無(wú)線電力傳輸裝置、方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了無(wú)線電力傳輸裝置、方法和系統(tǒng)。所述傳輸裝置包括：電源、諧振單元、負(fù)載搜索單元、負(fù)載定位單元和控制器，所述諧振單元包括線圈子單元選擇電路和至少兩個(gè)線圈子單元，所述控制器用于通過(guò)所述負(fù)載搜索電路判斷所述諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)判斷所述諧振單元帶負(fù)載時(shí)，通過(guò)所述負(fù)載定位單元獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)，發(fā)送與所述線圈子單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的閉合信號(hào)至所述線圈子單元選擇電路，并標(biāo)記所述諧振單元為充電狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)線電力傳輸裝置、方法和系統(tǒng)可以解決當(dāng)被充電設(shè)備隨意放置于無(wú)線充電裝置的充電區(qū)域時(shí)，無(wú)線充電裝置無(wú)法對(duì)被充電設(shè)備進(jìn)行有效充電的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】無(wú)線電力傳輸裝置、方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電氣自動(dòng)化和通信領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線電力傳輸裝置、方法和系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 自電磁感應(yīng)現(xiàn)象及導(dǎo)線可以傳輸電能被人類發(fā)現(xiàn)至今，電能的傳輸主要是由導(dǎo)線 直接接觸進(jìn)行傳輸?shù)?，但是這種方式在使用中存在接觸火花和不安全裸露導(dǎo)體引起觸電等 安全隱患，無(wú)線電力傳輸技術(shù)可以彌補(bǔ)這些不足。利用電磁感應(yīng)方式將電能傳輸?shù)剿卯a(chǎn) 品的新型技術(shù)，可以為手提電腦等移動(dòng)設(shè)備、電熱水器等家用電器、電動(dòng)工具、照明、醫(yī)療等 設(shè)備隨時(shí)無(wú)線充電。
[0003] 隨著手機(jī)、平板電腦等便攜式的電子通信產(chǎn)品的發(fā)展，無(wú)線充電的發(fā)展前景非常 廣闊，在充電時(shí)，被充電設(shè)備只要放置于相應(yīng)的充電平臺(tái)上，就可以利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行 充電，但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于充電平臺(tái)內(nèi)置的電磁感應(yīng)線圈位置的固定性，被充電設(shè)備 需要放置于充電平臺(tái)上相應(yīng)的位置，才能進(jìn)行正常的充電，也就是說(shuō)，被充電設(shè)備內(nèi)部的接 收線圈需要精確對(duì)準(zhǔn)充電平臺(tái)內(nèi)置的發(fā)射線圈，當(dāng)被充電設(shè)備被隨意的擺放在充電平臺(tái)上 時(shí)，充電往往無(wú)法正常進(jìn)行；另外，目前市面上的無(wú)線充電設(shè)備主要是一對(duì)一的充電設(shè)備， 也就是說(shuō)一個(gè)充電設(shè)備在同一時(shí)間只能為一臺(tái)被充電設(shè)備充電，當(dāng)用戶需要在同時(shí)對(duì)多臺(tái) 設(shè)備同時(shí)進(jìn)行充電時(shí)，給用戶帶來(lái)了不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種無(wú)線電力傳輸裝置、方法和系統(tǒng)，本方案可以解決當(dāng)被 充電設(shè)備隨意放置于無(wú)線電力傳輸裝置的充電區(qū)域時(shí)，無(wú)線電力傳輸裝置無(wú)法對(duì)被充電設(shè) 備進(jìn)行有效充電的問(wèn)題，提高了無(wú)線充電的自由度、充電系統(tǒng)使用的便利性以及無(wú)線充電 系統(tǒng)的有效性。
[0005] 在第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種無(wú)線電力傳輸裝置，包括：電源、諧振單元、負(fù) 載搜索單元、負(fù)載定位單元和控制器，所述諧振單元包括線圈子單元選擇電路和至少兩個(gè) 線圈子單元，
[0006] 所述電源，用于為所述諧振單元供電；
[0007] 所述負(fù)載搜索單元，用于判斷所述諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)；
[0008] 所述負(fù)載定位單元，用于確定所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載進(jìn)行充電的線圈子單元 標(biāo)識(shí)；
[0009] 所述控制器用于通過(guò)所述負(fù)載搜索單元判斷所述諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)判斷 所述諧振單元帶負(fù)載時(shí)，通過(guò)所述負(fù)載定位單元獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線 圈子單元標(biāo)識(shí)，發(fā)送與所述線圈子單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的閉合信號(hào)至所述線圈子單元選擇電路， 并標(biāo)記所述諧振單元為充電狀態(tài)；
[0010] 所述線圈子單元選擇電路根據(jù)所述閉合信號(hào)，閉合與所述閉合信號(hào)對(duì)應(yīng)的線圈子 單元，對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電。
