CN111740511A - 无线充电系统的变频控制方法、装置以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线充电系统的变频控制方法、装置及存储介质。无线充电系统包括发射端和接收端，所述发射端具有移相全桥控制电路，所述方法包括以下步骤：在所述无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角；当所述移相角大于第一预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。通过检测发射端的移相角参数和接收端充电电流参数，推断当前发射线圈与接收线圈的距离，当发射线圈与接收线圈的距离过近时，调整当前工作频率远离最佳谐振频率，当发射线圈与接收线圈的距离过远时，调整当前工作频率靠近最佳谐振频率，从而扩大无线充电系统中发射端与接收端之间距离的适用范围。

Description

无线充电系统的变频控制方法、装置以及存储介质

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及无线充电系统的变频控制方法、装置以及存储介质。

背景技术

随着科技的发展，无线充电设备被广泛运用。无线充电系统一般分为无线充电的发射端和接收端，通过发射端中的发射线圈与接收端中的接收线圈之间产生交变磁场，传输电能。

发射端和接收端在实际工作中受线圈距离和偏移角度等因素影响，使得发射端需要有一个比较好的控制策略以适应不同的工况条件。目前，无线充电行业中多数的无线充电系统都是采用定频控制系统，在整个充电过程中，发射端采用固定的谐振频率向接收端供电。

然而，采用固定频率充电时，由于线圈的感应距离和偏移角度非常敏感，允许的工作范围很窄，一旦接收端超出工作范围，就可能无法正常无线充电，甚至导致发射端硬件的损坏。

发明内容

本发明实施例提供一种无线充电系统的变频控制方法、装置以及存储介质，旨在解决现有的无线充电中发射端与接收端间的工作范围窄的问题。

本发明实施例是这样实现的，提供一种无线充电系统的变频控制方法，所述无线充电系统包括发射端和接收端，所述发射端具有移相全桥控制电路，所述方法包括以下步骤：

在所述无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角；

当所述移相角大于第一预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。

更进一步的，实时检测无线充电系统中所述接收端的充电电流，当所述充电电流大于第一预设电流时，所述无线充电系统处于稳定充电状态。

更进一步的，在所述无线充电系统进入无线充电预设时间间隔后，判定所述无线充电系统处于稳定充电状态。

更进一步的，所述调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差的步骤之后，所述方法还包括：

检测到所述谐振频率到达最小设定频率或最大设定频率或所述移相角到达预设最小移相角时，停止调节所述发射端的谐振频率。

更进一步的，实时检测所述接收端的充电电流，所述实时获取发射端的移相角的步骤之后，所述方法还包括：

在所述接收端的充电电流小于第二预设电流且移相角小于第二预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差；

其中，所述第二预设电流大于所述第一预设电流，所述第二预设移相角小于所述第一预设移相角。

更进一步的，所述增大所述发射端当前的谐振频率的步骤之后，所述方法还包括以下步骤：

当所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差为零或所述充电电流到达目标充电电流时，停止调节所述发射端当前的谐振频率。

此外，本发明实施例还提出一种无线充电系统的变频控制装置，所述无线充电系统包括发射端和接收端，所述装置包括：

移相角检测单元，用于在所述无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角；

第一频率调节单元，用于当所述移相角大于第一预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。

更进一步的，实时检测无线充电系统中所述接收端的充电电流，当所述充电电流大于第一预设电流时，所述无线充电系统处于稳定充电状态。

更进一步的，在所述无线充电系统进入启动无线充电预设时间间隔后，判定所述无线充电系统处于稳定充电状态。

更进一步的，所述装置还包括：

第二频率调节单元，用于检测到所述谐振频率到达最小设定频率或最大设定频率或所述移相角到达预设最小移相角时，停止调节所述发射端的谐振频率。

更进一步的，实时检测所述接收端的充电电流，所述装置还包括：

第三频率调节单元，用于在所述接收端的充电电流小于第二预设电流且移相角小于第二预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差；

