JP2023500133A - 無線充電受信端、システムおよび制御方法 - Google Patents

Abstract

本出願は、無線充電受信端、システム、および制御方法を提供し、無線充電技術の分野に関する。無線充電受信端は、受信機コイル、補償回路網、電力変換器、および受信端コントローラを含む。受信機コイルは、送信端によって送信された交番磁界を交流に変換し、交流を補償回路網に送信する。補償回路網は、交流を補償し、次いで補償された交流を電力変換器に送信する。電力変換器は、補償された交流を、負荷を充電するための直流に整流する。受信端コントローラは、電力変換器の入力電流および入力基準電流に基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラは送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。受信端は受信端での電力変換器の入力電流を制御するので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げることができる。

Description

本出願は、無線充電技術の分野に関し、詳細には、無線充電受信端、システム、および制御方法に関する。

現代社会におけるエネルギー不足および環境汚染の深刻化に伴い、新エネルギー車両として、電気自動車が広く注目されている。電気自動車は、車載用電力電池パックをエネルギーとして使用して移動する。

電気自動車の充電モードは、現在、接触充電および無線充電を含む。無線充電モードは使用が容易であり、スパークおよび感電の危険がないという特徴があるため、無線充電モードは、将来的には電気自動車の開発方向となる。

以下では、図１を参照して無線充電システムの動作原理について説明する。

図１は、無線充電システムの概略図である。

無線充電システムは、無線充電送信端（以下、簡単に送信端と称される）および無線充電受信端（以下、簡単に受信端と称される）を含む。典型的には、送信端は地上に配置され、受信端は車両上に配置される。

送信端は、インバータＨ１、送信端補償回路網１００、および送信機コイルＬｐを含む。

例えば、インバータＨ１はフルブリッジインバータである。インバータＨ１は、４つの制御可能なスイッチングトランジスタＳ１～Ｓ４を含むことができ、インバータＨ１は、直流電源によって出力された直流を交流に反転させる。

送信端補償回路網１００は、インバータＨ１によって出力された交流を補償し、次いで補償された交流を送信機コイルＬｐに送信する。

送信機コイルＬｐは、送信端補償回路網１００が補償する交流を交番磁界の形で送信する。

受信端は、受信機コイルＬｓ、受信端補償回路網２００、および電力変換器Ｈ２を含む。

受信機コイルＬｓは、送信機コイルＬｐによって放出された電磁エネルギーを交番磁界の形で受信する。

受信端補償回路網２００は、受信機コイルＬｓによって受信された交流を補償し、次いで補償された交流を電力変換器Ｈ２に送信する。

例えば、電力変換器Ｈ２はフルブリッジ整流器である。電力変換器Ｈ２は、４つの制御可能なスイッチングトランジスタＱ１～Ｑ４を含むことができ、受信端補償回路網２００が補償する交流を直流に変換して負荷を充電するように構成される。電気自動車の負荷は、車載用電力電池パックである。

送信端コントローラ１０１はインバータのスイッチングトランジスタを制御し、受信端コントローラ２０１は整流器のスイッチングトランジスタを制御する。

受信端通信モジュール３００は、送信端通信モジュール４００との無線通信を実行する。

無線充電中、受信端での電力変換器の入力電流は制御されず保護もされないため、電力変換器の入力電流が過電流であるときに、電力変換器は損傷を受け、無線充電システムの信頼性が低下される。

前述の技術的問題を解決するために、本出願は、受信端での電力変換器の入力電流が過電流になるのを妨げ、受信端での電力変換器を保護し、かつ無線充電システムの信頼性を向上させるために、無線充電受信端、システム、および制御方法を提供する。

本出願で提供される無線充電受信端は、受信機コイルの無線誘導により、送信端によって送信された交番磁界を、負荷を充電するための直流に変換する。無線充電受信端および無線充電送信端が電気自動車の分野に適用される場合、送信端は地上に配置され、受信端は車両上に配置され、受信端は電気自動車の車載用電力電池パックを充電する。さらに、無線充電受信端および無線充電送信端は、例えば、無人航空機を無線で充電するように構成された別の技術分野にさらに適用され得る。

第１の態様によれば、本出願は無線充電受信端を提供する。受信端は、受信機コイル、補償回路網、電力変換器、および受信端コントローラを含む。受信機コイルは、送信端によって送信された交番磁界を交流に変換し、交流を補償回路網に送信するように構成される。補償回路網は、交流を補償し、次いで補償された交流を電力変換器に送信するように構成される。電力変換器は、補償された交流を、負荷を充電するための直流に整流する。受信端コントローラは、電力変換器の入力電流と入力基準電流とに基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラが送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する、ように特に構成される。送信端での基準信号は、送信機コイル電流の基準信号またはインバータの出力電圧の基準信号とすることができる。

無線充電受信端は受信端での電力変換器の入力電流を制御するので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端の電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。

第１の態様に関連して、第１の可能な実施態様では、受信端コントローラは、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差に基づいて送信端での送信機コイル電流の基準信号を取得し、送信機コイル電流の基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラが送信機コイル電流の基準信号に基づいて送信端でのインバータを制御する、ように特に構成される。

電力変換器の入力電流と入力基準電流との間に差があるとき、この差は整流器の入力電流のエラー状態を反映することができる。例えば、この差は、入力基準電流から入力電流を減算することによって取得される値である。差が負であるとき、すなわち、入力電流が入力基準電流よりも大きいとき、整流器の入力電流は過電流であり得る。したがって、整流器の入力電流は低減される必要がある。差が正であるとき、すなわち、入力電流が入力基準電流よりも小さいとき、整流器の入力電流は増大され得る。

送信機コイル電流は電力変換器の入力電流に比例するので、送信機コイル電流は、入力電流を制御するために調整されることができる。例えば、インバータがフルブリッジインバータである場合、送信端コントローラは、入力電流を制御するために、制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

第１の態様または可能な実施態様のどちらか一方に関連して、第２の実施態様では、受信端コントローラは、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差に基づいて送信端でのインバータの出力電圧の基準信号を取得し、インバータの出力電圧の基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラがインバータの出力電圧に基づいて前記送信端でのインバータを制御する、ように特に構成される。インバータの出力電圧は、電力変換器の入力電流を調整するために調整される。

第１の態様および可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第３の可能な実施態様では、受信端コントローラは、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差を取得するようにさらに構成される。例えば、演算増幅器が受信端コントローラに組み込まれてもよく、演算増幅器は、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差を取得する。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第４の可能な実施態様では、受信端は第１の演算増幅器をさらに含む。第１の演算増幅器の第１の入力端は電力変換器の入力電流に接続され、第１の演算増幅器の第２の入力端は入力基準電流に接続され、第１の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。第１の演算増幅器は、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差を取得し、この差を受信端コントローラに送信するように構成される。この場合、第１の演算増幅器は独立して配置される。

第１の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得ることが理解されよう。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第５の可能な実施態様では、受信端コントローラは、負荷の充電パラメータと充電基準パラメータとの比較の結果に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得し、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動し、充電パラメータが、充電電流、充電電圧、および充電電力のいずれか１つである、ようにさらに構成される。

したがって、受信端は、受信端での電力変換器の入力電流を過電流にならないように制御するだけでなく、負荷を保護するとともに、負荷の無線充電効率を改善するために、電力変換器によって負荷に出力される充電パラメータを制御することもできる。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第６の可能な実施態様では、充電パラメータが充電電流である場合、受信端コントローラは、電力変換器の出力電流と出力基準電流との差に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得し、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するように特に構成される。

したがって、電力変換器の出力電流は、負荷の充電効率を改善するために、出力基準電流に基づいて最適動作範囲内になるように制御され得る。

異なる負荷に対応する電力変換器の入力電流は事前に決定されてもよく、対応関係はテーブルに保存される。制御プロセスでは、電力変換器の入力電流の基準値が、テーブルルックアップ法を使用することにより、送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数および負荷に基づいて決定される。

あるいは、送信機コイル電流と電力変換器の入力電流の基準値との電流組合せが事前に決定されてもよく、その場合、電流組合せは、電力変換器の入力電流が過電流ではなくかつ充電効率が最適である（より高い）という要件を満たすことができ、電流組合せはテーブルに保存される。したがって、制御プロセスでは、整流器の入力電流の基準値が、テーブルルックアップ法を使用することにより、送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数および負荷に基づいて決定されてもよく、整流器の入力電流に対応する送信機コイル電流がテーブルルックアップ法を使用することによりさらに決定されてもよい。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第７の可能な実施態様では、受信端コントローラは、電力変換器の出力電流と出力基準電流との差を取得するようにさらに構成される。例えば、演算増幅器が受信端コントローラに組み込まれてもよく、演算増幅器は、電力変換器の出力電流と出力基準電流との差を取得する。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第８の可能な実施態様では、受信端コントローラは第２の演算増幅器をさらに含む。第２の演算増幅器の第１の入力端は電力変換器の出力電流に接続され、第２の演算増幅器の第２の入力端は出力基準電流に接続され、第２の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。第２の演算増幅器は、電力変換器の出力電流と出力基準電流との差を取得し、この差を受信端コントローラに送信するように構成される。この場合、第２の演算増幅器は、受信端コントローラ上に独立して配置される。

第２の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによってさらに実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得ることが理解されよう。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第９の可能な実施態様では、受信端コントローラは、電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差に基づいて受信機コイル電流の基準信号を取得し、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得し、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するように構成される。

実際には、電力変換器の出力電圧は、負荷の充電効率を改善するために、出力基準電圧に基づいて最適な動作範囲内になるように制御され得る。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第１０の可能な実施態様では、受信端コントローラは、電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差を取得するようにさらに構成される。例えば、演算増幅器が受信端コントローラに組み込まれてもよく、演算増幅器は、電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差を取得する。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第１１の可能な実施態様では、受信端コントローラは第３の演算増幅器をさらに含む。第３の演算増幅器の第１の入力端は電力変換器の出力電圧に接続され、第３の演算増幅器の第２の入力端は出力基準電圧に接続され、第３の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。第３の演算増幅器は、電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差を取得し、この差を受信端コントローラに送信するように構成される。この場合、第３の演算増幅器は、受信端コントローラ上に独立して配置される。

第３の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによってさらに実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得ることが理解されよう。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第１２の可能な実施態様では、受信端コントローラは、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差を取得するようにさらに構成される。

無線充電受信端は、受信機コイルが過電流になるのを妨げるとともに、受信機コイルの信頼性を向上させるために、受信機コイル電流をさらに制御する。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第１３の可能な実施態様では、無線充電受信端は第４の演算増幅器をさらに含む。第４の演算増幅器の第１の入力端は受信機コイルのサンプリング電流に接続され、第４の演算増幅器の第２の入力端は受信機コイル電流の基準信号に接続され、第４の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。第４の演算増幅器は、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差を取得し、この差を受信端コントローラに送信するように構成される。この場合、第４の演算増幅器は、無線充電受信端に独立して配置される。

第４の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラに組み込まれ得ることが理解されよう。第４の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによってさらに実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得ることが理解されよう。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第１４の可能な実施態様では、電力変換器は整流器を含む。整流器の入力端は補償回路網の出力端に接続され、整流器の出力端は負荷に接続される。整流器は、制御可能なスイッチングトランジスタを含むフルブリッジ整流器またはハーフブリッジ整流器である。

