CN114189059A - 无线电能传输装置及控制方法 - Google Patents

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CN114189059A
CN114189059A CN202010967911.7A CN202010967911A CN114189059A CN 114189059 A CN114189059 A CN 114189059A CN 202010967911 A CN202010967911 A CN 202010967911A CN 114189059 A CN114189059 A CN 114189059A
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姜庆
廖永恺
徐敏
吉顺阳
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Abstract

本申请提供一种无线电能传输装置及控制方法。无线电能传输装置包括发射单元包括逆变电路、第一补偿电路和发射线圈；接收单元包括接收线圈、第二补偿电路和整流电路。功率调节单元用于调节无线电能传输装置的输出信号。控制单元用于获取发射单元的电压电流相位差、检测信号和无线电能传输装置的功率检测值；根据电压电流相位差和预设相位差控制逆变电路的工作频率，使电压电流相位差等于预定相位差，以及根据检测信号产生功率降额信号，并且根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元调节输出信号。本申请通过减小装置的输出信号来减小发射单元的电流或电压，提高无线电能传输的效率，进而减少装置发热，保证装置持续工作。

Description

无线电能传输装置及控制方法
技术领域
本申请涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种无线电能传输装置及控制方法。
背景技术
目前最为常见的无线电能传输技术为电磁感应技术，供电装置与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间无需电线连接。
常见的无线电能传输装置包括发射单元和接收单元。发射单元包括发射线圈和逆变电路，接收单元包括接收线圈和整流电路。其中，发射线圈和接收线圈构成松耦合变压器。该松耦合变压器的耦合系数较低，导致其存在较大的无功功率环流，进而使其损耗增加。尤其是当发射线圈和接收线圈之间的距离加大或者发射线圈和接收线圈之间存在偏移时，该松耦合变压器的损耗进一步增加，无线电能传输装置的传输效率明显降低，以及热应力增加。无线电能传输装置的负载为储能装置，例如电池等，该储能装置不同于常规的用电负载，往往允许无线电能传输装置在非额定工况(例如非额定工作温度)下降低输出功率运行，以减小热应力。
为了改善无线电能传输装置的传输效率和热应力问题，往往采用在发射线圈和逆变电路之间耦接补偿电路，以及在接收线圈和整流电路之间耦接补偿电路的补偿方式来减小电能传输时的无功功率，进而减小松耦合变压器的损耗。然而采用补偿方式难以通过降低输出功率来减小发射单元的电流，使得无线电能传输装置工作在超出额定工作温度范围时存在热应力问题，从而导致无线电能传输装置损坏或触发过温保护使无线电能传输装置停止运行。
因而，如何发展一种能克服上述缺陷的无线电能传输装置，是目前迫切的需求。
发明内容
本申请提供一种无线电能传输装置及控制方法，旨在提供一种能够通过减小输出信号来减小发射单元的电压或电流的无线电能传输装置。
第一方面，本申请提供一种无线电能传输装置，包括：
发射单元，包括逆变电路、第一补偿电路和发射线圈；第一补偿电路耦接于逆变电路和发射线圈之间；
接收单元，包括接收线圈、第二补偿电路和整流电路；第二补偿电路耦接于接收线圈和整流电路之间；
功率调节单元，用于调节无线电能传输装置的输出信号；以及
控制单元，与逆变电路和功率调节单元分别耦接，用于获取发射单元的电压电流相位差、检测信号和无线电能传输装置的功率检测值；根据电压电流相位差和预设相位差控制逆变电路的工作频率，使电压电流相位差等于预定相位差，以及根据检测信号产生功率降额信号，并且根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元调节输出信号。
可选地，第一补偿电路、发射线圈、接收线圈和第二补偿电路构成谐振网络；
谐振网络包括第一谐振频率点和第二谐振频率点，其中，第二谐振频率点大于第一谐振频率点；
工作频率大于第二谐振频率点，工作频率等于第二谐振频率点，或者工作频率小于第二谐振频率点且大于第一谐振频率点。
可选地，无线电能传输装置还包括：相位检测单元；
相位检测单元耦接于发射单元和控制单元，用于获取发射单元的电压相位信号和电流相位信号，并根据电压相位信号和电流相位信号计算获得电压电流相位差。
可选地，相位检测单元包括：电压相位检测单元、电流相位检测单元和相位差计算单元；
电压相位检测单元耦接于逆变电路的输出端，用于检测发射单元的电压相位信号；
电流相位检测单元耦接于逆变电路和第一补偿电路之间，或者第一补偿电路和发射线圈之间，用于检测发射单元的电流相位信号；
相位差计算单元，用于获取电压相位信号和电流相位信号，并且根据电压相位信号和电流相位信号计算得到电压电流相位差。
可选地，控制单元具体用于：
当检测信号达到预设值时产生功率降额信号，根据功率降额信号和功率给定信号提供功率调节信号，以及根据功率调节信号和功率检测值控制功率调节单元减小输出信号，进而使发射单元的电流减小，或者使发射单元的电压减小。
可选地，检测信号为温度信号，预设值为预设温度值；
控制单元用于当温度信号达到预设温度值时产生功率降额信号。
可选地，检测信号为时长信号，预设值为预设时长信号；
控制单元用于当时长信号达到预设时长信号时产生功率降额信号。
可选地，还包括：温度检测单元；
所温度检测单元耦接于控制单元，用于检测环境温度或者无线电能传输装置的元器件的温度，并提供温度信号。
可选地，还包括：输出功率检测单元；
输出功率检测单元耦接于无线电能传输装置的输出端和控制单元，用于检测无线电能传输装置的输出功率，并提供功率检测值。
可选地，还包括：输出电流检测单元和输出电压检测单元；
输出电流检测单元耦接于无线电能传输装置的输出端和控制单元，用于检测无线电能传输装置的输出电流，并提供电流检测值；
输出电压检测单元耦接于无线电能传输装置的输出端和控制单元，用于检测无线电能传输装置的输出电压，并提供电压检测值；