其中，所述第二预设电流大于所述第一预设电流，所述第二预设移相角小于所述第一预设移相角。

更进一步的，所述装置还包括：

第四频率调节单元，用于当所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差为零或所述充电电流到达目标充电电流时，停止调节所述发射端当前的谐振频率。

此外，本发明实施例还提出一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有无线充电系统的变频控制程序，所述无线充电系统的变频控制程序被处理器执行时实现如上所述的无线充电系统的变频控制方法的步骤。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明在无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角。当发射端的移相角大于第一预设移相角时，表明当前接收端的接收线圈与发射端的发射线圈距离比较近，此时线圈之间的电磁耦合系数比较大，导致当前接收端接收到的能量过大。为了避免对接收端硬件及电池造成损坏，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差，使发射端的能量输出稳定，从而接收端能稳定的给电池充电。通过检测发射端的移相角的大小间接推断当前发射线圈与接收线圈的距离，从而，在发射线圈与接收线圈的距离过近时，调节发射端的谐振频率，增大发射端的谐振频率和预设谐振频率的差值，扩大了无线充电系统中发射端与接收端之间距离的适用范围。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的无线充电系统的变频控制方法的流程示意图；

图2是本发明无线充电系统的变频控制方法涉及的移相全桥控制电路的电路结构示意图;

图3是本发明无线充电系统的变频控制方法涉及的移相全桥控制电路的简易电路结构示意图;

图4是本发明实施例二提供的无线充电系统的变频控制方法的流程示意图;

图5是本发明实施例三提供的无线充电系统的变频控制装置的模块示意图；

图6是本发明实施例四提供的无线充电系统的变频控制装置的模块示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

实施例一

请参阅图1，是本发明实施例一提供的无线充电系统的变频控制方法的流程示意图，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，在所述无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角。

无线充电系统包括无线充电的发射端和接收端，发射端连接电源，接收端连接待充电设备的电池。例如，无线充电汽车进行充电时，充电桩连接有发射端，无线充电汽车安装有接收端，通过接收端接收发射端传递的电能为汽车的电池充电。

发射端包括发射线圈，接收端包括接收线圈，通过发射线圈和接收线圈电磁耦合，实现电能的无线传输，为待充电设备的电池充电。发射线圈与接收线圈线圈距离越近，线圈耦合系数越大，无线充电系统的输出功率越大。在发射端中具有移相全桥控制电路（如图2），根据供电需要，通过控制移相角的大小来调节能量的输出。应当指出的是，本实施例中附图2仅为本申请中移相全桥控制电路的一种表现形式，并不作为本发明保护范围的限定。

图2中所示的移相全桥控制电路包括：

逆变单元200为全桥逆变单元，包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4的控制极均连接第一控制单元600，第一场效应管Q1的漏极连接第三场效应管Q3的源极，第一场效应管Q1的源极分别连接谐振单元300以及第二场效应管Q2的漏极，第二场效应管Q2的漏极分别连接谐振单元300以及第四场效应管Q4的源极，第二场效应管Q2的源极连接第四场效应管Q4的漏极。

第一场效应管Q1和第二场效应管Q2组成一组桥，第三场效应管Q3和第四场效应管Q4组成另外一组桥，在第一控制单元600的控制下，两组桥交替导通，以实现将第一变压单元100传输的直流电转换为交流电，并将交流电传输到谐振单元300。

以下以图3所示的简易的移相全桥控制电路为例说明接收线圈和发射线圈的距离与功率之间的关系。

在图3中U₁为充电系统输入的高频交流电压，I₀为U₁产生的交流电流，I₁为原边谐振线圈L_p产生的电流，I₂为副边谐振线圈L_s输出的电流，R₁为交流电源U₁的内阻，R_fp为原边谐振补偿电感L_fp的内阻，R_P为原边谐振线圈L_p的内阻，R_s为副边谐振补偿线圈L_s的内阻，R_L为电阻负载，C_p为原边谐振补偿串联电容，C₁为原边谐振补偿并联电容，C_s为副边谐振补偿电容，M为原副边谐振线圈的互感。