整流器がフルブリッジ整流器であり、各ブリッジアームが制御可能なスイッチングトランジスタを含む場合、受信端コントローラは、電力変換器の出力電流を制御するために、制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

整流器がハーフブリッジ整流器であり、制御可能なスイッチングトランジスタを含む場合、受信端コントローラは、電力変換器の出力電流を制御するために、制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第１５の可能な実施態様では、電力変換器は整流器およびＤＣ－ＤＣ回路を含む。整流器の入力端は補償回路網の出力端に接続され、整流器の出力端はＤＣ－ＤＣ回路の入力端に接続され、ＤＣ－ＤＣ回路の出力端は負荷に接続される。整流器内のすべてのスイッチングトランジスタがダイオードであり、ＤＣ－ＤＣ回路は制御可能なスイッチングトランジスタを含む。

ＤＣ－ＤＣ回路は、Ｂｕｃｋ（降圧）回路、Ｂｏｏｓｔ（昇圧）回路、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ（昇降圧）回路などとすることができる。これは本出願では特に限定されない。

第２の態様によれば、本出願は無線充電システムをさらに提供する。システムは、送信端と第１の態様または可能な実施態様のいずれか１つによる送信端とを含む。送信端は、インバータ、送信端補償回路網、送信機コイル、および送信端コントローラを含む。インバータは、直流を交流に反転させ、交流を送信端補償回路網に送信する。送信端補償回路網は、交流を補償し、次いで補償された交流を送信機コイルに送信する。送信機コイルは、補償された交流を交番磁界の形で送信する。送信端コントローラは、受信端コントローラによって送信される送信端での基準信号を受信し、送信端での基準信号に基づいて送信端を制御するように構成される。

送信端は、力率補正回路をさらに含むことができる。力率補正回路の出力端はインバータの入力端に接続され、力率補正回路は、インバータに、特定の範囲内に調整され得る直流電圧を供給する。さらに、力率補正回路によって出力される電圧範囲が、インバータによって必要とされる入力電圧の電圧調整範囲を満たさない場合、ＤＣ－ＤＣ変換回路が、インバータの入力電圧範囲を調整するためにインバータの前に追加され得る。

無線充電システム内の受信端は受信端での電力変換器の入力電流を制御するので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。

第２の態様に関連して、第１の可能な実施態様では、送信端での基準信号は、送信機コイル電流の基準信号である。送信端コントローラは、送信機コイル電流の基準信号に基づいてインバータを制御するように構成される。

第２の態様または前述の実施態様のいずれか１つに関連して、第２の可能な実施態様では、送信端での基準信号は、インバータの出力電圧の基準信号である。送信端コントローラは、インバータの出力電圧の基準信号に基づいてインバータを制御するように構成される。

第３の態様によれば、本出願の一実施形態は、無線充電制御方法をさらに提供する。本方法は、無線充電受信端に適用される。受信端は、受信機コイル、受信端補償回路網、電力変換器、および受信端コントローラを含む。受信端の説明については、前述の実施態様を参照されたい。本方法は、電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得するステップと、送信端での基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラが送信端での基準信号に基づいて送信端を制御するステップと、を含む。送信端での基準信号は、送信機コイル電流の基準信号またはインバータの出力電圧の基準信号とすることができる。

本制御方法によれば、無線充電受信端は受信端での電力変換器の入力電流を制御するので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端の電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。

第３の態様に関連して、第１の可能な実施態様では、送信端での基準信号は、特に送信機コイル電流の基準信号である。本方法は、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差に基づいて送信端での送信機コイル電流の基準信号を取得するステップと、送信機コイル電流の基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラが送信機コイル電流の基準信号に基づいて送信端でのインバータを制御するステップと、を特に含む。

送信機コイル電流は電力変換器の入力電流に比例するので、送信機コイル電流は、入力電流を制御するために調整されることができる。

第３の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第２の可能な実施態様では、送信端での基準信号は、特にインバータの出力電圧の基準信号である。本方法は、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差に基づいて送信端でのインバータの出力電圧の基準信号を取得するステップと、インバータの出力電圧の基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラがインバータの出力電圧の基準信号に基づいて送信端でのインバータを制御するステップと、を特に含む。

第３の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第３の可能な実施態様では、充電パラメータが充電電流である場合、負荷の充電パラメータと充電基準パラメータとの比較の結果に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得するステップは、電力変換器の出力電流と出力基準電流との差に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得するステップと、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するステップと、を特に含む。

したがって、電力変換器の出力電流は、負荷の充電効率を改善するために、出力基準電流に基づいて最適動作範囲内になるように制御され得る。

第３の態様または可能な実施態様のいずれか１つに関連して、第４の可能な実施態様では、充電パラメータが充電電圧である場合、負荷の充電パラメータと充電基準パラメータとの比較の結果に基づいて電力変換器の制御可能スイッチングトランジスタの駆動信号を取得するステップは、電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差に基づいて受信機コイル電流の基準信号を取得するステップと、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得するステップと、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するステップと、を特に含む。

実際には、電力変換器の出力電圧は、負荷の充電効率を改善するために、出力基準電圧に基づいて最適な動作範囲内になるように制御され得る。

本出願は、少なくとも以下の利点を有する。

本出願で提供される無線充電受信端でのコントローラは、受信端での電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラに送信することができ、それにより、送信端コントローラは、送信端での基準信号に基づいて送信端を制御し、例えば、送信端コントローラは、受信端での電力変換器の入力電流を調整するために送信端でのインバータの駆動信号を調整することができる。受信端での電力変換器の入力電流は制御されるので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。

無線充電システムの概略図である。 本出願による電気自動車無線充電システムの概略図である。 図２に提供される電気自動車無線充電システムの構造の概略図である。 本出願の一実施形態による無線充電受信端に対応するシステムの概略図である。 本出願の一実施形態による別の無線充電受信端に対応するシステムの概略図である。 図５に示される電力変換器の駆動時間系列の概略図である。 本出願の一実施形態による電力変換器の概略図である。 本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。 本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。 本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。 本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。 本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。 本出願の一実施形態によるインバータの概略図である。 本出願の一実施形態によるインバータに対応する送信端の概略図である。 本出願の一実施形態による別のインバータに対応する送信端の概略図である。 本出願の一実施形態による送信端補償回路網の概略図である。 本出願の一実施形態による別の送信端補償回路網の概略図である。 本出願の一実施形態による別の送信端補償回路網の概略図である。 本出願の一実施形態による別の無線充電受信端に対応するシステムの概略図である。 本出願の一実施形態による無線充電システムの概略図である。 本出願の一実施形態による無線充電制御方法のフローチャートである。

当業者に本出願の諸実施形態で提供される技術的解決策をより良く理解してもらうために、以下ではまず、無線充電送信装置の適用シナリオについて説明する。

本出願で提供される無線充電受信端は、受信機コイルの無線誘導により、送信端によって送信された交番磁界を、負荷を充電するための直流に変換する。無線充電受信端および無線充電送信端が電気自動車の分野に適用される場合、送信端は地上に配置され、受信端は車両上に配置され、受信端は電気自動車の車載用電力電池パックを充電する。

図２は、本出願による電気自動車無線充電システムの概略図である。

無線充電受信端１０００ａが電気自動車１０００上に配置され、無線充電送信端１００１ａが地上の無線充電ステーション１００１に配置される。

現在、無線充電システムの充電プロセスは、無線充電受信端１０００ａおよび無線充電送信端１００１ａが電気エネルギーの移動を無線の形で完了し、電力電池パックを充電することである。

無線充電ステーション１００１は、特に、固定無線充電ステーション、固定無線充電駐車スペース、無線充電道路などとすることができる。無線充電送信端１００１ａは、地上に配置されるか、または地面の下に埋め込まれ得る（図は、無線充電送信端１００１ａが地面の下に埋め込まれている場合を示す）。

無線充電受信端１０００ａは、電気自動車１０００の底部に一体化され得る。電気自動車１０００が無線充電送信端１００１ａの無線充電範囲に入ると、電気自動車１０００は無線充電方式で充電され得る。無線充電受信端１０００ａでの電力受信モジュールおよび整流器回路は、一体化されても分離されてもよい。これは本出願では特に限定されない。電力受信モジュールおよび整流器回路が分離される場合、整流器回路内の整流器は、通常は車両内に配置される。

無線充電送信端１００１ａでの電力送信モジュールおよびインバータは、一体化されても分離されてもよい。さらに、非接触充電は、無線充電受信端１０００ａおよび無線充電送信端１００１ａが電界または磁界の結合によってエネルギーを放出することであってもよく、この結合は、特に、電界誘導、磁気誘導、磁気共鳴、または無線放射とすることができる。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。電気自動車１０００および無線充電ステーション１００１はさらに双方向に充電され得る、すなわち、無線充電ステーション１００１は充電電源を使用して電気自動車１０００を充電し、電気自動車１０００は充電電源に放電することもできる。

図３は、図２に提供された電気自動車無線充電システムの構造の概略図である。

この図に示される無線充電送信端１００１ａは、送信変換モジュール１００１ａ１、電力送信モジュール１００１ａ２、送信制御モジュール１００１ａ３、通信モジュール１００１ａ４、認証管理モジュール１００１ａ５、および記憶モジュール１００１ａ６を含む。

無線充電受信端１０００ａは、電力受信モジュール１０００ａ２、受信制御モジュール１０００ａ３、受信変換モジュール１０００ａ１、車両通信モジュール１０００ａ４、エネルギー貯蔵管理モジュール１０００ａ５、およびエネルギー貯蔵モジュール１０００ａ６を含む。さらに、受信変換モジュール１０００ａ１は、エネルギー貯蔵管理モジュール１０００ａ５を使用してエネルギー貯蔵モジュール１０００ａ６に接続され、受信されたエネルギーを使用してエネルギー貯蔵モジュール１０００ａ６を充電し、それによって電気自動車を駆動することができる。エネルギー貯蔵管理モジュール１０００ａ５およびエネルギー貯蔵モジュール１０００ａ６は、無線充電受信端１０００ａの内側に配置され得る、または無線充電受信端１０００ａの外側に配置され得る。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。電力受信モジュール１０００ａ２は受信機コイルを含む。

送信変換モジュール１００１ａ１は、外部電源に接続され、外部電源から得られた交流または直流を高周波交流に変換することができる。外部電源の入力が交流である場合、送信変換モジュール１００１ａ１は、少なくとも力率補正ユニットおよびインバータを含む。外部電源の入力が直流である場合、送信変換モジュール１００１ａ１は、少なくともインバータを含む。力率補正ユニットは、送電網への無線充電システムの汚染を低減するとともに、信頼性を向上させるために、無線充電システムの入力電流位相を送電網電圧位相に一致させ、無線充電システムの高調波含有率を低減し、力率値を増大させるように構成される。力率較正ユニットは、後段要件に基づいて力率較正ユニットの出力電圧をさらに増減させることができる。インバータは、力率補正ユニットによって出力される電圧を高周波交流電圧に変換し、次いで、高周波交流電圧を電力送信モジュール１００１ａ２に実行する。高周波交流電圧は、伝送効率および伝送距離を向上させることができる。外部電源は、無線充電送信端１００１ａの内側または外側に配置され得る。

