CN109412276B - 适用于无线电能传输装置的控制电路及控制方法 - Google Patents

适用于无线电能传输装置的控制电路及控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种控制电路,适用于无线电能传输装置,无线电能传输装置包含发射单元及接收单元,控制电路包含:发射端检测单元,用以获取发射单元的输入功率,并产生输入功率信号;第一控制单元,用以接收并比较输入功率信号及参考输入功率信号,并依比较结果输出控制信号;以及驱动器,用以依据控制信号对应驱动发射单元中的开关管的开通和关断,以便于调整发射单元的输入功率,通过调整发射单元的输入功率,调整接收单元的输出纹波或输出大小。本发明无需于无线电能传输装置中额外设置电容、电感及/或调节电路,能够快速有效地调整接收单元的输出纹波或输出大小。

Description

适用于无线电能传输装置的控制电路及控制方法
技术领域
本公开涉及一种控制电路及控制方法,特别涉及一种适用于无线电能传输装置的控制电路及控制方法。
背景技术
随着科技的不断发展与进步,无线电能传输技术得到了越来越多的关注和应用,尤其在某些特定应用环境下,无线电能传输技术与传统电缆供电方式相比,可提高供电的可靠性、便捷性、安全性以及自动化程度,而针对无线电能传输装置,能否对输出电能的特性进行有效控制,自然成为一门重要的课题。
现有技术对无线电能传输装置的输出纹波消除方式一般可分为三种,第一种为在无线电能传输装置的发射侧增设由电容及/或电感等构成的滤波电路,以减小输入功率的纹波,藉此减小输出纹波。第二种为在无线电能传输装置的接收侧增设由电感及/或电容构成的滤波电路,以减小输出纹波。第三种为在无线电能传输装置的输出端,增设一级调节电路,对输出进行控制,藉此减小输出纹波。
然而,上述的三种现有技术,皆须在无线电能传输装置中额外设置电子元件,导致无线电能传输装置的体积与功率损耗增加及效率降低等问题。
因此,如何发展一种可改善上述现有技术的缺陷且适用于无线电能传输装置的控制电路及控制方法,实为目前迫切的需求。
发明内容
本公开的目的在于提供一种适用于无线电能传输装置的控制电路及控制方法,从而解决现有技术为了减小输出纹波或改变输出大小而在无线电能传输装置中额外设置电子元件,使得无线电能传输装置的体积与功率损耗增加及效率降低等缺陷。
为达上述目的,本公开提供一种控制电路,适用于无线电能传输装置,无线电能传输装置包含发射单元及接收单元,控制电路包含:发射端检测单元,用以获取发射单元的输入功率,并产生输入功率信号;第一控制单元,用以接收并比较输入功率信号及参考输入功率信号,并依据比较结果输出控制信号;以及驱动器,用以依据控制信号而对应驱动发射单元中开关管的开通和关断,以便于调整发射单元的输入功率;其中,通过调整发射单元的输入功率,调整接收单元的输出纹波或输出大小。
在本公开的一种示例性实施例中,该控制电路还包含:
一接收端检测单元,用以检测该接收单元的输出,并输出一检测信号;
一第一无线通信传输单元,用以依据该检测信号而产生一无线信号;
一第二无线通信传输单元,经由与该第一无线通信传输单元进行无线通信而接收该无线信号,并将该无线信号还原为该检测信号;以及
一第二控制单元,用以比较该检测信号与一参考信号,以依据比较结果输出该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该控制电路还包含:
一接收端检测单元,用以检测该接收单元的输出,并输出一检测信号;
一第二控制单元,用以比较该检测信号与一参考信号,以依据比较结果输出该参考输入功率信号;
一第一无线通信传输单元,用以依据该参考输入功率信号而产生一无线信号;以及
一第二无线通信传输单元,经由与该第一无线通信传输单元进行无线通信而接收该无线信号,并将该无线信号还原为该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该第一无线通信传输单元与该第二无线通信传输单元是利用蓝牙、Wi-Fi或射频进行无线通信。
在本公开的一种示例性实施例中,该发射单元包含一逆变电路及一发射线圈,该逆变电路的输出端耦接于该发射线圈,且该逆变电路将接收的一输入直流电转换为一交流电,该交流电由该发射线圈发出。
在本公开的一种示例性实施例中,该接收单元包含一接收线圈及一整流电路,该整流电路的输入端耦接于该接收线圈,其中,该接收线圈接收由该发射线圈发出的该交流电,并将该交流电传输给该整流电路,由该整流电路将该交流电转换为一输出直流电。
在本公开的一种示例性实施例中,该无线电能传输装置还包含一输入电容,该输入电容并联连接于该逆变电路的输入端。
在本公开的一种示例性实施例中,该发射端检测单元包含电连接于该输入电容的输入端的一发射端电压检测电路及一发射端电流检测电路,该发射端电压检测电路是用以检测该输入电容的输入端的电压,该发射端电流检测电路是用以检测该输入电容的输入端的电流,且该发射端检测单元还包含一乘法器,是与该发射端电压检测电路及该发射端电流检测电路电连接,用以依据该电压及该电流而获取该发射单元的该输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该发射端检测单元包含一发射端电压检测电路及一发射端电流检测电路,该发射端电压检测电路电连接于该输入电容的输入端,以检测该输入电容的输入端的电压,该发射端电流检测电路电连接于该逆变电路的输入端,以检测该逆变电路的输入端的电流,且该发射端检测单元还包含一低通滤波器及一乘法器,该低通滤波器是与该发射端电流检测电路电连接,以对该逆变电路的输入端的电流进行滤波,该乘法器是与该低通滤波器及该发射端电压检测电路电连接,以根据该电压和经该低通滤波器滤波后的该电流而获取该发射单元的该输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该发射端检测单元包含一发射端电压检测电路及一发射端电流检测电路,分别电连接于该逆变电路的输出端,是检测该交流电的电压及该交流电的电流,且该发射端检测单元还包含一检测器及一运算器,该检测器电连接于该发射端电压检测电路及该发射端电流检测电路,以依据该电压及该电流计算输出该电压与该电流之间的一相位差,该运算器电连接于该发射端电压检测电路、该发射端电流检测电路及该检测器,以依据该电流、该电压及该相位差而获取该发射单元的该输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,该驱动器依据该控制信号而对应驱动该开关管的开通和关断,使得该输入功率减小,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,该驱动器依据该控制信号而对应驱动该开关管的开通和关断,使得该输入功率增加。
在本公开的一种示例性实施例中,当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率增加,或者该控制信号的占空比减小,或者该控制信号的移相角增加,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率减小,或者该控制信号的占空比增加,或者该控制信号的移相角减小。