通过理论计算和推导，移相全桥控制电路的输出电压U_L为：

移相全桥控制电路中接收端输出的功率P_out为：

由以上两个公式，可以得出，接收端的电压和功率随互感增大而增大。线圈距离越近互感越大，因此，当接收线圈和发射线圈距离越近，输出电压和功率就会增大。

而移相全桥控制电路的控制原理中，可以通过控制移相角改变输出的功率大小，且移相角与功率间的关系为：移相角越大输出的功率越小，反之，移相角越小输出的功率越大。其中，移相角的取值为0°~180°。

在移相全桥控制电路电路中，当发射端工作在最佳谐振频率（即，预设谐振频率）点处，能量转化最大，也即输出功率最大。在具体实施过程中，用户会选择在最佳谐振频率前一段或后一段频率范围作为工作频率。当选择最佳谐振频率前一段频率范围作为工作频率时，发射端的工作频率小于或等于预设谐振频率，且发射端当前的谐振频率越大，电路输出功率越大。反之，当选择预设谐振频率后一段频率范围作为工作频率时，发射端的工作频率大于或等于预设谐振频率，且发射端当前的谐振频率越小，电路输出功率越大。综上，总体的原则就是，需要增大功率时，就将发射端当前的谐振频率向预设谐振频率靠拢，需要减少功率，就将发射端当前的谐振频率远离预设谐振频率。

在无线充电系统开始进行无线充电时，接收端给电池的充电电流逐渐增大。当充电电流大于一定预设阈值时，表明无线充电系统已经处于稳定充电状态。

此外，根据无线充电系统的实际情况，能够预估无线充电系统从开始进行充电到进入稳定充电状态间的时间间隔。在无线充电系统进入无线充电预设时间间隔后，判定无线充电系统处于稳定充电状态。

步骤S20，当所述移相角大于第一预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。

在无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角，并判断移相角是否大于第一预设移相角。当发射端的移相角小于第一预设移相角时，发射端高效率输出电能，无线充电系统稳定供电，无需对发射端当前的谐振频率进行干预；当发射端的移相角大于第一预设移相角时，表明当前接收端的接收线圈与发射端的发射线圈距离比较近，此时线圈之间的电磁耦合系数比较大，导致当前接收端接收到的能量过大。为了避免对接收端硬件及电池造成损坏，调节发射端当前的谐振频率，增大发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差，使得发射端的工作频率远离最佳谐振频率，降低输出功率，发射端的能量稳定输出，从而接收端也能稳定的给电池充电。

进一步的，降低发射端当前的谐振频率的方法包括每间隔单位时间将谐振频率降低一定预设阈值；或者是，根据预设移相角-谐振频率对应关系获取当前移相角对应的谐振频率，将当前的谐振频率降低至当前移相角对应的谐振频率。并在谐振频率降低过程中检测发射端的移相角，当移相角小于或等于第一预设移相角时，当前无线充电系统输出的功率合适，可停止谐振频率的调节，无线充电发射端维持该谐振频率为接收端传输电能。

此外，发射端的谐振频率不可能无限制的降低或无限制的增大，在检测到谐振频率到达最小设定频率或最大设定频率或移相角到达预设最小移相角时，停止降低发射端的谐振频率，保障无线充电系统能够实现电能传输。其中，最小设定频率是发射端在最佳谐振频率前一段的工作频率范围中的最小频率；最大设定频率是发射端在最佳谐振频率后一段的工作频率范围中的的最大频率。