[0011] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述負(fù)載定位單元進(jìn)一步包括：電流測(cè)量電路和通 信電路，其中，所述電流測(cè)量電路用于測(cè)量所述諧振單元的輸出電流值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送 至所述控制器，所述通信電路與所述控制器連接，用于將接收到的信息發(fā)送至所述控制器，
[0012] 所述控制器通過(guò)所述負(fù)載定位單元獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈 子單元標(biāo)識(shí)進(jìn)一步包括：
[0013] 所述控制器控制所述線圈子單元選擇電路依次在短時(shí)間內(nèi)閉合所述諧振單元中 的預(yù)定的線圈子單元，若判斷所述電流檢測(cè)電路測(cè)量的輸出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大 于閾值，標(biāo)記所述選擇的線圈子單元為檢測(cè)單元；
[0014]依次在短時(shí)間內(nèi)閉合標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元周圍預(yù)定范圍內(nèi)的線圈子單 元，若判斷所述電流檢測(cè)電路測(cè)量的輸出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大于閾值，標(biāo)記所述 選擇的線圈子單元為檢測(cè)單元；
[0015]依次在預(yù)定時(shí)間內(nèi)閉合所述標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元，若所述通信電路接收 到負(fù)載ID信息，判斷所述選擇的線圈子單元為能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元，獲取所述能 夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)。
[0016] 在第二種可能的實(shí)施方式中，所述裝置還包括負(fù)載狀態(tài)確定單元，當(dāng)所述諧振單 元處于充電狀態(tài)時(shí)，用于判斷所述諧振單元中的連接負(fù)載狀態(tài)，其中，所述連接負(fù)載狀態(tài)包 括：充電完成、在諧振單兀中移動(dòng)和移出諧振單兀：
[0017] 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成時(shí)，所述控制器發(fā)送斷開(kāi)信號(hào)至所述線圈子 單元選擇電路，所述線圈子單元選擇電路根據(jù)所述斷開(kāi)信號(hào)，斷開(kāi)所述諧振單元中所有的 線圈子單元的連接；
[0018] 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)時(shí)，所述控制器斷開(kāi)所述諧振單元 中所有的線圈子單元的連接，重新獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo) 識(shí)，并閉合能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元為所述移動(dòng)后負(fù)載進(jìn)行充電；
[0019] 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為移出諧振單元時(shí)，所述控制器清除諧振單元充電狀態(tài) 標(biāo)記，斷開(kāi)所述諧振單元中所有的線圈子單元的連接。
[0020] 進(jìn)一步地，所述負(fù)載狀態(tài)確定單元進(jìn)一步包括電流測(cè)量電路和電容測(cè)量電路，所 述電流測(cè)量電路用于測(cè)量所述諧振單元的輸出電流值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述控制器， 所述電容測(cè)量電路用于測(cè)量所述諧振單元的輸出電容值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述控制 器；所述控制器以固定周期依次觸發(fā)電流檢測(cè)電路和電容檢測(cè)電路，以獲取上述電路測(cè)得 的輸出電流值和輸出電容值，根據(jù)輸出電流值和輸出電容值判斷所述諧振單元的連接負(fù)載 狀態(tài)：
[0021] 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)未 變化時(shí)，所述控制器判斷連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成；
[0022] 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā) 生變化且未變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，所述控制器判斷連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)；
[0023] 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā) 生變化且變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，所述控制器判斷連接負(fù)載狀態(tài)為移出所述諧振單元。