在本公开的一种示例性实施例中,所检测的该接收单元的输出为一输出电流、一输出电压或/及一输出功率,该检测信号对应为一输出电流信号、一输出电压信号或/及一输出功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该接收端检测单元包含一接收端电压检测电路及/或一接收端电流检测电路,其中该接收端电压检测电路是用以检测该输出电压,该接收端电流检测电路是用以检测该输出电流。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出电压信号,该第二控制单元将该输出电压信号及该参考输出电压信号进行比较,以依据比较结果输出该参考输入功率信号,且该第二控制单元于该输出电压信号大于该参考输出电压信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电压信号小于该参考输出电压信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出电流信号,该第二控制单元将该输出电流信号及该参考输出电流信号进行比较,以依据比较结果输出该参考输入功率信号,且该第二控制单元于该输出电流信号大于该参考输出电流信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电流信号小于该参考输出电流信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出功率信号,该第二控制单元将该输出功率信号及该参考输出功率信号进行比较,以依据比较结果输出该参考输入功率信号,且该第二控制单元于该输出功率信号大于该参考输出功率信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出功率信号小于该参考输出功率信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该输出纹波包括输出电压纹波、输出电流纹波或输出功率纹波。
为达上述目的,本公开还提供一种控制方法,适用于无线电能传输装置的控制电路,无线电能传输装置包含发射单元及接收单元,控制方法包含步骤:(a)获取该发射单元的输入功率,并产生输入功率信号;(b)通过第控制单元接收并比较输入功率信号及参考输入功率信号,并依据比较结果产生控制信号;以及(c)通过驱动器依据控制信号而对应驱动发射单元中开关管的开通和关断,以便于调整发射单元的输入功率;其中,通过调整发射单元的输入功率,,调整接收单元的输出纹波或输出大小。
在本公开的一种示例性实施例中,于该步骤(a)前还包含步骤:
步骤(a1):通过一接收端检测单元检测该接收单元的输出,并输出一检测信号;
步骤(a2):通过一第一无线通信传输单元依据该检测信号产生一无线信号;
步骤(a3):通过一第二无线通信传输单元接收该无线信号,并将该无线信号还原为该检测信号;以及
步骤(a4):通过一第二控制单元接收该检测信号,且将该检测信号与一参考信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,于该步骤(a)前还包含步骤:
步骤(a1):通过一接收端检测单元检测该接收单元的输出,并输出检测信号;
步骤(a2):通过一第二控制单元比较该检测信号与一参考信号,以依据比较结果产生该参考输入功率信号;
步骤(a3):通过一第一无线通信传输单元依据该参考输入功率信号产生一无线信号;以及
步骤(a4):通过一第二无线通信传输单元接收该无线信号,且将该无线信号还原为该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,于该步骤(a)中,是检测该发射单元接收的电压及该发射单元接收的电流,并通过一乘法器依据该电压及该电流而获取该发射单元的该输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该发射单元包含一逆变电路,该无线电能传输装置还包括耦接于该逆变电路的输入端的一输入电容,且于该步骤(a)中,是检测该输入电容的输入端的电压及该逆变电路的输入端的电流,并通过一低通滤波器对该逆变电路的输入端的电流进行滤波,并通过一乘法器依据经该低通滤波器滤波后的该电流与该电压获取该发射单元的输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该发射单元包含一逆变电路,该逆变电路将一输入直流电转换为一交流电,且于该步骤(a)中,是检测该交流电的电压及该交流电的电流,并通过一检测器依据该电压及该电流而计算输出该电压与该电流之间的一相位差,且通过一运算器依据该电流、该电压及该相位差而获取该发射单元的输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,于该步骤(b)及该步骤(c)中,当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,依据该控制信号而对应驱动该发射单元中的该开关管的开通和关断,使该输入功率降低,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,依据该控制信号而对应驱动该发射单元,使该输入功率增加。
在本公开的一种示例性实施例中,于该步骤(b)中,当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率增加,或者该控制信号的占空比减小,或者该控制信号的移相角增加,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率减小,或者该控制信号的占空比增加,或者该控制信号的移相角减小。
在本公开的一种示例性实施例中,所检测的该接收单元的输出为一输出电压信号、一输出电流信号或/及一输出功率信号,该检测信号对应为一输出电流信号、一输出电压信号或/及一输出功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出电压信号,而于该步骤(a4)中,是将该输出电压信号及该参考输出电压信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电压信号大于该参考输出电压信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电压信号小于该参考输出电压信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出电流信号,而于该步骤(a4)中,是将该输出电流信号及该参考输出电流信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电流信号大于该参考输出电流信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电流信号小于该参考输出电流信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出功率信号,而于该步骤(a4)中,是将该输出功率信号及该参考输出功率信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出功率信号大于该参考输出功率信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出功率信号小于该参考输出功率信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,所检测的该接收单