在本实施例中，在无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角。当发射端的移相角大于第一预设移相角时，表明当前接收端的接收线圈与发射端的发射线圈距离比较近，此时线圈之间的电磁耦合系数比较大，导致当前接收端接收到的能量过大。为了避免对接收端硬件及电池造成损坏，调节发射端当前的谐振频率，增大发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差，使得发射端的工作频率远离最佳谐振频率，降低输出功率，发射端的能量稳定输出，从而接收端也能稳定的给电池充电。通过检测发射端的移相角的大小间接推断当前发射线圈与接收线圈的距离，从而，在发射线圈与接收线圈的距离过近时，控制发射端的谐振频率远离最佳谐振频率，扩大了无线充电系统中发射端与接收端之间距离的适用范围。

实施例二

请参阅图4，是本发明实施例二提供的一种无线充电系统的变频控制方法的流程示意图，实施例二与实施例一区别在于，在实施例二中，在步骤S10之后该方法还包括：

步骤S30，实时检测所述接收端的充电电流。

接收端的充电电流是指接收端在接收到发射端传输的电能后，给电池等负载充电的电流，通过安装在接收端与电池之间的电流检测装置可检测该充电电流。应当指出，步骤S30并不限定于步骤S10之后，还可以在步骤S10之前或同时执行。

步骤S40，在所述接收端的充电电流小于第二预设电流且移相角小于第二预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，减小所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。

其中，第二预设电流大于第一预设电流，第二预设移相角小于第一预设移相角。

第二预设电流为接收端为电池等负载充电时最大充电电流，第二预设移相角是无线充电系统电能传输过程中功率最大时刻对应的值。在接收端当前的充电电流小于第二预设电流，且当前移相角小于第二预设移相角时，说明发射线圈与接收线圈间的距离比较远，当前的谐振频率下，发射端的移相角已经接近最小移相角，接收端的充电电流都离预期较远，仅通过调节移相角已经无法满足需求，发射端提供的能量还远远不够。

因此，在上述情况下，缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差来增加接收端的能量输出，克服发射端与接收端距离较远时无法有效对电池充电的问题，提高无线充电系统的工作适应范围。

缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差的方法包括每间隔单位时间将谐振频率增大或减小一定预设阈值；或者是，根据预设移相角-谐振频率对应关系获取当前移相角对应的谐振频率，将当前的谐振频率调节至当前移相角对应的谐振频率。

此外，发射端的谐振频率不可能无限制的增大或减小，在谐振频率到达无线充电系统的预设谐振频率（最佳谐振频率）时，停止调节发射端的谐振频率。

进一步的，在检测到充电电流达到目标充电电流时，当前接收端能传输的电能足够接收端使用，因而，可以停止调节发射端当前的谐振频率。

在本实施例中，在无线充电系统工作过程中实时检测接收端的充电电流，在接收端当前的充电电流小于第二预设电流且当前移相角小于第二预设移相角时，通过缩小发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差来增加接收端的能量输出，克服发射端与接收端距离较远时无法有效对电池充电的问题，增大无线充电系统中线圈的适用距离。

实施例三

请参阅图5，是本发明第三实施例提供的一种无线充电系统的变频控制装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该无线充电系统的变频控制装置包括：

移相角检测单元10，用于在所述无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角。

无线充电系统包括无线充电的发射端和接收端，发射端连接电源，接收端连接待充电设备的电池。例如，无线充电汽车进行充电时，充电桩连接有发射端，无线充电汽车安装有接收端，通过接收端接收发射端传递的电能为汽车的电池充电。

发射端包括发射线圈，接收端包括接收线圈，通过发射线圈和接收线圈电磁耦合，实现电能的无线传输，为待充电设备的电池充电。发射线圈与接收线圈线圈距离越近，线圈耦合系数越大，无线充电系统的输出功率越大。在发射端中具有移相全桥控制电路（如图2），根据供电需要，通过控制移相角的大小来调节能量的输出。应当指出的是，本实施例中附图2仅为本申请中移相全桥控制电路的一种表现形式，并不作为本发明保护范围的限定。

