CN109962532A - 一种无线充电控制方法以及无线充电发射器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无线充电控制方法以及无线充电发射器，用于解决现有控制流程复杂的问题。该方法包括：获取无线充电接收器输出的实际功率参数和无线充电接收器的目标输出功率参数；根据实际功率参数和目标输出功率参数确定无线充电发射器中的网络单元的调整参数；根据调整参数调整网络单元的输出功率参数。
Description
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电控制方法以及无线充电发射器。
背景技术
无线电能传输(wireless power transfer，WPT)正在取代旧的有线电能传输，无线充电发射器不依赖于充电线就可以向无线充电接收器提供电能，例如给手机充电时不用连接充电线，直接无线充电。
现有技术中，通过采集无线充电接收器的输出电压与预设的目标输出电压进行比较，控制无线充电接收器的输出电压，并通过采集到的无线充电接收器的输出电压与预设的目标输出电压得到无线充电发射器中的线圈电流的目标值，再与采集到的线圈电流的实测值比较，控制线圈电流的大小。可见，现有技术采用双环控制，控制流程比较复杂。
发明内容
本申请提供了一种无线充电控制方法以及无线充电发射器，用于解决现有控制流程复杂的问题。
第一方面，本申请提供一种无线充电控制方法，该方法应用于无线充电发射器对无线充电接收器的电能传输，该无线充电接收器可以为一个或者多个，无线充电发射器可以同时对多个无线充电接收器进行供电。无线充电发射器获取无线充电接收器输出的实际功率参数和目标输出功率参数，其中，实际功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个，目标输出功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个。无线充电发射器根据该实际功率参数和目标输出功率参数确定用于调整无线充电发射器中的网络单元的调整参数并对网络单元的输出功率进行相应的调整，其中，网络单元包括第一网络单元和第二网络单元中的至少一个，第一网络单元用于直流电与直流电之间的转换或者将交流电转换成直流电，第二网络单元用于将直流电转换成交流电，输出功率参数包括电压、电流、移相角度和频率中的至少一个。可见，本申请中无线充电发射器只需要获取无线充电接收器的实际功率参数和目标输出功率参数就可以实现闭环调节，控制流程简单。
在一个可能的设计中，无线充电发射器确定目标输出功率参数和实际功率参数的比值；并根据该比值确定网络单元的调整参数。无线充电发射器通过通信信道获取无线充电接收器的实际功率参数，并将获取的实际功率参数与预设的目标输出功率参数进行比较，确定二者的比值，并根据该比值确定网络单元的调整参数。例如，目标输出功率参数为a，实际功率参数为b，比值为k，则k＝a/b。当然，在实际应用中，无线充电发射器也可以根据该目标输出功率参数和该实际功率参数的差值确定该网络单元的调整参数，并相应地调整该网络单元的输出功率参数。
在一个可能的设计中，无线充电发射器将网络单元的输出功率参数控制在调整参数的预设误差范围内，其中，该预设误差范围的最大值为5％，该预设误差范围的最小值为-5％。
无线充电发射器根据调整对象的不同，确定不同的调整参数，下面介绍可能实施的几种方式：
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的比值确定第一网络单元的目标输出电压，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第二网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的比值确定第二网络单元的目标移相角，并将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的比值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第二网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第二网络单元的目标移相角，并将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
第二方面，本申请提供一种无线充电发射器，该无线充电发射器被配置实现上述第一方面或者第一方面的任意一种实现方式提供的方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现，该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
本申请提供一种无线充电控制方法以及无线充电发射器，该控制方法用于无线充电发射器，该方法包括：获取无线充电接收器输出的实际功率参数和无线充电接收器的目标输出功率参数；根据实际功率参数和目标输出功率参数确定无线充电发射器中的网络单元的调整参数；根据调整参数调整网络单元的输出功率参数。可见，本申请中无线充电发射器只需要获取无线充电接收器的实际功率参数和目标输出功率参数就可以实现闭环调节，控制流程简单，效率高。
附图说明
图1为本申请中无线充电系统的一个框架图；
图2为本申请中无线充电控制方法的一个实施例示意图；
图3为本申请中无线充电发射器的一个结构示意图；
图4为本申请中无线充电控制方法的一个电路图；
图5为本申请中无线控制方法的一个流程框架图；
图6为本申请中无线充电发射器的另一个结构示意图。