元的输出为一输出电压、一输出电流或/及一输出功率,该检测信号对应为一输出电流信号、一输出电压信号或/及一输出功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出电压信号,而于该步骤(a2)中,是将该输出电压信号及该参考输出电压信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电压信号大于该参考输出电压信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电压信号小于该参考输出电压信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出电流信号,而于该步骤(a2)中,是将该输出电流信号及该参考输出电流信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电流信号大于该参考输出电流信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电流信号小于该参考输出电流信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该参考信号为一参考输出功率信号,而于该步骤(a2)中,是将该输出功率信号及该参考输出功率信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出功率信号大于该参考输出功率信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出功率信号小于该参考输出功率信号时,增加该参考输入功率信号。
在本公开的一种示例性实施例中,该输出纹波包括输出电压纹波、输出电流纹波或输出功率纹波。
附图说明
图1为本公开第一实施例的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的电路结构示意图;
图2A为图1所示的发射单元的电路结构示意图;
图2B为图1所示的发射单元的另一优选实施例的电路结构示意图;
图2C为图1所示的发射单元的再一优选实施例的电路结构示意图;
图2D为图1所示的发射单元的又一优选实施例的电路结构示意图;
图3A为图1所示的接收单元的电路结构示意图;
图3B为图1所示的接收单元的另一优选实施例的电路结构示意图;
图3C为图1所示的接收单元的再一优选实施例的电路结构示意图;
图3D为图1所示的接收单元的又一优选实施例的电路结构示意图;
图4A为图1所示的发射端检测单元及部分无线电能传输装置的电路结构示意图;
图4B为图1所示的发射端检测单元的另一变化例及部分无线电能传输装置的电路结构示意图;
图4C为图1所示的发射端检测单元的又一变化例及部分无线电能传输装置的电路结构示意图;
图5为图1所示的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的细节电路示意图;
图6为本公开第二实施例的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的电路结构示意图;
图7为本公开第三实施例的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的电路结构示意图;
图8为本公开第一实施例的适用于图1所示的无线电能传输装置的控制方法的流程图;
图9为本公开第二实施例的适用于图6所示的无线电能传输装置的控制方法的流程图;
图10为本公开第三实施例的适用于图7所示的无线电能传输装置的控制方法的流程图。
附图标记说明:
10:无线电能传输装置
11:发射单元
110:逆变电路
111:发射线圈
112、122:补偿电路
113、123:变压器
12:接收单元
120:接收线圈
121:整流电路
13:负载
20、20a、20b:控制电路
21:接收端检测单元
211:接收端电压检测电路
212:接收端电流检测电路
22:第一无线通信传输单元
23:第二无线通信传输单元
24:第二控制单元
25:发射端检测单元
251a、251b、251c:发射端电压检测电路
252a、252b、252c:发射端电流检测电路
253a、253b:乘法器
254:低通滤波器
255:检测器
256:运算器
26:第一控制单元
27:驱动器
Cin:输入电容
Sref:参考信号
C1、C2:电容
S801~S803、S901~S907、S1001~S1007:控制方法的步骤
具体实施方式
体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化,其皆不脱离本公开的范围,且其中的说明及附图在本质上当作说明之用,而非架构于限制本公开。
请参阅图1,为本公开第一实施例的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的电路结构示意图。如图1所示,控制电路20适用于一无线电能传输装置10,无线电能传输装置10包含一发射单元11及一接收单元12,发射单元11接收输入直流电,并将输入直流电转换为交流电发送出,接收单元12接收该交流电,并将该交流电转换为直流电为一负载13供电,其中发送单元11和接收单元12之间电能的传输可以通过电磁耦合方式实现。控制电路20包含一发射端检测单元25、一第一控制单元26及一驱动器27。
发射端检测单元25与发射单元11的输入端电连接,用以获取发射单元11的输入功率,并产生输入功率信号,亦即,发射端检测单元25用以检测发射单元11所接收的电压和电流或者发射单元11内部的电压和电流,并根据电压和电流获取输入功率,并产生输入功率信号。
第一控制单元26电连接于发射端检测单元25,以接收发射端检测单元25产生的输入功率信号,且接收一参考输入功率信号,并将参考输入功率信号与输入功率信号进行比较,进而依据比较结果输出一控制信号。在本实施例中,参考输入功率信号可以从发射单元11中的存储器(未图示)中读取,也可以从上位机(未图示)获取,还可以通过检测接收单元12的输出来获取,但并不仅限于此。
驱动器27电连接于第一控制单元26及发射单元11,其接收第一控制单元26所输出的控制信号,并依据控制信号产生驱动信号对应驱动发射单元11中开关管的开通和关断,以调整发射单元11的工作状态,进而调整发射单元11的输入功率,通过调整发射单元11的输入功率,调整该接收单元12的输出纹波或输出大小。需要说明的是,发射单元11中的开关管的数量视具体电路拓扑而定,驱动器27根据控制信号输出的驱动信号的数量与开关管的数量相对应,每个驱动信号驱动相应的开关管。其中,输出可以为输出电流,或者为输出电压,或者为输出功率,其中,输出功率可以是根据输出电压和输出电流计算得到,但不限于此。其中,输出纹波包括输出电压纹波、输出电流纹波或输出功率纹波。
其中,于第一控制单元26接收并比较得出输入功率信号大于参考输入功率信号时,第一控制单元26对应调整所输出的控制信号,使控制信号的开关频率增加、控制信号的占空比减小或控制信号的移相角增加,相反的,于第一控制单元26接收并比较得出输入功率信号小于参考输入功率信号时,第一控制单元26对应调整所输出的控制信号的开关频率减小、控制信号的占空比增加或控制信号的移相角减小,但不仅限于对控制信号的开关频率、占空比或移相角等参数的调整,还可以是对控制信号中的其他参数进行调整,另外,对控制信号的调整方式也不仅限于此,这需要视具体的应用环境以及工作状态等因素来决定。因此,驱动器27依据控制信号产生驱动信号对应驱动发射单元11中的开关管的开通和关断,以调整发射单元11的输入功率,通过调整发射单元11的输入功率,调整接收单元12的输出纹波或输出大小。由上述可知,本公开可通过调整无线电能传输装置10的发射单元11的输入功率的动态特性和稳态特性,进而调整接收单元12输出的动态特性和稳态特性。
