發(fā)射電路、無線供電系統(tǒng)和無線供電的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)射電路、無線供電電路和無線供電控制方法。該發(fā)射電路包括轉(zhuǎn)換電路，用于將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)；發(fā)射線圈，與轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)能量控制信號(hào)向接收電路的接收線圈發(fā)送能量；檢測(cè)電路，與發(fā)射線圈相連接，用于檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)，以輸出檢測(cè)結(jié)果；控制調(diào)節(jié)電路，與檢測(cè)電路和轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷接收電路端是否有負(fù)載，并在接收電路端無負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)，在接收電路端有負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)。通過本發(fā)明，實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)射線圈電參數(shù)變化判斷接收電路端是否有負(fù)載，并控制發(fā)射線圈在合適的工作狀態(tài)，降低了能量損耗。
【專利說明】發(fā)射電路、無線供電系統(tǒng)和無線供電的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線供電領(lǐng)域，具體而言，涉及一種發(fā)射電路、無線供電系統(tǒng)和無線供電的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無線供電是目前研究的一種熱門技術(shù)，其中，電磁共振原理是實(shí)現(xiàn)無線供電的一種傳播方式，通過電磁共振原理實(shí)現(xiàn)的無線供電是一種非常高效的傳輸能量方式，單就技術(shù)而言，只要能設(shè)計(jì)出振蕩頻率一模一樣的電源和電力捕獲裝置，就能實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)共振磁耦合”。電磁共振實(shí)現(xiàn)無線供電的基本原理是:兩個(gè)振動(dòng)頻率相同的物體之間可以高效傳輸能量，而對(duì)不同振動(dòng)頻率的物體幾乎沒有影響。
[0003]在無線供電技術(shù)中，將發(fā)送端和接收端的線圈調(diào)校成了一個(gè)磁共振系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)送端產(chǎn)生的振蕩磁場(chǎng)頻率和接收端的固有頻率相同時(shí),接收端產(chǎn)生共振,從而實(shí)現(xiàn)了能量的傳輸。根據(jù)共振的特性，能量傳輸都是在這樣一個(gè)共振系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行，對(duì)這個(gè)共振系統(tǒng)之外的物體不會(huì)產(chǎn)生什么影響。
[0004]無線供電是采用線圈來發(fā)射和接受能量，目前，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在無線供電控制中，當(dāng)接收電路端無負(fù)載時(shí)，供電系統(tǒng)不能及時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)射電路，以自動(dòng)降低工作能耗，因而產(chǎn)生發(fā)射電路端的能量損耗。
[0005]為了解決上述問題，增加另外一個(gè)接收線圈，此線圈與發(fā)射線圈放在同一端，此線圈接收發(fā)射線圈的能量用作檢測(cè)回路，通過這個(gè)線圈的檢測(cè)結(jié)果來控制發(fā)射線圈的工作狀況，但是這需要額外增加一個(gè)接收線圈，從而增加了能量損耗。
[0006]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中無線供電時(shí)能量損耗大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于提供一種發(fā)射電路、無線供電系統(tǒng)和無線供電的控制方法，以解決無線供電時(shí)能量損耗大的問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種發(fā)射電路。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射電路包括:轉(zhuǎn)換電路，用于將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)；發(fā)射線圈，與轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)能量控制信號(hào)向接收電路的接收線圈發(fā)送能量；檢測(cè)電路，與發(fā)射線圈相連接，用于檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)，以輸出檢測(cè)結(jié)果；控制調(diào)節(jié)電路，與檢測(cè)電路和轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷接收電路端是否有負(fù)載，并在接收電路端無負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)，在接收電路端有負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)。