[0024] 進(jìn)一步地，所述電源進(jìn)一步包括：直流電源和逆變電路，所述直流電源的輸出端連 接所述逆變電路的輸入端，所述逆變電路根據(jù)所述控制器發(fā)送的調(diào)整信號(hào)，調(diào)整工作參數(shù)， 所述工作參數(shù)包括：逆變電路相移和逆變電路頻率，當(dāng)所述諧振單元處于充電狀態(tài)時(shí)，所述 控制器控制所述電流檢測(cè)電路測(cè)量所述諧振電路的輸出電流值，查詢內(nèi)部存儲(chǔ)的參數(shù)配置 表，發(fā)送調(diào)整信號(hào)控制所述逆變電路調(diào)整工作參數(shù)，其中，所述參數(shù)配置表中記錄了電流值 與逆變電路參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0025] 進(jìn)一步地，所述裝置包括至少兩個(gè)諧振單元，所述裝置還包括諧振單元選擇電路， 用于連接所述電源與所述至少兩個(gè)諧振單元，所述控制器依次判斷所述至少兩個(gè)諧振單元 的帶負(fù)載狀態(tài)，獲取其中連接負(fù)載的諧振單元標(biāo)識(shí)，發(fā)送與所述連接負(fù)載的諧振單元標(biāo)識(shí) 對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通信號(hào)至所述諧振單元選擇電路，所述諧振單元選擇電路根據(jù)所述導(dǎo)通信號(hào)，建 立所述電源與所述導(dǎo)通信號(hào)對(duì)應(yīng)的諧振單元的連接。
[0026] 進(jìn)一步地，所述電源進(jìn)一步包括直流電源和至少兩個(gè)逆變電路，其中，所述逆變電 路的數(shù)目與所述諧振單元的數(shù)目相同，所述直流電源的輸出端連接所述至少兩個(gè)逆變電路 的輸入端，所述至少兩個(gè)逆變電路通過(guò)所述諧振單元選擇電路分別與所述至少兩個(gè)諧振單 元相連。
[0027] 在第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線電力傳輸方法，包括：
[0028] S01、判斷諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)；
[0029] S02、當(dāng)判斷諧振單元帶負(fù)載時(shí)，獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單 元標(biāo)識(shí)；
[0030] S03、發(fā)送與所述線圈子單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的閉合信號(hào)至線圈子單元選擇電路；
[0031] S04、標(biāo)記所述諧振單元為充電狀態(tài)。
[0032] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述步驟S02進(jìn)一步包括：
[0033] 依次在短時(shí)間內(nèi)閉合所述諧振單元中的預(yù)定的線圈子單元，若判斷所述諧振單元 的輸出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大于閾值，標(biāo)記所述選擇的線圈子單元為檢測(cè)單元； [0034] 依次在短時(shí)間內(nèi)閉合標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元周圍預(yù)定范圍內(nèi)的線圈子單 元，若判斷所述諧振單元的輸出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大于閾值，標(biāo)記所述選擇的線 圈子單元為檢測(cè)單元；
[0035] 依次在預(yù)定時(shí)間內(nèi)閉合所述標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元，若接收到負(fù)載ID信 息，判斷所述選擇的線圈子單元為能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元，獲取所述能夠?yàn)樨?fù)載充 電的線圈子單元標(biāo)識(shí)。
[0036] 在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)所述諧振單元處于充電狀態(tài)時(shí)，所述方法還包括 判斷所述諧振單元中的連接負(fù)載狀態(tài)，其中，所述連接負(fù)載狀態(tài)包括：充電完成、在諧振單 元中移動(dòng)和移出諧振單元：
[0037] 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成時(shí)，發(fā)送斷開(kāi)信號(hào)至所述線圈子單元選擇電 路，斷開(kāi)所述諧振單元中所有的線圈子單元的連接；
[0038] 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)時(shí)，斷開(kāi)所述諧振單元中所有的線 圈子單元的連接，重新獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)，并閉合能 夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元為所述移動(dòng)后負(fù)載進(jìn)行充電；
[0039] 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為移出諧振單元時(shí)，清除諧振單元充電狀態(tài)標(biāo)記，斷開(kāi) 所述諧振單元中所有的線圈子單元的連接。
[0040] 進(jìn)一步地，所述判斷所述諧振單元中的連接負(fù)載狀態(tài)包括，以固定周期獲取所述 諧振單元的輸出電流值和輸出電容值，根據(jù)所述輸出電流值和所述輸出電容值判斷所述諧 振單元的連接負(fù)載狀態(tài)：
[0041] 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)未 變化時(shí)，判斷連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成；
[0042] 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā) 生變化且未變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，判斷連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)；