控制单元用于获取电流检测值和电压检测值，并且根据电流检测值和电压检测值获取功率检测值。
可选地，输出信号包括输出电流、输出电压、或者输出功率中的一种或多种。
可选地，功率调节单元包括降压电路、升压电路或者升降压电路中任意一种。
可选地，功率调节单元电性耦接于无线电能传输装置的输入端和发射单元之间；或者，
功率调节单元电性耦接于接收单元和无线电能传输装置的输出端之间。
可选地，发射单元还包括发射端变压器；
发射端变压器耦接于逆变电路和第一补偿电路之间；或者，
发射端变压器耦接于第一补偿电路和发射线圈之间。
可选地，接收单元还包括：接收端变压器；
接收端变压器耦接于接收线圈和第二补偿电路之间；或者，
接收端变压器耦接于第二补偿电路和整流电路之间。
第二方面，本申请提供一种无线电能传输装置的控制方法，方法应用于第一方面及可选方案所涉及的无线电能传输装置；方法包括：
获取检测信号；
获取发射单元的电压电流相位差；
获取功率检测值；
根据电压电流相位差和预设相位差控制逆变电路的工作频率，使电压电流相位差等于预设相位差，根据检测信号产生功率降额信号，并根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元调节无线电能传输装置的输出信号。
可选地，获取发射单元的电压电流相位差信号，具体包括：
获取发射单元的电压相位信号；
获取发射单元的电流相位信号；
根据电压相位信号和电流相位信号计算得到电压电流相位差。
可选地，根据检测信号产生功率降额信号，并根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元调节无线电能传输装置的输出信号，具体包括：
当检测信号达到预设值时产生功率降额信号，根据功率降额信号和功率给定信号提供功率调节信号，以及根据功率调节信号和功率检测值控制功率调节单元减小输出信号，进而使发射单元的电流减小，或者使发射单元的电压减小。
可选地，检测信号为温度信号，预设值为预设温度值；
当温度信号达到预设温度值时产生功率降额信号。
可选地，获取功率检测值，具体包括：
获取电流检测值；
获取电压检测值；
根据电流检测值和电压检测值计算获得功率检测值。
本申请提供一种无线电能传输装置及控制方法，通过电压电流相位差和预定相位差控制逆变电路的工作频率使发射单元的电压电流相位差等于预定相位差，通过检测信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元调节输出信号，以使无线电能传输装置运行于降低输出功率的工况下，进而降低发射单元的电压或电流，减少无线电能传输装置发热，保证无线电能传输装置持续工作。
附图说明
图1为一实施例提供的一种无线电能传输装置的电路结构示意图；
图2为图1所示无线电能传输装置的补偿基波等效电路示意图；
图3为一实施例提供的另一种无线电能传输装置的电路结构示意图；
图4为图3所示无线电能传输装置的补偿基波等效电路示意图；
图5为本申请一实施例提供的又一种无线电能传输装置的电路结构示意图；
图6为本申请一实施例提供的相位与频率的关系示意图；
图7为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的示意图；
图8为本申请实施例提供的相位检测单元的示意图；
图9为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图10为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的效果示意图；
图11为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的效果示意图；
图12为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图13为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图14为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图15为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图16为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图17为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图18为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的电路结构示意图；
图19为本申请另一实施例提供的无线电能传输装置的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，无线电能传输装置包括发射单元1和接收单元2，其中发射单元1包括逆变电路11、第一补偿电路12和发射线圈Lp，第一补偿电路12耦接于逆变电路11和发射线圈Lp之间；接收单元2包括接收线圈Ls、第二补偿电路22和整流电路23，第二补偿电路22耦接于接收线圈Ls和整流电路23之间。在本实施例中，第一补偿电路12和第二补偿电路22均为串联补偿电路，具体地，第一补偿电路12包括电容C1，第二补偿电路包括电容C2，电容C1串联耦接于逆变电路11和发射线圈Lp之间，电容C2串联耦接于接收线圈Ls和整流电路23之间。采用基波等效后可得到如图2所示的补偿基波等效电路。当无线电能传输装置工作于补偿发射线圈Lp自感的谐振频率点时，电容C1完全补偿自感，可以计算得到发射单元1的电流I1为：
Figure BDA0002683012140000061
其中，U2表示无线电能传输装置的输出电压的电压值，ω表示发射单元1的电流角频率，M表示发射线圈Lp和接收线圈Ls之间的互感的感量值。
图3与图1所示的无线电能传输装置中大部分的电路结构相同，其中相同的电路结构在此不再赘述。下面就图3与图1所示的无线电能传输装置中不相同的第一补偿电路和第二补偿电路进行描述。如图3所示，无线电能传输装置中第一补偿电路32和第二补偿电路42均为电感电容电容(inductor capacitor capacitor，LCC)补偿电路，具体地，第一补偿电路32包括电感L1，电容Cp1和电容Cs1，电感L1的一端与电容Cp1的一端和电容Cs1一端分别连接，电感L1的另一端耦接于逆变电路31的一输出端，电容Cp1的另一端电性耦接于逆变电路31的另一输出端和发射线圈Lp的一端，电容Cs1的另一端电性耦接于发射线圈Lp的另一端；第二补偿电路42包括电感L2，电容Cp2和电容Cs2，电感L2的一端与电容Cp2的一端和电容Cs2一端分别连接，电感L2的另一端耦接于整流电路33的一输入端，电容Cp2的另一端电性耦接于接收线圈Ls的一端和整流电路43的另一输入端，电容Cs2的另一端电性耦接于接收线圈Ls的另一端。采用基波等效后可得到如图4所示的补偿基波等效电路，当无线电能传输装置工作点满足如下式(2)至公式(5)时，可以计算得到发射单元1的电流I1如式(6)