[0010]進(jìn)一步地，能量控制信號(hào)為PWM信號(hào)，控制調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的頻率或占空比以使所述發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)或全功率狀態(tài)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，檢測(cè)電路為電流檢測(cè)電路，用于檢測(cè)發(fā)射線圈的電流。
[0012]進(jìn)一步地，電流檢測(cè)電路包括:電流互感器，與發(fā)射線圈耦合，用于檢測(cè)發(fā)射線圈的電流；第一整流電路，輸入端與電流互感器的輸出端相連接；以及第一輸出電路，第一端與第一整流電路的輸出端相連接，第一輸出電路的第二端與控制調(diào)節(jié)電路相連接。
[0013]進(jìn)一步地，第一整流電路包括:第一電阻，第一端與互感器的第一輸出端相連接，第一電阻的第二端與互感器的第二輸出端相連接；第一二極管，正極與第一電阻的第一端相連接；第二二極管，正極接地，負(fù)極與第一電阻的第一端相連接；第三二極管，正極接地，負(fù)極與第一電阻的第二端相連接；第四二極管，正極與第一電阻的第二端相連接，第一輸出電路包括:第二電阻，第一端與第一二極管的第二端、與第四二極管的第二端連接；第三電阻，第一端與第二電阻的第二端相連接；第四電阻，第一端與第三電阻的第二端相連接，第四電阻的第二端接地；第五電阻，第一端與第三電阻的第二端相連接，第五電阻的第二端接地，其中，在第三電阻與第四電阻或第三電阻與第五電阻之間具有第一節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)用于連接控制調(diào)節(jié)電路；第五二極管，正極連接至第二節(jié)點(diǎn)，負(fù)極接電源，其中，第二節(jié)點(diǎn)為第二電阻與第三電阻之間的節(jié)點(diǎn)；以及第一電容，第一端連接至第一節(jié)點(diǎn)，第二端接地。
[0014]進(jìn)一步地，檢測(cè)電路為電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)發(fā)射線圈兩端的電壓。
[0015]進(jìn)一步地，電壓檢測(cè)電路包括:第二整流電路，輸入端與發(fā)射線圈相連接；以及第二輸出電路，第一端與第二整流電路的輸出端相連接，第二輸出電路的第二端與控制調(diào)節(jié)電路相連接。
[0016]進(jìn)一步地，第二整流電路包括:第六二極管，正極與發(fā)射線圈的第一端相連接；第七二極管，正極接地，負(fù)極與發(fā)射線圈的第一端相連接；第八二極管，正極接地，負(fù)極與發(fā)射線圈的第二端相連接；第九二極管，正極與發(fā)射線圈的第二端相連接，第二輸出電路包括:第六電阻，第一端與第六二極管的第二端、與第九二極管的第二端連接；第七電阻，第一端與第六電阻的第二端相連接，第七電阻的第二端接地，其中，在第六電阻與第七電阻之間具有第三節(jié)點(diǎn)，第三節(jié)點(diǎn)用于連接控制調(diào)節(jié)電路；第十二極管，正極連接至第三節(jié)點(diǎn)，負(fù)極接電源；以及第二電容，第一端連接至第三節(jié)點(diǎn)，第二端接地。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種無線供電系統(tǒng)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的無線供電系統(tǒng)包括本發(fā)明提供的任意一種發(fā)射電路；以及接收電路，用于通過接收線圈接收發(fā)射電路發(fā)射的能量，以向負(fù)載供電。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種無線供電的控制方法。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的無線供電的控制方法包括:將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)；根據(jù)能量控制信號(hào)控制發(fā)射電路的發(fā)射線圈向接收電路的接收線圈發(fā)送能量；檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)，以輸出檢測(cè)結(jié)果；以及根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷接收電路端是否有負(fù)載；當(dāng)接收電路端無負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)；以及當(dāng)接收電路端有負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)。
[0021 ] 進(jìn)一步地，能量控制信號(hào)為PWM信號(hào)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)包括調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的頻率或占空比。
