收谐振网络的等效负载电阻值。
12.根据权利要求7所述的电路控制装置，其特征在于，所述电路控制模块具体用于：
通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的并联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的串联谐振电路断开；
或，通过继电器和/或开关管来控制所述谐振网络接收侧的串联谐振电路接通、所述谐振网络接收侧的并联谐振电路断开。
13.一种接收电路，其特征在于，包括：
第一开关单元、第二开关单元、第一电容和第二电容；所述第一开关单元包括第一端和第二端，所述第二开关包括第一端、第二端和第三端；
其中，所述第一电容的第一端分别与绕组第一输出端和所述第一开关单元的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第二开关单元的第二端连接，所述第一开关单元的第二端与所述第二开关单元的第一端连接；
所述第二电容的第一端与所述绕组第二输出端连接，所述第二电容的第二端与所述第二开关单元的第三端连接；
在所述第一开关单元导通时，第二单元开关的第一端和第三端导通，且第一端和第二端断开；在所述第一开关单元断开时，所述第二开关单元的第一端和第二端导通，且第一端和第三端断开。
14.根据权利要求13所述的接收电路，其特征在于，所述第二开关单元为单刀双掷开关或开关管单元；所述开关管单元包括至少两个开关管。
15.根据权利要求14所述的接收电路，其特征在于，所述开关管为mos管或三极管。
16.根据权利要求13所述的接收电路，其特征在于，所述第一开关单元为继电器或开关管。
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