请参阅图2A,图2A是图1所示的发射单元的电路结构示意图。如图2A所示,发射单元11包含一逆变电路110及一发射线圈111,逆变电路110的输出端耦接于发射线圈111,其中,逆变电路110接收输入直流电,且包含开关管(未图示),开关管的开通和关断由第一控制单元26所输出的控制信号来控制,并由驱动器27产生驱动信号来驱动,通过驱动逆变电路110中的开关管的开通和关断,将输入直流电转换为交流电,再由发射线圈111将交流电发出。当然,发射单元11的结构并不限于此,于另一优选实施例中,如图2B所示,发射单元11改为包含逆变电路110、一补偿电路112及发射线圈111,逆变电路110的输出端耦接于补偿电路112的输入端,补偿电路112的输出端耦接于发射线圈111,其中补偿电路112用于补偿发射线圈111的无功量,以减小交流电的容量,藉此提升电能传输的效率。此外,于再一优选实施例中,如图2C所示,发射单元11改为包含逆变电路110、一变压器113及一发射线圈111,逆变电路110的输出端耦接于变压器113的原边绕组,变压器113的副边绕组耦接于发射线圈111,其中变压器113是用以调整交流电的电压大小。更甚者,于又一优选实施例中,如图2D所示,发射单元110改为包含逆变电路110、补偿电路112、变压器113及发射线圈111,逆变电路110的输出端耦接于变压器113的原边绕组,变压器113的副边绕组耦接于补偿电路112的输入端,补偿电路112的输出端耦接于发射线圈111。于上述说明中,具有相同标示符号的元件是相似,故不再赘述。
请再参阅图1并配合图2A-2D,驱动器27是依据控制信号产生驱动信号对应驱动逆变电路110的开关管的开通和关断,其中于输入功率信号大于参考输入功率信号时,驱动器27依据控制信号产生驱动信号对应驱动该开关管的开通和关断,使得发射单元11的输入功率减小,而于输入功率信号小于参考输入功率信号时,驱动器27依据控制信号产生驱动信号对应驱动该开关管的开通和关断,使得发射单元11的输入功率增加。
请参阅图3A,图3A是图1所示的接收单元的电路结构示意图。如图3A所示,本公开一优选实施例的接收单元12包含一接收线圈120及一整流电路121。接收线圈120耦接于整流电路121的输入端,其中,接收线圈120是接收图2A-2D中所示的发射线圈111所发出的交流电。在本实施例中,接收线圈120与发射线圈110之间可以通过电磁耦合方式传输交流电。在其他实施例中,接收线圈120与发射线圈110之间也可以通过谐振方式传输交流电。整流电路121接收交流电并转换成为输出直流电。当然,接收单元12的结构并不限于此,于另一优选实施例中,如图3B所示,接收单元12改为包含接收线圈120、一补偿电路122及整流电路121,接收线圈120耦接于补偿电路122的输入端,补偿电路122的输出端耦接于整流电路121的输入端,其中补偿电路122是用以补偿接收线圈120的无功量,以减小交流电的容量,藉此提升电能传输的效率。此外,于再一优选实施例中,如图3C所示,接收单元12改为包含接收线圈120、一变压器123及整流电路121,接收线圈120耦接于变压器123的原边绕组,变压器123的副边绕组耦接于整流电路121的输入端,其中变压器123是用以调整交流电的电压大小。更甚者,于又一优选实施例中,如图3D所示,接收单元12改为包含接收线圈120、补偿电路122、变压器123及整流电路121,接收线圈120耦接于补偿电路122的输入端,补偿电路122的输出端耦接于变压器123的原边绕组,变压器123的副边绕组耦接于整流电路121的输入端。于上述说明中,具有相同标示符号的元件是相似,故不再赘述。
请参阅图4A并配合图1,其中图4是图1所示的发射端检测单元及部分无线电能传输装置的电路结构示意图。如图4A所示,于一些实施例中,无线电能传输装置10除了包含如图2A所示的逆变电路110及发射线圈111外,还可包含一输入电容Cin,其并联连接于逆变电路110的输入端,用以对发射单元11所接收的输入直流电的电流进行滤波。另外,发射端检测单元25包含一发射端电压检测电路251a、一发射端电流检测电路252a及一乘法器253a。发射端电压检测电路251a及发射端电流检测电路252a分别电连接于输入电容Cin的输入端,其中发射端电压检测电路251a用以检测输入电容Cin的输入端的电压,亦即,发射端电压检测电路251a用以检测发射单元11接收的输入直流电的电压,发射端电流检测电路252a用以检测输入电容Cin的输入端的电流,亦即,发射端电流检测电路252a用以检测发射单元11接收的输入直流电的电流。乘法器253a是与发射端电压检测电路251a、发射端电流检测电路252a电连接,用以依据发射端电压检测电路251a的检测结果及发射端电流检测电路252a的检测结果而得知输入电容Cin的输入端的电压及输入电容Cin的输入端的电流,进而利用输入电容Cin的输入端的电压及输入电容Cin的输入端的电流获取发射单元11的输入功率,并依据输入功率产生输入功率信号。
当然,发射端检测单元25的结构并不限于此,以下将以图4B、4C来分别说明其它变化例,其中由于图4B及图4C所分别例示的发射端检测单元25的部分架构相似于图4A所示的发射端检测单元25,故于图4B、4C中仅以与图4A中相同的符号来进行标示,以代表元件的动作原理相似而不再赘述。请参阅图4B,其是图1所示的发射端检测单元的另一变化例及部分无线电能传输装置的电路结构示意图。如图4B所示,发射端检测单元25包含一发射端电压检测电路251b、一发射端电流检测电路252b、一乘法器253b及一低通滤波器254。发射端电压检测电路251b电连接于输入电容Cin的输入端,以检测输入电容Cin的输入端的电压。发射端电流检测电路252b电连接于逆变电路110的输入端,亦即,发射端电流检测电路252b电连接于输入电容Cin的输出端,以检测逆变电路110的输入端的电流。低通滤波器254电连接于发射端电流检测电路252b,用以对逆变电路110所接收的电流进行滤波,以滤除逆变电路110的输入端的电流中的开关次纹波。乘法器253b电连接于发射端电压检测电路251b及低通滤波器254,是依据经低通滤波器254滤波后的逆变电路110的输入端的电流及发射端电压检测电路251b所检测的输入电容Cin的输入端的电压而获取发射单元11的输入功率,并依据输入功率产生输入功率信号。
再者,请参阅图4C,其是图1所示的发射端检测单元的又一变化例及部分无线电能传输装置的电路结构示意图。如图4C所示,发射端检测单元25包含发射端电压检测电路251c及发射端电流检测电路252c,分别电连接于逆变电路110的输出端,是检测该交流电的电压及该交流电的电流。发射端检测单元25还包含一检测器255及一运算器256。检测器255电连接于发射端电压检测电路251c及发射端电流检测电路252c,是依据发射端电压检测电路251c所检测的交流电的电压及发射端电流检测电路252c所检测的交流电的电流而计算输出交流电的电压与交流电的电流之间的一相位差。运算器256电连接于发射端电压检测电路251c、发射端电流检测电路252c及检测器255,是依据发射端电压检测电路251c所检测的交流电的电压及发射端电流检测电路252c所检测的交流电的电流,以及接收检测器255所输出的相位差,获取发射单元11的输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