Figure BDA0002683012140000062
Figure BDA0002683012140000063
Figure BDA0002683012140000064
Figure BDA0002683012140000065
Figure BDA0002683012140000066
其中，L1表示补偿电感的电感值，Cp1表示补偿电容的电容值，Cs1表示补偿电容的电容值，L2表示补偿电感的电感值，Cp2表示补偿电容的电容值，Cs2表示补偿电容的电容值，ω表示发射单元1的电流角频率，M为发射线圈Lp和接收线圈Ls之间的互感的感量值，U2表示整流电路的输入电压的电压值。
根据公式(1)和(6)可见，当无线电能传输装置的输出功率减小时，发射单元的电流并不会随之减小，即无法实现通过减小输出功率来减小发射单元的电流的目的，需要说明的是，发射单元的电流可以是逆变电路的输出电流。
为了改善图1和图3所示的无线电能传输装置的传输效率和热应力问题，图5提供的无线电能传输装置能够实现发射单元的电流或电压随着输出功率的减小而减小。
如图5所示，本申请一实施例提供的无线电能传输装置包括发射单元10、接收单元20、功率调节单元30以及控制单元40。
其中，发射单元10用于接收电能Vin，其中电能可以是直流电能。接收单元20用于与负载90连接，其中负载可以是储能装置，例如电池等。发射单元10又包括逆变电路101、第一补偿电路102和发射线圈103。第一补偿电路102耦接于逆变电路101和发射线圈103之间。具体地，第一补偿电路102可以与发射线圈103串联后再与逆变电路101的输出端连接，或者第一补偿电路102还可以与发射线圈103并联后再与逆变电路101的输出端连接。
其中，接收单元20又包括接收线圈201、第二补偿电路202和整流电路203。第二补偿电路202耦接于接收线圈201和整流电路203之间。具体地，第二补偿电路202可以与接收线圈201串联后再与整流电路203的输入端连接，或者第二补偿电路202还可以与接收线圈201并联后再与整流电路203的输入端连接。
其中，图5中的发射单元10和接收单元20分别与图1的发射单元1和接收单元2的结构可以相同；或者图5中的发射单元10和接收单元20分别与图3的发射单元3和接收单元4的结构可以相同。
逆变电路101可以为半桥逆变电路或者全桥逆变电路。逆变电路101用于接收直流电能Vin，并将该直流电能转换为交流电能。第一补偿电路102用于补偿发射线圈103的部分无功功率，发射线圈103用于接收逆变电路101输出的交流电能，并产生交变的磁场。
接收线圈201用于感应该交变的磁场，并将该交变的磁场转换为交流电能。需要说明的是，逆变电路101输出的交流电能和整流电路接收的交流电能可以相同，也可以不相同。第二补偿电路202用于补偿接收线圈201的无功功率。整流电路203用于接收交流电能，并将交流电能转化为直流电能。其中，整流电路203可以为全波整流电路或者全桥整流电路。
功率调节单元30用于调节无线电能传输装置的输出信号，其中功率调节单元30可以是降压电路、升压电路或升降压电路中的任意一种。在本实施例中，功率调节单元30耦接于整流电路203和无线电能传输装置的输出端之间，无线电能传输装置的输出端与负载90相连接。控制单元40用于获取发射单元10的电压电流相位差、检测信号和无线电能传输装置的功率检测值。根据电压电流相位差和预设相位差控制逆变电路101的工作频率，使电压电流相位差等于预定相位差。也就是控制单元40用于比较电压电流相位差和预设相位差，并根据电压电流相位差和预设相位差的比较结果产生逆变电路101的控制信号，该控制信号用于控制逆变电路101的工作频率，使发射单元10的电压电流相位差等于预定相位差。在本实施例中，预设相位差可以是由控制单元40内部设定，或者可以是由外部电路提供。
控制单元40还用于根据检测信号产生功率降额信号，并且根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元30调节无线电能传输装置的输出信号。具体地，控制单元40接收检测信号，并且当检测信号达到预设值时，控制单元40产生功率降额信号，也就是当检测信号满足预设条件时才产生功率降额信号，其中，预设值可以是由控制单元40内部设定，或者由外部电路提供。控制单元40再根据功率降额信号和功率给定信号产生功率调节信号，其中，功率给定信号为无线电能传输装置在额定条件下的输出功率信号，该功率给定信号可以由外部的电路提供，例如由充电协议提供的电压指令和电流指令，并根据电压指令和电流指令计算得到该功率给定信号，或者通过外部电池系统提供电压指令和电流指令，并根据电压指令和电流指令计算得到功率给定信号；或者可以由控制单元40内部设定；以及比较功率调节信号和功率检测值，根据比较结果产生控制信号，以控制功率调节单元30调节无线电能传输装置的输出信号，其中输出信号包括输出电压、输出电流、或者输出功率中的一种或多种。控制单元40控制功率调节单元30调节无线电能传输装置的输出信号，也就是控制单元40控制功率调节单元30减小输出电压和/或输出电流，达到降低输出功率的目的。
本实施例中，发射单元10的电流随着输出信号的减小而减小；或者发射单元10的电压随着输出信号的减小而减小。
上述实施例所描述的无线电能传输装置能够在降低输出功率的情况下运行，进而减小发射单元10中电流或电压，减小损耗，减小无线电能传输装置的热应力，保证无线电能传输装置持续工作。
其中，检测信号可以为温度信号，预设值可以为预设温度值。控制单元40接收温度信号，并且在温度信号达到预设温度值时产生功率降额信号，其中，预设温度值可以是无线电能传输装置的额定工作温度，或者也可以是无线电能传输装置内部元件的温度限制值。控制单元40再根据功率降额信号和功率给定信号生成功率调节信号，再根据功率调节信号和实时检测到的无线电能传输装置的功率检测值控制功率调节单元30减小无线电能传输装置的输出信号，例如输出功率，当温度检测信号达到预设值时发射单元10的电流随输出信号的减小而减小，或者发射单元10的电压随输出信号的减小而减小，使得无线电能传输装置在超出预设温度值的工况下的发热量减少，升温速率降低，减小无线电能传输装置的热应力，保证无线电能传输装置持续工作。