[0022]進(jìn)一步地，檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)包括:檢測(cè)發(fā)射線圈的電流；或檢測(cè)發(fā)射線圈的電壓。
[0023]通過本發(fā)明，采用包括以下部分的發(fā)射電路:用于將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路；與轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)能量控制信號(hào)向接收電路的接收線圈發(fā)送能量的發(fā)射線圈；與發(fā)射線圈相連接，用于檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)，以輸出檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)電路；與檢測(cè)電路和轉(zhuǎn)換電路相連接的控制調(diào)節(jié)電路，該控制調(diào)節(jié)電路用于根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷接收電路端是否有負(fù)載，并在接收電路端無負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)，在接收電路端有負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)，通過檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)獲取接收電路端是否連接有負(fù)載，進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)射線圈的工作狀態(tài)，使得發(fā)射線圈在接收電路端無負(fù)載時(shí)自動(dòng)工作在待機(jī)狀態(tài)以降低能耗，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射電路隨負(fù)載變化的控制，且無需增加接收線圈，降低了能量損耗，解決了無線供電時(shí)能量損耗大的問題，進(jìn)而達(dá)到了無線供電時(shí)根據(jù)負(fù)載提供能量且降低能耗的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射電路的原理框圖；
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射電路的部分示意圖；
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射電路中電流檢測(cè)電路的示意圖；
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射電路中電壓檢測(cè)電路的示意圖；
[0029]圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收電路的原理框圖；以及
[0030]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線供電的控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)射電路的原理框圖，如圖1所示，該發(fā)射電路包括轉(zhuǎn)換電路、發(fā)射線圈、檢測(cè)電路和控制調(diào)節(jié)電路。
[0033]轉(zhuǎn)換電路與電源電路相連接，通過電源電路接收到電源信號(hào)，并把電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)，發(fā)射線圈與轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)能量控制信號(hào)向接收電路的接收線圈發(fā)送能量，負(fù)載置于接收電路端，通過接收線圈接收的能量完成供電，實(shí)現(xiàn)了基于電磁共振原理的無線供電。
[0034]基于電磁共振原理的無線供電能量的傳輸是通過發(fā)射和接收線圈實(shí)現(xiàn)能量傳遞的，接收線圈接收的能量供給負(fù)載，其中，接收線圈接收能量的大小由有負(fù)載情況來確定，所以負(fù)載大小不同，接收線圈的接收能量也不會(huì)相同。根據(jù)無線供電電磁共振原理，接收線圈和發(fā)射線圈之間的能量傳遞具有相對(duì)恒定的傳輸效率，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，接收能量變化，進(jìn)而發(fā)射能量也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，所以負(fù)載的大小影響發(fā)射線圈發(fā)射能量的情況。雖然發(fā)射線圈發(fā)射的能量會(huì)隨著接收端負(fù)載的變化，但是在接收端沒有負(fù)載的情況下，發(fā)射電路還與電源相連接，還是以固定頻率在工作，此時(shí)發(fā)射端的電路還在工作，此部分的損耗也很大，而且是無用的功率，因而通過調(diào)節(jié)發(fā)射電路，使其工作在很低的能量損耗狀態(tài)。
[0035]基于上述原因，在供電過程中，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，通過與發(fā)射線圈相連接的檢測(cè)電路檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)，能夠得到負(fù)載的變化。檢測(cè)電路與控制調(diào)節(jié)電路相連接，其將檢測(cè)結(jié)果輸出至控制調(diào)節(jié)電路?？刂普{(diào)節(jié)電路與轉(zhuǎn)換電路相連接，其根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷接收電路端是否有負(fù)載，并根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)射線圈工作狀態(tài)的目的。
