CN110829608A - 无线充电系统频率的控制方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线充电系统频率的控制方法、系统、设备及存储介质。本发明通过分别将包含主频率信息的信息量及从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；以初始频率运行副边设备，并分别对主相位观察量及从相位观察量进行采样；设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据主从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；根据大小关系对当前从频率的大小进行调节，以使当前从频率跟踪当前主频率。通过选取两个分别包含主从频率信息的信息量，根据信息量的相位判断两个频率的关系后调频，使两个频率相同或相近，无需通过原副边通讯或增加辅助线圈，满足了工程应用场景，实现工程化和系统稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种无线充电系统频率的控制方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
无线充电技术在电动汽车领域应用已经逐渐普及，在工程应用中，由于地面设备和车载设备之间的位置随停车状态而呈现非确定状态，且汽车底盘随车辆内的载物状态也会在一定范围内变化，这就导致了无线充电系统的原、副边线圈之间的水平偏移距离、垂直距离(离地间隙)会在一定范围内变化；并且，在汽车充电全过程中，对充电电压的需求是动态变化的，因此无线充电系统通常需要根据汽车充电电压值需求调节输出系统的输出电压。为解决上述工程问题，通常会在原、副边采用多级控制(比如可控整流方案等)，其中原、副边控制分别采用不同控制芯片联合实现。这种方案的前提是需要原副边频率相同，或者原副边频率相近(再结合其他算法实现整体控制)。受限于控制芯片的精度、温漂以及器件差异等因素，两块控制芯片即使软件设定以相同频率发波，工程运行时也会存在一定范围的频率偏差。
对于这种频率偏差，目前尚无工程应对方法，而学术界采用的是原副边通讯和增加辅助线圈的方法，其中前者存在通讯延迟的问题，后者在原副边偏移后即会失效，这两种方法都无法工程应用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种无线充电系统频率的控制方法、系统、设备及存储介质，旨在解决现有技术中用于减少无线充电系统原副边的频率偏差的方法无法在工程中应用的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种无线充电系统频率的控制方法，所述方法包括以下步骤：
分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
优选地，所述设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系的步骤，包括：
分别对所述主相位信息及所述从相位信息进行过零点检测；
将所述主相位信息与所述从相位信息的过零点重合的时刻作为所述起始点，自所述起始点的预设时间内对所述主相位信息的相位及所述从相位信息的相位进行采样；
当所述主相位信息的相位超前于所述从相位信息，且超前相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率小于所述当前主频率。
优选地，所述自所述起始点的预设时间内对所述主相位信息的相位及所述从相位信息的相位进行采样的步骤之后，所述方法还包括：
当所述主相位信息的相位滞后于所述从相位信息时，且滞后相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率大于所述当前主频率。
优选地，所述根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节的步骤，包括：
在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节；
计算调节后的从频率与所述当前主频率的频率差；
当所述频率差大于所述预设步长时，返回所述分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤；
当所述频率差不大于所述预设步长时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
优选地，所述在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节的步骤，包括：
在所述当前从频率大于所述当前主频率时，将所述当前从频率自减所述预设步长；
在所述当前从频率小于所述当前主频率时，将所述当前从频率自加所述预设步长。
优选地，所述在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节的步骤之后，所述方法还包括：
返回分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤，直至所述当前主频率大于所述当前从频率与所述当前主频率小于所述当前从频率交替出现时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
优选地，所述从相位观察量为副边设备中整流桥的驱动信号，所述主相位观察量为副边设备中所述整流桥的电流信号。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无线充电系统频率的控制系统，所述无线充电系统频率的控制系统包括：
观察量设置模块，用于分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