具体实施方式
无线电能传输技术的主要工作原理是：通过发射端产生的高频交流电作用于发射线圈，然后经过电磁感应或磁谐振耦合等方式将能量无线传输给接收端，接收端的接收线圈接收到能量后通过转换电路，将交流电转换为直流电并给负载使用，从而实现无线电能传输。
如图1所示，为本申请中无线充电系统的一个框架图，该无线充电系统包括无线充电发射器11和无线充电接收器21，其中，无线充电发射器11根据实际情况可以通过直流(direct current，DC)输入，也可以通过交流(alternating current，AC)输入，若无线充电发射器11是交流输入，则该无线充电发射器11至少包括AC/DC单元12，DC/AC单元13，谐振网络单元14(包括发射线圈15)，若无线充电发射器11是直流输入，则该无线充电发射器11至少包括DC/DC单元12，DC/AC单元13，谐振网络单元14(包括发射线圈15)。无线充电接收器21包括谐振网络单元22(包括接收线圈23)，整流滤波单元24。
以无线充电发射器11通过交流输入电压为例，其中，AC/DC单元12将接收到的交流电压转换为直流电压，DC/AC单元13将直流电压转化为所需高频交流电压，谐振网络单元14接收到DC/AC单元13输出的高频交流电压之后在发射线圈15上产生高频交流电流，无线充电接收器21自接收线圈23通过电磁感应得到高频交流电压，该高频交流电压经过谐振网络单元22得到谐振后的高频交流电流，整流滤波单元24将谐振后的高频交流电流转化为直流电流，然后将直流电流提供给负载使用。
在无线充电系统中，一个无线充电发射器可以对一个或者多个无线充电接收器进行供电，变化的负载状态会导致对无线充电发射器的功率要求的波动，例如，对多个无线充电接收器进行充电的场景中，在充电区域中添加新的无线充电接收器会导致负载阻抗改变，其中，该无线充电接收器可以为任何需要充电的终端设备，例如电动汽车，手机，平板电脑等。无线充电发射器以期望的方式调整其输出功率参数以提供额外的功率来对新添加的无线充电接收器进行充电，从而满足无线充电接收器的功率要求。又如，对一个无线充电接收器进行充电的场景中，当负载的功率需求发生变化时，无线充电发射器以期望的方式调整其输出功率参数以满足无线充电接收器所需的功率需求。为简化无线充电发射器的控制流程，使得无线充电发射器对无线充电接收器的响应速率更快，本申请提供如下方法及相关设备：
如图2所示，为本申请中无线充电控制方法的一个实施例示意图，该方法应用于无线充电发射器，该实施例的具体流程如下：
步骤201、获取无线充电接收器输出的实际功率参数和无线充电接收器的目标输出功率参数。
本申请中，无线充电发射器可以通过无线通信信道获取无线充电接收器输出的实际功率参数，其中，无线通信可以包括但不限于以下至少一种：无线保真(wirelessfidelity，Wi-Fi)，蓝牙(bluetooth，BT)，无线个域网(zigbee)，近场通信(near fieldcommunication，NFC)，全球定位系统(global positioning system，GPS)和蜂窝通信(cellular communication)，例如，长期演进(long term evolution，LTE)，码分多址(codedivision multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA),通用移动通信系统(universal mobile telecommunication system，UMTS)，无线宽带(wireless broadband，WiBro)，全球移动通信系统(global system formobile communication，GSM)，全球互联微波接入(worldwide interoperability formicrowave access，WiMAX)。
本申请中，无线充电接收器的目标输出功率可以根据实际需求提前设置，在实际应用中，无线充电接收器的目标输出功率可以通过无线充电发射器提前设置，例如，无线充电发射器根据无线充电接收器的历史输出功率，例如，最大输出功率以及常规输出功率等，从而确定该无线充电接收器的目标输出功率。该无线充电接收器的目标输出功率也可以通过无线充电接收器提前设置后发送给无线充电发射器，例如，无线充电接收器根据实际需求设置目标输出功率并将该目标输出功率通过无线通信的方式传输给无线充电发射器。
本申请中，该无线充电接收器输出的实际功率参数包括但不限于电流、电压和功率，可以为电流、电压和功率中的至少一个，也可以为除电流、电压和功率以外的其他功率参数，例如，电阻，电容等。该无线充电接收器的目标输出功率参数包括但不限于电流、电压和功率，可以为电流、电压和功率中的至少一个，也可以为除电流、电压和功率以外的其他功率参数，例如，电阻，电容等。
步骤202、根据实际功率参数和目标输出功率参数确定无线充电发射器中的网络单元的调整参数。
本申请中，网络单元包括第一网络单元和第二网络单元中的至少一个，其中，第一网络单元用于直流电与直流电之间的转换或者将交流电转换成直流电，例如，DC/DC单元或者AC/DC单元，第二网络单元用于将直流电转换成交流电，例如，DC/AC单元。
无线充电发射器根据该实际功率参数和目标输出功率参数确定无线充电发射器中的网络单元的调整参数可以有很多种方式，在一个可能的实现方式中，无线充电发射器确定目标输出功率参数和实际功率参数的比值，并根据该比值确定网络单元的调整参数。当然，在实际应用中，无线充电发射器中也根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定该网络单元的调整参数，此处不做具体限定，其中，调整参数的具体设置原理可参考下述图4和图5所示实施例所描述的内容。