電力送信モジュール１００１ａ２は、送信変換モジュール１００１ａ１によって出力される交流を交番磁界の形で送信するように構成される。電力送信モジュール１００１ａ２は送信機コイルを含む。

送信制御モジュール１００１ａ３は、電力送信アンテナ１００１ａ２における高周波交流の電圧および電流出力調整を制御するために、無線充電の実際の送信電力要件に従って送信変換モジュール１００１ａ１の電圧、電流、および周波数変換パラメータ調整を制御することができる。

通信モジュール１００１ａ４および車両通信モジュール１０００ａ４は、電力制御情報、障害保護情報、電源オン／オフ情報、相互認証情報などを含む、無線充電送信端１００１ａと無線充電受信端１０００ａとの間の無線通信を実行する。無線充電送信端１００１ａは、電気自動車に関する、無線充電受信端１０００ａによって送信される属性情報、充電要求、相互認証情報などの情報を受信することができる。さらに、無線充電送信端１００１ａは、無線充電送信制御情報、相互認証情報、無線充電履歴データ情報などを無線充電受信端１０００ａにさらに送信することができる。具体的には、前述の無線通信の方式は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ－Ｆｉｄｅｌｉｔｙ、Ｗｉ－Ｆｉ）、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）プロトコル、無線周波数識別（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ＲＦＩＤ）技術、長距離（Ｌｏｎｇ Ｒａｎｇｅ、Ｌｏｒａ）無線技術、および近距離通信（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＮＦＣ）技術のいずれか１つまたは任意の組合せを含むことができるが、これらに限定されるものではない。さらに、通信モジュール１００１ａ４は、電気自動車を所有するユーザのインテリジェント端末とさらに通信することができ、ユーザは、通信機能を使用して遠隔認証およびユーザ情報送信を実施する。

認証管理モジュール１００１ａ５は、無線充電システムにおいて無線充電送信端１００１ａと電気自動車との間の相互認証および権限管理を実行するように構成される。

記憶モジュール１００１ａ６は、無線充電送信装置１００１ａの充電プロセスデータ、相互認証データ（例えば、相互認証情報）、および権限管理データ（例えば、権限管理情報）を記憶するように構成される。相互認証データおよび権限管理データは、工場出荷時設定であってもよいし、ユーザによって設定されてもよい。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

電力受信モジュール１０００ａ２は、電力送信モジュール１００１ａ２によって放出された電磁エネルギーを交番磁界の形で受信する。無線充電システム内の電力送信モジュール１００１ａ２および電力受信モジュール１０００ａ２の補償回路の構造を組み合わせたものは、Ｓ－Ｓ型、Ｐ－Ｐ型、Ｓ－Ｐ型、Ｐ－Ｓ型、ＬＣＬ－ＬＣＬ型、ＬＣＬ－Ｐ型、ＬＣＣ－ＬＣＣ型などの形をとる。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。無線充電送信端１００１ａおよび無線充電受信端１０００ａの役割は交換可能である、すなわち、次に、無線充電受信端１０００ａは無線充電送信端１００１ａを充電することもできる。

受信変換モジュール１０００ａ１は、電力受信モジュール１０００ａ２によって受信された電磁エネルギーを、エネルギー貯蔵モジュール１０００ａ６を充電するために必要とされる直流に変換する。受信変換モジュール１０００ａ１は、少なくとも補償回路および整流器を含む。整流器は、電力受信モジュールによって受信された高周波共振電流および電圧を直流に変換する。

受信制御モジュール１０００ａ３は、実際の無線充電受信電力要件に基づいて、受信変換モジュール１０００ａ１の電圧、電流、周波数などのパラメータを調整することができる。

無線充電が実際に行われるとき、送信端および受信端は種々の製造業者からのものであり得るので、例えば、公共の駐車スペース内に設置された送信装置は、種々の車両モデルおよび種々の電力レベルの受信装置と同時に使用する必要があるので、電力送信装置および電力受信装置の制御は、無線充電システムの動作に関する基本的な制御を実施するために、可能な限り切り離される必要がある。しかしながら、受信端での電力変換器の入力電流は制御されず保護もされないため、電力変換器の入力電流は過電流になる可能性があり、電力変換器は損傷を受ける可能性があり、無線充電システムの信頼性が低下される。

前述の技術的問題を解決するために、本出願は、無線充電受信端、システム、および制御方法を提供する。無線充電受信端でのコントローラが、受信端での電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラは送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。受信端での電力変換器の入力電流は制御されるので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。

本出願における技術的解決策を当業者により良く理解させるために、以下で、本出願の実施形態における添付図面を参照して、本出願の実施形態における技術的解決策を明確に説明する。以下の実施形態における「第１の（ｆｉｒｓｔ）」や「第２の（ｓｅｃｏｎｄ）」などの用語は、単に説明を容易にするためのものであり、本出願に対する限定を構成するものではないことが理解されよう。

受信端の実施形態１
本出願の一実施形態は、添付の図面を参照して以下で詳細に説明される無線充電受信端を提供する。

図４は、本出願の一実施形態による無線充電受信端に対応するシステムの概略図である。

無線充電送信端は、インバータＨ１、送信端補償回路網１００、および送信機コイルＬｐを含む。送信端の説明については、図１に対応する説明を参照されたい。詳細については、本明細書では本出願のこの実施形態において再度説明されない。

無線充電受信端は、受信機コイルＬｓ、受信端補償回路網２００（以下、簡単に補償回路網２００と称される）、電力変換器Ｈ２、および受信端コントローラ２０２を含む。

受信機コイルＬｓは、送信端によって送信された交番磁界を交流に変換し、交流を補償回路網２００に送信するように構成される。

補償回路網２００は、交流を補償し、次いで補償された交流を電力変換器Ｈ２に送信する。

電力変換器Ｈ２は、補償された交流を直流に整流し、直流を負荷に供給する。

受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃと入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラ１０１に送信し、それにより、送信端コントローラ１０１は送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。

受信端コントローラ２０２は、電流センサを使用して電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃを取得することができる。

可能な一実施態様では、整流器の入力電流がすべての動作条件で電力変換器Ｈ２の入力電流の最大設計値を超えないようにして、電力変換器の入力電流が決して過電流にならないようにするために、固定値が入力基準電流として使用され得る。

別の可能な実施態様では、様々な動作条件での電力変換器Ｈ２の入力電流の最適値（または比較的最適な値）が、入力基準電流として、例えば、同じ負荷での対応する電力変換器Ｈ２の最適な（または比較的最適な）入力基準電流として、または送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数が異なる場合に異なる負荷での対応する電力変換器Ｈ２の最適な（または比較的最適な）入力基準電流として、事前に決定され使用され得る。入力基準電流を決定する根拠は、電力変換器Ｈ２の入力電流が過電流にならないこと、および受信端での充電効率の要件が満たされること、すなわち、最高（または比較的高い）充電効率が達成されることを確実にすることであり得る。

送信端での基準信号は、送信機コイル電流の基準信号またはインバータＨ１の出力電圧の基準信号とすることができる。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

実際の応用では、送信端コントローラ１０１は、受信端での電力変換器Ｈ１の入力電流を調整するために、基準信号に基づいて送信端でのインバータＨ１の駆動信号を調整することができる。例えば、インバータＨ１が制御可能なスイッチングトランジスタを含む場合、送信端コントローラ１０１は、送信端での基準信号に基づいて、インバータＨ１の制御可能なスイッチングトランジスタに送信される駆動信号を調整することができる。例えば、駆動信号は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、パルス幅変調）信号とすることができる。

送信端コントローラ１０１は図３における送信制御モジュール１００１ａ３であり、受信端コントローラ２０２は図３における受信制御モジュール１０００ａ３であることが理解されよう。

本出願のこの実施形態で提供される受信端コントローラは、電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラに送信することができ、それにより、送信端コントローラは送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。受信端での電力変換器の入力電流は制御されるので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。

以下では、インバータおよび電力変換器の特定の構造に関して受信端コントローラおよび送信端コントローラの動作原理について説明する。

受信端コントローラは、電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃと入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得する。送信端での基準信号は、送信機コイル電流の基準信号またはインバータＨ１の出力電圧の基準信号とすることができる。

電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃと入力基準電流との間に差があるとき、この差は整流器の入力電流のエラー状態を反映することができる。例えば、この差は、入力基準電流からＩｒｅｃを減算することによって取得される値である。差が負であるとき、すなわち、Ｉｒｅｃが入力基準電流よりも大きいとき、整流器の入力電流は過電流であり得る。したがって、整流器の入力電流は低減される必要がある。差が正であるとき、すなわち、Ｉｒｅｃが入力基準電流よりも小さいとき、整流器の入力電流は増大され得る。

Ｉｒｅｃは、受信端補償回路網２００が受信機コイル電流を補償した後で取得される。送信機コイル電流は電力変換器Ｈ２の入力電流に比例するので、送信機コイル電流は、Ｉｒｅｃを制御するために調整されることができる。説明が以下で詳細に提供される。

まず、送信端での基準信号が送信機コイル電流の基準信号である場合に使用される動作原理について説明される。

受信端の実施形態２
図５は、本出願の一実施形態による別の無線充電受信端に対応するシステムの概略図である。

インバータＨ１は、フルブリッジインバータであり、制御可能なスイッチングトランジスタＳ１～Ｓ４を含む。電力変換器Ｈ２は、フルブリッジ整流器であり、制御可能なスイッチングトランジスタＱ１～Ｑ４を含む。

インダクタＬｆ１、コンデンサＣｆ１、およびコンデンサＣｓ１が、送信端補償回路網を形成する。

インダクタＬｆ２、コンデンサＣｆ２、およびコンデンサＣｓ２が、受信端補償回路網を形成する。

受信端は、出力フィルタリングコンデンサＣｏおよび負荷をさらに含む。

受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃと入力基準電流との差に基づいて送信端での送信機コイル電流の基準信号（以下、Ｉｐｒｅｆで表される）を取得し、送信機コイル電流の基準信号Ｉｐｒｅｆを送信端コントローラ１０１に送信し、それにより、送信端コントローラ１０１はＩｐｒｅｆに基づいて送信端でのインバータＨ１を制御する。説明が以下で詳細に提供される。

受信端コントローラ２０２は、電流センサを使用して電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃを取得することができる。

可能な一実施態様では、Ｉｒｅｃと入力基準電流との差を取得するために、受信端は第１の演算増幅器をさらに含むことができ、第１の演算増幅器の第１の入力端は電力変換器Ｈ１の入力電流Ｉｒｅｃに接続され、第１の演算増幅器の第２の入力端は入力基準電流に接続され、第１の演算増幅器の出力端は受信端コントローラ２０２に接続される。

第１の演算増幅器は、Ｉｒｅｃと入力基準電流との差を取得し、この差を受信端コントローラ２０２に送信することができる。

第１の演算増幅器は、独立して配置されてもよく、または受信端コントローラ２０２に組み込まれてもよいことが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第１の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラ２０２によって実行され得る。具体的には、受信端コントローラ２０２は、Ｉｒｅｃと入力基準電流の差を取得することができる。