相位获取模块，用于以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
频率差异确定模块，用于设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
频率调节模块，用于根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种无线充电系统频率的控制设备，所述无线充电系统频率的控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无线充电系统频率的控制程序，所述无线充电系统频率的控制程序配置为实现所述的无线充电系统频率的控制方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有无线充电系统频率的控制程序，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时实现所述的无线充电系统频率的控制方法的步骤。
本发明通过分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；以初始频率运行副边设备，并分别对主相位观察量及从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据主从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；根据大小关系对当前从频率的大小进行调节，以使当前从频率跟踪当前主频率。通过选取两个分别包含主从频率信息的信息量，根据信息量的相位判断两个频率的关系后调频，使两个频率相同或相近，无需通过原副边通讯或增加辅助线圈，满足了工程应用场景，实现工程化和系统稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境无线充电系统频率的控制设备结构示意图；
图2为本发明无线充电系统频率的控制方法一实施例的流程示意图；
图3为无线充电系统的架构示意图；
图4为t0时刻主相位信息及从相位信息一实施例的波形图；
图5为t0+n时刻主相位信息及从相位信息一实施例的波形图；
图6为t0时刻主相位信息及从相位信息另一实施例的波形图；
图7为t0+n时刻主相位信息及从相位信息另一实施例的波形图；
图8为本发明频率检测原理图；
图9本发明无线充电系统频率的控制方法另一实施例的流程示意图；
图10本发明无线充电系统频率的控制方法又一实施例的流程示意图；
图11为本发明无线充电系统频率的控制系统一实施例的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的无线充电系统频率的控制设备结构示意图。
如图1所示，该无线充电系统频率的控制设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对无线充电系统频率的控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及无线充电系统频率的控制程序。
在图1所示的无线充电系统频率的控制设备中，网络接口1004主要用于与外部网络进行数据通信；用户接口1003主要用于接收用户的输入指令；所述无线充电系统频率的控制设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的无线充电系统频率的控制程序，并执行以下操作：
分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线充电系统频率的控制程序，还执行以下操作：
分别对所述主相位信息及所述从相位信息进行过零点检测；
将所述主相位信息与所述从相位信息的过零点重合的时刻作为所述起始点，自所述起始点的预设时间内对所述主相位信息的相位及所述从相位信息的相位进行采样并对比；
当所述主相位信息的相位超前于所述从相位信息，且超前相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率小于所述当前主频率。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线充电系统频率的控制程序，还执行以下操作：
当所述主相位信息的相位滞后于所述从相位信息时，且滞后相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率大于所述当前主频率。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线充电系统频率的控制程序，还执行以下操作：
在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节；
计算调节后的从频率与所述当前主频率的频率差；
当所述频率差大于所述预设步长时，返回所述分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤；
当所述频率差不大于所述预设步长时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线充电系统频率的控制程序，还执行以下操作：
在所述当前从频率大于所述当前主频率时，将所述当前从频率自减所述预设步长；
在所述当前从频率小于所述当前主频率时，将所述当前从频率自加所述预设步长。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的无线充电系统频率的控制程序，还执行以下操作：
返回分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤，直至所述当前主频率大于所述当前从频率与所述当前主频率小于所述当前从频率交替出现时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