图2中所示的移相全桥控制电路包括：

逆变单元200为全桥逆变单元，包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4的控制极均连接第一控制单元600，第一场效应管Q1的漏极连接第三场效应管Q3的源极，第一场效应管Q1的源极分别连接谐振单元300以及第二场效应管Q2的漏极，第二场效应管Q2的漏极分别连接谐振单元300以及第四场效应管Q4的源极，第二场效应管Q2的源极连接第四场效应管Q4的漏极。

第一场效应管Q1和第二场效应管Q2组成一组桥，第三场效应管Q3和第四场效应管Q4组成另外一组桥，在第一控制单元600的控制下，两组桥交替导通，以实现将第一变压单元100传输的直流电转换为交流电，并将交流电传输到谐振单元300。

以下以图3所示的简易的移相全桥控制电路为例说明接收线圈和发射线圈的距离与功率之间的关系。

在图3中U₁为充电系统输入的高频交流电压，I₀为U₁产生的交流电流，I₁为原边谐振线圈L_p产生的电流，I₂为副边谐振线圈L_s输出的电流，R₁为交流电源U₁的内阻，R_fp为原边谐振补偿电感L_fp的内阻，R_P为原边谐振线圈L_p的内阻，R_s为副边谐振补偿线圈L_s的内阻，R_L为电阻负载，C_p为原边谐振补偿串联电容，C₁为原边谐振补偿并联电容，C_s为副边谐振补偿电容，M为原副边谐振线圈的互感。

通过理论计算和推导，移相全桥控制电路的输出电压U_L为：

移相全桥控制电路中接收端输出的功率P_out为：

由以上两个公式，可以得出，接收端的电压和功率随互感增大而增大。线圈距离越近互感越大，因此，当接收线圈和发射线圈距离越近，输出电压和功率就会增大。

而移相全桥控制电路的控制原理中，可以通过控制移相角改变输出的功率大小，且移相角与功率间的关系为：移相角越大输出的功率越小，反之，移相角越小输出的功率越大。其中，移相角的取值为0°~180°。

在移相全桥控制电路电路中，当发射端工作在最佳谐振频率（即，预设谐振频率）点处，能量转化最大，也即输出功率最大。在具体实施过程中，用户会选择在最佳谐振频率前一段或后一段频率范围作为工作频率。当选择最佳谐振频率前一段频率范围作为工作频率时，发射端的工作频率小于或等于预设谐振频率，且发射端当前的谐振频率越大，电路输出功率越大。反之，当选择预设谐振频率后一段频率范围作为工作频率时，发射端的工作频率大于或等于预设谐振频率，且发射端当前的谐振频率越小，电路输出功率越大。综上，总体的原则就是，需要增大功率时，就将发射端当前的谐振频率向预设谐振频率靠拢，需要减少功率，就将发射端当前的谐振频率远离预设谐振频率。

在无线充电系统开始进行无线充电时，接收端给电池的充电电流逐渐增大。当充电电流大于一定预设阈值时，表明无线充电系统已经处于稳定充电状态。

此外，根据无线充电系统的实际情况，能够预估无线充电系统从开始进行充电到进入稳定充电状态间的时间间隔。在无线充电系统进入无线充电预设时间间隔后，判定无线充电系统处于稳定充电状态。

第一频率调节单元20，用于当所述移相角大于第一预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。

在无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角，并判断移相角是否大于第一预设移相角。当发射端的移相角小于第一预设移相角时，发射端高效率输出电能，无线充电系统稳定供电，无需对发射端当前的谐振频率进行干预；当发射端的移相角大于第一预设移相角时，表明当前接收端的接收线圈与发射端的发射线圈距离比较近，此时线圈之间的电磁耦合系数比较大，导致当前接收端接收到的能量过大。为了避免对接收端硬件及电池造成损坏，调节发射端当前的谐振频率，增大发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差，使得发射端的工作频率远离最佳谐振频率，降低输出功率，发射端的能量稳定输出，从而接收端也能稳定的给电池充电。