[0043] 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā) 生變化且變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，判斷連接負(fù)載狀態(tài)為移出所述諧振單元。
[0044] 進(jìn)一步地，當(dāng)所述諧振單元處于充電狀態(tài)時(shí)，所述方法還包括：
[0045] 測(cè)量所述諧振電路的輸出電流值；
[0046] 查詢內(nèi)部存儲(chǔ)的參數(shù)配置表，發(fā)送調(diào)整信號(hào)控制逆變電路調(diào)整工作參數(shù)，其中，所 述參數(shù)配置表中記錄了電流值與逆變電路參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0047] 進(jìn)一步地，所述步驟S01進(jìn)一步包括：
[0048] 依次判斷所述至少兩個(gè)諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)，獲取其中連接負(fù)載的諧振單元標(biāo) 識(shí)；
[0049] 發(fā)送與所述連接負(fù)載的諧振單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通信號(hào)至諧振單元選擇電路，建立 電源與所述導(dǎo)通信號(hào)對(duì)應(yīng)的諧振單元的連接。
[0050] 在第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，包括所述的無(wú)線電力 傳輸裝置和無(wú)線電力接收裝置。
[0051] 本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在無(wú)線電力傳輸裝置中設(shè)置多個(gè)線圈子單元，在空間范圍內(nèi)擴(kuò) 大了無(wú)線電力傳輸裝置中有效的可充電區(qū)域。電力傳輸裝置通過(guò)檢測(cè)線圈子單元的狀態(tài)， 選取與被充電設(shè)備擺放位置相對(duì)應(yīng)的線圈子單元為被充電設(shè)備進(jìn)行充電，通過(guò)使用本實(shí)施 例提供的無(wú)線電力傳輸裝置，被充電設(shè)備可以隨意擺放在充電區(qū)域的任何位置而不必精確 對(duì)準(zhǔn)某個(gè)特定的區(qū)域，提高了無(wú)線充電的自由度、充電系統(tǒng)使用的便利性以及無(wú)線充電系 統(tǒng)的有效性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0052] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053] 圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種線圈子單元的空間排布形式的示意圖；
[0054] 圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸方法的流程圖；
[0055] 圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的一種獲取諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元 標(biāo)識(shí)的方法流程圖；
[0056] 圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的另一種獲取諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單 元標(biāo)識(shí)的方法流程圖；
[0057] 圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的一種判斷充電負(fù)載狀態(tài)的方法流程圖；
[0058] 圖7是本發(fā)明第三實(shí)施例的可為多負(fù)載進(jìn)行充電的無(wú)線電力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0059] 圖8是本發(fā)明第四實(shí)施例的可為多負(fù)載進(jìn)行充電的無(wú)線電力傳輸方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí) 施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明， 而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān) 的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0061] 第一實(shí)施例
[0062]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線電力傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該無(wú) 線電力傳輸裝置包括：電源11、諧振單元12、控制器13、負(fù)載搜索電路14和負(fù)載定位電路 15,其中：諧振單元12包括：線圈子單元選擇電路121、第一線圈子單元122、第二線圈子單 元123、第三線圈子單元124、第四線圈子單元125、第五線圈子單元126、…、第N線圈子單 元 127。
[0063] 在本實(shí)施例中，電源11與諧振單元12中的線圈子單元選擇電路121相連，用于為 諧振單元12提供電源。
[0064] 線圈子單元選擇電路121的一端連接控制器13,另一端分別連接第一線圈子單 元122、第二線圈子單元123、第三線圈子單元124、第四線圈子單元125、第五線圈子單元 126、…、第N線圈子單元127,用于根據(jù)控制器13發(fā)送的閉合信號(hào)，閉合相應(yīng)的線圈子單元 對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電。
[0065] 負(fù)載搜索電路14的一端連接控制器13,另一端連接諧振單元12,用于判斷諧振單 元12中是否連接負(fù)載，并將搜索結(jié)果傳輸至控制器13。