其中，检测信号可以为时长信号，预设值可以为预设时长信号。控制单元40用于当时长信号达到预设时长信号时产生功率降额信号，其中，预设时长信号是无线电能传输装置的额定工作时长。控制单元40再根据功率降额信号和功率给定信号生成功率调节信号，再根据功率调节信号和实时检测到的无线电能传输装置的功率检测值控制功率调节单元30减小无线电能传输装置的输出功率信号，当时长信号达到预设值时发射单元10的电流随输出信号的减小而减小，或者发射单元10的电压随输出信号的减小而减小，使得无线电能传输装置在超出预设温度值的工况下的发热量减少，升温速率降低，进而使得无线电能传输装置能够在超出预设时长信号下正常工作，减小无线电能传输装置的热应力，保证无线电能传输装置持续工作。
参考图5，本实施例提供的无线电能传输装置包括发射单元10、接收单元20、功率调节单元30以及控制单元40。
其中，发射单元10又包括逆变电路101、第一补偿电路102和发射线圈103。第一补偿电路102耦接于逆变电路101和发射线圈102之间。接收单元20又包括接收线圈201、第二补偿电路202和整流电路203。第二补偿电路202耦接于接收线圈201和整流电路203之间。
其中，第一补偿电路102、发射线圈103、接收线圈201和第二补偿电路202构成谐振网络。本实施例通过分岔频率补偿方式，设计谐振网络的参数，使谐振网络出现频率分岔现象。
上述的分岔现象为非线性动力系统的一个概念，对于软开关系统，简言之就是由于系统参数变化导致其输入阻抗的相位为零的谐振频率点出现不唯一的现象，其中输入阻抗的相位为零也就是发射单元10的逆变电路101的输入端口等效为纯阻性，即逆变电路101的输入阻抗呈纯阻性。
结合图5和图6，本实施例中当输入阻抗相位为0时，该谐振网络包括3个谐振频率点，分别为第一谐振频率点(自然谐振频率点)、第二谐振频率点(高分岔频率点)和第三谐振频率点(低分岔频率点)，其中，第二谐振频率点大于第一谐振频率点大于第三谐振频率点。控制单元40控制逆变电路101的工作频率处于第二谐振频率点附近，使发射单元的电压电流相位差等于预设相位差，具体地，工作频率可以大于第二谐振频率点，或者工作频率等于第二谐振频率点，或者工作频率点可以小于第二谐振频率点且大于第一谐振频率点，从而实现较小的发射单元10的电流或电压。本实施例能够使发射单元10的电压或电流随输出信号的减小而减小，从而减小发射单元10的热应力。
当谐振网络工作在高分岔谐振频率点附近，也就是逆变电路101的开关频率处于高分岔谐振频率点附近时，第一补偿电路102并不能完全补偿发射线圈103的自感，使其呈现一定的阻抗，但从逆变电路101的输入阻抗呈现纯阻性，使得发射单元10的电流或电压随无线电能传输装置的输出信号的减小而减小，进而可以减小无线电能传输装置的热应力。
下面结合图2、图5和图6说明谐振网络的分岔频率补偿方式。第一补偿电路102为电容C1，第二补偿电容202为电容C2。
分岔频率补偿的参数设计的关键在于电容C1和C2并非完全补偿发射线圈103和接收线圈201的自感L1和L2，而是使电容C1和C2与发射线圈103和接收线圈201的自感L1和L2呈现一定的阻抗，但从逆变电路101的输入端口仍然等效为纯阻性，也就是发射单元10的电压和电流的相位角为0，亦即逆变电路101的输入阻抗呈纯阻性，输入阻抗的虚部满足如下公式：
Figure BDA0002683012140000101
其中，U1表示逆变电路101的输出电压的电压值，I1表示发射单元10的电流的电流值，即逆变电路101的输出电流，Im表示虚部。
为简化分析，此处以原副边对称的谐振网络为例，即发射线圈103的自感L1与接收线圈201的自感L2的感量值相等，电容C1与电容C2的电容值相等。结合图2的补偿基波等效电路示意图可知，逆变电路101的输出电压U1和发射单元10的电流I1满足以下公式：
Figure BDA0002683012140000102
电容C1和发射线圈103的自感L1组成的阻抗满足以下公式：
Figure BDA0002683012140000103
整流电路203的输入电压U2和接收单元20的电流I2满足以下公式：
Figure BDA0002683012140000104
Figure BDA0002683012140000111
根据公式(7)-(11)得到使逆变电路101的输入阻抗呈纯阻性的工作频率满足以下公式：
Figure BDA0002683012140000112
其中，
Figure BDA0002683012140000113
为逆变电路的输出电压向量，
Figure BDA0002683012140000114
为发射单元10的电流向量，Z1为电容C1和自感L1的等效串联阻抗的阻抗值，ω为谐振的角频率，M表示发射线圈103与接收线圈201的互感的感量值，C1为电容的电容值，L1为发射线圈103的自感的感量值，
Figure BDA0002683012140000115
为整流电路的输入电压向量，
Figure BDA0002683012140000116
为接收单元20的输出电流向量，RL为等效的负载电阻值。
根据公式(12)可见，通过设计发射线圈103和接收线圈201之间的不同距离和与整流电路203耦接的不同负载，当满足
Figure BDA0002683012140000117
时，可使得谐振网络存在3个谐振频率点，即第三谐振频率点(低分岔频率点)、第一谐振频率点(自然谐振频率点)和第二谐振频率点(高分岔频率点)，其中，第二谐振频率点大于第一谐振频率点，第一谐振频率点大于第三谐振频率点，如图6所示。控制单元40控制逆变电路101的工作频率(亦即，开关频率)处于高分岔频率点附近，即，工作频率大于第二谐振频率点，工作频率等于第二谐振频率点，或者工作频率小于第二谐振频率点且大于第一谐振频率点，使电压电流相位差等于预设相位差。此时，逆变电路101的工作频率位于高分岔频率点附近，使电容C1和C2与发射线圈103和接收线圈201的自感L1和L2呈现一定的阻抗，而非等效短路，发射线圈103的电流I1满足如下公式：
Figure BDA0002683012140000118
其中，
Figure BDA0002683012140000119
表示整流电路的输入电压向量，
Figure BDA00026830121400001110
表示接收单元20的输出电流向量，Z2为电容C2和自感L2的等效串联阻抗的阻抗值，Z2和
Figure BDA00026830121400001111
计算公式如下：