步骤203、根据调整参数调整网络单元的输出功率参数。
本申请中，网络单元的输出功率参数包括但不限于电流、电压、移相角度和功率，可以为电流、电压和功率中的至少一个，也可以为除电流、电压和功率以外的其他功率参数，例如，电阻，电容等。
无线充电发射器通过调整网络单元的输出功率参数来达到无线充电接收器的需求，例如，满足无线充电接收器所需的电流，电压，功率等。在一些可能的实现方式中，无线充电发射器将网络单元的输出功率参数控制在调整参数的预设误差范围内，其中，该预设误差范围的最大值为5％，该预设误差范围的最小值为-5％，即该预设误差范围为(-5％，5％)。
在实际应用中，例如，某些无线充电规范将设计要求放置在无线充电系统中的电流控制回路上，以能够执行整个无线充电系统的测试，从而保证无线充电系统的安全操作，在此种测试中，取代将无线充电接收器放置在含有无线充电发射器的充电垫上，对无线充电接收器进行外部充电并且将电流负载直接施加在无线充电发射器的共振输出端而不是无线充电接收器本身提供电流负载。该测试要求无线充电发射器线圈的电流值保持在其开始值的+/-5％以内。但是，无线充电发射器线圈电流可能由于无线充电发射器中的温度变化和测试负载本身中的温度变化而偏移。因此，本申请采用的内部控制电流回路可以部分校正无线充电发射器线圈电流上的温度变化的影响，来促进该测试的执行。
网络单元的硬件结构特征决定了其所要选择的调整参数，即网络单元的硬件结构不同，对应的调整参数也可以不同。
在一些可能的实现方式中，若网络单元包括第一网络单元，无线充电发射器根据比值确定第一网络单元的目标输出电压，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内。
在一些可能的实现方式中，若网络单元包括第二网络单元，无线充电发射器根据比值确定第二网络单元的目标移相角，并将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的比值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第二网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第二网络单元的目标移相角，并将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，无线充电发射器根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在实际应用中，若第一网络单元的硬件架构支持调整输出电压，则可以根据目标输出功率参数和实际功率参数的比值确定第一网络单元的目标输出电压，并对第一网络单元的输出电压进行相应的调整。若第一网络单元的硬件结构不支持调整输出电压，第二网络单元的硬件架构支持调整移相角，则可以根据该比值确定第二网络单元的目标移相角，并对第二网络单元输出的移相角进行相应的控制。若第一网络单元的硬件架构支持调整输出电压，第二网络单元的硬件架构支持调整移相角，则可以根据该比值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并对第一网络单元的输出电压，第二网络单元输出的移相角进行相应的调整。若第二网络单元的硬件架构不支持调整移相角，支持调整频率，则可以根据该比值确定该第二网络单元的目标输出频率，并对第二网络单元输出的频率进行调整。其中，具体调整的范围在预设误差范围内，此处不做具体限定。
在实际应用中，若第一网络单元的硬件架构支持调整输出电压，则可以根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压，并对第一网络单元的输出电压进行相应的调整。若第一网络单元的硬件结构不支持调整输出电压，第二网络单元的硬件架构支持调整移相角，则可以根据该差值确定第二网络单元的目标移相角，并对第二网络单元输出的移相角进行相应的控制。若第一网络单元的硬件架构支持调整输出电压，第二网络单元的硬件架构支持调整移相角，则可以根据该差值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并对第一网络单元的输出电压，第二网络单元输出的移相角进行相应的调整。若第二网络单元的硬件架构不支持调整移相角，支持调整频率，则可以根据该差值确定该第二网络单元的目标输出频率，并对第二网络单元输出的频率进行调整。其中，具体调整的范围在预设误差范围内，此处不做具体限定。
图2介绍了无线充电发射器执行无线充电的控制流程，下面对无线充电发射器的结构进行介绍，如图3所示，为本申请中无线充电发射器30的一个结构示意图，该无线充电发射器30包括控制器31和网络单元32，其中，所述网络单元32包括第一网络单元321和第二网络单元322中的至少一个，所述第一网络单元321用于直流电与直流电之间的转换或者将交流电转换成直流电，所述第二网络单元322用于将直流电转换成交流电。
其中，控制器31可包含一个或多个多核处理器和/或存储器。控制器31可以是一个通用处理器，专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，或数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。存储器可为非瞬时性的存储介质，用于保存不同类型的数据，存储器可包含只读存储器(read only memory，ROM)，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是磁盘存储器。