[0036]其中，以檢測(cè)發(fā)射線圈的電流為例，判斷檢測(cè)到的電流是否小于第一預(yù)設(shè)值，當(dāng)檢測(cè)到的電流小于預(yù)設(shè)值時(shí)確定接收電路端無負(fù)載，此時(shí)調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作在待機(jī)狀態(tài)，從而使得發(fā)射電路端的能耗降低，其中，該處的第一預(yù)設(shè)值可以根據(jù)實(shí)際電路設(shè)置為接收電路端有無負(fù)載時(shí)發(fā)射線圈的臨界閾值。
[0037]以檢測(cè)發(fā)射線圈的電壓為例，判斷該次檢測(cè)到的電壓是否比上一次檢測(cè)到的電壓小且差值為第二預(yù)設(shè)值，當(dāng)該次檢測(cè)到的電壓比上一次檢測(cè)到的電壓小第二預(yù)設(shè)值時(shí)，確定接收電路端無負(fù)載，此時(shí)調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作在待機(jī)狀態(tài)，從而使得發(fā)射電路端的能耗降低。其中，該處的第二預(yù)設(shè)值可以根據(jù)實(shí)際電路設(shè)置為接收電路端由有負(fù)載變化為無負(fù)載時(shí)發(fā)射線圈的變化閾值。
[0038]采用該實(shí)施例提供的發(fā)射電路進(jìn)行無線供電時(shí)，在發(fā)射電路端設(shè)置了檢測(cè)控制回路，通過檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)獲取接收電路端是否有負(fù)載，進(jìn)而判斷結(jié)果控制發(fā)射線圈的工作狀態(tài)，使得發(fā)射線圈發(fā)在接收電路端無負(fù)載時(shí)自動(dòng)工作在待機(jī)狀態(tài)以降低能耗，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射電路隨負(fù)載變化的控制，且無需增加接收線圈，降低了能量損耗。
[0039]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換電路輸出的能量控制信號(hào)為PWM信號(hào)，因而，控制調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的頻率或占空比，以使所述發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)或全功率狀態(tài)。
[0040]優(yōu)選地，檢測(cè)電路為電流檢測(cè)電路，如圖2所示，發(fā)射線圈經(jīng)由電容C105連接電源，PWM信號(hào)控制開關(guān)管VT101，實(shí)現(xiàn)發(fā)射線圈發(fā)射能量的控制。檢測(cè)電路連接于A、B，用于檢測(cè)發(fā)射線圈的電流。進(jìn)一步優(yōu)選地，該電流檢測(cè)電路為圖3所示，電流檢測(cè)電路包括電流互感器CTl、整流電路和輸出電路，具體連接關(guān)系說明如下。
[0041]電流互感器CTl與發(fā)射線圈耦合，用于檢測(cè)發(fā)射線圈的電流；整流電路的輸入端與電流互感器的輸出端相連接，整流電路的輸出端與輸出電路相連接，整流電路包括電阻R12和四個(gè)二極管，其中，電阻R12連接在互感器兩端；第一二極管D3的正極與電流互感器的第一輸出端(也即電阻R12的第一端)相連接，負(fù)極與輸出電路相連接；第二二極管D4的正極接地，負(fù)極與電流互感器的第一輸出端相連接；第三二極管D5的正極接地，負(fù)極與電流互感器的第二輸出端相連接；第四二極管D6的正極與電流互感器的第二輸出端相連接，負(fù)極與第一二極管D3的負(fù)極和輸出電路分別相連接，從而，電流互感器檢測(cè)到電流后，經(jīng)整流電路中的第一二極管D3或第四二極管D6輸出至輸出電路。
[0042]輸出電路的第一端與整流電路的輸出端相連接，第二端輸出檢測(cè)結(jié)果至控制調(diào)節(jié)電路。具體地，輸出電路包括:第二電阻R21的第一端與第一二極管D3的第二端、與第四二極管D6的第二端連接；第三電阻R22的第一端與第二電阻R21的第二端相連接；第四電阻R23的第一端與第三電阻R22的第二端相連接，第四電阻R23的第二端接地；第五電阻R24的第一端與第三電阻R22的第二端相連接，第五電阻R24的第二端接地，其中，在第三電阻R22與第四電阻R23或第三電阻R22與第五電阻R24之間具有第一節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)用于連接控制調(diào)節(jié)電路；電容C14的第一端連接至第一節(jié)點(diǎn)，第二端接地；第五二極管D6的正極連接至第二電阻R21與第三電阻R23之間的第二節(jié)點(diǎn)，負(fù)極接+5V電源。