Figure BDA00026830121400001112
Figure BDA0002683012140000121
当无线电能传输装置的输出电压固定时，通过减小输出功率，即增大RL，减小输出电流，即可减小发射单元10的电流I1的大小，从而减小发射单元10的热应力。
在本实施例中，在无线电能传输装置工作过程中，控制单元40获取发射单元10的电压电流相位差，并根据电压电流相位差和预设相位差控制逆变电路101的工作频率在大于第二谐振频率点的频率点，或者控制工作频率等于第二谐振频率点，或者控制工作频率在小于第二谐振频率点且大于第一谐振频率点的频率点，以使电压电流相位差等于预定相位差，进而使发射线圈103的电流或电压能够随着无线电能传输装置的输出信号的减小而减小。通过减少无线电能传输装置输出信号达到减少装置发热量的目的。
控制单元40根据检测信号产生功率降额信号，并且根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元30调节无线电能传输装置的输出信号，以使无线电能传输装置降低输出功率运行，进而降低发射单元10的电流或电压，减小损耗，改善装置的效率和热应力问题。
如图7所示，本申请另一实施例提供的无线电能传输装置包括发射单元10、接收单元20、功率调节单元30、相位检测单元60、输出功率检测单元70和控制单元40。
发射单元10包括：逆变电路101、发射端变压器104、第一补偿电路102、发射线圈103。在本实施例中，发射端变压器104耦接于逆变电路101和第一补偿电路102之间，第一补偿电路102与发射线圈103耦接。在其他实施例中，第一补偿电路102耦接于逆变电路101和发射端变压器104之间，发射端变压器104与发射线圈103耦接。
接收单元20包括：接收线圈201、第二补偿电路202、接收端变压器204和整流电路203。在本实施例中，第二补偿电路202耦接于接收线圈201和接收端变压器204之间，接收端变压器204耦接于整流电路203。在其他实施例中，接收端变压器204耦接于接收线圈201和第二补偿电路202之间，第二补偿电路202耦接于整流电路203。整流电路203耦接于负载90。
需要说明的是，发射单元10可以包括发射端变压器104，而接收单元20可以不包括接收端变压器204；或者，发射单元10可以不包括发射端变压器104，而接收单元20可以包括接收端变压器204。在发射单元10中增加发射端变压器104，或在接收单元20中增加接收端变压器，视需求而定，至于发射端变压器104或接收端变压器204与其他电路的连接关系请参照前述内容。
功率调节单元30耦接于无线电能传输装置的输入端和发射单元10之间，用以接收电能Vin。
控制单元40用于获取发射单元10的电压电流相位差、检测信号和无线电能传输装置的功率检测值。根据电压电流相位差和预设相位差控制逆变电路101的工作频率，使电压电流相位差等于预定相位差，其中工作频率在第二谐振频率点附近。也就是控制单元40用于比较电压电流相位差和预设相位差，并根据电压电流相位差和预设相位差的比较结果产生逆变电路101的控制信号，该控制信号用于控制逆变电路101的工作频率，使发射单元10的电压电流相位差等于预定相位差。
控制单元40还用于根据检测信号产生功率降额信号，并且根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元30调节无线电能传输装置的输出信号。具体地，控制单元40接收检测信号，并且当检测信号达到预设值时，控制单元40产生功率降额信号，也就是当检测信号满足预设条件时才产生功率降额信号，其中，预设值可以是由控制单元40内部设定，或者由外部电路提供。控制单元40再根据功率降额信号和功率给定信号产生功率调节信号，其中，功率给定信号为无线电能传输装置在额定条件下的输出功率信号，该功率给定信号可以由外部的电路提供，例如由充电协议提供的电压直流和电流指令，并根据电压指令和电流指令计算得到该功率给定信号，或者通过外部电池系统提供电压指令和电流指令，并根据电压指令和电流指令计算得到功率给定信号；或者可以由控制单元40内部设定；以及比较功率调节信号和功率检测值，根据比较结果产生控制信号，以控制功率调节单元30调节无线电能传输装置的输出信号，其中输出信号包括输出电压、输出电流、或者输出功率中的一种或多种。
本实施例中，发射单元10的电流随着输出信号的减小而减小；或者发射单元10的电压随着输出信号的减小而减小。
上述实施例所描述的无线电能传输装置能够在降低输出功率的情况下运行，进而减小发射单元10中电流或电压，减小损耗，减小无线电能传输装置的热应力，保证无线电能传输装置持续工作。
相位检测单元60耦接于发射单元10和控制单元40，用于获取发射单元10的电压相位信号和电流相位信号，并根据电压相位信号和电流相位信号计算获取电压电流相位差。
结合图7和图8，相位检测单元60还包括电压相位检测单元61、电流相位检测单元62和相位差计算单元63。电压相位检测单元61耦接于逆变电路101的输出端，用于检测发射单元10的电压相位信号，也就是逆变电路101输出的电压相位信号。电流相位检测单元62耦接于第一补偿电路102和逆变电路101之间，或者耦接于第一补偿电路102和发射线圈103之间，用于检测发射单元10的电流相位信号。相位差计算单元63分别与电压相位检测单元61和电流相位检测单元62耦接，用于获取电压相位信号和电流相位信号，并根据电压相位信号和电流相位信号计算得到电压电流相位差。
需要说明的是，相位检测单元60可以包括电压相位检测单元和电流检测单元，电压检测单元耦接于逆变电路101的输出端，用于检测发射单元的电压相位信号；电流检测单元耦接于第一补偿电路和逆变电路之间，或者耦接于第一补偿电路和发射线圈之间，用于检测发射单元的电流相位信号；控制单元40获取电压相位信号和电流相位信号，并根据电压相位信号和电流相位信号产生电压电流相位差。
在本申请实施例提供的无线电能传输装置中，通过相位检测单元实时计算得到发射单元的电压电流相位差，以使控制单元控制逆变电路的工作频率，使电压电流相位差等于预定相位差。根据功率给定信号和检测到的接收单元的输出功率，使无线电能传输装置降低输出功率运行，减少发射线圈中电流，达到减少无线电能传输装置的发热量。
输出功率检测单元70耦接于无线电能传输装置的输出端和控制单元40，用于检测无线电能传输装置的输出功率并提供功率检测值。在本实施例中，该无线电能传输装置可以包括输出电流检测单元和输出电压检测单元；输出电流检测单元耦接于无线电能传输装置的输出端和控制单元40，用于检测输出电流，并且提供电流检测值；输电电压检测单元耦接于无线电能传输装置的输出端和控制单元40，用于检测输出电压，并且提供电压检测值；控制单元40获取电流检测值和电压检测值，并且根据电流检测值和电压检测值获取功率检测值。
