【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线功率传输系统中的异物检测
[0001]本专利技术涉及无线功率传输系统中的异物检测,并且具体地但非排他地,涉及针对向较高功率设备(例如,厨房器具)提供感应功率传输的功率发射器的异物检测。
技术介绍
[0002]当今的大多数电气产品需要专用的电接触以便从外部电源供电。然而,这倾向于是不切实际的并且需要用户物理地插入连接器或以其他方式建立物理电接触。通常,功率要求也显著不同,并且当前大多数设备被提供有它们自己的专用电源,导致通常用户具有大量不同的电源,每个电源专用于特定设备。尽管使用内部电池可以避免在使用期间对有线连接到电源的需要,但这仅提供部分解决方案,因为电池将需要再充电(或更换)。电池的使用也可能显著增加设备的重量和潜在的成本和尺寸。
[0003]为了提供显著改善的用户体验,已经提出使用无线电源,其中,功率从功率发射器设备中的发射器感应器感应地传送到各个设备中的接收器线圈。
[0004]通过磁感应的功率传输是众所周知的概念,主要应用于在初级发射器线圈与次级接收器感应器/线圈之间具有紧密耦合的变压器中。通过在两个设备之间分离初级发射器线圈和次级接收器线圈,基于松散耦合的变压器的原理,这些之间的无线功率传输变得可能。
[0005]这样的布置允许到设备的无线功率传输,而不需要进行任何电线或物理电连接。实际上,其可以简单地允许将设备放置在发射器线圈附近或之上,以便从外部再充电或供电。例如,功率发射器设备可以被布置有水平表面,在该水平表面上可以简单地放置设备以便被供电。
[0006]此外,可 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于经由感应功率传输信号向功率接收器(105)无线地提供功率的功率发射器(101);所述功率发射器(101)包括:发射器线圈(103);驱动器(201),其用于生成针对所述发射器线圈(103)的驱动信号,所述驱动器(201)被布置为生成针对所述发射器线圈的所述驱动信号以在重复时间范围的至少一个功率传输时间间隔期间生成功率传输信号并且在所述重复时间范围的至少一个异物检测时间间隔期间生成电磁测试信号;串联耦合的一组平衡检测线圈(207、209),所述一组平衡检测线圈包括两个检测线圈,所述两个检测线圈被布置为使得由所述发射器线圈生成的电磁场在所述两个检测线圈中感应的信号相互补偿;异物检测器(205),其被耦合到所述一组平衡检测线圈并被布置为在所述异物检测时间间隔期间执行异物检测,所述异物检测器(205)被布置为响应于来自所述一组平衡检测线圈的信号的特性符合异物检测准则而检测异物;变压器(1101),其具有初级绕组和次级绕组,所述次级绕组与所述一组平衡检测线圈串联耦合;以及补偿电路(1103),其被耦合到所述初级绕组并且被布置为生成针对所述初级绕组的补偿驱动信号,所述补偿驱动信号将所述一组检测线圈的组合电压偏移。2.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),其中,第一组平衡检测线圈与所述次级绕组之间的耦合的组合电阻小于100欧姆。3.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),其中,所述次级绕组的匝数不少于所述初级绕组的匝数的十分之一。4.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),其中,所述补偿电路(1103)被布置为在所述异物检测时间间隔期间生成具有与所述驱动信号的频率相匹配的频率的所述补偿驱动信号。5.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),其中,所述补偿电路(1103)被布置为动态地调整所述驱动信号的参数,所述参数是所述驱动信号的电压幅值和相位中的至少一个。6.根据权利要求5所述的功率发射器(101),其中,所述补偿电路(1103)被布置为改变所述驱动信号的所述参数以确定参考参数值,针对所述参考参数值,来自第一次级绕组的信号具有最小幅值,并且所述补偿电路被布置为在执行异物检测操作时将所述驱动信号设置为所述参考参数值。7.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),包括:多组平衡检测线圈,其包括所述一组平衡检测线圈和至少第二组平衡检测线圈,所述第二组平衡检测线圈包括两个检测线圈,所述两个检测线圈被布置为使得由所述发射器线圈生成的电磁场在所述两个检测线圈中感应的信号相互补偿;开关电路(1401),其用于将所述多个平衡检测线圈中的一个平衡检测线圈经由串联耦合而在时间上顺序地耦合到所述次级绕组;并且其中,所述补偿电路(1103)被布置为根据哪组平衡检测线圈被耦合到所述次级绕组而针对所述驱动信号应用不同的参数值。
8.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),其中,在所述异物检测时间间隔期间的驱动信号的频率不低于比在所述功率传输时间间隔期间的驱动信号的频率高50%。9.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),其中,在所述异物检测时间间隔期间的驱动信号的电压幅值不高于在功率传输时间间隔期间的驱动信号的电压幅值的50%。10.根据任一前述权利要求所述的功率发射器(101),其中,在所述异物检测时间间隔期间,所述驱动信号的电压幅值是恒定的。11.一种操作用于经由感应功率传输信号向功率接收器(105)无线地提供功率的功率发射器(101)的方法;所述功率发射器(101)包括:发射器线圈(103);串联耦合的一组平衡检测线圈(207、209),所述一组平衡检测线圈包括两个检测线圈,所述两个检测线圈被布置为使得由所述发射器线圈生成的电磁场在所述两个检测线圈中感应的信号相互补偿;变压器(1101),其具有初级绕组和次级绕组,所述次级绕组与所述一组平衡检测线圈串联耦合;所述方法包括:生成针对所述发射器线圈(103)的驱动信号,包括生成针对所述发射器线圈的所述驱动信号以在重复时间范围的至少一个功率传输时间间隔期间生成功率传输信号并且在所述重复时间范围的至少一个异物检测时间间隔期间生成电磁测试信号;被耦合到所述一组平衡检测线圈的异物检测器(205)在所述异物检测时间间隔期间执行异物检测,所述异物检测器(205)被布置为响应于来自所述一组平衡检测线圈的信号的特性符合异物检测准则而检测异物;被耦合到所述初级绕组的补偿电路(1103)生成针对所述初级绕组的补偿驱动信号,所述补偿驱动信号将所述一组检测线圈的组合电压偏移。12.一种用于经由感应功率传输信号向功率接收器(105)无线地提供功率的功率发射器(101);所述功率发射器(101)包括:发射器线圈(103);驱动器(201),其用于生成针对所述发射器线圈(103)的驱动信号,所述驱动器(201)被布置为生成针对所述发射器线圈的所述驱动信号以在重复时间范围的至少一个功率传输时间间隔期间生成功率传输信号并且在所述重复时间范围的至少一个异物检测时间间隔期间生成电磁测试信号;串联耦合的一组平衡检测线圈(207、209),所述一组平衡检测线圈包括两个检测线圈,...
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