受信端コントローラ２０２は、取得された差に対して補償制御を行って、送信機コイル電流の基準信号Ｉｐｒｅｆを生成する。補償制御は、ＰＩＤ制御（ここで、Ｐは比例（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）を表し、Ｉは積分（Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を表し、Ｄは微分（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ）を表す）、ヒステリシス制御、ファジー制御、スライディングモード制御、カオス制御などの任意の補償制御方法とすることができる。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。さらに、前述の補償制御方法は、以下の説明における補償制御にも適用可能である。以下では詳細は再度説明されない。

受信端コントローラ２０２は、送信機コイル電流の基準信号Ｉｐｒｅｆを送信端コントローラ１０１に送信し、その結果、送信端コントローラ１０１は、Ｉｐｒｅｆに基づいて送信端でのインバータＨ１を制御する。

以下では、送信端コントローラ１０１の動作原理について詳細に説明する。

送信端コントローラ１０１は、電流センサを使用して送信機コイル電流をサンプリングすることができ、サンプリングされた電流はＩｐである。

送信端は、送信端演算増幅器をさらに含むことができ、送信端演算増幅器の第１の入力端はＩｐに接続され、送信端演算増幅器の第２の入力端はＩｐｒｅｆに接続され、送信端演算増幅器の出力端は送信端コントローラ１０１に接続される。

送信端演算増幅器は、ＩｐとＩｐｒｅｆとの差（以下、Ｉｐｅｒｒで表される）を取得し、この差を送信端コントローラ１０１に送信することができる。

送信端演算増幅器は、独立して配置され得る、または送信端コントローラ１０１に組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。さらに、送信端演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによってさらに実装されてもよく、ソフトウェアは、送信端コントローラ１０１によって実行されてもよいことが理解されよう。

送信端コントローラ１０１は、差Ｉｐｅｒｒに対して補償制御を行ってインバータＨ１の変調信号を生成し、変調によりインバータＨ１の駆動信号を生成し、駆動信号に基づいてインバータＨ１の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動する。

具体的には、インバータＨ１がフルブリッジインバータである場合、送信端コントローラは、制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

実際の応用では、異なる負荷に対応する電力変換器の入力電流が事前に決定されてもよく、対応関係はテーブルに保存される。制御プロセスでは、電力変換器の入力電流の基準値が、テーブルルックアップ法を使用することにより、送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数および負荷に基づいて決定される。あるいは、送信機コイル電流と電力変換器の入力電流の基準値との電流組合せが事前に決定されてもよく、その場合、電流組合せは、電力変換器の入力電流が過電流ではなくかつ充電効率が最適である（より高い）という要件を満たすことができ、電流組合せはテーブルに保存される。したがって、制御プロセスでは、整流器の入力電流の基準値が、テーブルルックアップ法を使用することにより、送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数および負荷に基づいて決定されてもよく、整流器の入力電流に対応する送信機コイル電流がテーブルルックアップ法を使用することによりさらに決定されてもよい。

結論として、無線充電受信端でのコントローラは、受信端での電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信機コイル電流の基準信号を取得し、送信機コイル電流の基準信号を送信端コントローラに送信することができ、それにより、送信端コントローラは送信機コイル電流の基準信号に基づいて送信端を制御する。受信端での電力変換器の入力電流は制御されるので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。さらに、実際の応用では、入力基準電流は、送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数および負荷状況に基づいてリアルタイムに調整されてもよく、それにより、電力変換器は異なる動作条件に適応することができる。したがって、無線充電システムの出力応答速度がさらに向上させられることができる。

さらに、実際の応用では、受信端での電力変換器の入力電流は過電流にならないように制御される必要があり、電力変換器によって負荷に出力される充電パラメータは、負荷を保護するとともに、負荷の無線充電効率を改善するために、さらに制御される必要がある。充電パラメータは、充電電流、充電電圧、および充電電力のいずれか１つとすることができる。

受信端コントローラ２０２は、負荷の充電パラメータと充電基準パラメータとの比較の結果に基づいて電力変換器Ｈ２の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得し、駆動信号に基づいて電力変換器Ｈ２の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

充電パラメータが充電電流である例を用いて説明が以下で提供される。制御原理は、充電パラメータが充電電圧である場合に使用されるものと同様であることが理解されよう。充電パラメータが充電電力である場合、充電電力は、充電電流と充電電圧の積に基づいて決定され得る。詳細については本出願のこの実施形態では説明されない。

受信端コントローラ２０２は、電流センサを使用して電力変換器Ｈ２の出力電流Ｉｏを取得することができる。

充電命令を受信すると、受信端コントローラ２０２は、充電命令に含まれる出力基準電流を取得する。充電パラメータが充電電圧である場合、受信端コントローラ２０２は、充電命令に含まれる出力基準電圧を取得する。充電パラメータが充電電力である場合、受信端コントローラ２０２は、充電命令に含まれる出力基準電力を取得する。

充電命令は、送信端によって送信され得る、または受信端によって送信され得る。充電命令が送信端から送信されるとき、充電命令は、ユーザ操作に応答して送信端によって配信される命令とすることができる。充電命令が受信端から送信されるとき、充電命令は、ユーザ操作に応答して受信端によって配信される命令、または負荷に接続されたＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、電池管理システム）によって配信される命令とすることができる。

受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電流Ｉｏと出力基準電流との差Ｉｏｅｒｒを取得する。

可能な一実施態様では、差Ｉｏｅｒｒを取得するために、受信端は第２の演算増幅器をさらに含むことができ、第２の演算増幅器の第１の入力端は出力電流Ｉｏに接続され、第２の演算増幅器の第２の入力端は出力基準電流に接続され、第２の演算増幅器の出力端は受信端コントローラ２０２に接続される。

第２の演算増幅器は、差Ｉｏｅｒｒを取得し、差Ｉｏｅｒｒを受信端コントローラ２０２に送信することができる。

第２の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラ２０２に組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第２の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラ２０２によって実行され得る。具体的には、受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２のＩｏと出力基準電流との差Ｉｏｅｒｒを取得することができる。

受信端コントローラ２０２は、差Ｉｏｅｒｒに対して補償制御を行って電力変換器Ｈ２の変調信号を生成し、変調により電力変換器Ｈ２の駆動信号を生成し、駆動信号に基づいて電力変換器Ｈ２の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

図６は、図５に示される電力変換器Ｈ２の駆動時間系列の概略図である。

電力変換器Ｈ２が位相シフト制御を行うとき、同じブリッジアームの上側スイッチおよび下側スイッチが互いに接続される。同じ場所にあるリーディングブリッジアームおよびラギングブリッジアームのスイッチングトランジスタ（同じ上側スイッチまたは同じ下側スイッチ）間の位相シフト角θと電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃと出力電流Ｉｏとの間の関係は以下の通りである。

式（１）に示される関係から、受信端コントローラ２０２は、出力電流Ｉｏを制御するために、整流器の入力電流Ｉｒｅｃを調整し、電力変換器Ｈ２のリーディングブリッジアームとラギングブリッジアームとの間の位相シフト角θを調整することができることが分かることができる。受信端コントローラ２０２による入力電流Ｉｒｅｃの調整の説明については、前述の説明を参照されたい。以下では、受信端コントローラ２０２によって位相シフト角θを調整する動作原理について説明する。

実際の応用では、例えば、受信端は負のフィードバック調整を実行する。差Ｉｏｅｒｒは、出力基準電流から電力変換器Ｈ２の出力電流Ｉｏを減算することによって特に得られる。Ｉｏｅｒｒが負である、すなわち、出力電流Ｉｏが電力変換器Ｈ２の出力基準電流よりも大きいとき、受信端コントローラ２０２によって生成される駆動信号は、位相シフト角を制御して減少させ、それによって電力変換器Ｈ２の出力電流を減少させるために使用され得る。Ｉｏｅｒｒが正である、すなわち、出力電流Ｉｏが電力変換器Ｈ２の出力基準電流よりも小さいとき、受信端コントローラ２０２によって生成される駆動信号は、位相シフト角を制御して増大させ、それによって電力変換器Ｈ２の出力電流を増大させるために使用され得る。

さらに、受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電流を調整するために、駆動信号のデューティサイクルを調整することもできる。説明が以下で詳細に提供される。

差Ｉｏｅｒｒが負である、すなわち、出力電流Ｉｏが電力変換器Ｈ２の出力基準電流よりも大きいとき、受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電流を減少させるために、駆動信号のデューティサイクルを減少させることができる。Ｉｏｅｒｒが正である、すなわち、出力電流Ｉｏが電力変換器Ｈ２の出力基準電流よりも小さいとき、受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電流を増大させるために、駆動信号のデューティサイクルを増大させることができる。

実際の応用では、受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電流を制御するために、電力変換器駆動信号のデューティサイクルと位相シフト角の両方を調整することもできる。

電力変換器Ｈ２の出力電流は、負荷が過電流でないことを確実にするように制御され、実際には、電力変換器Ｈ２の出力電流は、負荷の充電効率を改善するために、出力基準電流に基づいて最適な動作範囲内になるようにさらに制御され得る。

結論として、本出願のこの実施形態で提供される無線充電受信端は、受信端での電力変換器の入力電流が過電流になるのを妨げることができるだけでなく、無線充電システムの信頼性をさらに向上させるために、負荷を保護し、電力変換器の充電基準パラメータおよび充電パラメータに基づいて負荷の無線充電効率を改善することもできる。

さらに、図５では、電力変換器Ｈ２がフルブリッジ整流器である例を使用して説明が提供される。実際の応用では、電力変換器Ｈ２は別の方式で実装され得る。説明が以下で詳細に提供される。電力変換器の入力電流を過電流にならないように制御する原理は、以下の実施態様のものと同様であることが理解されよう。以下では詳細は再度説明されない。

方式１：
図７（ａ）は、本出願の一実施形態による電力変換器の概略図である。

電力変換器Ｈ２はフルブリッジ整流器であり、一方のブリッジアームは制御不能なダイオードＤ１およびＤ２を含み、他方のブリッジアームは制御可能なスイッチングトランジスタＱ３およびＱ４を含む。

受信端コントローラは、電力変換器Ｈ２の出力電流を制御するために、Ｑ３およびＱ４の駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、またはＱ３およびＱ４の駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

方式２：
図７（ｂ）は、本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。

電力変換器Ｈ２はハーフブリッジ整流器であり、すなわち１つのアームのみを含み、ブリッジアームは制御可能なスイッチングトランジスタＱ１，Ｑ２を含む。

この場合、受信端コントローラは、電力変換器Ｈ２の出力電流を制御するために、Ｑ１およびＱ２の駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

方式３：
図７（ｃ）は、本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。

電力変換器Ｈ２はハーフブリッジ整流器であり、すなわち１つのブリッジアームのみを含み、ブリッジアームの上側ハーフブリッジアームはダイオードＤ１を含み、下側ハーフブリッジアームは制御可能なスイッチングトランジスタＱ２を含む。

この場合、受信端コントローラは、電力変換器Ｈ２の出力電流を制御するために、Ｑ２の駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

方式４：
図７（ｄ）は、本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。

電力変換器Ｈ２は、整流器およびＤＣ－ＤＣ回路を含む。整流器の出力端はＤＣ－ＤＣ回路の入力端に接続され、ＤＣ－ＤＣ回路の出力端は負荷に接続される。

整流器は、特に制御不能なダイオード整流ブリッジであり、ダイオードＤ１～Ｄ４を含む。ＤＣ－ＤＣ回路は、Ｂｕｃｋ（降圧）回路、Ｂｏｏｓｔ（昇圧）回路、Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ（昇降圧）回路などとすることができる。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

