无线充电发射器、系统及闭环电流控制方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种无线充电发射器、系统及闭环电流控制方法。其中该无线充电发射器包括：第一控制器，用于根据无线充电接收器报告的电压值，设置目标线圈电流；放大器，用于根据接收的供给电压，产生发射器线圈电流；以及第二控制器，用于根据该发射器线圈电流与该目标线圈电流的比较结果，调整该放大器接收到的该供给电压。本发明专利技术实施例，有助于提供恒定的发射器线圈电流。

【技术实现步骤摘要】
无线充电发射器、系统及闭环电流控制方法
本专利技术涉及无线充电
，尤其涉及一种无线充电发射器、系统及闭环电流控制方法。
技术介绍
无线充电(wirelesspower)系统使用一对感应线圈来无线地传递电能，其中该对感应线圈形成弱耦合(loosely-coupled)的变压器。通过使用阻抗匹配网络来更加有效地通过该系统转移电能，其中该阻抗匹配网络用来消除感应线圈的电抗性阻抗(reactiveimpedance)。在具有电阻性负载的理想情况中，可以完美地调谐匹配网络以消除所有的电抗性阻抗，从而产生完全匹配的电路。在实际中，负载功率根据装置或者所服务的装置的要求变化，导致变化的负载阻抗。发射器线圈和接收器线圈之间的耦合因子随着他们之间的相对位置而改变。图1示出了一种无线充电系统，其包括：无线充电发射器2和无线充电接收器3。该无线充电发射器2自DC(DirectCurrent，直流)适配器5接收固定电压。DC/DC转换器4缩放该固定电压并将缩放后的固定电压施加至逆变器6，该逆变器6例如可以是DC-AC(DirectCurrent-AlternatingCurrent，直流转交流)逆变器，用来将直流电压(Vsdc)转换为交流电压(Vsac)。逆变器6连同发射器匹配网络8一起在发射器线圈10(即LS)中产生AC电流。发射器线圈10中的AC电流根据安培定律来产生振荡磁场。该振荡磁场根据法拉第定律将AC电压感应至已调谐好的接收器线圈12(位于无线充电接收器3中，即LR)。接收器线圈12中感应的AC电压(Vrac)施加至整流器16，以产生未经调节的DC电压(Vdc)。使用DC/DC转换器18来调节该未经调节的DC电压，然后对调节过的DC电压进行滤波并提供至负载，诸如电子装置的电池充电器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了无线充电发射器、系统及闭环电流控制方法，有助于提供恒定的发射器线圈电流。本专利技术提供了一种无线充电发射器，包括：第一控制器，用于根据无线充电接收器报告的电压值，设置目标线圈电流；放大器，用于根据接收的供给电压，产生发射器线圈电流；以及第二控制器，用于根据该发射器线圈电流与该目标线圈电流的比较结果，调整该放大器接收到的该供给电压。其中，该第一控制器用于以第一更新率设置该目标线圈电流，其中该第二控制器用于以第二更新率调整该供给电压，其中该第二更新率大于该第一更新率。其中，进一步包括：电流传感变压器，耦接该第二控制器，用于测量该发射器线圈电流。其中，该电流传感变压器通过比较元件耦接至该第二控制器。其中，该比较元件用于：比较该电流传感变压器测量到的该发射器线圈电流与该目标线圈电流，得到作为该比较结果的电流误差值；以及将该电流误差值提供至该第二控制器。其中，该第一控制器用于根据从比较元件接收的电压误差值，设置该目标线圈电流。其中，该比较元件用于：比较该无线充电接收器报告的该电压值与设定电压值，以确定该电压误差值；以及将该电压误差值提供至该第一控制器。其中，该第一控制器，用于根据最小发射器线圈电流值、最大发射器线圈电流值和该发射器线圈电流的步长大小限制中的一个或多个，来设置该目标线圈电流。其中，该第二控制器，用于将该发射器线圈电流控制在该目标线圈电流的+/-5％以内。其中，进一步包括：比较元件，耦接该一控制器及该第二控制器，用于根据该发射器线圈电流与该目标线圈电流的该比较结果，向该第二控制器输出电流误差值。其中，该电压值包括：整流电压测量值。本专利技术提供了一种无线充电系统，包括：无线充电板和至少一个无线充电接收器，该无线充电板包括：形成于该无线充电板中的无线充电发射器，该至少一个无线充电接收器用于当被放置在该无线充电板上时，耦合至该无线充电发射器；该无线充电发射器包括：至少一个控制器，用于根据第一反馈和第二反馈，调整该无线充电发射器产生的发射器线圈电流；其中，该第一反馈是由该至少一个无线充电接收器报告的，该第二反馈是基于对该发射器线圈电流的测量得到的。其中，该至少一个控制器包括：第一控制器，用于根据该第一反馈，设置目标线圈电流；以及第二控制器，用于根据该发射器线圈电流与该目标线圈电流的比较结果，调整提供给无线充电发射器中的放大器的供给电压。其中，进一步包括：通信信道，耦合在该无线充电发射器和该至少一个无线充电接收器之间，其中该第一反馈经由该通信信道从该至少一个无线充电接收器提供至该无线充电发射器。其中，该至少一个控制器，用于将该发射器线圈电流控制在设定的目标线圈电流的+/-5％内。其中，该无线充电发射器包括：电流传感变压器，用于测量该发射器线圈电流；其中，该电流传感变压器经由比较元件耦接至该至少一个控制器，并且该比较元件用于：比较测量的该发射器线圈电流与设定的目标线圈电流值，得到电流误差值；以及将该电流误差值提供至该至少一个控制器。本专利技术提供了一种闭环电流控制方法，用于无线充电发射器，所述方法包括：根据接收的至少一个无线充电接收器报告的第一反馈和基于发射器线圈电流的测量值所得到的第二反馈，调整该无线充电发射器产生的该发射器线圈电流。