[0066] 負(fù)載定位單元15的一端連接控制器13,另一端連接諧振單元12,用于確定諧振單 元12中能夠?yàn)樨?fù)載進(jìn)行充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)。
[0067]控制器13用于通過(guò)負(fù)載搜索電路14判斷諧振單元12的帶負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)判斷諧振 單元12帶負(fù)載時(shí)，通過(guò)負(fù)載定位單元15獲取諧振單元12中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元 標(biāo)識(shí)，發(fā)送與所述線圈子單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的閉合信號(hào)至線圈子單元選擇電路121，并標(biāo)記諧振 單元12為充電狀態(tài)；
[0068] 線圈子單元選擇電路121根據(jù)所述閉合信號(hào)，閉合與所述閉合信號(hào)對(duì)應(yīng)的線圈子 單元，對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電。
[0069] 在本實(shí)施例中，電源11可以為交流穩(wěn)壓電源，或者由直流電源與逆變電路構(gòu)成的 交流電源。
[0070] 在本實(shí)施例中，線圈子單元按照預(yù)定的空間排布形式設(shè)置于諧振單元12中。
[0071] 如圖2所示的為一種線圈子單元的空間排布形式的示意圖，其中，圖2中的線圈子 單元以線圈的形式表示。
[0072] 可以理解的是，本實(shí)施例中線圈子單元還可以采用其他的空間排布形式，對(duì)此并 不進(jìn)行限定。
[0073] 在本實(shí)施例中，線圈子單元包括：相互并聯(lián)連接的一個(gè)線圈與多個(gè)諧振電容。
[0074] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，諧振單元12中的所有的線圈子單元以并 聯(lián)的形式，通過(guò)線圈子單元選擇電路121連接于諧振單元12的兩端，當(dāng)線圈子單元選擇電 路121閉合某一個(gè)線圈子單元時(shí)，該線圈子單元被接入諧振單元12的兩端。通過(guò)選擇合適 的線圈電感值與諧振電容值，保證當(dāng)一個(gè)或者多個(gè)線圈子單元接入諧振單元12時(shí)，諧振單 元12始終能夠處于諧振狀態(tài)，在實(shí)際應(yīng)用中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)線圈與諧 振電容的參數(shù)大小進(jìn)行預(yù)設(shè)。
[0075] 可以理解的是，本實(shí)施例中線圈子單元還可以采用其他的連接形式連接，例如：串 聯(lián)、串并聯(lián)相結(jié)合等方式，對(duì)此并不進(jìn)行限定。
[0076] 在本實(shí)施例中，線圈子單元選擇電路121可以為多路的繼電器或者多路的電子開(kāi) 關(guān)。
[0077] 可以理解的是，本實(shí)施例中線圈子單元選擇電路121還可以采用其他可實(shí)現(xiàn)多路 開(kāi)關(guān)控制的電路或者多路開(kāi)關(guān)芯片，對(duì)此并不進(jìn)行限定。
[0078] 在本實(shí)施例中，負(fù)載搜索電路14可以為電容測(cè)量電路、電流測(cè)量電路或者電壓測(cè) 量電路，通過(guò)將上述參數(shù)的測(cè)量值與諧振單元12中未放置負(fù)載時(shí)的，上述參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn) 行比較，判斷諧振單元上是否帶負(fù)載。
[0079] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，若諧振單元12未標(biāo)記為充電狀態(tài)，控制器 13以固定周期掃描諧振單元12,判斷諧振單元12的帶負(fù)載狀態(tài)。
[0080] 作為示例而非限定，可以將上述固定周期設(shè)為200ms，當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，本領(lǐng)域 技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)固定周期的大小進(jìn)行預(yù)設(shè)。
[0081] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，負(fù)載定位單元進(jìn)一步包括：電流測(cè)量電路 (未示出)和通信電路(未示出）。其中，所述電流測(cè)量電路用于測(cè)量諧振單元12的輸出電流 值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至控制器13,所述通信電路與控制器13連接，用于將接收到的信息 發(fā)送至控制器13。
[0082] 控制器13通過(guò)控制上述電流測(cè)量電路和通信電路對(duì)諧振單元12進(jìn)行測(cè)量，獲取 諧振單元12中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)。
[0083] 進(jìn)一步地，所述無(wú)線電力傳輸裝置還包括負(fù)載狀態(tài)確定單元(未示出），當(dāng)諧振單 元12處于充電狀態(tài)時(shí)，用于判斷諧振單元12中的連接負(fù)載狀態(tài)，其中，所述連接負(fù)載狀態(tài) 包括：充電完成、在諧振單元中移動(dòng)和移出諧振單元。控制器13根據(jù)所述連接負(fù)載的不同 狀態(tài)，對(duì)諧振單元12中的線圈子單元選擇電路121進(jìn)行不同的控制。