[0043]采用該優(yōu)選實(shí)施例，電阻R12將電流轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，整流之后，通過電阻分壓，將此信號(hào)送給控制調(diào)節(jié)回路。事實(shí)上，接收電路正常工作時(shí)檢測(cè)到的電壓小于5V，當(dāng)電壓低于5V時(shí)，二極管D7處于截止?fàn)顟B(tài)，傳輸至控制調(diào)節(jié)回路的電壓為檢測(cè)到的電壓，如果負(fù)載變化較大，檢測(cè)到的電壓大于5V時(shí)，通過增加二極管D7鉗制電壓，因而當(dāng)電壓高于5V時(shí)，二極管D7導(dǎo)通，檢測(cè)電壓被使送到控制調(diào)節(jié)回路中的電壓最大不會(huì)超過5.7V，從而達(dá)到保護(hù)控制回路中元器件的作用。
[0044]優(yōu)選地，檢測(cè)電路為電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)發(fā)射線圈兩端的電壓。如圖4所示，電壓檢測(cè)電路包括整流電路和輸出電路，具體連接關(guān)系說明如下。
[0045]整流電路的輸入端與發(fā)射線圈相連接，整流電路的輸出端與輸出電路的輸入端相連接，輸出電路的輸出端與控制調(diào)節(jié)電路相連接。整流電路包括四個(gè)二極管，其中，第六二極管D8的正極與發(fā)射線圈的第一端(該端可以為AC-A，AC-B或AC-C)相連接，負(fù)極與輸出電路相連接；第七二極管D9的正極接地，負(fù)極與發(fā)射線圈的第一端相連接；第八二極管DlO的正極接地，負(fù)極與發(fā)射線圈的第二端(即AC-N)相連接；第九二極管Dll的正極與發(fā)射線圈的第二端相連接，負(fù)極與第六二極管D8的負(fù)極和輸出電路分別相連接。
[0046]輸出電路包括:第六電阻R13的第一端與第六二極管D8的第二端、與第九二極管Dll的第二端連接；第七電阻R14的第一端與第六電阻R13的第二端相連接，第七電阻R14的第二端接地，其中，在第六電阻R13與第七電阻R14之間具有第三節(jié)點(diǎn)，第三節(jié)點(diǎn)用于連接控制調(diào)節(jié)電路；第十二極管D12的正極連接至第三節(jié)點(diǎn)，負(fù)極接+5V電源；電容C42的第一端連接至第三節(jié)點(diǎn)，第二端接地。
[0047]采用該優(yōu)選實(shí)施例，將發(fā)射線圈的電壓信號(hào)整流之后，通過電阻分壓，將此信號(hào)送給控制調(diào)節(jié)回路。事實(shí)上，接收電路正常工作時(shí)檢測(cè)到的電壓小于5V，當(dāng)電壓低于5V時(shí)，二極管D12處于截止?fàn)顟B(tài)，傳輸至控制調(diào)節(jié)回路的電壓為檢測(cè)到的電壓，如果負(fù)載變化較大，檢測(cè)到的電壓大于5V時(shí)，通過增加二極管D12鉗制電壓，因而當(dāng)電壓高于5V時(shí)，二極管D12導(dǎo)通，檢測(cè)電壓被使送到控制調(diào)節(jié)回路中的電壓最大不會(huì)超過5.7V，從而達(dá)到保護(hù)控制回路中元器件的作用。
[0048]本發(fā)明還提供了無線供電系統(tǒng)的實(shí)施例，該無線供電系統(tǒng)包括發(fā)射電路和接收電路，其中，發(fā)射電路為本發(fā)明實(shí)施例中的任意一種發(fā)射電路，接收電路用于通過接收線圈接收發(fā)射電路發(fā)射的能量，以向負(fù)載供電，如圖5所示，接收電路包括接收線圈、轉(zhuǎn)換電路、檢測(cè)電路和控制調(diào)節(jié)電路。
[0049]采用該系統(tǒng)進(jìn)行無線供電的供電過程說明如下:
[0050]第一、在負(fù)載放置好的情況下，發(fā)射電路的電源電路經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后，送給發(fā)射線圈，發(fā)射線圈以特定頻率或占空比發(fā)送能量，接收線圈接收能量以供給負(fù)載供電。
[0051 ] 第二、在供電過程中，發(fā)射電路的檢測(cè)電路檢測(cè)發(fā)射線圈兩端的電壓或流過發(fā)射線圈的電流，如果電流和電壓在正常的范圍內(nèi)，此時(shí)發(fā)射電路正常運(yùn)行，工作在全功率狀態(tài)。
[0052]第三、在運(yùn)行過程中，當(dāng)接收電路端無負(fù)載時(shí)，影響到發(fā)射線圈發(fā)送能量的情況，發(fā)射電路的檢測(cè)電路會(huì)及時(shí)檢測(cè)到該電流或電壓的變化，
[0053]第四、發(fā)射電路的檢測(cè)電路將該檢測(cè)電流或電壓反饋給發(fā)射電路的控制調(diào)節(jié)電路，該控制調(diào)節(jié)電路根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)PWM調(diào)整之后送給發(fā)射電路的轉(zhuǎn)換電路，該轉(zhuǎn)換電路將PWM信號(hào)送給發(fā)射線圈，以使發(fā)射線圈工作在待機(jī)狀態(tài)。
[0054]第五、接收電路自身也有相應(yīng)的保護(hù)措施，即有轉(zhuǎn)換電路、檢測(cè)電路、控制調(diào)節(jié)電路。當(dāng)負(fù)載有變化，接收線圈接收的能量會(huì)有變化，通過接收線圈的電流和電壓也會(huì)變化，此時(shí)接收電路的檢測(cè)電路檢測(cè)到信號(hào)的變化，通過自身的控制電路起到保護(hù)的作用。