この場合、受信端コントローラは、電力変換器Ｈ２の出力電流を制御するために、ＤＣ－ＤＣ回路の動作状況を制御することができる。

ＤＣ－ＤＣ回路が昇圧回路である例を用いて説明が以下で提供される。

図７（ｅ）は、本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。

ＤＣ－ＤＣ回路は、インダクタＬｂ、ダイオードＤｂ、およびスイッチングトランジスタＱｂを含む。受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電流を制御するために、スイッチングトランジスタＱｂの駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

方式５：

図７（ｆ）は、本出願の一実施形態による別の電力変換器の概略図である。

電力変換器は並列の２つの昇圧回路を含み、昇圧回路の一方はＬ１、Ｑ１、およびＤ３を含み、他方の昇圧回路はＬ２、Ｑ２、およびＤ４を含む。受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電流を制御するために、スイッチングトランジスタＱ１およびＱ２の駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

さらに、図５では、インバータＨ１がフルブリッジインバータである例を使用して説明が提供される。実際の応用では、インバータＨ１は別の方式で実装され得る。説明が以下で詳細に提供される。

図８（ａ）は、本出願の一実施形態によるインバータの概略図である。

インバータＨ１はハーフブリッジインバータであり、インバータＨ１の上側ハーフブリッジアームおよび下側ハーフブリッジアームは共に、制御可能なスイッチングトランジスタＳ１およびＳ２を含む。

送信端コントローラは、送信機コイル電流を制御するために、Ｓ１およびＳ２の駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角とを調整することができる。

さらに、無線充電送信端が異なる方式で実装され得る。説明が以下で詳細に提供される。

図８（ｂ）は、本出願の一実施形態によるインバータに対応する送信端の概略図である。

力率補正回路１０２は、単相の力率補正回路である。力率補正回路１０２の出力端はインバータＨ１の入力端に接続され、力率補正回路１０２は、インバータＨ１に、特定の範囲内に調整され得る直流電圧を供給する。

図８（ｃ）は、本出願の一実施形態による別のインバータに対応する送信端の概略図である。

力率補正回路１０２は、３相の力率補正回路である。力率補正回路１０２によって出力される電圧範囲が、インバータＨ１によって必要とされる入力電圧の電圧調整範囲を満たさない場合、ＤＣ－ＤＣ変換回路１０３が、インバータＨ１の入力電圧範囲を調整するためにインバータＨ１の前に追加され得る。

さらに、図５における送信端補償回路網は、インダクタＬｆ１、コンデンサＣｆ１、およびコンデンサＣｓ１を含み、ＬＣＣ型補償回路網である。実際の応用では、送信端補償回路網は別の方式で実装され得る。説明が以下で詳細に提供される。

方式１：
図９（ａ）は、本出願の一実施形態による送信端補償回路網の概略図である。

補償回路網は、コンデンサＣ２、インダクタＬ１、およびコンデンサＣ１を含み、ＬＣＣ型補償回路網である。

方式２：
図９（ｂ）は、本出願の一実施形態による別の送信端補償回路網の概略図である。

補償回路網は、インダクタＬ１およびコンデンサＣ１を含み、ＬＣ型補償回路網である。

方式３：
図９（ｃ）は、本出願の一実施形態による別の送信端補償回路網の概略図である。

補償回路網は、コンデンサＣ１を含み、Ｐ型補償回路網である。

送信端補償回路網はまた、それに対応して受信端補償回路網に適用されてもよく、送信端補償回路網および受信端補償回路網は同じであっても異なっていてもよく、例えば、ＬＣＣ－ＬＣＣ、ＬＣＣ－ＬＣ、ＬＣ－ＬＣＣ、ＬＣ－ＬＣ、ＬＣＣ－Ｐ、Ｐ－ＬＣＣ、Ｐ－Ｐ、ＬＣ－Ｐ、Ｐ－ＬＣなどの組合せであってもよい。

以下では、送信端での基準信号がインバータＨ１の出力電圧の基準信号である場合の動作原理について説明する。

受信端の実施形態３
図１０は、本出願の一実施形態による別の無線充電受信端に対応するシステムの概略図である。

インバータＨ１は、フルブリッジインバータであり、制御可能なスイッチングトランジスタＳ１～Ｓ４を含む。

電力変換器Ｈ２はフルブリッジ整流器であり、２つのブリッジアームの両方の上側ハーフブリッジアームはダイオードＤ１およびＤ３を含み、２つのブリッジアームの両方の下側ハーフブリッジアームは制御可能なスイッチングトランジスタＱ２およびＱ４を含む。受信端コントローラＨ２の駆動信号は、制御可能なスイッチングトランジスタＱ２およびＱ４を制御するために使用される。

インダクタＬｆ１、コンデンサＣｆ１、およびコンデンサＣｓ１が、送信端補償回路網を形成する。

インダクタＬｆ２、コンデンサＣｆ２、およびコンデンサＣｓ２が、受信端補償回路網を形成する。

受信端は、出力フィルタリングコンデンサＣｏおよび負荷をさらに含む。

受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃと入力基準電流との差に基づいて送信端でのインバータの出力電圧の基準信号（以下、Ｕｉｎｖｒｅｆで表される）を取得し、Ｕｉｎｖｒｅｆを送信端コントローラ１０１に送信し、それにより、送信端コントローラ１０１はＵｉｎｖｒｅｆに基づいて送信端でのインバータＨ１を制御する。説明が以下で詳細に提供される。

受信端コントローラ２０２は、電流センサを使用して電力変換器Ｈ２の入力電流Ｉｒｅｃを取得することができる。

可能な一実施態様では、Ｉｒｅｃと入力基準電流との差を取得するために、受信端は第１の演算増幅器をさらに含むことができ、第１の演算増幅器の第１の入力端は電力変換器Ｈ１の入力電流Ｉｒｅｃに接続され、第１の演算増幅器の第２の入力端は入力基準電流に接続され、第１の演算増幅器の出力端は受信端コントローラ２０２に接続される。

第１の演算増幅器は、Ｉｒｅｃと入力基準電流との差を取得し、この差を受信端コントローラ２０２に送信することができる。

第１の演算増幅器は、独立して配置されてもよく、または受信端コントローラ２０２に組み込まれてもよいことが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第１の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラ２０２によって実行され得る。

受信端コントローラ２０２は、取得された差に対して補償制御を行ってインバータの出力電圧の基準信号Ｕｉｎｖｒｅｆを生成し、Ｕｉｎｖｒｅｆを送信端コントローラ１０１に送信する。

以下では、送信端コントローラ１０１の動作原理について詳細に説明する。

送信端コントローラ１０１は、電圧センサを使用してインバータＨ１の出力電圧Ｕｉｎｖをサンプリングすることができる。

送信端は、送信端演算増幅器をさらに含むことができ、送信端演算増幅器の第１の入力端はＵｉｎｖｒｅｆに接続され、送信端演算増幅器の第２の入力端はＵｉｎｖに接続され、送信端演算増幅器の出力端は送信端コントローラ１０１に接続される。

送信端演算増幅器は、ＵｉｎｖｒｅｆとＵｉｎｖとの差（以下、Ｕｉｎｖｅｒｒで表される）を取得し、この差を送信端コントローラ１０１に送信することができる。

送信端演算増幅器は、独立して配置され得る、または送信端コントローラ１０１に組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。さらに、送信端演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによってさらに実装されてもよく、ソフトウェアは、送信端コントローラ１０１によって実行されてもよいことが理解されよう。

送信端コントローラ１０１は、差Ｕｉｎｖｅｒｒに対して補償制御を行ってインバータＨ１の変調信号を生成し、変調によりインバータＨ１の駆動信号を生成し、駆動信号に基づいてインバータＨ１の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動する。

具体的には、インバータＨ１がフルブリッジインバータである場合、送信端コントローラは、制御可能なスイッチングトランジスタＳ１～Ｓ４の駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

実際の応用では、異なる負荷に対応する電力変換器の入力電流が事前に決定されてもよく、対応関係はテーブルに保存される。制御プロセスでは、電力変換器の入力電流の基準値が、テーブルルックアップ法を使用することにより、送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数および負荷に基づいて決定される。あるいは、インバータの出力電圧と電力変換器の入力電流の基準値との組合せが事前に決定されてもよく、その場合、組合せは、電力変換器の入力電流が過電流ではなくかつ充電効率が最適である（より高い）という要件を満たすことができ、組合せはテーブルに保存される。したがって、制御プロセスでは、整流器の入力電流の基準値が、テーブルルックアップ法を使用することにより、送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数および負荷に基づいて決定されてもよく、インバータの、整流器の入力電流に基準値に対応する出力電圧がテーブルルックアップ法を使用することによりさらに決定されてもよい。

結論として、無線充電受信端でのコントローラは、受信端での電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいてインバータの出力電圧の基準信号を取得し、インバータの出力電圧の基準信号を送信端コントローラに送信することができ、それにより、送信端コントローラはインバータの出力電圧の基準信号に基づいて送信端を制御する。受信端での電力変換器の入力電流は制御されるので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。さらに、実際の応用では、入力基準電流は、負荷状況に基づいてリアルタイムに調整されてもよく、それにより、電力変換器は異なる動作条件に適応することができる。したがって、無線充電システムの出力応答速度がさらに向上させられることができる。

さらに、実際の応用では、受信端での電力変換器の入力電流は過電流にならないように制御される必要があり、電力変換器によって負荷に出力される充電パラメータは、負荷を保護するとともに、負荷の無線充電効率を改善するために、さらに制御される必要がある。充電パラメータは、充電電流、充電電圧、および充電電力のいずれか１つとすることができる。

充電パラメータが充電電圧である例を用いて説明が以下で提供される。

受信端コントローラ２０２は、電圧センサを使用して電力変換器Ｈ２の出力電圧Ｖｏを取得することができる。

充電命令を受信すると、受信端コントローラ２０２は、充電命令に含まれる出力基準電圧を取得する。

充電命令は、送信端によって送信され得る、または受信端によって送信され得る。充電命令が送信端から送信されるとき、充電命令は、ユーザ操作に応答して送信端によって配信される命令とすることができる。充電命令が受信端から送信されるとき、充電命令は、ユーザ操作に応答して受信端によって配信される命令、または負荷に接続されたＢＭＳによって配信される命令とすることができる。

可能な一実施態様では、差Ｖｏｅｒｒを取得するために、受信端は第３の演算増幅器をさらに含むことができ、第３の演算増幅器の第１の入力端は出力電圧Ｖｏに接続され、第３の演算増幅器の第２の入力端は出力基準電圧に接続され、第３の演算増幅器の出力端は受信端コントローラ２０２に接続される。

第３の演算増幅器は、差Ｖｏｅｒｒを取得し、差Ｖｏｅｒｒを受信端コントローラ２０２に送信することができる。

第３の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラ２０２に組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第３の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラ２０２によって実行され得る。具体的には、受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２のＶｏと出力基準電圧との差Ｖｏｅｒｒを取得することができる。