[0084] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述負(fù)載狀態(tài)確定單元進(jìn)一步包括電流測(cè) 量電路(未示出）和電容測(cè)量電路(未示出），電流測(cè)量電路用于測(cè)量諧振單元12的輸出電 流值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至控制器13,所述電容測(cè)量電路用于測(cè)量諧振單元12的輸出電容 值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至控制器13 ;控制器13以固定周期依次觸發(fā)電流檢測(cè)電路和電容檢 測(cè)電路，以獲取上述電路測(cè)得的輸出電流值和輸出電容值，根據(jù)輸出電流值和輸出電容值 判斷所述諧振單元的連接負(fù)載狀態(tài)。
[0085] 本實(shí)施例提出的無(wú)線電力傳輸裝置，通過(guò)在無(wú)線電力傳輸裝置中設(shè)置多個(gè)線圈子 單元，在空間范圍內(nèi)擴(kuò)大了無(wú)線充電裝置中有效的可充電區(qū)域。無(wú)線電力傳輸裝置通過(guò)實(shí) 時(shí)檢測(cè)諧振單元帶負(fù)載情況，確定是否有負(fù)載連接諧振單元，若有，檢測(cè)多個(gè)線圈子單元的 狀態(tài)，選取與被充電設(shè)備擺放位置相對(duì)應(yīng)的線圈子單元為被充電設(shè)備進(jìn)行充電，通過(guò)使用 本實(shí)施例提供的無(wú)線電力傳輸裝置，被充電設(shè)備可以隨意擺放在充電區(qū)域的任何位置而不 必精確對(duì)準(zhǔn)某個(gè)特定的區(qū)域，提高了無(wú)線充電的自由度、充電系統(tǒng)使用的便利性以及無(wú)線 充電系統(tǒng)的有效性。
[0086] 在本實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電源進(jìn)一步包括：直流電源(未示出） 和逆變電路(未示出），所述直流電源的輸出端連接所述逆變電路的輸入端，所述逆變電路 根據(jù)控制器13發(fā)送的調(diào)整信號(hào)，調(diào)整工作參數(shù)，所述工作參數(shù)包括：逆變電路相移和逆變 電路頻率，當(dāng)諧振單元12處于充電狀態(tài)時(shí)，控制器13控制所述電流檢測(cè)電路測(cè)量諧振單元 12的輸出電流值，查詢內(nèi)部存儲(chǔ)的參數(shù)配置表，發(fā)送調(diào)整信號(hào)控制所述逆變電路調(diào)整工作 參數(shù)，其中，所述參數(shù)配置表中記錄了電流值與逆變電路參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0087] 如表1所示的為一種電流值范圍與逆變電路參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表。
[0088] 表 1
[0089]
【權(quán)利要求】
1. 一種無(wú)線電力傳輸裝置，其特征在于，包括：電源、諧振單元、負(fù)載搜索單元、負(fù)載定 位單元和控制器，所述諧振單元包括線圈子單元選擇電路和至少兩個(gè)線圈子單元， 所述電源，用于為所述諧振單元供電； 所述負(fù)載搜索單元，用于判斷所述諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)； 所述負(fù)載定位單元，用于確定所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載進(jìn)行充電的線圈子單元標(biāo) 識(shí)； 所述控制器用于通過(guò)所述負(fù)載搜索單元判斷所述諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)判斷所述 諧振單元帶負(fù)載時(shí)，通過(guò)所述負(fù)載定位單元獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子 單元標(biāo)識(shí)，發(fā)送與所述線圈子單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的閉合信號(hào)至所述線圈子單元選擇電路，并標(biāo) 記所述諧振單元為充電狀態(tài)； 所述線圈子單元選擇電路根據(jù)所述閉合信號(hào)，閉合與所述閉合信號(hào)對(duì)應(yīng)的線圈子單 元，對(duì)負(fù)載進(jìn)行充電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線電力傳輸裝置，其特征在于，所述負(fù)載定位單元進(jìn)一步 包括；電流測(cè)量電路和通信電路，其中，所述電流測(cè)量電路用于測(cè)量所述諧振單元的輸出電 流值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述控制器，所述通信電路與所述控制器連接，用于將接收到的 信息發(fā)送至所述控制器， 所述控制器通過(guò)所述負(fù)載定位單元獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單 元標(biāo)識(shí)進(jìn)一步包括： 所述控制器控制所述線圈子單元選擇電路依次在短時(shí)間內(nèi)閉合所述諧振單元中的預(yù) 定的線圈子單元，若判斷所述電流檢測(cè)電路測(cè)量的輸出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大于闊 值，標(biāo)記所述選擇的線圈子單元為檢測(cè)單元； 依次在短時(shí)間內(nèi)閉合標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元周圍預(yù)定范圍內(nèi)的線圈子單元，若 判斷所述電流檢測(cè)電路測(cè)量的輸出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大于闊值，標(biāo)記所述選擇的 線圈子單元為檢測(cè)單元； 依次在預(yù)定時(shí)間內(nèi)閉合所述標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元，若所述通信電路接收到負(fù) 載ID信息，判斷所述選擇的線圈子單元為能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元，獲取所述能夠?yàn)?