下面结合无线电能传输装置的具体电路图说明，如图9所示，无线电能传输装置包括发射单元10、接收单元20、功率调节单元30、相位检测单元60、温度检测单元50、输出功率检测单元70和控制单元40。
发射单元10包括：逆变电路101、第一补偿电路102、发射线圈103。在本实施例中，第一补偿电路102耦接于逆变电路101和发射线圈103之间。
接收单元20包括：接收线圈201、第二补偿电路202、接收端变压器204和整流电路203。在本实施例中，第二补偿电路202耦接于接收线圈201和整流电路203之间。
功率调节单元30耦接于输入电源80和逆变电路101之间，其中输入电源80可以为直流电源Vin。控制单元40与功率调节单元30和逆变电路101分别耦接。
具体地，功率调节单元30为降压电路，其包括开关Q、二极管D、电感L和母线电容CBus。开关Q的第一端连接直流电源Vin的一端，开关Q的第二端与电感L的一端和二极管D的一端分别连接，母线电容CBus的两端分别连接于电感L的另一端和二极管D的另一端，二极管D的另一端连接于直流电源Vin的另一端，开关Q的控制端连接控制单元40。逆变电路101为全桥逆变电路，全桥逆变电路的输入端与母线电容CBus连接。第一补偿电路102为电容C1，电容C1串联连接于全桥逆变电路的输出端和发射线圈103之间。
接收单元20的整流电路203为全桥整流电路。第二补偿电路202为电容C2，电容C2串联连接于接收线圈201和全桥整流电路的输入端，全桥整流电路的输出端与负载Bat相连。
温度检测单元50耦接于控制单元40，用于检测环境温度或无线电能传输装置中的元器件的温度，并提供温度信号。
相位检测单元60耦接于全桥逆变电路的输出端和控制单元40，用以提供电压电流相位差。
输出功率检测单元70耦接于无线电能传输装置的输出端和控制单元40，用以提供功率检测值。
控制单元40用于接收相位检测单元60所提供的电压电流相位差。根据电压电流相位差和预设相位差控制逆变电路101的工作频率，使电压电流相位差等于预定相位差。也就是控制单元40用于比较电压电流相位差和预设相位差，并根据电压电流相位差和预设相位差的比较结果产生逆变电路101的控制信号，该控制信号用于控制逆变电路101的工作频率，使发射单元10的电压电流相位差等于预定相位差。
控制单元40还用于接收温度检测单元50所提供的温度检测信号，并比较温度信号和预设温度值，当温度信号达到预设温度值时，产生功率降额信号，其中，预设温度值可以是无线电能传输装置的额定工作温度，或者也可以是无线电能传输装置内部元件的温度限制值。根据功率降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元30的开关Q的运作，以调节无线电能传输装置的输出信号。
本实施例中，发射单元10的电流随着输出信号的减小而减小；或者发射单元10的电压随着输出信号的减小而减小。
上述实施例所描述的无线电能传输装置能够在降低输出功率的情况下运行，进而减小发射单元10中电流或电压，减小损耗，减小无线电能传输装置的热应力，保证无线电能传输装置持续工作。
当如图9所示的无线电能传输装置的预设相位差取典型值15度时，可以得到如图10和11所示的效果。如图10所示，横轴为发射线圈和接收线圈间正对时的气隙距离，数值越大表示气隙距离越大。纵轴为发射单元10的电流的标幺值(以发射单元的最大电流为基准)。100％Load@RV表示负载为满载且输出电压为电压典型值时发射单元的电流。50％Load@RV表示负载为半载且输出电压为电压典型值时发射单元的电流。100％Load@HV表示负载为满载且输出电压为电压最大值时发射单元的电流。50％Load@HV表示负载为半载且输出电压为电压最大值时发射单元的电流。100％Load@LV表示负载为满载且输出电压为电压最小值时发射单元的电流。50％Load@LV表示负载为半载且输出电压为电压最小值时发射单元的电流。如图11所示，IpHL/IpFL@HV表示当输出电压为电压最大值且负载为半载时发射单元的电流与当输出电压为电压最大值且负载为满载时发射单元的电流的比值。IpHL/IpFL@LV表示当输出电压为电压最小值且负载为半载时发射单元的电流与当输出电压为电压最小值且负载为满载时发射单元的电流的比值。IpHL/IpFL@RV表示当输出电压为电压典型值且负载为半载时发射单元的电流与当输出电压为电压典型值且负载为满载时发射单元的电流的比值。
由图10和图11可见，不同气隙距离、不同输出电压工况下，输出功率减小时发射单元10的电流均能减小，且当输出功率减小50％时发射单元10的电流也能减小为约50％，发射线圈103的损耗减小约75％。
图12所示的无线电能传输装置与图9所示的无线电能装置的大部分电路结构相同，并且检测信号的采集以及控制方式也相同，相同的内容在此不再赘述。图12与图9的不同之处在于：在图9所示的无线电能装置的发射单元10内增加发射端变压器104。发射端变压器104耦接于全桥逆变电路和电容C1之间。发射端变压器104可以起到预先提升或降低电压的作用，使发射线圈103和接收线圈201形成的松耦合变压器的匝数比可以更接近甚至相同，以优化该松耦合变压器的性能和简化设计。
图13所示的无线电能传输装置与图9所示的无线电能装置的大部分电路结构相同，并且检测信号的采集以及控制方式也相同，相同的部分在此不再赘述。图13与图9的不同之处在于：在图9所示的无线电能装置的接收单元20内增加接收端变压器204。接收端变压器204耦接于全桥整流电路和电容C2之间。接收端变压器204可以起到预先提升或降低电压的作用，使发射线圈103和接收线圈201形成的松耦合变压器的匝数比可以更接近甚至相同，以优化该松耦合变压器的性能和简化设计。
图14所示的无线电能传输装置与图9所示的无线电能装置的大部分电路结构相同，并且检测信号的采集以及控制方式也相同，相同的部分在此不再赘述。图14与图9的不同之处在于：将图9所示的功率调节单元30从全桥逆变电路的输入端移至全桥整流电路的输出端，即功率调节单元30的开关Q的第一端和二极管D的另一端与全桥整流电路的输出电容CB的两端分别连接，功率调节单元30的母线电容CBus并联在负载Bat两端。