所述控制器31用于执行如下步骤：
获取无线充电接收器输出的实际功率参数和所述无线充电接收器的目标输出功率参数，其中，所述实际功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个，所述目标输出功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个；
根据所述实际功率参数和所述目标输出功率参数确定所述网络单元的调整参数；
根据所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数，其中，所述输出功率参数包括电压、电流、移相角度和频率中的至少一个。
在一些可能的设计中，所述控制器31，具体用于确定所述目标输出功率参数和所述实际功率参数的比值；根据所述比值确定所述网络单元的调整参数。控制器31通过通信信道获取无线充电接收器的实际功率参数，并将获取的实际功率参数与预设的目标输出功率参数进行比较，确定二者的比值，并根据该比值确定网络单元的调整参数。当然，在实际应用中，控制器31也可以根据该目标输出功率参数和该实际功率参数的差值确定该网络单元的调整参数，并相应地调整该网络单元的输出功率参数。
在一些可能的设计中，所述控制器31，具体用于将所述网络单元的输出功率参数控制在所述调整参数的预设误差范围内，所述预设误差范围的最大值为5％，所述预设误差范围的最小值为-5％。
控制器31根据调整对象的不同，确定不同的调整参数，下面介绍可能实施的几种方式：
在一些可能的设计中，若所述网络单元包括第一网络单元，所述控制器31具体用于根据所述比值确定所述第一网络单元的目标输出电压，将所述第一网络单元的输出电压控制在所述目标输出电压的所述预设误差范围内。
在一些可能的设计中，若所述网络单元包括第二网络单元，所述控制器31具体用于根据所述比值确定所述第二网络单元的目标移相角，将所述第二网络单元的移相角控制在所述目标移相角的所述预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，所述控制器31具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的比值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元，所述控制器31具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第二网络单元，所述控制器31具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第二网络单元的目标移相角，并将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，所述控制器31具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，并将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
图3所示的无线充电发射器所执行的具体过程可参阅图2实施例中的描述，此处不再赘述。
下面以具体应用场景来介绍本申请中无线充电的控制流程，如图4所示，为本申请中无线充电控制方法的一个电路图，如图5所示，为本申请中无线控制方法的一个流程框架图。本申请中的网络单元可以为任意无线充电拓扑结构的网络单元，以网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，其中，该第一网络单元为AC/DC单元和DC/DC单元，第二网络单元为DC/AC单元为例。
如图4所示，无线充电发射器以交流电的方式输入，其中，该交流电可以是电压或者电流或者频率等，此处不做具体限定，然后通过AC/DC单元将交流电转换为直流电，通过DC/DC单元将AC/DC单元输出的直流电转换为一定范围内变化的直流电，然后通过DC/AC单元将DC/DC单元输出的直流电转换成所需高频交流电。以DC/DC单元为Boost拓扑，DC/AC单元为全桥逆变拓扑，谐振网络单元均为LCL网络为例，其中，DC/DC单元输出的电压为Udc，DC/AC单元输出的电压为Uab，无线充电发射器的谐振网络单元的元件命名为L1，Cp，Lp，无线充电接收器的谐振网络单元的元件命名为L2，Cs，Ls，无线充电接收器的输出电流为I0，发射线圈的电流为Ipri。
如图5所示，具体介绍本申请中无线充电的控制流程：
无线充电发射器中的控制器通过无线通信的方式获取无线充电接收器输出的实际电流I0，并将预设的无线充电接收器的目标输出电流I0-ref进行比较，其中，控制器可以通过除法器将目标输出电流I0-ref除以实际电流I0得到比值k1，然后控制器根据该比值k1设置调整参数，该调整参数包括但不限于DC/DC单元的目标输出电压Udc_ref，DC/AC单元的目标输出移相角度Theta_ref。或者，控制器可以通过比较器将目标输出电流I0-ref与实际电流I0作差得到差值m1，然后根据该差值m1设置调整参数，同样，该调整参数包括但不限于DC/DC单元的目标输出电压Udc_ref，DC/AC单元的目标输出移相角度Theta_ref。然后，控制器根据目标输出电压Udc_ref调整DC/DC单元的输出电压，控制器根据目标输出移相角度Theta_ref调整DC/AC单元的移相角度。
以控制器根据比值k1设置调整参数为例，具体介绍其中两种可能的设置方式：