进一步的，降低发射端当前的谐振频率的方法包括每间隔单位时间将谐振频率降低一定预设阈值；或者是，根据预设移相角-谐振频率对应关系获取当前移相角对应的谐振频率，将当前的谐振频率降低至当前移相角对应的谐振频率。并在谐振频率降低过程中检测发射端的移相角，当移相角小于或等于第一预设移相角时，当前无线充电系统输出的功率合适，可停止谐振频率的调节，无线充电发射端维持该谐振频率为接收端传输电能。

此外，该无线充电系统的变频控制装置还包括第二频率调节单元（图中未示出），用于检测到所述谐振频率到达最小设定频率或最大设定频率或所述移相角到达预设最小移相角时，停止降低所述发射端的谐振频率。

发射端的谐振频率不可能无限制的降低或无限制的增大，在检测到谐振频率到达最小设定频率或最大设定频率或移相角到达预设最小移相角时，停止降低发射端的谐振频率，保障无线充电系统能够实现电能传输。其中，最小设定频率是发射端在最佳谐振频率前一段的工作频率范围中的最小频率；最大设定频率是发射端在最佳谐振频率后一段的工作频率范围中的的最大频率。

在本实施例中，在无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角。当发射端的移相角大于第一预设移相角时，表明当前接收端的接收线圈与发射端的发射线圈距离比较近，此时线圈之间的电磁耦合系数比较大，导致当前接收端接收到的能量过大。为了避免对接收端硬件及电池造成损坏，调节发射端当前的谐振频率，增大发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差，使得发射端的工作频率远离最佳谐振频率，降低输出功率，发射端的能量稳定输出，从而接收端也能稳定的给电池充电。通过检测发射端的移相角的大小间接推断当前发射线圈与接收线圈的距离，从而，在发射线圈与接收线圈的距离过近时，控制发射端的谐振频率远离最佳谐振频率，扩大了无线充电系统中发射端与接收端之间距离的适用范围。

实施例四

请参阅图6，是本发明实施例四提供的一种无线充电系统的变频控制装置的模块意图，实施例四与实施例三区别在于，在实施例四中无线充电系统的变频控制装置还包括：

电流检测单元30，实时检测所述接收端的充电电流。

接收端的充电电流是指接收端在接收到发射端传输的电能后，给电池等负载充电的电流，通过安装在接收端与电池之间的电流检测装置可检测该充电电流。

第三频率调节单元40，用于在所述接收端的充电电流小于第二预设电流且移相角小于第二预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，减小所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差；

其中，所述第二预设电流大于所述第一预设电流，所述第二预设移相角小于所述第一预设移相角。

第二预设电流为接收端为电池等负载充电时最大充电电流，第二预设移相角是无线充电系统电能传输过程中功率最大时刻对应的值。在接收端当前的充电电流小于第二预设电流，且当前移相角小于第二预设移相角时，说明发射线圈与接收线圈间的距离比较远，当前的谐振频率下，发射端的移相角已经接近最小移相角，接收端的充电电流都离预期较远，仅通过调节移相角已经无法满足需求，发射端提供的能量还远远不够。

因此，在上述情况下，缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差来增加接收端的能量输出，克服发射端与接收端距离较远时无法有效对电池充电的问题，提高无线充电系统的工作适应范围。

缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差的方法包括每间隔单位时间将谐振频率增大或减小一定预设阈值；或者是，根据预设移相角-谐振频率对应关系获取当前移相角对应的谐振频率，将当前的谐振频率调节至当前移相角对应的谐振频率。

此外，无线充电系统的变频控制装置还包括第四频率调节单元（图中未示出），用于当所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差为零或所述充电电流到达目标充电电流时，停止调节所述发射端当前的谐振频率。

发射端的谐振频率不可能无限制的增大或减小，在谐振频率到达无线充电系统的预设谐振频率（最佳谐振频率）时，停止调节发射端的谐振频率。

进一步的，在检测到充电电流达到目标充电电流时，当前接收端能传输的电能足够接收端使用，因而，可以停止增大发射端当前的谐振频率。

在本实施例中，在无线充电系统工作过程中实时检测接收端的充电电流，在接收端当前的充电电流小于第二预设电流且当前移相角小于第二预设移相角时，通过缩小发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差来增加接收端的能量输出，克服发射端与接收端距离较远时无法有效对电池充电的问题，增大无线充电系统中线圈的适用距离。