图15所示的无线电能传输装置与图9所示的无线电能装置的大部分电路结构相同，并且检测信号的采集以及控制方式也相同，相同的部分在此不再赘述。图15与图9的不同之处在于：第一补偿电路102和第二补偿电路202。第一补偿电路102包括电感Ls1和电容C1，第二补偿电路202包括Ls2和电容C2，其中，电感Ls1串联连接在全桥逆变电路和发射线圈103之间，电容C1并联连接在发射线圈103的两端；电感Ls2串联连接在全桥整流电路和接收线圈201之间，电容C2并联连接在接收线圈201的两端。
图16所示的无线电能传输装置与图9所示的无线电能装置的大部分电路结构相同，并且检测信号的采集以及控制方式也相同，相同的部分在此不再赘述。图16与图9的不同之处在于：第一补偿电路102和第二补偿电路202。第一补偿电路102包括电感Ls1、电容C1和电容Cs1，第二补偿电路202包括Ls2、电容C2和电容Cs2，其中，电感Ls1的一端连接全桥逆变电路的一输出端，电感Ls1的另一端与电容C1的一端和电容Cs1的一端连接，电容Cs1的另一端连接发射线圈103的一端，发射线圈103的另一端连接电容C1的另一端和全桥逆变电路的另一输出端；接收线圈201的一端连接电容Cs2的一端，电容Cs2的另一端与电感Ls2和电容C2的一端分别连接，电感Ls2的另一端与全桥整流电路的一输入端相连，接收线圈201的另一端与电容C2的另一端和全桥整流电路的另一输入端分别相连。
图17所示的无线电能传输装置与图9所示的无线电能装置的大部分电路结构相同，并且检测信号的采集以及控制方式也相同，相同的部分在此不再赘述。图17与图9的不同之处在于：第一补偿电路102和第二补偿电路202。第一补偿电路102包括电容C1，第二补偿电路202包括电容C2。电容C1并联连接于发射线圈103的两端，电容C2并联连接于接收线圈201的两端。
图18所示的无线电能传输装置与图9所示的无线电能装置的电路结构相同，并且控制方式也相同，相同的部分在此不再赘述。图18与图9的不同之处在于：检测信号的采集不同。如图18所示，无线电能传输装置包括时长检测单元100。时长检测单元100可以是控制单元40内的一个计时器，或者也可以是一个独立的计时电路，该独立的计时电路与控制单元40耦接，用以提供时长信号，该时长信号指示无线电能传输装置的工作时长。控制单元40接收该时长信号，并将该时长信号和预设时长信号进行比较，当时长信号达到预设时长信号时，产生该功率降额信号。
如图19所示，本申请另一实施例提供一种无线电能传输装置的控制方法，方法应用于上述实施例中无线电能传输装置。其中，方法包括如下步骤：
S801、控制单元获取检测信号。
其中，检测信号可以为装置内部元器件的温度或者装置所处环境的温度。检测信号还可以为装置工作时长的时长信号。
S808、控制单元获取发射单元的电压电流相位差。
其中，可通过如下方式获取发射单元的电压电流相位差：获取发射单元的电压相位信号和发射单元的电流相位信号。根据电压相位信号和电流相位信号计算得到电压电流相位差。
S803、控制单元获取功率检测值。
其中，可直接通过传感器采集装置输出端的输出功率，以获得功率检测值。还可以通过计算方式获取功率检测值。具体通过如下方式计算获得功率检测值：获取电流检测值和电压检测值。根据电流检测值和电压检测值计算获得功率检测值。
S804、控制单元根据电压电流相位差信号和预设相位差信号控制控制逆变电路的工作频率，使电压电流相位差等于预设相位差信号，根据检测信号产生降额信号，并根据降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元调节无线电能传输装置的输出信号。
其中，控制器根据电压电流相位差和预设相位差控制控制逆变电路的工作频率，其中该工作频率为预设相位差对应的频率，使逆变电路的工作频率大于第二谐振频率点，工作频率等于第二谐振频率点，或者工作频率小于第二谐振频率点且大于第一谐振频率点，使发射单元的电压电流相位差等于预设相位差信号。
根据检测信号产生降额信号，并根据降额信号、功率检测值和功率给定信号控制功率调节单元调节无线电能传输装置的输出信号，具体包括：
当检测信号达到预设值时产生功率降额信号。在得到功率降额信号后，根据功率降额信号和功率给定信号提供功率调节信号。根据功率调节信号和功率检测值控制功率调节单元减小输出信号，进而使发射单元的电流减小，或者使发射单元的电压减小。减少无线电能传输装置的发热量，升温速率降低，进而使得无线电能传输装置能够在超出额定工况下工作。
作为一种具体实施方式，检测信号为温度信号，预设值为预设温度值。控制单元在温度信号达到预设温度值时产生功率降额信号。预设温度值可以是无线电能传输装置的额定工作温度，或者可以是装置内部元件的限制温度。再根据功率降额信号以及其他信息控制装置的输出信号，进而使得无线电能传输装置能够在超出预设温度下工作。
作为控制单元的另一种具体实施方式，检测信号为时长信号，预设值为预设时长信号。控制单元用于当时长信号达到预设时长信号时产生降额信号。预设时长信号是无线电能传输装置的额定工作时长。再根据降额信号以及其他信息控制装置的输出信号，进而使得无线电能传输装置能够在超出预设时长下工作。
在本申请实施例提供的温度控制方法中，通过控制逆变电路的工作频率使发射单元的电压电流相位差等于预定相位差，使发射线圈中电流能够由无线电能传输装置的输出信号控制，控制调节无线电能传输装置的输出信号，以使无线电能传输装置降低输出功率运行，减小损耗，减少装置发热，进而使得无线电能传输装置能够在超出额定工况下工作。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (20)

1.一种无线电能传输装置，其特征在于，包括：
发射单元，包括逆变电路、第一补偿电路和发射线圈；所述第一补偿电路耦接于所述逆变电路和所述发射线圈之间；
接收单元，包括接收线圈、第二补偿电路和整流电路；所述第二补偿电路耦接于所述接收线圈和所述整流电路之间；
功率调节单元，用于调节所述无线电能传输装置的输出信号；以及
控制单元，与所述逆变电路和所述功率调节单元分别耦接，用于获取所述发射单元的电压电流相位差、检测信号和所述无线电能传输装置的功率检测值；根据所述电压电流相位差和预设相位差控制所述逆变电路的工作频率，使所述电压电流相位差等于所述预设相位差，以及根据所述检测信号产生功率降额信号，并且根据所述功率降额信号、所述功率检测值和功率给定信号控制所述功率调节单元调节所述输出信号。
2.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述第一补偿电路、所述发射线圈、所述接收线圈和所述第二补偿电路构成谐振网络；
所述谐振网络包括第一谐振频率点和第二谐振频率点，其中，所述第二谐振频率点大于所述第一谐振频率点；