[0055]在該實(shí)施例中，通過檢測(cè)發(fā)射線圈的電流或電壓，根據(jù)此電流或電壓來判斷電路的狀態(tài)，即負(fù)載的情況。即使沒有負(fù)載，發(fā)射線圈還與電源相連，但是工作電流或電壓會(huì)有變化，因而通過檢測(cè)電路檢測(cè)到的電流或電壓的變化情況，并將此變化反饋給控制調(diào)節(jié)回路，確定發(fā)射線圈的頻率或者占空比。調(diào)整之后使發(fā)射線圈在低負(fù)載或無負(fù)載的情況下工作在低能耗狀態(tài)，在有負(fù)載的情況下工作全功率狀態(tài)，根據(jù)負(fù)載情況調(diào)節(jié)能量的發(fā)射達(dá)到降低能耗的效果，同時(shí)，在發(fā)射電路或接收電路出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，發(fā)射線圈的能量會(huì)發(fā)生變化，通過檢測(cè)電路及時(shí)檢測(cè)到該變化時(shí)，及時(shí)控制供電系統(tǒng)停止供電，實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)和負(fù)載的保護(hù)。
[0056]采用該實(shí)施例的供電系統(tǒng)，系統(tǒng)中無需設(shè)置另一個(gè)接收線圈作為檢測(cè)線圈，而是通過檢測(cè)發(fā)射端的電流或電壓情況調(diào)整發(fā)射頻率或占空比的大小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，減少了線圈的損耗；能夠根據(jù)負(fù)載的情況來調(diào)節(jié)發(fā)射線圈發(fā)射的能量，當(dāng)無負(fù)載或負(fù)載小時(shí)，發(fā)射線圈發(fā)射的能量小，當(dāng)負(fù)載大時(shí)，發(fā)射線圈發(fā)射的能量大，使得發(fā)射線圈發(fā)射的能量能夠滿足負(fù)載端的需求，節(jié)約能耗；能夠在電路出現(xiàn)異常時(shí)保護(hù)供電系統(tǒng)和負(fù)載，并且，由于通過檢測(cè)發(fā)射電路的電流或電壓情況判定異常，所以出現(xiàn)誤判的幾率很低，能夠減少或者杜絕誤報(bào)操作的次數(shù)；電路簡(jiǎn)單，檢測(cè)方便，成本相對(duì)較低。
[0057]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線供電的控制方法的流程圖，該控制方法用于包括發(fā)射電路和接收電路的無線供電系統(tǒng)中，其中發(fā)射電路包括發(fā)射線圈，接收電路包括接收線圈，發(fā)射線圈與接收線圈基于電磁共振原理傳輸能量，置于接收電路斷的負(fù)載獲取能量完成供電，如圖6所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟SI 12。
[0058]步驟S102:將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)，其中，能量控制信號(hào)用于控制發(fā)射線圈發(fā)射能量，例如，通過轉(zhuǎn)換電路將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，PWM信號(hào)的頻率或占空比不同時(shí)，發(fā)射線圈發(fā)射的能量不同。
[0059]步驟S104:根據(jù)能量控制信號(hào)控制發(fā)射電路的發(fā)射線圈向接收電路的接收線圈發(fā)送能量。
[0060]步驟S106:檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)，以輸出檢測(cè)結(jié)果，例如，在供電的過程中，檢測(cè)流過發(fā)射線圈的電流或者檢測(cè)發(fā)射線圈兩端的電壓。
[0061]步驟S108:根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷接收電路端是否有負(fù)載。
[0062]具體地，以檢測(cè)發(fā)射線圈的電流為例，判斷檢測(cè)到的電流是否小于第一預(yù)設(shè)值，當(dāng)檢測(cè)到的電流小于預(yù)設(shè)值時(shí)確定接收電路端無負(fù)載，當(dāng)檢測(cè)到的電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)確定接收電路端有負(fù)載，該處的第一預(yù)設(shè)值可以根據(jù)實(shí)際電路設(shè)置為接收電路端有無負(fù)載時(shí)發(fā)射線圈的臨界閾值。
[0063]以檢測(cè)發(fā)射線圈的電壓為例，判斷該次檢測(cè)到的電壓是否比上一次檢測(cè)到的電壓小且差值為第二預(yù)設(shè)值，當(dāng)該次檢測(cè)到的電壓比上一次檢測(cè)到的電壓小第二預(yù)設(shè)值時(shí)，確定接收電路端無負(fù)載，否則確定接收電路端有負(fù)載，該處的第二預(yù)設(shè)值可以根據(jù)實(shí)際電路設(shè)置為接收電路端由有負(fù)載變化為無負(fù)載時(shí)發(fā)射線圈的變化閾值。
[0064]步驟SllO:當(dāng)接收電路端無負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)，例如通過調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的頻率或者占空比使得發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)。
[0065]步驟S112:當(dāng)接收電路端有負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)，例如通過調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的頻率或者占空比使得發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)。