请参阅图5,其为图1所示的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的细节电路示意图。如图5所示,发射端检测单元25的电路结构实与图4A所示的发射端检测单元25的电路结构相同,但并不限于此。发射单元11的电路结构则与图2B中所示的电路结构相同,即包含逆变电路110、补偿电路112及发射线圈111,其中,逆变电路110包括四个开关管,该四个开关管构成一全桥电路结构,驱动器27根据控制信号产生驱动信号分别驱动四个开关管的开通和关断,补偿电路112包含电容C1,电容C1串联连接于逆变电路110与发射线圈111之间,故补偿电路112是采用串联电容补偿结构进行对无功量的补偿。至于接收单元12的电路结构则与图3B中所示的电路结构相同,包含接收线圈120、补偿电路122及整流电路121,其中,补偿电路122包含电容C2,电容C2串联连接于接收线圈120与整流电路121之间,故补偿电路122采用串联电容补偿结构进行对于无功量的补偿,整流电路121包括四个开关管,该四个开关管构成全桥电路结构。需要说明的是,逆变电路110包括开关管,开关管的数量视具体电路拓扑而定,开关管由对应的驱动电路所输出的驱动信号来驱动。
请参阅图6,为本公开第二实施例的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的电路结构示意图。于此第二实施例中,控制电路20a及无线电能传输装置10与图1所示的本公开第一实施例的控制电路20及无线电能传输装置10的部分电路结构相似,故仅以相同符号标示来代表电路的结构相似而不再赘述。而与图1所示的本公开第一实施例的控制电路20相比,本实施例的控制电路20a还包含一接收端检测单元21、一第一无线通信传输单元22、一第二无线通信传输单元23及一第二控制单元24。
接收端检测单元21电连接于接收单元12的输出端,用以检测接收单元12的输出,并输出检测信号。
第一无线通信传输单元22电连接于接收端检测单元21,用以依据检测信号产生一无线信号。第二无线通信传输单元23与第一无线通信传输单元22进行无线通信,以接收第一无线通信传输单元22传来的无线信号,并将无线信号还原为检测信号。其中,第一无线通信传输单元22与第二无线通信传输单元23之间通过蓝牙、Wi-Fi或射频等方式进行无线通信。
第二控制单元24接收一参考信号Sref,且电连接于第二无线通信传输单元23及第一控制单元26,第二控制单元24经由第二无线通信传输单元23接收检测信号,并将检测信号与参考信号Sref进行比较,依据比较结果输出参考输入功率信号至第一控制单元26。在本实施例中,第二控制单元24和第一控制单元26可以设置在一个控制芯片内;也可以是分别设置在两个不同的控制芯片内。
于某些实施例中,接收端检测单元21可包含一接收端电压检测电路211及一接收端电流检测电路212,接收端电压检测电路211用以检测输出电压,接收端电流检测电路212用以检测输出电流。于某些实施例中,通过检测输出电压和输出电流,进而获取输出功率。
于上述实施例中,所检测的接收单元的输出为输出电压、输出电流及/或输出功率,其中输出功率可以是依据输出电压与输出电流运算得到;检测信号则对应为输出电压信号、输出电流信号及/或输出功率信号。于某些实施例中,当检测信号为输出电压信号,第二控制单元24所接收的参考信号Sref则为一参考输出电压信号,第二控制单元24实际上是将输出电压信号与参考输出电压信号进行比较,并于输出电压信号大于参考输出电压信号时,减小参考输入功率信号,而于输出电压信号小于参考输出电压信号时,增加参考输入功率信号;再于某些实施例中,当检测信号为输出电流信号,第二控制单元24所接收的参考信号Sref为一参考输出电流信号,第二控制单元24实际上是将输出电流信号与参考输出电流信号进行比较,并于输出电流信号大于参考输出电流信号时,减小参考输入功率信号,而于输出电流信号小于参考输出电流信号时,增加参考输入功率信号;更于某些实施例中,当检测信号为输出功率信号,第二控制单元24所接收的参考信号Sref为一参考输出功率信号,第二控制单元24实际上是将输出功率信号与参考输出功率信号进行比较,并于输出功率信号大于参考输出功率信号时,减小参考输入功率信号,而于输出功率信号小于参考输出功率信号时,增加参考输入功率信号。其中,上述各实施例的差异仅在于所检测的接收单元的输出为输出电压、输出电流或输出功率,其电路结构无须对应调整。
请参阅图7,为本公开第三实施例的控制电路及其所适用的无线电能传输装置的电路结构示意图。于此第三实施例中,控制电路20b及无线电能传输装置10与图6所示的本公开第二实施例的控制电路20a及无线电能传输装置10的部分电路结构相似,故仅以相同符号标示来代表电路的结构相似而不再赘述。而与图6所示的本公开第一实施例的控制电路20a相比,于本实施例的控制电路20b中,第二控制单元24改为电连接于接收端检测单元21与第一无线通信传输单元22之间,第二无线通信传输单元23改为电连接于第一控制单元26。
第二控制单元24接收一参考信号Sref及接收端检测单元21所输出的检测信号,并将检测信号与参考信号Sref进行比较,依据比较结果输出参考输入功率信号至第一无线通信传输单元22。
第一无线通信传输单元22电连接于第二控制单元24,用以依据参考输入功率信号产生一无线信号。第二无线通信传输单元23与第一无线通信传输单元22进行无线通信,以接收第一无线通信传输单元22传来的无线信号,并将无线信号还原为参考输入功率信号而传输给第一控制单元26。
请参阅图8并配合图1,其中,图8为本公开第一实施例的适用于图1所示的无线电能传输装置的控制方法的流程图。本公开第一实施例的控制方法包含下列步骤:
首先,通过发射端检测单元25获取发射单元11的输入功率,并产生输入功率信号(如步骤S801所示)。
接着,通过第一控制单元26接收并比较输入功率信号及参考输入功率信号,并依据比较结果产生控制信号(如步骤S802所示)。
最后,通过驱动器27依据控制信号产生驱动信号对应驱动发射单元11中开关管的开通和关断,以便于调整发射单元11的输入功率,其中,通过调整发射单元11的输入功率,调整接收单元12的输出纹波或输出大小(如步骤S803所示)。
请参阅图9并配合图6,其中,图9为本公开第二实施例的适用于图6所示的无线电能传输装置的控制方法的流程图。本公开第二实施例的控制方法包含下列步骤:
首先,通过接收端检测单元21检测接收单元12的输出,并输出检测信号(如步骤S901所示)。
接着,通过第一无线通信传输单元22依据检测信号产生无线信号(如步骤S902所示)。
接着,通过第二无线通信传输单元23与第一无线通信传输单元22进行无线通信,以接收第一无线通信传输单元22传来的无线信号,并将无线信号还原为检测信号(如步骤S903所示)。
而后,通过第二控制单元24接收第二无线通信传输单元23所还原的检测信号,并将检测信号与参考信号Sref进行比较,以依据比较结果产生参考输入功率信号(如步骤S904所示)。
然后,获取发射单元11的输入功率,并产生输入功率信号(如步骤S905所示)。