本实施例通过分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；以初始频率运行副边设备，并分别对主相位观察量及从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；根据主从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据大小关系对当前从频率的大小进行调节，以使当前从频率跟踪当前主频率。通过选取两个分别包含主从频率信息的信息量，根据信息量的相位判断两个频率的关系后调频，使两个频率相同或相近，无需通过原副边通讯或增加辅助线圈，满足了工程应用场景，实现工程化和系统稳定性。
基于上述硬件结构，提出本发明无线充电系统频率的控制方法实施例。
参照图2，图2为本发明无线充电系统频率的控制方法一实施例的流程示意图。
在一实施例中，所述无线充电系统频率的控制方法包括以下步骤：
S10：分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
可以理解的是，主频率为原边设备的工作频率，从频率为副边设备的频率。其中，原边设备指能量的发射端，产生交变磁场与副边设备耦合的设备，一般指无线充电系统中的地面侧设备；副边设备指能量的接收端，安装在电动汽车上与原边设备发生耦合的设备。
请一并参照图3，图3为一种电动汽车无线充电的系统架构示意图。图中系统核心电路包括原边全桥电路和副边全桥电路。其中，原边全桥电路，以固定开关频率f0把直流Vdc转变成高频电流，并经过松耦合变压器原边线圈，将电能转变成磁能。副边全桥电路，通过移相或占空比调节等方式，对系统谐振参数或输出功率进行调节。
要使系统稳定工作，还需要从频率(副边全桥工作频率)f1和主频率(原边工作频率)f0相同或相近(通过电路结合其他算法实现整体控制)。
假设图3中原边逆变桥的工作频率范围为f0±100Hz(具体工作在哪个频率未知)，副边整流桥的初始频率优选可设置为f1＝f0，即此时副边整流桥的驱动频率为f1＝f0，副边设备的驱动信号包含了从频率f1的频率信息。
另通过分析可知，图3中进入副边整流桥的电流信号Ie的基波频率基本和主频率f0相关，因此副边设备中整流桥的驱动信号PWM和电流信号Ie分别包含了从频率f1和主频率f0的频率信息，选择两个波形之间的相位信息当做观察量是合适的。
本实施例中，从相位观察量优选为副边设备中整流桥的驱动信号，主相位观察量优选为副边设备中整流桥的电流信号。当然，主相位观察量和从相位观察量的选取并不是唯一的，比如原边设备的主频率信息可以通过把副边线圈电流信号Is稍做处理得到，副边设备的从频率信息可以通过电压信号Ve，或者在控制芯片内部直接构建一个包括从频率信息的载波(比如矩形波、三角波)得到。总之，任何两个能够反应出主从频率的信息量的相位都可以用来实现频率跟踪。
应当理解的是，主从频率信息的信息量中可能存在除了主从频率信息外其他的一些信息(比如一些谐波分量等)，这并不影响在本实施例中的应用，只要起主要作用的是主从频率即可。
S20：以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
在具体实现中，为了便于观察相位变化，初始频率优选使用原边设备的理论工作频率，如85kHz等。当副边设备运行后，对主相位观察量进行采样，获得主相位信息，对从相位观察量采样，获得从相位信息。
请一并参照图4及图5，假设PWM4为图3中Qs4的驱动信号，Ie为图3中副边设备的电流信号。在t0时刻驱动信号PWM4和电流信号Ie的相位为0。随着时间推移，电流信号Ie的过零点逐步滞后于驱动信号PWM4的过零点，在t0+n时刻驱动信号PWM4和电流信号Ie的相位为θ。
请一并参照图6及图7，在t0时刻驱动信号PWM4和电流信号Ie的相位为0。随着时间推移，电流信号Ie的过零点逐步超前于驱动信号PWM4的过零点，在t0+n时刻驱动信号PWM4和电流信号Ie的相位为θ。
S30：设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
请一并参照图8，图8为频率检测原理图，其中f3、f4、f5代表频率，并且其大小关系为：f4>f3>f5。在起始时刻T0，三种频率同时开始，相位相同；α1、α2、α3分别是f4、f3之间不同时刻的相位，有α1<α2<α3；β1、β2、β3分别是f5、f3之间不同时刻的相位，有β1<β2<β3。当频率f4>f3时，随着时间增加，f4的相位超前f3，同时相差相位角度不断增加，从0到360°周期变化，相位角度变化的频率为两个频率的频率差f4-f3；当频率f5<f3时，随着时间增加，f5的相位滞后f0，同时相差相位角度不断增加，从0到360°周期变化，相位角度变化的频率为两个频率的频率差f5-f3。
基于上述原理，本实施例分别对所述主相位信息及所述从相位信息进行过零点检测；当以主从相位同步(即过零点重合T0)时刻为观察起点在一定时间范围内(持续时间和采样精度相关，通常会小于0.5个周期)对主从相位关系进行采样观察，当所述主相位信息的相位滞后于所述从相位信息，同时滞后相位角度随着时间不断加大时，判定所述当前从频率大于所述当前主频率。当所述主相位信息的相位超前于所述从相位信息，同时超前相位角度随着时间不断加大时，判定所述当前从频率小于所述当前主频率。
请返回参照图4及图5，在具体实现中，当电流信号Ie的过零点逐步滞后于驱动信号PWM4的过零点，可判定驱动信号PWM4的频率大于电流信号Ie的频率，即副边设备的从频率f1>原边设备的主频率f0；
请返回参照图6及图7，在具体实现中，当电流信号Ie的过零点逐步超前于驱动信号PWM4的过零点，可判定驱动信号PWM4的频率小于电流信号Ie的频率，即副边设备的从频率f1<原边设备的主频率f0；