[0066]在該實(shí)施例中，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，通過步驟S106檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)，能夠得到負(fù)載的變化，根據(jù)負(fù)載調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)射線圈工作狀態(tài)的目的，使得發(fā)射線圈在接收電路端無負(fù)載時(shí)工作于待機(jī)狀態(tài)，在有負(fù)載時(shí)工作于全功率狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射電路隨負(fù)載變化的控制，且無需增加接收線圈，降低了能量損耗。
[0067]優(yōu)選地，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷接收電路端是否有負(fù)載包括:判斷檢測(cè)到的電參數(shù)的值是否小于或等于第一閾值，當(dāng)檢測(cè)到的電參數(shù)的值小于或等于第一閾值時(shí)，確定接收電路端無負(fù)載，此時(shí)調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)，該第一閾值可設(shè)置為無負(fù)載時(shí)發(fā)射線圈對(duì)應(yīng)的電參數(shù)值；當(dāng)檢測(cè)到的電參數(shù)的值大于第一閾值時(shí)，判斷檢測(cè)到的電參數(shù)的值是否大于第二閾值，當(dāng)檢測(cè)到的電參數(shù)的值大于第二閾值時(shí)，確定接收電路端有負(fù)載，此時(shí)調(diào)節(jié)能量控制信號(hào)以使發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)，該第二閾值可設(shè)置為有負(fù)載時(shí)發(fā)射線圈對(duì)應(yīng)的電參數(shù)值；當(dāng)檢測(cè)到的電參數(shù)的值大于第一閾值且小于或等于第二閾值時(shí)，不對(duì)能量控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得發(fā)射線圈工作于當(dāng)前工作狀態(tài)，也即不改變發(fā)射線圈的當(dāng)前工作狀態(tài)。
[0068]采用該優(yōu)選實(shí)施例，使得發(fā)射線圈在無負(fù)載的情況下工作在低能耗狀態(tài)，在有負(fù)載的情況下工作全功率狀態(tài)，達(dá)到降低能耗的效果，進(jìn)一步地，能夠避免外界環(huán)境等干擾對(duì)能量控制信號(hào)調(diào)節(jié)的影響。
[0069]從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:通過檢測(cè)發(fā)射線圈的電參數(shù)獲取接收電路端是否有負(fù)載，進(jìn)而在發(fā)射線圈無負(fù)載時(shí)工作在待機(jī)狀態(tài)，在有負(fù)載時(shí)工作于全功率狀態(tài)，使得發(fā)射線圈發(fā)射的能量能夠滿足負(fù)載端的需求，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射電路隨負(fù)載變化的控制，且無需增加接收線圈，降低了能量損耗。
[0070]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)射電路，其特征在于，包括: 轉(zhuǎn)換電路，用于將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)； 發(fā)射線圈，與所述轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)所述能量控制信號(hào)向接收電路的接收線圈發(fā)送能量； 檢測(cè)電路，與所述發(fā)射線圈相連接，用于檢測(cè)所述發(fā)射線圈的電參數(shù)，以輸出檢測(cè)結(jié)果; 控制調(diào)節(jié)電路，與所述檢測(cè)電路和所述轉(zhuǎn)換電路相連接，用于根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果判斷所述接收電路端是否有負(fù)載，并在所述接收電路端無負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)所述能量控制信號(hào)以使所述發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)，在所述接收電路端有負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)所述能量控制信號(hào)以使所述發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射電路，其特征在于，所述能量控制信號(hào)為PWM信號(hào)，所述控制調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)所述PWM信號(hào)的頻率或占空比以使所述發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)或全功率狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路為電流檢測(cè)電路，用于檢測(cè)所述發(fā)射線圈的電流，所述電流檢測(cè)電路包括: 