然后,通过第一控制单元26接收并比较输入功率信号及参考输入功率信号,并依据比较结果产生控制信号(如步骤S906所示)。
最后,通过驱动器27依据控制信号产生驱动信号对应驱动发射单元11中的开关管的开通和关断,以便于调整发射单元11的输入功率,通过调整发射单元11的输入功率,调整接收单元11的输出纹波或输出大小(如步骤S907所示)。
请参阅图10并配合图7,其中,图10为本公开第三实施例的适用于图7所示的无线电能传输装置的控制方法的流程图。本公开第三实施例的控制方法包含下列步骤:
首先,通过接收端检测单元21检测接收单元12的输出,并输出检测信号(如步骤S1001所示)。
接着,通过第二控制单元24将检测信号与参考信号Sref进行比较,以依据比较结果产生参考输入功率信号(如步骤S1002所示)
接着,通过第一无线通信传输单元22依据参考输入功率信号产生无线信号(如步骤S1003所示)。
接着,通过第二无线通信传输单元23与第一无线通信传输单元22进行无线通信,以接收第一无线通信传输单元22传来的无线信号,且将无线信号还原为参考输入功率信号(如步骤S1004所示)。
然后,获取发射单元11的输入功率,并产生输入功率信号(如步骤S1005所示)。
然后,通过第一控制单元26接收并比较输入功率信号及参考输入功率信号,并依据比较结果产生控制信号(如步骤S1006所示)。
最后,通过驱动器27依据控制信号产生驱动信号对应驱动发射单元11中开关管的开通和关断,以便于调整发射单元11的输入功率,通过调整发射单元11的输入功率,调整接收单元12的输出纹波或输出大小(如步骤S1007所示)。
综上所述,本发明公开了一种适用于无线电能传输装置的控制电路及控制方法。通过发射端检测单元获取发射单元的输入功率,并产生输入功率信号,并通过第一控制单元比较参考输入功率信号及输入功率信号,以依据比较结果输出控制信号,使驱动器依据控制信号产生驱动信号对应驱动发射单元中的开关管的开通和关断,以便于调整发射单元的输入功率。由于发射单元的输入功率能够反映接收单元的输出纹波或输出大小,故本公开的控制电路及控制方法可通过调整发射单元的输入功率,对接收单元的输出纹波或输出大小进行控制,因此,本公开的控制电路及控制方法能够快速且有效地对接收单元的输出纹波或输出大小进行控制。此外,于输入功率中含有相对于采用无线信号进行闭环控制的频率更为高频的纹波时,本公开的控制电路及控制方法可直接调整输入功率,进而减小甚至消除输出纹波,因此,本公开的控制电路及控制方法无需于所适用的无线电能传输装置中额外设置电容、电感及/或调节电路等,可直接调整输入功率,进而减小或消除输出纹波,故不影响无线电能传输装置的体积、功率损耗及效率等。
须注意,上述仅是为说明本公开而提出的优选实施例,本公开不限于所述的实施例,本公开的范围由权利要求决定。且本公开得由本领域相关技术人员任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱权利要求所欲保护者。

Claims (27)

1.一种控制电路,适用于一无线电能传输装置,该无线电能传输装置包含一发射单元及一接收单元,该控制电路包含:
一发射端检测单元,用以获取该发射单元的一输入功率,并产生一输入功率信号;
一第一控制单元,用以接收并比较该输入功率信号及一参考输入功率信号,并依据比较结果输出一控制信号;以及
一驱动器,用以依据该控制信号而对应驱动该发射单元中一开关管的开通和关断,以便于调整该发射单元的该输入功率;
其中,仅通过调整该发射单元的该输入功率,调整该接收单元的一输出纹波,
其中该发射单元包含一逆变电路及一发射线圈,该逆变电路的输出端耦接于该发射线圈,且该逆变电路将接收的一输入直流电转换为一交流电,该交流电由该发射线圈发出,该无线电能传输装置还包含一输入电容,该输入电容并联连接于该逆变电路的输入端,该发射端检测单元包含电连接于该输入电容的输入端的一发射端电压检测电路及一发射端电流检测电路,该发射端电压检测电路是用以检测该输入电容的输入端的电压,该发射端电流检测电路是用以检测该输入电容的输入端的电流,且该发射端检测单元还包含一乘法器,是与该发射端电压检测电路及该发射端电流检测电路电连接,用以依据该电压及该电流而获取该发射单元的该输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号,
其中当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,该驱动器依据该控制信号而对应驱动该开关管的开通和关断,使得该输入功率减小,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,该驱动器依据该控制信号而对应驱动该开关管的开通和关断,使得该输入功率增加。
2.如权利要求1所述的控制电路,该控制电路还包含:
一接收端检测单元,用以检测该接收单元的输出,并输出一检测信号;
一第一无线通信传输单元,用以依据该检测信号而产生一无线信号;
一第二无线通信传输单元,经由与该第一无线通信传输单元进行无线通信而接收该无线信号,并将该无线信号还原为该检测信号;以及
一第二控制单元,用以比较该检测信号与一参考信号,以依据比较结果输出该参考输入功率信号。
3.如权利要求1所述的控制电路,该控制电路还包含:
一接收端检测单元,用以检测该接收单元的输出,并输出一检测信号;
一第二控制单元,用以比较该检测信号与一参考信号,以依据比较结果输出该参考输入功率信号;
一第一无线通信传输单元,用以依据该参考输入功率信号而产生一无线信号;以及
一第二无线通信传输单元,经由与该第一无线通信传输单元进行无线通信而接收该无线信号,并将该无线信号还原为该参考输入功率信号。
4.如权利要求2或3所述的控制电路,其中该第一无线通信传输单元与该第二无线通信传输单元是利用蓝牙、Wi-Fi或射频进行无线通信。
5.如权利要求1-3中任一项所述的控制电路,其中该接收单元包含一接收线圈及一整流电路,该整流电路的输入端耦接于该接收线圈,其中,该接收线圈接收由该发射线圈发出的该交流电,并将该交流电传输给该整流电路,由该整流电路将该交流电转换为一输出直流电。
6.如权利要求1-3中任一项所述的控制电路,其中该发射端电流检测电路电连接于该逆变电路的输入端,以检测该逆变电路的输入端的电流作为该发射单元接收的该电流,且该发射端检测单元还包含一低通滤波器,该低通滤波器电连接于该发射端电流检测电路与该乘法器之间,以对该逆变电路的输入端的电流进行滤波,该乘法器根据该电压和经该低通滤波器滤波后的该逆变电路的输入端的电流而获取该发射单元的该输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
7.如权利要求1-3中任一项所述的控制电路,其中当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率增加,或者该控制信号的占空比减小,或者该控制信号的移相角增加,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率减小,或者该控制信号的占空比增加,或者该控制信号的移相角减小。
8.如权利要求2或3所述的控制电路,其中所检测的该接收单元的输出为一输出电流、一输出电压或/及一输出功率,该检测信号对应为一输出电流信号、一输出电压信号或/及一输出功率信号。
9.如权利要求8所述的控制电路,其中该接收端检测单元包含一接收端电压检测电路及/或一接收端电流检测电路,其中该接收端电压检测电路是用以检测该输出电压,该接收端电流检测电路是用以检测该输出电流。