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的变频控制程序，所述无线充电系统的变频控制程序被处理器执行时实现如上一至二实施例所述的无线充电系统的变频控制方法的步骤。

就本说明书而言，“可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种无线充电系统的变频控制方法，其特征在于，所述无线充电系统包括发射端和接收端，所述发射端具有移相全桥控制电路，所述方法包括以下步骤：

在所述无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角；

当所述移相角大于第一预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。

2.如权利要求1所述的无线充电系统的变频控制方法，其特征在于，实时检测无线充电系统中所述接收端的充电电流，当所述充电电流大于第一预设电流时，所述无线充电系统处于稳定充电状态。

3.如权利要求1所述的无线充电系统的变频控制方法，其特征在于，在所述无线充电系统进入无线充电预设时间间隔后，判定所述无线充电系统处于稳定充电状态。

4.如权利要求1所述的无线充电系统的变频控制方法，其特征在于，所述调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差的步骤之后，所述方法还包括：

检测到所述谐振频率到达最小设定频率或最大设定所述移相角到达预设最小移相角时，停止调节所述发射端的谐振频率。

5.如权利要求1-4任一项所述的无线充电系统的变频控制方法，其特征在于，实时检测所述接收端的充电电流，所述实时获取发射端的移相角的步骤之后，所述方法还包括：

在所述接收端的充电电流小于第二预设电流且移相角小于第二预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差；

其中，所述第二预设电流大于所述第一预设电流，所述第二预设移相角小于所述第一预设移相角。

6.如权利要求5所述的无线充电系统的变频控制方法，其特征在于，所述增大所述发射端当前的谐振频率的步骤之后，所述方法还包括以下步骤：

当所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差为零或所述充电电流到达目标充电电流时，停止调节所述发射端当前的谐振频率。

7.一种无线充电系统的变频控制装置，其特征在于，所述无线充电系统包括发射端和接收端，所述装置包括：

移相角检测单元，用于在所述无线充电系统处于稳定充电状态过程中，实时获取发射端的移相角；

第一频率调节单元，用于当所述移相角大于第一预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，增大所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差。

8.如权利要求7所述的无线充电系统的变频控制装置，其特征在于，实时检测无线充电系统中所述接收端的充电电流，当所述充电电流大于第一预设电流时，所述无线充电系统处于稳定充电状态。

9.如权利要求7所述的无线充电系统的变频控制装置，其特征在于，在所述无线充电系统进入启动无线充电预设时间间隔后，判定所述无线充电系统处于稳定充电状态。

10.如权利要求7所述的无线充电系统的变频控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二频率调节单元，用于检测到所述谐振频率到达最小设定频率或最大设定频率或所述移相角到达预设最小移相角时，停止调节所述发射端的谐振频率。

11.如权利要求7-10任一项所述的无线充电系统的变频控制装置，其特征在于，实时检测所述接收端的充电电流，所述装置还包括：

第三频率调节单元，用于在所述接收端的充电电流小于第二预设电流且移相角小于第二预设移相角时，调节所述发射端当前的谐振频率，缩小所述发射端当前的谐振频率与所述预设谐振频率之间的频率差；

其中，所述第二预设电流大于所述第一预设电流，所述第二预设移相角小于所述第一预设移相角。

12.如权利要求11所述的无线充电系统的变频控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

第四频率调节单元，用于当所述发射端当前的谐振频率与预设谐振频率之间的频率差为零或所述充电电流到达目标充电电流时，停止调节所述发射端当前的谐振频率。

13.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有无线充电系统的变频控制程序，所述无线充电系统的变频控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的无线充电系统的变频控制方法的步骤。

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