所述工作频率大于所述第二谐振频率点，所述工作频率等于所述第二谐振频率点，或者所述工作频率小于所述第二谐振频率点且大于所述第一谐振频率点。
3.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述无线电能传输装置还包括：相位检测单元；
所述相位检测单元耦接于所述发射单元和所述控制单元，用于获取所述发射单元的电压相位信号和电流相位信号，并根据所述电压相位信号和所述电流相位信号计算获得所述电压电流相位差。
4.根据权利要求3所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述相位检测单元包括：电压相位检测单元、电流相位检测单元和相位差计算单元；
所述电压相位检测单元耦接于所述逆变电路的输出端，用于检测所述发射单元的所述电压相位信号；
所述电流相位检测单元耦接于所述逆变电路和所述第一补偿电路之间，或者所述第一补偿电路和所述发射线圈之间，用于检测所述发射单元的所述电流相位信号；
所述相位差计算单元，用于获取所述电压相位信号和所述电流相位信号，并且根据所述电压相位信号和所述电流相位信号计算得到所述电压电流相位差。
5.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：
当所述检测信号达到预设值时产生所述功率降额信号，根据所述功率降额信号和所述功率给定信号提供功率调节信号，以及根据所述功率调节信号和所述功率检测值控制所述功率调节单元减小所述输出信号，进而使所述发射单元的电流减小，或者使所述发射单元的电压减小。
6.根据权利要求5所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述检测信号为温度信号，所述预设值为预设温度值；
所述控制单元用于当所述温度信号达到所述预设温度值时产生所述功率降额信号。
7.根据权利要求5所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述检测信号为时长信号，所述预设值为预设时长信号；
所述控制单元用于当所述时长信号达到所述预设时长信号时产生所述功率降额信号。
8.根据权利要求6所述的无线电能传输装置，其特征在于，还包括：温度检测单元；
所温度检测单元耦接于所述控制单元，用于检测环境温度或者所述无线电能传输装置的元器件的温度，并提供所述温度信号。
9.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，还包括：输出功率检测单元；
所述输出功率检测单元耦接于所述无线电能传输装置的输出端和所述控制单元，用于检测所述无线电能传输装置的输出功率，并提供所述功率检测值。
10.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，还包括：输出电流检测单元和输出电压检测单元；
所述输出电流检测单元耦接于所述无线电能传输装置的输出端和所述控制单元，用于检测无线电能传输装置的输出电流，并提供电流检测值；
所述输出电压检测单元耦接于所述无线电能传输装置的输出端和所述控制单元，用于检测无线电能传输装置的输出电压，并提供电压检测值；
所述控制单元用于获取所述电流检测值和所述电压检测值，并且根据所述电流检测值和所述电压检测值获取所述功率检测值。
11.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述输出信号包括输出电流、输出电压、或者输出功率中的一种或多种。
12.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述功率调节单元包括降压电路、升压电路或者升降压电路中任意一种。
13.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述功率调节单元电性耦接于所述无线电能传输装置的输入端和所述发射单元之间；或者，
所述功率调节单元电性耦接于所述接收单元和所述无线电能传输装置的输出端之间。
14.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述发射单元还包括发射端变压器；
所述发射端变压器耦接于所述逆变电路和所述第一补偿电路之间；或者，
所述发射端变压器耦接于所述第一补偿电路和所述发射线圈之间。
15.根据权利要求1所述的无线电能传输装置，其特征在于，所述接收单元还包括：接收端变压器；
所述接收端变压器耦接于所述接收线圈和所述第二补偿电路之间；或者，
所述接收端变压器耦接于所述第二补偿电路和所述整流电路之间。
16.一种无线电能传输装置的控制方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至15任意一项所述的无线电能传输装置；所述方法包括：
获取检测信号；
获取所述发射单元的电压电流相位差；
获取功率检测值；
根据所述电压电流相位差和预设相位差控制所述逆变电路的工作频率，使所述电压电流相位差等于所述预设相位差，根据所述检测信号产生功率降额信号，并根据所述功率降额信号、所述功率检测值和功率给定信号控制所述功率调节单元调节所述无线电能传输装置的输出信号。
17.根据权利要求16所述的无线电能传输装置的控制方法，其特征在于，获取所述发射单元的电压电流相位差，具体包括：
获取发射单元的电压相位信号；
获取发射单元的电流相位信号；
根据所述电压相位信号和所述电流相位信号计算得到所述电压电流相位差。
18.根据权利要求16所述的无线电能传输装置的控制方法，其特征在于，根据所述检测信号产生功率降额信号，并根据所述功率降额信号、所述功率检测值和功率给定信号控制所述功率调节单元调节所述无线电能传输装置的输出信号，具体包括：
当所述检测信号达到预设值时产生所述功率降额信号，根据所述功率降额信号和所述功率给定信号提供功率调节信号，以及根据所述功率调节信号和所述功率检测值控制所述功率调节单元减小所述输出信号，进而使所述发射单元的电流减小，或者使所述发射单元的电压减小。
19.根据权利要求18所述的无线电能传输装置的控制方法，其特征在于，所述检测信号为温度信号，所述预设值为预设温度值；
当所述温度信号达到所述预设温度值时产生所述功率降额信号。
20.根据权利要求16所述的无线电能传输装置的控制方法，其特征在于，获取功率检测值，具体包括：
获取电流检测值；
获取电压检测值；
根据所述电流检测值和所述电压检测值计算获得所述功率检测值。
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