而如果f1＝f0，则驱动信号PWM4与电流信号Ie之间的相位就会一直保持不变，而不会随时间的变化发生改变。
因此，只要f1≠f0，两者相位角度θ会在0～360周期变化，其中θ的变化频率为两个频率的频率差|f1-f0|。此可以作为频率差的估算基础，假设在Δt时间内，相位角度变化为Δθ，则可大概预估此时频率差为Δθ/360/Δt。
以上为方便计算，将相位观察的起点举例为同相位时刻T0，在实际应用中，可以以任何一个相位时刻为观察起点，观察在随后时间内的相位变化信息，并以相同原理做频率关系判断，如可以将图8中T1时刻作为观察的起始点，在预设时间内，当前从频率f4的相位滞后于当前主频率f3的相位，且随时间推移，滞后相位角度在不断减小，此时判定当前主频率f3小于当前从频率f4，在此不在赘述。
根据上述步骤可判断出当前从频率和当前主频率的大小关系，然后在此基础上不断对当前从频率进行调节。
S40：根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
需要说明的是，在当前从频率大于当前主频率时，为了追踪当前主频率，使当前从频率接近当前主频率，需要减小当前从频率，而在当前从频率小于当前主频率时，需要增加当前从频率。
本实施例通过分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；以初始频率运行副边设备，并分别对主相位观察量及从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；根据主从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据大小关系对当前从频率的大小进行调节，以使当前从频率跟踪当前主频率。通过在现有充电系统的基础上选取两个分别包含主从频率信息的信息量，并对两个信息量的相位进行采样观察，根据该相位量的变化来判断两个频率的关系，根据频率关系对从频率进行调节，使两个频率相同或相近，无需通过原副边通讯或增加辅助线圈，满足了工程应用场景，实现工程化和系统稳定性。
进一步地，如图9所示，基于一实施例提出本发明无线充电系统频率的控制方法另一实施例，在本实施例中，步骤S40包括：
S41：在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节；
需要说明的是，理论上当预设步长足够小时，一定可以调整到f1＝f0。但是在实际工程中，步长足够小意味着对器件的要求足够高和成本的上升，通常按照经验选择合适的步长。
S42：计算调节后的从频率与所述当前主频率的频率差；
应当理解的是，由于考虑到成本因素，预设步长不会无限小，因此，需要制定一个调节标准，本实施例中，以频率差作为调节标准判定是否需要继续对从频率进行调节。
S43：当所述频率差大于所述预设步长时，返回所述分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤；
S44：当所述频率差不大于所述预设步长时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
需要说明的是，当频率差大于预设步长时，说明当前从频率并未被调节至最接近当前主频率，因此，需要返回继续对主相位观察量和从相位观察量采样，继续判断当前主从频率的大小关系后，根据大小关系调节当前从频率，直至频率差不大于预设步长。当然，在对频率差要求不高场景下，可以通过设置频率差的容差范围来确定是否进行调频跟踪，比如当频率差满足设置容差范围时，即停止调频跟踪。
本实施例通过在当前从频率大于或小于当前主频率时，以预设步长对当前从频率的大小进行调节；计算调节后的从频率与当前主频率的频率差；当频率差大于预设步长时，返回所述分别对主相位观察量及从相位观察量进行采样的步骤；当频率差不大于预设步长时，停止对当前从频率的大小进行调节，以合适的预设步长对从频率进行调节，降低了无线充电系统的成本，同时，保障了当前从频率最大限度地接近当前主频率，减小了无线充电系统成本；同时更加符合工程应用场景。
进一步地，如图10所示，基于一实施例提出本发明无线充电系统频率的控制方法又一实施例，在本实施例中，步骤S40包括：
S41：在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节；
需要说明的是，理论上当预设步长足够小时，一定可以调整到f1＝f0。但是在实际工程中，步长足够小意味着对器件的要求足够高和成本的上升，通常按照经验选择合适的步长。
S42’：返回分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤，直至所述当前主频率大于所述当前从频率与所述当前主频率小于所述当前从频率交替出现时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
需要说明的是，本实施例中将调节后的从频率作为当前从频率并继续采样观察，在当前从频率较大时，将当前从频率调小，反之，则将当前从频率调大，而在当前主频率与当前从频率的大小出现大小交替变化时，则说明当前主频率与当前从频率的频率差已经小于预设步长，此时可以停止调频跟踪。
本实施例通过在当前从频率大于或小于当前主频率时，以预设步长对当前从频率的大小进行调节；判断调节后的从频率与所述当前主频率的大小关系；在所述当前主频率大于所述当前从频率与所述当前主频率小于所述当前从频率交替出现时，停止对所述当前从频率的大小进行调节，简化了频率调节程序，降低了无线充电系统成本。
本发明进一步提供一种无线充电系统频率的控制系统。
参照图11，图11为本发明无线充电系统频率的控制系统一实施例的功能模块图。
本实施例中，所述无线充电系统频率的控制系统包括：
观察量设置模块10，用于分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