其中，所述根据接收的至少一个无线充电接收器报告的第一反馈和基于发射器线圈电流的测量值所得到的第二反馈，调整该无线充电发射器产生的该发射器线圈电流，包括：根据该第一反馈设置目标线圈电流；比较该目标线圈电流与该发射器线圈电流的测量值，得到电流误差值；以及根据该电流误差值，调整该发射器线圈电流。其中，调整该发射器线圈电流包括：将该发射器线圈电流控制在该目标线圈电流的+/-5％以内。其中，调整该发射器线圈电流包括：调整用于产生该发射器线圈电流的放大器的供给电压；其中，该第一反馈包括：该至少一个无线充电接收器中的整流电压的测量值。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例，存在两个控制回路，其中一个根据无线充电器报告的电压值设置目标线圈电流，另一个根据测得的发射器线圈电流与目标线圈电流之间的差异，调整发射器线圈电流；通过采用两个控制回路，本专利技术实施例更有助于将发射器线圈电流控制为恒定值。附图说明所附的图式并不旨在按比例绘制。在附图中，示意在各附图中的每个相同或类似元件由相同的符号来表示。出于清晰的目的，并不是每个元件均标记在每幅图中。在附图中：图1示出了无线充电系统的原理性示意图，其可以用来实施根据本专利技术一些实施例的闭环电流控制机制；图2是无线充电系统的模块图，其包括：单个反馈回路架构，用来控制发射器线圈电流；图3是根据本专利技术一些实施例的无线充电系统的模块图，其包括：双反馈回路架构，用来控制发射器线圈电流；图4是根据本专利技术一些实施例的基于从无线充电接收器接收的反馈来设置电流设定值的流程示意图；图5是根据本专利技术一些实施例的基于发射器线圈电流的测量值来更新供给电压的流程示意图，该供给电压用于无线充电发射器中的电能转换器；图6为根据本专利技术一些实施例的执行双反馈回路架构的流程示意图，该双反馈回路架构用来控制无线充电系统中的发射器线圈电流。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在无线充电系统中，变化的负载状态导致对无线充电发射器的功率要求本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电发射器，其特征在于，包括：第一控制器，用于根据无线充电接收器报告的电压值，设置目标线圈电流；放大器，用于根据接收的供给电压，产生发射器线圈电流；以及第二控制器，用于根据该发射器线圈电流与该目标线圈电流的比较结果，调整该放大器接收到的该供给电压。

【技术特征摘要】
2016.01.28 US 62/287,931;2016.11.08 US 15/346,2731.一种无线充电发射器，其特征在于，包括：第一控制器，用于根据无线充电接收器报告的电压值，设置目标线圈电流；放大器，用于根据接收的供给电压，产生发射器线圈电流；以及第二控制器，用于根据该发射器线圈电流与该目标线圈电流的比较结果，调整该放大器接收到的该供给电压。2.如权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，该第一控制器用于以第一更新率设置该目标线圈电流，其中该第二控制器用于以第二更新率调整该供给电压，其中该第二更新率大于该第一更新率。3.如权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，进一步包括：电流传感变压器，耦接该第二控制器，用于测量该发射器线圈电流。4.如权利要求3所述的无线充电发射器，其特征在于，该电流传感变压器通过比较元件耦接至该第二控制器。5.如权利要求4所述的无线充电发射器，其特征在于，该比较元件用于：比较该电流传感变压器测量到的该发射器线圈电流与该目标线圈电流，得到作为该比较结果的电流误差值；以及将该电流误差值提供至该第二控制器。6.如权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，该第一控制器用于根据从比较元件接收的电压误差值，设置该目标线圈电流。7.如权利要求6所述的无线充电发射器，其特征在于，该比较元件用于：比较该无线充电接收器报告的该电压值与设定电压值，以确定该电压误差值；以及将该电压误差值提供至该第一控制器。8.如权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，该第一控制器，用于根据最小发射器线圈电流值、最大发射器线圈电流值和该发射器线圈电流的步长大小限制中的一个或多个，来设置该目标线圈电流。9.如权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，该第二控制器，用于将该发射器线圈电流控制在该目标线圈电流的+/-5％以内。10.如权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，进一步包括：比较元件，耦接该一控制器及该第二控制器，用于根据该发射器线圈电流与该目标线圈电流的该比较结果，向该第二控制器输出电流误差值。11.如权利要求1所述的无线充电发射器，其特征在于，该电压值包括：整流电压测量值。12.一种无线充电系统，包括：无线充电板和至少一个无线充电接收器，该无线充电板包括：形成于该无线充电板中的无线充电...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·法兰克·塔斯廷，威廉·普拉柏，派翠克·史丹利·里尔，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71