電流互感器，與所述發(fā)射線圈耦合，用于檢測(cè)所述發(fā)射線圈的電流； 第一整流電路，輸入端與所述電流互感器的輸出端相連接；以及第一輸出電路，第一端與所述第一整流電路的輸出端相連接，所述第一輸出電路的第二端與所述控制調(diào)節(jié)電路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射電路，其特征在于， 所述第一整流電路包括: 第一電阻，第一端與所述互感器的第一輸出端相連接，所述第一電阻的第二端與所述互感器的第二輸出端相連接； 第一二極管，正極與所述第一電阻的第一端相連接； 第二二極管，正極接地，負(fù)極與所述第一電阻的第一端相連接； 第三二極管，正極接地，負(fù)極與所述第一電阻的第二端相連接； 第四二極管，正極與所述第一電阻的第二端相連接， 所述第一輸出電路包括: 第二電阻，第一端與所述第一二極管的第二端、與所述第四二極管的第二端連接； 第三電阻，第一端與所述第二電阻的第二端相連接； 第四電阻，第一端與所述第三電阻的第二端相連接，所述第四電阻的第二端接地； 第五電阻，第一端與所述第三電阻的第二端相連接，所述第五電阻的第二端接地，其中，在所述第三電阻與所述第四電阻或所述第三電阻與所述第五電阻之間具有第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)用于連接所述控制調(diào)節(jié)電路； 第五二極管，正極連接至第二節(jié)點(diǎn)，負(fù)極接電源，其中，所述第二節(jié)點(diǎn)為所述第二電阻與所述第三電阻之間的節(jié)點(diǎn)；以及 第一電容，第一端連接至所述第一節(jié)點(diǎn)，第二端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路為電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)所述發(fā)射線圈兩端的電壓，所述電壓檢測(cè)電路包括:第二整流電路，輸入端與所述發(fā)射線圈相連接；以及 第二輸出電路，第一端與所述第二整流電路的輸出端相連接，所述第二輸出電路的第二端與所述控制調(diào)節(jié)電路相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)射電路，其特征在于， 所述第二整流電路包括: 第六二極管，正極與所述發(fā)射線圈的第一端相連接； 第七二極管，正極接地，負(fù)極與所述發(fā)射線圈的第一端相連接； 第八二極管，正極接地，負(fù)極與所述發(fā)射線圈的第二端相連接； 第九二極管，正極 與所述發(fā)射線圈的第二端相連接， 所述第二輸出電路包括: 第六電阻，第一端與所述第六二極管的第二端、與所述第九二極管的第二端連接； 第七電阻，第一端與所述第六電阻的第二端相連接，所述第七電阻的第二端接地，其中，在所述第六電阻與所述第七電阻之間具有第三節(jié)點(diǎn)，所述第三節(jié)點(diǎn)用于連接所述控制調(diào)節(jié)電路； 第十二極管，正極連接至所述第三節(jié)點(diǎn)，負(fù)極接電源；以及 第二電容，第一端連接至所述第三節(jié)點(diǎn)，第二端接地。
7.一種無線供電系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)射電路，所述發(fā)射電路權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的發(fā)射電路；以及 接收電路，用于通過接收線圈接收所述發(fā)射電路發(fā)射的能量，以向負(fù)載供電。
8.一種無線供電的控制方法，其特征在于，包括: 將電源信號(hào)轉(zhuǎn)換為能量控制信號(hào)； 根據(jù)所述能量控制信號(hào)控制發(fā)射電路的發(fā)射線圈向接收電路的接收線圈發(fā)送能量； 檢測(cè)所述發(fā)射線圈的電參數(shù)，以輸出檢測(cè)結(jié)果； 根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果判斷所述接收電路端是否有負(fù)載； 當(dāng)所述接收電路端無負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)所述能量控制信號(hào)以使所述發(fā)射線圈工作于待機(jī)狀態(tài)；以及 當(dāng)所述接收電路端有負(fù)載時(shí)，調(diào)節(jié)所述能量控制信號(hào)以使所述發(fā)射線圈工作于全功率狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線供電的控制方法，其特征在于，所述能量控制信號(hào)為PWM信號(hào)，調(diào)節(jié)所述能量控制信號(hào)包括調(diào)節(jié)所述PWM信號(hào)的頻率或占空比。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線供電的控制方法，其特征在于，檢測(cè)所述發(fā)射線圈的電參數(shù)包括: 檢測(cè)所述發(fā)射線圈的電流；或 檢測(cè)所述發(fā)射線圈的電壓。
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK103915902SQ201310006805
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月8日
【發(fā)明者】吳偉賓, 曹小林, 魏圓, 劉思陽, 張明, 李岳標(biāo) 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司