假设DC/DC单元的目标输出电压Udc_ref与上一拍的目标输出电压Udc的比值为k2，即上一拍输出电压目标值乘以k2后作为新的目标输出电压，即，Udc_ref＝k2*Udc，
DC/AC单元的目标输出移相角度为Theta_ref，上一拍的目标输出移相角度为Theta；
Theta_ref按照如下关系来设置：
sin(Theta_ref/2)＝k1/k2*sin(Theta/2)
即，Theta_ref＝sin-1(2*k1/k2*sin(Theta/2))
原理如下：
令DC/DC单元的输出电压为Udc，DC/AC单元的移相角度为Theta，则发射线圈电流Ipri满足如下公式：
接收线圈感应电压为：
US＝ωMIpri (2)
接收线圈L2上的电流为：
可以得到，
式(4)中，角频率ω、电感L1和电感Ls已知，互感M可视为恒定，因此，Udc*sin(Theta/2)与I0存在一个正比关系，当输出电流I0需要以某个变化系数k1变化时，通过使Udc*sin(Theta/2)的值变化k1倍即可。
由式(4)可知，
式(5)中，角频率ω、电感L1和电感Ls已知，互感M可通过式(2)和式(3)计算得到，因此，输出电流I0和目标电流I0-ref的差值可以反映出Udc*sin(Theta/2)的差值，从而可以精确地调整Udc和Theta。
如图6所示，为本申请中无线充电发射器600的另一个结构示意图，该无线充电发射器600包括获取模块601，确定模块602和调整模块603。
获取模块601，用于获取无线充电接收器输出的实际功率参数和所述无线充电接收器的目标输出功率参数，其中，所述实际功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个，所述目标输出功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个；
确定模块602，用于根据所述获取模块601获取的所述实际功率参数和所述目标输出功率参数确定所述无线充电发射器中的网络单元的调整参数，其中，所述网络单元包括第一网络单元和第二网络单元中的至少一个，所述第一网络单元用于直流电与直流电之间的转换或者将交流电转换成直流电，所述第二网络单元用于将直流电转换成交流电；
调整模块603，用于根据所述确定模块602确定的所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数，其中，所述输出功率参数包括电压、电流、移相角度和频率中的至少一个。
确定模块602确定网络单元的调整参数的方式有很多种，下面介绍可能的两种方式：
在一个可能的设计中，所述确定模块602，具体用于确定所述目标输出功率参数和所述实际功率参数的比值，根据所述比值确定所述网络单元的调整参数。
在一个可能的设计中，所述确定模块602，具体用于确定所述目标输出功率参数和所述实际功率参数的差值，根据所述差值确定所述网络单元的调整参数。
在一个可能的设计中，所述确定模块602，具体用于将所述网络单元的输出功率参数控制在所述调整参数的预设误差范围内，所述预设误差范围的最大值为5％，所述预设误差范围的最小值为-5％。
无线充电发射器根据调整对象的不同，确定不同的调整参数，下面介绍可能实施的几种方式：
在一个可能的设计中，若所述网络单元包括第一网络单元，所述确定模块602具体用于根据所述比值确定所述第一网络单元的目标输出电压，所述调整模块603具体用于将所述第一网络单元的输出电压控制在所述目标输出电压的所述预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若所述网络单元包括第二网络单元，所述确定模块602具体用于根据所述比值确定所述第二网络单元的目标移相角，所述调整模块603具体用于将所述第二网络单元的移相角控制在所述目标移相角的所述预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，所述确定模块602具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的比值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，所述调整模块603具体用于将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元，所述确定模块602具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压，所述调整模块603具体用于将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第二网络单元，所述确定模块602具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第二网络单元的目标移相角，所述调整模块603具体用于将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
在一个可能的设计中，若网络单元包括第一网络单元和第二网络单元，所述确定模块602具体用于根据目标输出功率参数和实际功率参数的差值确定第一网络单元的目标输出电压和第二网络单元的目标移相角，所述调整模块603具体用于将第一网络单元的输出电压控制在目标输出电压的预设误差范围内，将第二网络单元的移相角控制在目标移相角的预设误差范围内。
为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络设备上。
Claims (15)