受信端コントローラ２０２は、差Ｖｏｅｒｒに対して補償制御を行って電力変換器Ｈ２の変調信号を生成し、変調により電力変換器Ｈ２の駆動信号を生成し、駆動信号に基づいて電力変換器Ｈ２の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

具体的には、受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電圧を制御するために、電力変換器Ｈ２の駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または電力変換器Ｈ２の駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

電力変換器Ｈ２の出力電圧は、負荷が過電圧でないことを確実にするように制御され、実際には、電力変換器Ｈ２の出力電圧は、負荷の充電効率を改善するために、出力基準電圧に基づいて最適な動作範囲内になるようにさらに制御され得る。

結論として、本出願のこの実施形態で提供される無線充電受信端は、受信端での電力変換器の入力電流が過電流になるのを妨げることができるだけでなく、無線充電システムの信頼性をさらに向上させるために、負荷を保護し、電力変換器の充電基準パラメータおよび充電パラメータに基づいて負荷の無線充電効率を改善することもできる。

さらに、実際の応用では、受信機コイルが過電流になるのを妨げるとともに、受信機コイルの信頼性を向上させるために、受信機コイル電流がさらに制御され得る。説明が以下で詳細に提供される。

受信端コントローラ２０２は、電力変換器Ｈ２の出力電圧Ｖｏと出力基準電圧との差に基づいて受信機コイル電流の基準信号を取得し、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流Ｉｓとの差に基づいて電力変換器Ｈ２の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得し、駆動信号に基づいて電力変換器Ｈ２の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

受信端コントローラ２０２は、電流センサを使用して受信機コイルのサンプリング電流Ｉｓを取得することができる。

可能な一実施態様では、差Ｉｓｅｒｒを取得するために、受信端は第４の演算増幅器をさらに含むことができ、第４の演算増幅器の第１の入力端は受信機コイルのサンプリング電流Ｉｓに接続され、第４の演算増幅器の第２の入力端は受信機コイル電流の基準信号に接続され、第４の演算増幅器の出力端は受信端コントローラ２０２に接続される。

第４の演算増幅器は、Ｉｓｅｒｒを取得し、差Ｉｓｅｒｒを受信端コントローラ２０２に送信することができる。

第４の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラ２０２に組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第４の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラ２０２によって実行され得る。具体的には、受信端コントローラ２０２は、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流Ｉｓとの差Ｉｓｅｒｒを取得することができる。

受信端コントローラ２０２は、受信機コイル電流を調整するために、Ｉｓｅｒｒに対して補償制御を行って電力変換器Ｈ２の変調信号を生成し、変調により電力変換器Ｈ２の駆動信号を生成し、駆動信号に基づいて電力変換器Ｈ２の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

具体的には、受信端コントローラ２０２は、受信機コイル電流を調整するために、電力変換器Ｈ２の駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または電力変換器Ｈ２の駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

結論として、本出願のこの実施形態で提供される受信端は受信機コイル電流を制御するので、受信機コイル電流は、受信機コイルの信頼性を向上させるために、出力電力が確保されながら過電流になるのを妨げられることができる。

さらに、電力変換器Ｈ２が図７（ａ）に示される実施態様を使用する場合、受信端コントローラは、受信機コイル電流を調整するために、Ｑ３およびＱ４の駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

電力変換器Ｈ２が図７（ｂ）に示される実施態様を使用する場合、受信端コントローラは、受信機コイル電流を調整するために、Ｑ１およびＱ２の駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

電力変換器Ｈ２が図７（ｃ）に示される実施態様を使用する場合、受信端コントローラは、受信機コイル電流を調整するために、Ｑ２の駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

電力変換器Ｈ２が図７（ｄ）に示される実施態様を使用する場合、受信端コントローラは、受信機コイル電流を調整するために、ＤＣ－ＤＣ回路の動作状況を制御することができる。

具体的には、例えば、ＤＣ－ＤＣ回路が図７（ｅ）に示される実施態様を使用する場合、受信端コントローラ２０２は、受信機コイル電流を調整するために、スイッチングトランジスタＱｂの駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

電力変換器Ｈ２が図７（ｆ）に示される実施態様を使用する場合、受信端コントローラは、受信機コイル電流を調整するために、スイッチングトランジスタＱ１およびＱ２の駆動信号のデューティサイクルを調整することができる。

インバータＨ１は、図８（ａ）～図８（ｃ）における実施態様のいずれか１つを代替的に使用することができ、受信端補償回路網は、図９（ａ）～図９（ｃ）の対応する説明における実施態様のいずれか１つを代替的に使用することができることが理解されよう。詳細については本出願の諸実施形態では説明されない。

前述の実施形態で提供された無線充電受信端に基づいて、本出願の一実施形態は、無線充電システムをさらに提供する。添付の図面を参照して説明が以下で詳細に提供される。

システムの実施形態
図１１は、本出願の一実施形態による無線充電システムの概略図である。

無線充電システム１１００は、無線充電受信端１０００ａおよび無線充電送信端１００１ａを含む。

無線充電受信端１０００ａは、無線充電送信端１００１ａによって送信された交番磁界を受信し、交番磁界を直流に変換し、直流を負荷に供給するように構成される。無線充電受信端１０００ａは、受信機コイルＬｓ、受信端補償回路網２００、電力変換器Ｈ２、および受信端コントローラ２０２を含む。

受信機コイルＬｓは、送信端によって送信された交番磁界を交流に変換し、交流を受信端補償回路網２００に送信する。

受信端補償回路網２００は、交流を補償し、次いで補償された交流を電力変換器Ｈ２に送信する。

電力変換器Ｈ２は、補償された交流を、負荷を充電するための直流に整流する。

受信端コントローラ２０２は、電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラ１０１に送信し、それにより、送信端コントローラ１０１は送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。

無線充電送信端１００１ａは、インバータＨ１、送信機コイルＬｐ、送信端補償回路網１００、および送信端コントローラ１０１を含む。

インバータＨ１は、直流電源によって出力された直流を交流に反転させる。

送信端補償回路網１００は交流を補償し、次いで補償された交流を送信機コイルＬｐに送信する。

送信機コイルＬｐは、補償された交流を交番磁界の形で送信する。

送信端コントローラ１０１は、無線充電受信端でのコントローラによって送信される送信端での基準信号を受信し、送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。

送信端での基準信号は、送信機コイル電流の基準信号またはインバータの出力電圧の基準信号とすることができる。送信端コントローラ１０１は、送信端での基準信号に基づいて送信端でのインバータＨ１を制御することができる。

無線充電システムは、図２に示されるシナリオに適用され得る。具体的には、無線充電受信端１０００ａの負荷は電気自動車であってもよく、無線充電受信端１０００ａは電気自動車上に配置されてもよく、無線充電送信端１００１ａは無線充電ステーションに配置されてもよい。

本出願のこの実施形態で提供される無線充電システム内の受信端コントローラは、電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得し、送信端での基準信号を送信端コントローラに送信することができ、それにより、送信端コントローラは送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。受信端での電力変換器の入力電流は制御されるので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。

さらに、送信端は、力率補正回路をさらに含むことができる。力率補正回路の入力端は電源に接続され、力率補正回路の出力端はインバータに接続される。力率補正回路は、インバータの入力電圧を調整するように構成される。力率補正回路によって出力される電圧範囲が、インバータによって必要とされる入力電圧の調整範囲を満たさない場合、ＤＣ－ＤＣ回路が、インバータの入力電圧を調整するためにインバータの前に追加され得る。

さらに、無線充電システム内の受信端は、代替的に、実施形態２または実施形態３のどちらかの実施態様で実施され得る。詳細については、本明細書では本出願のこの実施形態において再度説明されない。

実施形態３で提供される無線充電システム内の受信端は受信機コイル電流をさらに制御するので、受信機コイル電流は、受信機コイルの信頼性を向上させるために、出力電力が確保されながら過電流になるのを妨げられることができる。

方法の実施形態
前述の実施形態で提供された無線充電受信端に基づいて、本出願の一実施形態は、無線充電受信端制御方法をさらに提供する。添付の図面を参照して説明が以下で詳細に提供される。

図１２は、本出願の一実施形態による無線充電制御方法のフローチャートである。

本出願のこの実施形態で提供される制御方法は、以下のステップを含む。

Ｓ１２０１：電力変換器の入力電流と入力基準電流との比較の結果に基づいて送信端での基準信号を取得する。

電力変換器の入力電流は、電流センサを使用して取得され得る。

可能な一実施態様では、整流器の入力電流がすべての動作条件で電力変換器の入力電流の最大設計値を超えないようにして、電力変換器の入力電流が決して過電流にならないようにするために、固定値が入力基準電流として使用され得る。

別の可能な実施態様では、様々な動作条件での電力変換器の入力電流の最適値（または比較的最適な値）が、入力基準電流として、例えば、同じ負荷での対応する電力変換器の最適な（または比較的最適な）入力基準電流として、または送信機コイルと受信機コイルとの間の結合係数が異なる場合に異なる負荷での対応する電力変換器の最適な（または比較的最適な）入力基準電流として、事前に決定され使用され得る。入力基準電流を決定する根拠は、電力変換器の入力電流が過電流にならないこと、および受信端での充電効率の要件が満たされること、すなわち、最高（または比較的高い）充電効率が達成されることを確実にすることであり得る。

Ｓ１２０２：送信端での基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、送信端コントローラは送信端での基準信号に基づいて送信端を制御する。

以下では、送信端コントローラおよび受信端コントローラの、送信端での基準信号が送信機コイル電流の基準信号であるときに使用される動作原理について詳細に説明する。

可能な一実施態様では、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差を取得するために、受信端は第１の演算増幅器をさらに含むことができ、第１の演算増幅器の第１の入力端は電力変換器の入力電流に接続され、第１の演算増幅器の第２の入力端は入力基準電流に接続され、第１の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。

第１の演算増幅器は、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差を取得し、この差を受信端コントローラに送信する。

第１の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラに組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第１の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得る。具体的には、受信端コントローラは、電力変換器の入力電流と入力基準電流との差を取得することができる。

受信端コントローラは、取得された差に対して補償制御を行って、送信機コイル電流の基準信号を生成する。

送信端コントローラは、電流センサを使用して送信機コイル電流をサンプリングすることができる。

送信端は、送信端演算増幅器をさらに含むことができ、送信端演算増幅器の第１の入力端は送信機コイル電流に接続され、送信端演算増幅器の第２の入力端は送信機コイル電流の基準信号に接続され、送信端演算増幅器の出力端は送信端コントローラに接続される。

送信端演算増幅器は、送信機コイル電流と送信機コイル電流の基準信号との差を取得し、この差を送信端コントローラに送信することができる。

送信端演算増幅器は、独立して配置され得る、または送信端コントローラに組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。さらに、送信端演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによってさらに実装されてもよく、ソフトウェアは、送信端コントローラによって実行されてもよいことが理解されよう。

送信端コントローラは、差に対して補償制御を行ってインバータの変調信号を生成し、変調によりインバータの駆動信号を生成し、駆動信号に基づいてインバータの制御可能なスイッチングトランジスタを駆動する。

例えば、インバータはフルブリッジインバータである。この場合、送信端コントローラは、制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