負(fù)載充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線電力傳輸裝置，其特征在于，所述裝置還包括負(fù)載狀 態(tài)確定單元，當(dāng)所述諧振單元處于充電狀態(tài)時(shí)，用于判斷所述諧振單元中的連接負(fù)載狀態(tài)， 其中，所述連接負(fù)載狀態(tài)包括；充電完成、在諧振單元中移動(dòng)和移出諧振單元： 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成時(shí)，所述控制器發(fā)送斷開(kāi)信號(hào)至所述線圈子單元 選擇電路，所述線圈子單元選擇電路根據(jù)所述斷開(kāi)信號(hào)，斷開(kāi)所述諧振單元中所有的線圈 子單元的連接； 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)時(shí)，所述控制器斷開(kāi)所述諧振單元中所 有的線圈子單元的連接，重新獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)，并 閉合能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元為所述移動(dòng)后負(fù)載進(jìn)行充電； 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為移出諧振單元時(shí)，所述控制器清除諧振單元的充電狀態(tài)標(biāo) 記，斷開(kāi)所述諧振單元中所有的線圈子單元的連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線電力傳輸裝置，其特征在于，所述負(fù)載狀態(tài)確定單元進(jìn) 一步包括電流測(cè)量電路和電容測(cè)量電路，所述電流測(cè)量電路用于測(cè)量所述諧振單元的輸出 電流值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述控制器，所述電容測(cè)量電路用于測(cè)量所述諧振單元的輸 出電容值，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送至所述控制器；所述控制器W固定周期依次觸發(fā)電流檢測(cè)電 路和電容檢測(cè)電路，W獲取上述電路測(cè)得的輸出電流值和輸出電容值，根據(jù)輸出電流值和 輸出電容值判斷所述諧振單元的連接負(fù)載狀態(tài)： 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)未變化 時(shí)，所述控制器判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成； 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變 化且未變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，所述控制器判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)； 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變 化且變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，所述控制器判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為移出所述諧振單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線電力傳輸裝置，其特征在于，所述電源進(jìn)一步包括；直流 電源和逆變電路，所述直流電源的輸出端連接所述逆變電路的輸入端，所述逆變電路根據(jù) 所述控制器發(fā)送的調(diào)整信號(hào)，調(diào)整工作參數(shù)，所述工作參數(shù)包括：逆變電路相移和逆變電路 頻率，當(dāng)所述諧振單元處于充電狀態(tài)時(shí)，所述控制器控制所述電流檢測(cè)電路測(cè)量所述諧振 電路的輸出電流值，查詢內(nèi)部存儲(chǔ)的參數(shù)配置表，發(fā)送調(diào)整信號(hào)控制所述逆變電路調(diào)整工 作參數(shù)，其中，所述參數(shù)配置表中記錄了電流值與逆變電路參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的無(wú)線電力傳輸裝置，其特征在于，所述裝置包括至少 兩個(gè)諧振單元，所述裝置還包括諧振單元選擇電路，用于連接所述電源與所述至少兩個(gè)諧 振單元，所述控制器依次判斷所述至少兩個(gè)諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)，獲取其中連接負(fù)載的 諧振單元標(biāo)識(shí)，發(fā)送與所述連接負(fù)載的諧振單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通信號(hào)至所述諧振單元選擇 電路，所述諧振單元選擇電路根據(jù)所述導(dǎo)通信號(hào)，建立所述電源與所述導(dǎo)通信號(hào)對(duì)應(yīng)的諧 振單元的連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)線電力傳輸裝置，其特征在于，所述電源進(jìn)一步包括直流 電源和至少兩個(gè)逆變電路，其中，所述逆變電路的數(shù)目與所述諧振單元的數(shù)目相同，所述直 流電源的輸出端連接所述至少兩個(gè)逆變電路的輸入端，所述至少兩個(gè)逆變電路通過(guò)所述諧 振單元選擇電路分別與所述至少兩個(gè)諧振單元相連。