1.一种无线充电控制方法，所述方法应用于无线充电发射器，其特征在于，所述方法包括：
获取无线充电接收器输出的实际功率参数和所述无线充电接收器的目标输出功率参数，其中，所述实际功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个，所述目标输出功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个；
根据所述实际功率参数和所述目标输出功率参数确定所述无线充电发射器中的网络单元的调整参数，其中，所述网络单元包括第一网络单元和第二网络单元中的至少一个，所述第一网络单元用于直流电与直流电之间的转换或者将交流电转换成直流电，所述第二网络单元用于将直流电转换成交流电；
根据所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数，其中，所述输出功率参数包括电压、电流、移相角度和频率中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际功率参数和所述目标输出功率参数确定所述无线充电发射器中的网络单元的调整参数包括：
确定所述目标输出功率参数和所述实际功率参数的比值；
根据所述比值确定所述网络单元的调整参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数包括：
将所述网络单元的输出功率参数控制在所述调整参数的预设误差范围内，所述预设误差范围的最大值为5％，所述预设误差范围的最小值为-5％。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述网络单元包括第一网络单元，所述根据所述比值确定所述网络单元的调整参数包括：
根据所述比值确定所述第一网络单元的目标输出电压；
所述根据所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数包括：
将所述第一网络单元的输出电压控制在所述目标输出电压的所述预设误差范围内。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述网络单元包括第二网络单元，所述根据所述比值确定所述网络单元的调整参数包括：
根据所述比值确定所述第二网络单元的目标移相角；
所述根据所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数包括：
将所述第二网络单元的移相角控制在所述目标移相角的所述预设误差范围内。
6.一种无线充电发射器，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取无线充电接收器输出的实际功率参数和所述无线充电接收器的目标输出功率参数，其中，所述实际功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个，所述目标输出功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个；
确定模块，用于根据所述获取模块获取的所述实际功率参数和所述目标输出功率参数确定所述无线充电发射器中的网络单元的调整参数，其中，所述网络单元包括第一网络单元和第二网络单元中的至少一个，所述第一网络单元用于直流电与直流电之间的转换或者将交流电转换成直流电，所述第二网络单元用于将直流电转换成交流电；
调整模块，用于根据所述确定模块确定的所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数，其中，所述输出功率参数包括电压、电流、移相角度和频率中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述确定模块，具体用于确定所述目标输出功率参数和所述实际功率参数的比值；根据所述比值确定所述网络单元的调整参数。
8.根据权利要求6或7所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述确定模块，具体用于将所述网络单元的输出功率参数控制在所述调整参数的预设误差范围内，所述预设误差范围的最大值为5％，所述预设误差范围的最小值为-5％。
9.根据权利要求8所述的无线充电发射器，其特征在于，若所述网络单元包括第一网络单元，所述确定模块具体用于根据所述比值确定所述第一网络单元的目标输出电压；
所述调整模块具体用于将所述第一网络单元的输出电压控制在所述目标输出电压的所述预设误差范围内。
10.根据权利要求8所述的无线充电发射器，其特征在于，若所述网络单元包括第二网络单元，所述确定模块具体用于根据所述比值确定所述第二网络单元的目标移相角；
所述调整模块具体用于将所述第二网络单元的移相角控制在所述目标移相角的所述预设误差范围内。
11.一种无线充电发射器，其特征在于，包括：控制器和网络单元，其中，所述网络单元包括第一网络单元和第二网络单元中的至少一个，所述第一网络单元用于直流电与直流电之间的转换或者将交流电转换成直流电，所述第二网络单元用于将直流电转换成交流电；
所述控制器用于获取无线充电接收器输出的实际功率参数和所述无线充电接收器的目标输出功率参数，其中，所述实际功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个，所述目标输出功率参数包括电流、电压和功率中的至少一个；
根据所述实际功率参数和所述目标输出功率参数确定所述网络单元的调整参数；
根据所述调整参数调整所述网络单元的输出功率参数，其中，所述输出功率参数包括电压、电流、移相角度和频率中的至少一个。