10.如权利要求8所述的控制电路,其中该参考信号为一参考输出电压信号,该第二控制单元将该输出电压信号及该参考输出电压信号进行比较,以依据比较结果输出该参考输入功率信号,且该第二控制单元于该输出电压信号大于该参考输出电压信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电压信号小于该参考输出电压信号时,增加该参考输入功率信号。
11.如权利要求8所述的控制电路,其中该参考信号为一参考输出电流信号,该第二控制单元将该输出电流信号及该参考输出电流信号进行比较,以依据比较结果输出该参考输入功率信号,且该第二控制单元于该输出电流信号大于该参考输出电流信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电流信号小于该参考输出电流信号时,增加该参考输入功率信号。
12.如权利要求8所述的控制电路,其中该参考信号为一参考输出功率信号,该第二控制单元将该输出功率信号及该参考输出功率信号进行比较,以依据比较结果输出该参考输入功率信号,且该第二控制单元于该输出功率信号大于该参考输出功率信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出功率信号小于该参考输出功率信号时,增加该参考输入功率信号。
13.如权利要求1所述的控制电路,其中该输出纹波包括输出电压纹波、输出电流纹波或输出功率纹波。
14.一种控制方法,适用于一无线电能传输装置的一控制电路,该无线电能传输装置包含一发射单元及一接收单元,该控制方法包含步骤:
步骤(a):获取该发射单元的一输入功率,并产生一输入功率信号;
步骤(b):通过一第一控制单元接收并比较该输入功率信号及一参考输入功率信号,并依据比较结果产生一控制信号;以及
步骤(c):通过一驱动器依据该控制信号而对应驱动该发射单元中一开关管的开通和关断,以便于调整该发射单元的输入功率,其中,仅通过调整该发射单元的该输入功率,调整该接收单元的一输出纹波,
其中于该步骤(a)中,是检测该发射单元接收的电压及该发射单元接收的电流,并通过一乘法器依据该电压及该电流而获取该发射单元的该输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号,
其中于该步骤(b)及该步骤(c)中,当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,依据该控制信号而对应驱动该发射单元中的该开关管的开通和关断,使该输入功率降低,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,依据该控制信号而对应驱动该发射单元,使该输入功率增加。
15.如权利要求14所述的控制方法,其中于该步骤(a)前还包含步骤:
步骤(a1):通过一接收端检测单元检测该接收单元的输出,并输出一检测信号;
步骤(a2):通过一第一无线通信传输单元依据该检测信号产生一无线信号;
步骤(a3):通过一第二无线通信传输单元接收该无线信号,并将该无线信号还原为该检测信号;以及
步骤(a4):通过一第二控制单元接收该检测信号,且将该检测信号与一参考信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号。
16.如权利要求14所述的控制方法,其中于该步骤(a)前还包含步骤:
步骤(a1):通过一接收端检测单元检测该接收单元的输出,并输出检测信号;
步骤(a2):通过一第二控制单元比较该检测信号与一参考信号,以依据比较结果产生该参考输入功率信号;
步骤(a3):通过一第一无线通信传输单元依据该参考输入功率信号产生一无线信号;以及
步骤(a4):通过一第二无线通信传输单元接收该无线信号,且将该无线信号还原为该参考输入功率信号。
17.如权利要求14-16中任一项所述的控制方法,其中该发射单元包含一逆变电路,该无线电能传输装置还包括耦接于该逆变电路的输入端的一输入电容,且于该步骤(a)中,是检测该输入电容的输入端的电压作为该发射单元接收的该电压,及检测该逆变电路的输入端的电流作为该发射单元接收的该电流,并通过一低通滤波器对该逆变电路的输入端的电流进行滤波,并通过该乘法器依据经该低通滤波器滤波后的该逆变电路的输入端的电流与该电压获取该发射单元的输入功率,并依据该输入功率产生该输入功率信号。
18.如权利要求14-16中任一项所述的控制方法,其中于该步骤(b)中,当该输入功率信号大于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率增加,或者该控制信号的占空比减小,或者该控制信号的移相角增加,而当该输入功率信号小于该参考输入功率信号时,该第一控制单元输出的该控制信号的开关频率减小,或者该控制信号的占空比增加,或者该控制信号的移相角减小。
19.如权利要求15所述的控制方法,其中所检测的该接收单元的输出为一输出电压信号、一输出电流信号或/及一输出功率信号,该检测信号对应为一输出电流信号、一输出电压信号或/及一输出功率信号。
20.如权利要求19所述的控制方法,其中该参考信号为一参考输出电压信号,而于该步骤(a4)中,是将该输出电压信号及该参考输出电压信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电压信号大于该参考输出电压信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电压信号小于该参考输出电压信号时,增加该参考输入功率信号。
21.如权利要求19所述的控制方法,其中该参考信号为一参考输出电流信号,而于该步骤(a4)中,是将该输出电流信号及该参考输出电流信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电流信号大于该参考输出电流信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电流信号小于该参考输出电流信号时,增加该参考输入功率信号。
22.如权利要求19所述的控制方法,其中该参考信号为一参考输出功率信号,而于该步骤(a4)中,是将该输出功率信号及该参考输出功率信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出功率信号大于该参考输出功率信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出功率信号小于该参考输出功率信号时,增加该参考输入功率信号。
23.如权利要求16所述的控制方法,其中所检测的该接收单元的输出为一输出电压、一输出电流或/及一输出功率,该检测信号对应为一输出电流信号、一输出电压信号或/及一输出功率信号。
24.如权利要求23所述的控制方法,其中该参考信号为一参考输出电压信号,而于该步骤(a2)中,是将该输出电压信号及该参考输出电压信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电压信号大于该参考输出电压信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电压信号小于该参考输出电压信号时,增加该参考输入功率信号。