可以理解的是，主频率为原边设备的工作频率，从频率为副边设备的频率。其中，原边设备指能量的发射端，产生交变磁场与副边设备耦合的设备，一般指无线充电系统中的地面侧设备；副边设备指能量的接收端，安装在电动汽车上与原边设备发生耦合的设备。
本实施例中，从相位观察量优选为副边设备中整流桥的驱动信号，主相位观察量优选为副边设备中整流桥的电流信号。当然，主相位观察量和从相位观察量的选取并不是唯一的，比如原边设备的主频率信息可以通过把副边线圈电流Is稍做处理得到，副边设备的从频率信息可以通过电压信号Ve，或者在控制芯片内部直接构建一个包括从频率信息的载波(比如矩形波、三角波)得到。总之，任何两个能够反应出主从频率的信息量的相位都可以用来实现频率跟踪。
应当理解的是，主从频率信息的信息量中可能存在除了主从频率信息外其他的一些信息(比如一些谐波分量等)，这并不影响在本实施例中的应用，只要起主要作用的是主从频率即可。
相位获取模块20，用于以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
在具体实现中，为了便于观察相位变化，初始频率优选使用原边设备的理论工作频率，如85kHz等。当副边设备运行后，对主相位观察量进行采样，获得主相位信息，对从相位观察量采样，获得从相位信息。
频率差异确定模块30，用于设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
具体地，分别对所述主相位信息及所述从相位信息进行过零点检测；当以主从相位同步(即过零点重合T0)时刻为观察起点在一定时间范围内(持续时间和采样精度相关，通常会小于0.5个周期)对主从相位关系进行采样观察，当所述主相位信息的相位滞后于所述从相位信息，同时滞后相位角度随着时间不断加大时，判定所述当前从频率大于所述当前主频率。当所述主相位信息的相位超前于所述从相位信息，同时超前相位角度随着时间不断加大时，判定所述当前从频率小于所述当前主频率。
以上为方便计算，将相位观察的起点举例为同相位时刻，在实际应用中，可以以任何一个相位时刻为观察起点，观察在随后时间内的相位变化信息，并以相同原理做频率关系判断，在此不在赘述。
频率调节模块40，用于根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
需要说明的是，在当前从频率大于当前主频率时，为了追踪当前主频率，使当前从频率接近当前主频率，需要减小当前从频率，而在当前从频率小于当前主频率时，需要增加当前从频率。
本实施例通过分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；以初始频率运行副边设备，并分别对主相位观察量及从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据主从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；根据大小关系对当前从频率的大小进行调节，以使当前从频率跟踪当前主频率。通过选取两个分别包含主从频率信息的信息量，根据信息量的相位判断两个频率的关系后调频，使两个频率相同或相近，无需通过原副边通讯或增加辅助线圈，满足了工程应用场景，实现工程化和系统稳定性。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有无线充电系统频率的控制程序，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时实现如下操作：
分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
进一步地，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
分别对所述主相位信息及所述从相位信息进行过零点检测；
将所述主相位信息与所述从相位信息的过零点重合的时刻作为所述起始点，自所述起始点的预设时间内对所述主相位信息的相位及所述从相位信息的相位进行采样并对比；
当所述主相位信息的相位超前于所述从相位信息，且超前相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率小于所述当前主频率。
进一步地，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
当所述主相位信息的相位滞后于所述从相位信息时，且滞后相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率大于所述当前主频率。
进一步地，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节；
计算调节后的从频率与所述当前主频率的频率差；
当所述频率差大于所述预设步长时，返回所述分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤；
当所述频率差不大于所述预设步长时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
进一步地，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
在所述当前从频率大于所述当前主频率时，将所述当前从频率自减所述预设步长；
在所述当前从频率小于所述当前主频率时，将所述当前从频率自加所述预设步长。
进一步地，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时还实现如下操作：
返回分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤，直至所述当前主频率大于所述当前从频率与所述当前主频率小于所述当前从频率交替出现时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