以下では、送信端コントローラおよび受信端コントローラの、送信端での基準信号がインバータの出力電圧の基準信号であるときに使用される動作原理について説明する。

受信端コントローラは、電流センサを使用して電力変換器の入力電流を取得することができる。

可能な一実施態様では、入力電流と入力基準電流との差を取得するために、受信端は第１の演算増幅器をさらに含むことができ、第１の演算増幅器の第１の入力端は電力変換器の入力電流に接続され、第１の演算増幅器の第２の入力端は入力基準電流に接続され、第１の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。

第１の演算増幅器は、入力電流と入力基準電流との差を取得し、この差を受信端コントローラに送信することができる。

第１の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラに組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第１の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得る。

受信端コントローラは、取得された差に対して補償制御を行ってインバータの出力電圧の基準信号を生成し、インバータの出力電圧の基準信号を送信端コントローラに送信する。

送信端コントローラは、電圧センサを使用してインバータの出力電圧をサンプリングすることができる。

送信端は、送信端演算増幅器をさらに含むことができ、送信端演算増幅器の第１の入力端はインバータの出力電圧の基準信号に接続され、送信端演算増幅器の第２の入力端は出力電圧に接続され、送信端演算増幅器の出力端は送信端コントローラに接続される。

送信端演算増幅器は、インバータの出力電圧の基準信号と出力電圧との差を取得し、この差を送信端コントローラに送信することができる。

送信端演算増幅器は、独立して配置され得る、または送信端コントローラに組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。さらに、送信端演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによってさらに実装されてもよく、ソフトウェアは、送信端コントローラによって実行されてもよいことが理解されよう。

送信端コントローラ１０１は、差に対して補償制御を行ってインバータの変調信号を生成し、変調によりインバータの駆動信号を生成し、駆動信号に基づいてインバータの制御可能なスイッチングトランジスタを駆動する。

例えば、インバータはフルブリッジインバータである。この場合、送信端コントローラは、制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルを調整するか、２つのブリッジアーム間の位相シフト角を調整するか、または制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号のデューティサイクルと２つのブリッジアーム間の位相シフト角の両方を調整することができる。

結論として、本出願のこの実施形態で提供される方法によれば、受信端での電力変換器の入力電流は制御されるので、受信端での電力変換器の入力電流は、受信端での電力変換器を保護するとともに、無線充電システムの信頼性を向上させるために、過電流になるのを妨げられることができる。さらに、実際の応用では、入力基準電流は、負荷状況に基づいてリアルタイムに調整されてもよく、それにより、電力変換器は異なる動作条件に適応することができる。したがって、無線充電システムの出力応答速度がさらに向上させられることができる。

負荷を保護するとともに、負荷の無線充電効率を改善するために、電力変換器によって負荷に出力される充電パラメータを制御する原理についてさらに説明される。充電パラメータは、充電電流、充電電圧、および充電電力のいずれか１つとすることができる。

充電パラメータが充電電流である例を用いて説明が以下で提供される。制御原理は、充電パラメータが充電電圧である場合に使用されるものと同様であることが理解されよう。充電パラメータが充電電力である場合、充電電力は、充電電流と充電電圧の積に基づいて決定され得る。詳細については本出願のこの実施形態では説明されない。

受信端コントローラは、電流センサを使用して電力変換器の入力電流を取得することができる。

受信端コントローラは、負荷の出力電流と出力基準電流との差を取得する。

可能な一実施態様では、差を取得するために、受信端は第２の演算増幅器をさらに含むことができ、第２の演算増幅器の第１の入力端は出力電流に接続され、第２の演算増幅器の第２の入力端は出力基準電流に接続され、第２の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。

第２の演算増幅器は、差を取得し、この差を受信端コントローラに送信することができる。

第２の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラに組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第２の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得る。具体的には、受信端コントローラは、電力変換器の出力電流と出力基準電流との差を取得することができる。

受信端コントローラは、差に対して補償制御を行って電力変換器の変調信号を生成し、変調により電力変換器の駆動信号を生成し、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

本出願のこの実施形態で提供される制御方法によれば、無線充電受信端は、受信端での電力変換器の入力電流が過電流になるのを妨げることができるだけでなく、無線充電システムの信頼性をさらに向上させるために、負荷を保護し、電力変換器の充電基準パラメータおよび充電パラメータに基づいて負荷の無線充電効率を改善することもできる。

さらに、実際の応用では、受信機コイルが過電流になるのを妨げるとともに、受信機コイルの信頼性を向上させるために、受信機コイル電流がさらに制御され得る。説明が以下で詳細に提供される。

受信端コントローラは、電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差に基づいて受信機コイル電流の基準信号を取得し、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得し、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

受信端コントローラは、電流センサを使用して受信機コイルのサンプリング電流を取得することができる。

可能な一実施態様では、差を取得するために、受信端は第４の演算増幅器をさらに含むことができ、第４の演算増幅器の第１の入力端は受信機コイルのサンプリング電流に接続され、第４の演算増幅器の第２の入力端は受信機コイル電流の基準信号に接続され、第４の演算増幅器の出力端は受信端コントローラに接続される。

第４の演算増幅器は、差を取得し、この差を受信端コントローラに送信することができる。

第４の演算増幅器は、独立して配置され得る、または受信端コントローラに組み込まれ得ることが理解されよう。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

別の可能な実施態様では、第４の演算増幅器の前述の機能は、ハードウェアコストを節減するためにソフトウェアによって実装されてもよく、ソフトウェアは、受信端コントローラによって実行され得る。具体的には、受信端コントローラは、受信機コイル電流の基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差を取得することができる。

受信端コントローラは、受信機コイル電流を調整するために、出力電流の差に対して補償制御を行って電力変換器の変調信号を生成し、変調により電力変換器Ｈ２の駆動信号を生成し、駆動信号に基づいて電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタを駆動することができる。

結論として、本出願のこの実施形態で提供される制御方法によれば、受信端は受信機コイル電流を制御するので、受信機コイル電流は、受信コイルの信頼性を向上させるために、出力電力が確保されながら過電流になるのを妨げられることができる。

本出願のこの実施形態では、インバータおよび電力変換器のスイッチングトランジスタはそれぞれ、リレー、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＩＧＢＴ）、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴ）（簡単にＭＯＳトランジスタと称される）、ＳｉＣ ＭＯＳＦＥＴ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、炭化ケイ素金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）などのうちのいずれか１つとすることができる。スイッチングトランジスタがＭＯＳトランジスタである場合、スイッチングトランジスタは、特に、ＰＭＯＳトランジスタまたはＮＭＯＳトランジスタとすることができる。これは、本出願のこの実施形態では特に限定されない。

本出願では、「少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ）」は１つまたは複数を意味し、「複数の（ａ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ）」は２つ以上を意味することを理解されたい。「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、関連付けられた対象間の関連付け関係を記載するために使用され、３つの関係が存在し得ることを示す。例えば、「Ａおよび／またはＢ」は、以下の３つのケース、すなわちＡのみが存在するケース、Ｂのみが存在するケース、およびＡとＢの両方が存在するケースを示すことができ、ＡおよびＢは単数形または複数形であってよい。文字「／」は通常、関連付けられる対象間の「または」の関係を示す。「以下の項目（部分）のうちの少なくとも１つ」またはその類似表現は、単一の項目（部分）または複数の項目（部分）の任意の組合せを含む、これらの項目の任意の組合せを示す。例えば、ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ（の部分）は、ａ、ｂ、ｃ、「ａおよびｂ」、「ａおよびｃ」、「ｂおよびｃ」、または「ａ、ｂ、およびｃ」を表すことができ、ａ、ｂ、およびｃは単数であっても複数であってもよい。

前述の説明は、本出願の好ましい実施形態にすぎず、本出願をいかなる形でも限定しようとするものではない。本出願の実施形態例は上記に開示され、実施形態は本出願を限定しようとするものではない。上記で開示された方法および技術的内容を使用することにより、当業者なら、本出願の技術的解決策に対して複数の可能な変更および修正を行うことができる、または本出願の技術的解決策の保護範囲から逸脱することなく、同等の変形により同等の効果を有する実施形態であるようにその技術的解決策を修正することができる。したがって、本出願の技術的解決策の内容から逸脱することなく、本出願の技術的本質に従って上記の実施形態に対してなされる単純な修正、同等の変形、および修正は、本出願の技術的解決策の保護範囲内に入るものとする。

１００ 送信端補償回路網
１０１ 送信端コントローラ
１０２ 力率補正回路
１０３ ＤＣ－ＤＣ回路
２００ 受信端補償回路網
２０１ 受信端コントローラ
２０２ 受信端コントローラ
３００ 受信端通信モジュール
４００ 送信端通信モジュール
１０００ 電気自動車
１０００ａ 無線充電受信端
１０００ａ１ 受信変換モジュール
１０００ａ２ 電力受信モジュール
１０００ａ３ 受信制御モジュール
１０００ａ４ 車両通信モジュール
１０００ａ５ エネルギー貯蔵管理モジュール
１０００ａ６ エネルギー貯蔵モジュール
１００１ 無線充電ステーション
１００１ａ 無線充電送信端、無線充電送信装置
１００１ａ１ 送信変換モジュール
１００１ａ２ 電力送信モジュール
１００１ａ３ 送信制御モジュール
１００１ａ４ 通信モジュール
１００１ａ５ 認証管理モジュール
１００１ａ６ 記憶モジュール
１１００ 無線充電システム
Ｃ１ コンデンサ
Ｃ２ コンデンサ
Ｃｆ１ コンデンサ
Ｃｆ２ コンデンサ
Ｃｏ 出力フィルタリングコンデンサ
Ｃｓ１ コンデンサ
Ｃｓ２ コンデンサ
Ｄ１ ダイオード
Ｄ２ ダイオード
Ｄ３ ダイオード
Ｄ４ ダイオード
Ｄｂ ダイオード
Ｈ１ インバータ、電力変換器
Ｈ２ 電力変換器、受信端コントローラ
Ｉｏ 出力電流
Ｉｐ サンプリングされた電流
Ｉｏｅｒｒ 差
Ｉｐｒｅｆ 基準信号
Ｉｐｅｒｒ 差
Ｉｒｅｃ 入力電流
Ｉｓ サンプリング電流
Ｉｓｅｒｒ 差
Ｌ１ インダクタ
Ｌｂ インダクタ
Ｌｆ１ インダクタ
Ｌｆ２ インダクタ
Ｌｐ 送信機コイル
Ｌｓ 受信機コイル
Ｑ１ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｑ２ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｑ３ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｑ４ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｑｂ スイッチングトランジスタ
Ｓ１ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｓ２ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｓ３ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｓ４ 制御可能なスイッチングトランジスタ
Ｕｉｎｖ 出力電圧
Ｕｉｎｖｅｒｒ 差
Ｕｉｎｖｒｅｆ 基準信号
Ｖｏ 出力電圧
Ｖｏｅｒｒ 差

Claims (28)