8. -種無(wú)線電力傳輸方法，其特征在于，包括： 501、 判斷諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)； 502、 當(dāng)判斷諧振單元帶負(fù)載時(shí)，獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo) 識(shí)； 503、 發(fā)送與所述線圈子單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的閉合信號(hào)至線圈子單元選擇電路； 504、 標(biāo)記所述諧振單元為充電狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)線電路傳輸方法，其特征在于，所述步驟S02進(jìn)一步包括： 依次在短時(shí)間內(nèi)閉合所述諧振單元中的預(yù)定的線圈子單元，若判斷所述諧振單元的輸 出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大于闊值，標(biāo)記所述選擇的線圈子單元為檢測(cè)單元； 依次在短時(shí)間內(nèi)閉合標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元周圍預(yù)定范圍內(nèi)的線圈子單元，若 判斷所述諧振單元的輸出電流值與基準(zhǔn)電流值的差值大于闊值，標(biāo)記所述選擇的線圈子單 元為檢測(cè)單元； 依次在預(yù)定時(shí)間內(nèi)閉合所述標(biāo)記為檢測(cè)單元的線圈子單元，若接收到負(fù)載ID信息，判 斷所述選擇的線圈子單元為能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元，獲取所述能夠?yàn)樨?fù)載充電的線 圈子單元標(biāo)識(shí)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的無(wú)線電力傳輸方法，其特征在于，當(dāng)所述諧振單元處于 充電狀態(tài)時(shí)，所述方法還包括判斷所述諧振單元中的連接負(fù)載狀態(tài)，其中，所述連接負(fù)載狀 態(tài)包括：充電完成、在諧振單兀中移動(dòng)和移出諧振單兀： 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成時(shí)，發(fā)送斷開(kāi)信號(hào)至所述線圈子單元選擇電路， 斷開(kāi)所述諧振單元中所有的線圈子單元的連接； 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)時(shí)，斷開(kāi)所述諧振單元中所有的線圈子 單元的連接，重新獲取所述諧振單元中能夠?yàn)樨?fù)載充電的線圈子單元標(biāo)識(shí)，并閉合能夠?yàn)?負(fù)載充電的線圈子單元為所述移動(dòng)后負(fù)載進(jìn)行充電； 當(dāng)判斷所述連接負(fù)載狀態(tài)為移出諧振單元時(shí)，清除諧振單元充電狀態(tài)標(biāo)記，斷開(kāi)所述 諧振單元中所有的線圈子單元的連接。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線電力傳輸方法，其特征在于，所述判斷所述諧振單元 中的連接負(fù)載狀態(tài)包括，W固定周期獲取所述諧振單元的輸出電流值和輸出電容值，根據(jù) 所述輸出電流值和所述輸出電容值判斷所述諧振單元的連接負(fù)載狀態(tài)： 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)未變化 時(shí)，判斷連接負(fù)載狀態(tài)為充電完成； 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變 化且未變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，判斷連接負(fù)載狀態(tài)為在諧振單元中移動(dòng)； 當(dāng)所述輸出電流值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)下降時(shí)，且所述輸出電容值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變 化且變化到經(jīng)驗(yàn)值時(shí)，判斷連接負(fù)載狀態(tài)為移出所述諧振單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的無(wú)線電力傳輸方法，其特征在于，當(dāng)所述諧振單元處于充 電狀態(tài)時(shí)，所述方法還包括： 測(cè)量所述諧振電路的輸出電流值； 查詢內(nèi)部存儲(chǔ)的參數(shù)配置表，發(fā)送調(diào)整信號(hào)控制逆變電路調(diào)整工作參數(shù)，其中，所述參 數(shù)配置表中記錄了電流值與逆變電路參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9-12之一所述的無(wú)線電力傳輸方法，其特征在于，所述步驟SOI進(jìn)一 步包括： 依次判斷所述至少兩個(gè)諧振單元的帶負(fù)載狀態(tài)，獲取其中連接負(fù)載的諧振單元標(biāo)識(shí)； 發(fā)送與所述連接負(fù)載的諧振單元標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通信號(hào)至諧振單元選擇電路，建立電源 與所述導(dǎo)通信號(hào)對(duì)應(yīng)的諧振單元的連接。
14. 一種無(wú)線電力傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7之一所述的無(wú)線電力傳 輸裝置和無(wú)線電力接收裝置。
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK104348257SQ201310326959
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】李聃, 張從鵬, 孫偉, 董秀蓮, 劉寶, 刁德鵬 申請(qǐng)人:海爾集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心, 海爾集團(tuán)公司