本实施例通过分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；以初始频率运行副边设备，并分别对主相位观察量及从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据主从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；根据大小关系对当前从频率的大小进行调节，以使当前从频率跟踪当前主频率。通过选取两个分别包含主从频率信息的信息量，根据信息量的相位判断两个频率的关系后调频，使两个频率相同或相近，无需通过原副边通讯或增加辅助线圈，满足了工程应用场景，实现工程化和系统稳定性。
需要说明的是，主频率和从频率的设置在一定应用场景下是可以互换的，比如也可以把副边频率设置成主频率，把原边频率设置成从频率，具体调节原理相同，在此不再赘述。
另外，图3中的电路示意图仅作为本专利的一个实施例，本专利同样适用于其他任何具有相同功能的，包含2个mos管的全桥电路，以及其他相类似电路。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种无线充电系统频率的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
2.如权利要求1所述的无线充电系统频率的控制方法，其特征在于，所述设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系的步骤，包括：
分别对所述主相位信息及所述从相位信息进行过零点检测；
将所述主相位信息与所述从相位信息的过零点重合的时刻作为所述起始点，自所述起始点的预设时间内对所述主相位信息的相位及所述从相位信息的相位进行采样并对比；
当所述主相位信息的相位超前于所述从相位信息，且超前相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率小于所述当前主频率。
3.如权利要求2所述的无线充电系统频率的控制方法，其特征在于，所述自所述起始点的预设时间内对所述主相位信息的相位及所述从相位信息的相位进行采样并对比的步骤之后，所述方法还包括：
当所述主相位信息的相位滞后于所述从相位信息时，且滞后相位角度在所述预设时间内递增时，判定所述当前从频率大于所述当前主频率。
4.如权利要求1所述的无线充电系统频率的控制方法，其特征在于，所述根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节的步骤，包括：
在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节；
计算调节后的从频率与所述当前主频率的频率差；
当所述频率差大于所述预设步长时，返回所述分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤；
当所述频率差不大于所述预设步长时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
5.如权利要求4所述的无线充电系统频率的控制方法，其特征在于，所述在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节的步骤，包括：
在所述当前从频率大于所述当前主频率时，将所述当前从频率自减所述预设步长；
在所述当前从频率小于所述当前主频率时，将所述当前从频率自加所述预设步长。
6.如权利要求4所述的无线充电系统频率的控制方法，其特征在于，所述在所述当前从频率大于或小于所述当前主频率时，以预设步长对所述当前从频率的大小进行调节的步骤之后，所述方法还包括：
返回分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样的步骤，直至所述当前主频率大于所述当前从频率与所述当前主频率小于所述当前从频率交替出现时，停止对所述当前从频率的大小进行调节。
7.如权利要求1-6任一项所述的无线充电系统频率的控制方法，其特征在于，所述从相位观察量为副边设备中整流桥的驱动信号，所述主相位观察量为副边设备中所述整流桥的电流信号。
8.一种无线充电系统频率的控制系统，其特征在于，所述无线充电系统频率的控制系统包括：
观察量设置模块，用于分别将包含原边设备的主频率信息的信息量及包含副边设备的从频率信息的信息量对应设置为主相位观察量及从相位观察量；
相位获取模块，用于以初始频率运行副边设备，并分别对所述主相位观察量及所述从相位观察量进行采样，以对应获得主相位信息及从相位信息；
频率差异确定模块，用于设置观察的起始点，并自所述起始点的预设时间内根据所述主相位信息及所述从相位信息确定当前主频率与当前从频率的大小关系；
频率调节模块，用于根据所述大小关系对所述当前从频率的大小进行调节，以使所述当前从频率跟踪所述当前主频率。
9.一种无线充电系统频率的控制设备，其特征在于，所述无线充电系统频率的控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无线充电系统频率的控制程序，所述无线充电系统频率的控制程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的无线充电系统频率的控制方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有无线充电系统频率的控制程序，所述无线充电系统频率的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的无线充电系统频率的控制方法的步骤。
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