25.如权利要求23所述的控制方法,其中该参考信号为一参考输出电流信号,而于该步骤(a2)中,是将该输出电流信号及该参考输出电流信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出电流信号大于该参考输出电流信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出电流信号小于该参考输出电流信号时,增加该参考输入功率信号。
26.如权利要求23所述的控制方法,其中该参考信号为一参考输出功率信号,而于该步骤(a2)中,是将该输出功率信号及该参考输出功率信号进行比较,以依据比较结果产生该参考输入功率信号,并于该输出功率信号大于该参考输出功率信号时,减小该参考输入功率信号,而于该输出功率信号小于该参考输出功率信号时,增加该参考输入功率信号。
27.如权利要求14所述的控制方法,其中该输出纹波包括输出电压纹波、输出电流纹波或输出功率纹波。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10873221B1 (en) * 2017-01-31 2020-12-22 Apple Inc. Wireless power control system
US10749382B2 (en) * 2017-06-16 2020-08-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmitter and method for operating the same based on external voltage and current
CN109672343B (zh) * 2018-12-17 2020-12-18 华为技术有限公司 一种接收端的相位校准电路、方法及接收端
KR20200113864A (ko) 2019-03-26 2020-10-07 삼성전자주식회사 무선 전력 수신 장치 및 그 제어 방법
WO2020211056A1 (zh) * 2019-04-18 2020-10-22 华为技术有限公司 一种无线充电发射装置、方法和系统
CN110768388A (zh) * 2019-11-25 2020-02-07 中国船舶工业系统工程研究院 非接触式能量传输系统输出功率的控制装置及控制方法
CN112701802A (zh) * 2020-11-19 2021-04-23 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 一种用于机器人的无线充电系统与方法
CN112994504A (zh) * 2021-05-13 2021-06-18 深圳赫兹创新技术有限公司 一种应用于无线充电系统的原边功率反馈电路以及方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2010129842A (ru) * 2007-12-21 2012-01-27 Эксесс Безнесс Груп Интернешнл, Ллс (Us) Индуктивная передача питания
US8410637B2 (en) 2009-11-30 2013-04-02 Broadcom Corporation Wireless power system with selectable control channel protocols
US9065302B2 (en) 2010-12-24 2015-06-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Wireless power feeding system
KR101813131B1 (ko) 2011-05-11 2017-12-28 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 시스템, 무선 전력 전송 시스템의 공진 임피던스 및 공진 주파수의 제어 방법
JP6148234B2 (ja) 2011-08-04 2017-06-14 ワイトリシティ コーポレーションWitricity Corporation 整調可能無線電力アーキテクチャ
KR101817194B1 (ko) 2011-08-31 2018-01-10 삼성전자주식회사 태양전지 모듈을 이용한 무선 전력 전송 시스템
JP5753906B2 (ja) 2011-09-29 2015-07-22 株式会社日立パワーソリューションズ 充電制御装置および充電制御方法
EP2595294A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-22 Lite-On It Corporation Wireless charging system and apparatus, and control method thereof
KR101962667B1 (ko) 2012-07-12 2019-03-27 삼성전자주식회사 무선 전력 송신기, 무선 전력 수신기 및 각각의 제어 방법
KR101947980B1 (ko) * 2012-09-12 2019-02-14 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 장치 및 방법, 무선 전력 수신 장치
TWI473382B (zh) 2012-09-28 2015-02-11 Au Optronics Corp 無線電力傳輸裝置
CN103713685B (zh) * 2012-10-09 2016-04-06 台达电子工业股份有限公司 功率控制电路及其所适用的电源供应系统
CN105308829B (zh) * 2013-06-19 2018-08-24 瑞萨电子株式会社 输电装置、非接触供电系统以及控制方法
WO2015040649A1 (ja) 2013-09-17 2015-03-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 非接触電力伝送装置
KR102095067B1 (ko) 2013-11-15 2020-03-31 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선 전력 전송 시스템에서 전력 제어 방법 및 장치
BR112016019697B1 (pt) 2014-02-25 2022-03-29 Nissan Motor Co. Ltd Sistema de alimentação de energia sem fio
CN104377839B (zh) 2014-11-06 2016-08-03 西安交通大学 磁共振耦合无线电力传输系统的多环控制方法
CN104682583B (zh) * 2015-03-27 2017-12-19 南京矽力杰半导体技术有限公司 谐振型非接触供电装置、电能发射端和控制方法
CN108141060B (zh) * 2015-09-17 2021-10-08 株式会社Ihi 送电装置以及非接触供电系统
CN105703643A (zh) 2016-04-07 2016-06-22 常熟英特电子科技有限公司 一种无线输电装置和方法

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