1. 受信機コイル、補償回路網、電力変換器、および受信端コントローラを備える無線充電受信端であって、
   前記受信機コイルが、送信端によって送信された交番磁界を交流に変換し、前記交流を前記補償回路網に送信するように構成され、
   前記補償回路網が、前記交流を補償し、次いで補償された交流を前記電力変換器に送信するように構成され、
   前記電力変換器が、前記補償された交流を、負荷を充電するための直流に整流するように構成され、
   前記受信端コントローラが、前記電力変換器の入力電流および入力基準電流に基づいて前記送信端での基準信号を取得し、前記送信端での前記基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、前記送信端コントローラが前記送信端での前記基準信号に基づいて前記送信端を制御する、ように構成される、
   無線充電受信端。
2. 前記受信端コントローラが、前記電力変換器の前記入力電流と前記入力基準電流との差に基づいて前記送信端での送信機コイル電流の基準信号を取得し、前記送信機コイル電流の前記基準信号を前記送信端コントローラに送信し、それにより、前記送信端コントローラが前記送信機コイル電流の前記基準信号に基づいて前記送信端でのインバータを制御する、ように特に構成される、請求項１に記載の受信端。
3. 前記受信端コントローラが、前記電力変換器の前記入力電流と前記入力基準電流との差に基づいて前記送信端でのインバータの出力電圧の基準信号を取得し、前記インバータの前記出力電圧の前記基準信号を前記送信端コントローラに送信し、それにより、前記送信端コントローラが前記インバータの前記出力電圧の前記基準信号に基づいて前記送信端での前記インバータを制御する、ように特に構成される、請求項１に記載の受信端。
4. 前記受信端コントローラが、前記電力変換器の前記入力電流と前記入力基準電流との前記差を取得するようにさらに構成される、請求項２または３に記載の受信端。
5. 第１の演算増幅器をさらに備え、
   前記第１の演算増幅器の第１の入力端が前記電力変換器の前記入力電流に接続され、前記第１の演算増幅器の第２の入力端が前記入力基準電流に接続され、前記第１の演算増幅器の出力端が前記受信端コントローラに接続され、
   前記第１の演算増幅器が、前記電力変換器の前記入力電流と前記入力基準電流との前記差を取得し、前記差を前記受信端コントローラに送信するように構成される、
   請求項２または３に記載の受信端。
6. 前記受信端コントローラが、前記負荷の充電パラメータと充電基準パラメータとの比較の結果に基づいて前記電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得し、前記駆動信号に基づいて前記電力変換器の前記制御可能なスイッチングトランジスタを駆動し、前記充電パラメータが、充電電流、充電電圧、および充電電力のいずれか１つである、ようにさらに構成される、請求項２または３に記載の受信端。
7. 前記充電パラメータが前記充電電流である場合、前記受信端コントローラが、前記電力変換器の出力電流と出力基準電流との差に基づいて前記電力変換器の前記制御可能なスイッチングトランジスタの前記駆動信号を取得し、前記駆動信号に基づいて前記電力変換器の前記制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するように特に構成される、請求項６に記載の受信端。
8. 前記受信端コントローラが、前記電力変換器の出力電流と出力基準電流との差を取得するようにさらに構成される、請求項６に記載の受信端。
9. 第２の演算増幅器をさらに備え、
   前記第２の演算増幅器の第１の入力端が前記電力変換器の出力電流に接続され、前記第２の演算増幅器の第２の入力端が出力基準電流に接続され、前記第２の演算増幅器の出力端が前記受信端コントローラに接続され、
   前記第２の演算増幅器が、前記電力変換器の前記出力電流と前記出力基準電流との差を取得し、前記差を前記受信端コントローラに送信するように構成される、
   請求項６に記載の受信端。
10. 前記受信端コントローラが、前記電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差に基づいて受信機コイル電流の基準信号を取得し、前記受信機コイル電流の前記基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差に基づいて前記電力変換器の前記制御可能なスイッチングトランジスタの前記駆動信号を取得し、前記駆動信号に基づいて前記電力変換器の前記制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するように特に構成される、請求項６に記載の受信端。
11. 前記受信端コントローラが、前記電力変換器の前記出力電圧と前記出力基準電圧との前記差を取得するようにさらに構成される、請求項１０に記載の受信端。
12. 第３の演算増幅器をさらに備え、
    前記第３の演算増幅器の第１の入力端が前記電力変換器の前記出力電圧に接続され、前記第３の演算増幅器の第２の入力端が前記出力基準電圧に接続され、前記第３の演算増幅器の出力端が前記受信端コントローラに接続され、
    前記第３の演算増幅器が、前記電力変換器の前記出力電圧と前記出力基準電圧との前記差を取得し、前記差を前記受信端コントローラに送信するように構成される、
    請求項１０に記載の受信端。
13. 前記受信端コントローラが、前記受信機コイル電流の前記基準信号と前記受信機コイルの前記サンプリング電流との前記差を取得するようにさらに構成される、請求項１０に記載の受信端。
14. 第４の演算増幅器をさらに備え、
    前記第４の演算増幅器の第１の入力端が前記受信機コイルの前記サンプリング電流に接続され、前記第４の演算増幅器の第２の入力端が前記受信機コイル電流の前記基準信号に接続され、前記第４の演算増幅器の出力端が前記受信端コントローラに接続され、
    前記第４の演算増幅器が、前記受信機コイル電流の前記基準信号と前記受信機コイルの前記サンプリング電流との前記差を取得し、前記差を前記受信端コントローラに送信するように構成される、
    請求項１０に記載の受信端。
15. 前記電力変換器が整流器を備え、
    前記整流器の入力端が前記補償回路網の出力端に接続され、前記整流器の出力端が前記負荷に接続され、
    前記整流器が、制御可能なスイッチングトランジスタを備えるフルブリッジ整流器またはハーフブリッジ整流器である、
    請求項１に記載の受信端。
16. 前記電力変換器が整流器およびＤＣ－ＤＣ回路を備え、
    前記整流器の入力端が前記補償回路網の出力端に接続され、前記整流器の出力端が前記ＤＣ－ＤＣ回路の入力端に接続され、前記ＤＣ－ＤＣ回路の出力端が前記負荷に接続され、
    前記整流器内のすべてのスイッチングトランジスタがダイオードであり、前記ＤＣ－ＤＣ回路が制御可能なスイッチングトランジスタを備える、
    請求項１に記載の受信端。
17. 送信端と請求項１から１６のいずれか一項に記載の受信端とを備える無線充電システムであって、前記送信端が、インバータ、送信端補償回路網、送信機コイル、および送信端コントローラを備え、
    前記インバータが、直流を交流に反転させ、前記交流を前記送信端補償回路網に送信するように構成され、
    前記送信端補償回路網が、前記交流を補償し、次いで補償された交流を前記送信機コイルに送信するように構成され、
    前記送信機コイルが、前記補償された交流を交番磁界の形で送信するように構成され、
    前記送信端コントローラが、受信端コントローラによって送信される送信端での基準信号を受信し、前記送信端での前記基準信号に基づいて前記送信端を制御するように構成される、
    無線充電システム。
18. 前記送信端での前記基準信号が、送信機コイル電流の基準信号であり、
    前記送信端コントローラが、前記送信機コイル電流の前記基準信号に基づいて前記インバータを制御するように構成される、
    請求項１７に記載のシステム。
19. 前記送信端での前記基準信号が、前記インバータの出力電圧の基準信号であり、
    前記送信端コントローラが、前記インバータの前記出力電圧の前記基準信号に基づいて前記インバータを制御するように構成される、
    請求項１７に記載のシステム。
20. 無線充電受信端に適用される無線充電制御方法であって、前記方法は、
    電力変換器の入力電流および入力基準電流に基づいて送信端での基準信号を取得するステップと、
    前記送信端での前記基準信号を送信端コントローラに送信し、それにより、前記送信端コントローラが前記送信端での前記基準信号に基づいて前記送信端を制御するステップと
    を含む、無線充電制御方法。
21. 前記送信端での前記基準信号が、特に送信機コイル電流の基準信号であり、前記方法は、
    前記電力変換器の前記入力電流と前記入力基準電流との差に基づいて前記送信端での前記送信機コイル電流の前記基準信号を取得するステップと、
    前記送信機コイル電流の前記基準信号を前記送信端コントローラに送信し、それにより、前記送信端コントローラが前記送信機コイル電流の前記基準信号に基づいて前記送信端でのインバータを制御するステップと
    特に含む、請求項２０に記載の制御方法。
22. 前記送信端での前記基準信号が、特にインバータの出力電圧の基準信号であり、前記方法は、
    前記電力変換器の前記入力電流と前記入力基準電流との差に基づいて前記送信端での前記インバータの前記出力電圧の前記基準信号を取得するステップと、
    前記インバータの前記出力電圧の前記基準信号を前記送信端コントローラに送信し、それにより、前記送信端コントローラが、前記インバータの前記出力電圧の前記基準信号に基づいて前記送信端での前記インバータを制御するステップと
    を特に含む、請求項２０に記載の制御方法。
23. 充電パラメータが充電電流である場合、負荷の充電パラメータと充電基準パラメータとの比較の結果に基づいて前記電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得する前記ステップは、
    前記電力変換器の出力電流と出力基準電流との差に基づいて前記電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得するステップと、
    前記駆動信号に基づいて前記電力変換器の前記制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するステップと
    を特に含む、請求項２０に記載の制御方法。
24. 充電パラメータが充電電圧である場合、負荷の充電パラメータと充電基準パラメータとの比較の結果に基づいて前記電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得する前記ステップは、
    前記電力変換器の出力電圧と出力基準電圧との差に基づいて受信機コイル電流の基準信号を取得するステップと、
    前記受信機コイル電流の前記基準信号と受信機コイルのサンプリング電流との差に基づいて前記電力変換器の制御可能なスイッチングトランジスタの駆動信号を取得するステップと、
    前記駆動信号に基づいて前記電力変換器の前記制御可能なスイッチングトランジスタを駆動するステップと
    を特に含む、請求項２０に記載の制御方法。
25. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の受信端、車両通信モジュール、エネルギー貯蔵モジュール、および駆動モジュールを備える電気自動車であって、前記受信端が、前記エネルギー貯蔵モジュールに、エネルギー貯蔵に必要とされる電気エネルギーを供給し、前記エネルギー貯蔵モジュールが、前記駆動モジュールに、車両を駆動するための電気エネルギーをさらに供給し、前記車両通信モジュールが、前記受信端と一致する送信端と通信するように構成される、電気自動車。
26. インバータ、送信端補償回路網、送信機コイル、および送信端コントローラを備える無線充電送信端であって、
    前記インバータが、直流を交流に反転させ、前記交流を前記送信端補償回路網に送信するように構成され、
    前記送信端補償回路網が、前記交流を補償し、次いで補償された交流を前記送信機コイルに送信するように構成され、
    前記送信機コイルが、前記補償された交流を交番磁界の形で送信するように構成され、
    前記送信端コントローラが、無線充電受信端によって送信される前記送信端での基準信号を受信し、前記送信端での前記基準信号に基づいて前記送信端を制御するように構成され、前記基準信号が、前記受信端での電力変換器の入力電流および入力基準電流に基づいて前記受信端によって取得される基準信号である、
    無線充電送信端。
27. 前記送信端での前記基準信号が、送信機コイル電流の基準信号であり、
    前記送信端コントローラが、前記送信機コイル電流の前記基準信号に基づいて前記インバータを制御するように構成される、
    請求項２６に記載の送信端。
28. 前記送信端での前記基準信号が、前記インバータの出力電圧の基準信号であり、
    前記送信端コントローラが、前記インバータの前記出力電圧の前記基準信号に基づいて前記インバータを制御するように構成される、
    請求項２６に記載の送信端。

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