12.根据权利要求11所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述控制器，具体用于确定所述目标输出功率参数和所述实际功率参数的比值；根据所述比值确定所述网络单元的调整参数。
13.根据权利要求11或12所述的无线充电发射器，其特征在于，
所述控制器，具体用于将所述网络单元的输出功率参数控制在所述调整参数的预设误差范围内，所述预设误差范围的最大值为5％，所述预设误差范围的最小值为-5％。
14.根据权利要求13所述的无线充电发射器，其特征在于，若所述网络单元包括第一网络单元，所述控制器具体用于根据所述比值确定所述第一网络单元的目标输出电压；将所述第一网络单元的输出电压控制在所述目标输出电压的所述预设误差范围内。
15.根据权利要求13所述的无线充电发射器，其特征在于，若所述网络单元包括第二网络单元，所述控制器具体用于根据所述比值确定所述第二网络单元的目标移相角；将所述第二网络单元的移相角控制在所述目标移相角的所述预设误差范围内。
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|---|---|---|---|
| CN201711427545.0A CN109962532A (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 一种无线充电控制方法以及无线充电发射器 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN109962532A true CN109962532A (zh) | 2019-07-02 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111463876A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-28 | 中兴新能源汽车有限责任公司 | 无线充电控制方法及其系统、存储介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140184150A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Broadcom Corporation | Method and System for Wireless Power Transfer Calibration |
| CN105826997A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-08-03 | 西安交通大学 | 一种用于蓄电池全范围充电的闭环控制方法 |
| CN106786897A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 充电方法、移动终端及充电设备 |
| CN107017706A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-04 | 联发科技股份有限公司 | 无线充电发射器、系统及闭环电流控制方法 |
| CN107046304A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-08-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 无线充电方法、相关设备及系统 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140184150A1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Broadcom Corporation | Method and System for Wireless Power Transfer Calibration |
| CN107017706A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-04 | 联发科技股份有限公司 | 无线充电发射器、系统及闭环电流控制方法 |
| CN105826997A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-08-03 | 西安交通大学 | 一种用于蓄电池全范围充电的闭环控制方法 |
| CN106786897A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 充电方法、移动终端及充电设备 |
| CN107046304A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-08-15 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 无线充电方法、相关设备及系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111463876A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-07-28 | 中兴新能源汽车有限责任公司 | 无线充电控制方法及其系统、存储介质 |
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