电能传输设备以及电能传输方法技术

本发明专利技术公开了一种电能传输设备及电能传输方法。电能传输设备包括接收输入电压的输入端、输出输出电压的输出端、与输出端耦合的控制单元及与控制单元耦合的驱动单元。控制单元用于控制连接在输入端和输出端之间的第一开关，从而根据输入电压和参考电压调整输出电压，当参考电压的值达到输入电压的值时，控制单元禁用。控制单元触发时，驱动单元将控制单元与第一开关相连，控制单元禁用时，驱动单元使得输出电压的值等于或接近于输入电压的值。采用本发明专利技术的电能传输设备不但能减小能耗，且适用于不同类型的负载，进而扩大了电能传输的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能传输
，尤其涉及一种电能传输设备以及电能传输方法。
技术介绍
图1所示为现有的电能传输设备100的电路图。该电能传输设备100包括电能传输开关Q1(或称为负载开关)、触发单元102以及开关控制单元104。电能传输开关Q1包括一个输入端VA以及一个输出端VA_S。电能传输开关Q1用于控制与输入端VA相连的电源(图中未示出)和与输出端VA_S相连的负载(图中未示出)的连接，并将电能从电源传输至负载。触发单元102和开关控制单元104控制电能传输开关Q1的状态。具体来说，如果触发单元102产生的触发信号AS为高电平，开关Q2闭合，开关Q3断开，这样电源VCC为电容C1充电，从而电能传输开关Q1的门限电压增加继而逐渐地闭合电能传输开关Q1。这一过程可以称之为“启动过程”。当电能传输开关Q1完全闭合(也就是输入端VA与输出端VA_S处的电压大致相同时)，启动过程结束。如果触发单元102产生的触发信号AS为低电平，开关Q2断开，开关Q3闭合，电容C1通过向地放电降低电能传输开关Q1的门限电压，继而断开电能传输开关Q1。然而现有电能传输设备100存在一些问题。比如，一方面，为了保证负载通过电能传输开关Q1接收到电能，需要保持串联的电阻R2和开关Q2通路连通来保证电流流过。另一方面，要将电源与负载断开的话，需要保持串联的电阻R3和开关Q3通路连通来保证电流流过。这样电能传输设备100的功耗会较高。另外，输出端VA_S的电压由零达到输入端VA的电压过程称之为启动时间。不同的负载所需要的启动时间是不同的。比如，一种负载设备可能需要很短的启动时间实现快速启动，另一种负载设备可能需要较长的启动时间实现慢启动。又比如，一种负载设备在启动过程中要求其供电电压(也就是输出端VA_S处的电压)是可控的(如稳步增加)。然而，一旦电能传输设备100已经设计好，很可能无法满足上述这些不同的需求，这样也就不适用于各种不同类型的负载设备。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种电能传输设备及电能传输方法，能够减小电能传输时的能耗，同时提高电能传输的性能。本专利技术提供了一种电能传输设备，该电能传输设备包括：输入端，用于接收输入电压；输出端，用于输出输出电压；与所述输出端耦合的控制单元，用于控制连接在所述输入端和所述输出端之间的第一开关，从而根据所述输入电压和参考电压调整所述输出电压，当所述参考电压的值达到所述输入电压的值时，所述控制单元禁用；以及与所述控制单元耦合的驱动单元，所述控制单元触发时，所述驱动单元将所述控制单元与所述第一开关相连，所述控制单元禁用时，所述驱动单元使得所述输出电压的值等于或接近于所述输入电压的值。本专利技术又提供了一种电能传输方法，该方法包括：将电能从输入端通过第一开关传输到输出端，所述第一开关连接在所述输入端和所述输出端之间，所述输入端接收输入电压，所述输出端输出输出电压；控制单元根据所述输入电压和参考电压，控制所述第一开关以调整所述输出电压；所述参考电压的值达到所述输入电压的值时，禁用所述控制单元；以及所述控制单元禁用时，使得所述输出电压的值等于或接近于所述输入电压的值。本专利技术还提供了一种电子设备，该电子设备包括：第一开关，该第一开关包括第一端口和第二端口，所述第一端口接收输入电压，所述第二端口产生输出电压，所述第一开关将电能从所述第一端口传输至所述第二端口；控制单元，与所述第一开关耦合，用于控制所述第一开关并根据所述输入电压和参考电压调整所述输出电压，以及当所述参考电压的值达到所述输入电压的值时，产生控制信号，所述控制信号使得所述控制单元禁用；以及驱动单元，连接在所述控制单元和所述第一开关之间，所述控制单元触发时，所述驱动单元将所述控制单元与所述第一开关连接，所述控制单元禁用时，所述驱动单元使得所述输出电压的值等于或接近于所述输入电压的值。与现有技术相比，通过采用本专利技术的电能传输设备及电能传输方法，可以减小电能传输设备的能耗，并且适用于不同类型的负载，扩大了电能传输的应用范围。附图说明以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。图1所示为现有电能传输设备的电路图；图2所示为根据本专利技术的一个实施例的电路传输设备的电路图；图3所示为根据本专利技术的一个实施例的电路传输设备的电路图；图4所示为根据本专利技术的一个实施例的控制单元接收或产生的信号的波形图；图5所示为根据本专利技术的一个实施例的电能传输设备的电路图；图6所示为根据本专利技术的一个实施例的电能传输方法的流程图。具体实施方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。在本专利技术的一个实施例中，电能传输设备根据输入端的输入电压，在输出端产生输出电压，并将电能从输入端传输至输出端。电能传输设备可以通过控制充电开关的状态来控制电能的传输。比如，电能传输设备可以工作在充电模式或者传输模式。在充电模式下，电能传输设备通过触发控制单元来闭合充电开关，从而增加输出电压，例如线性增加输出电压。当输出电压的值达到输入电压的值时，电能传输设备进入传输模式。在传输模式下，电能传输设备禁用控制单元并保持充电开关闭合，使得该电能传输设备处于低能耗状态。在另一个实施例中，电能传输设备可以从传输模式切换到放电模式，电能传输设备在放电模式下控制放电开关的状态来改变输出端的输出电压。比如，在放电模式下，充电开关断开，重新触发控制单元来闭合放电开关，继而减小输出电压，例如线性减少输出电压。当输出电压降至零时，电能传输设备禁用控制单元并断开放电开关，以及保持充电开关断开，使得该电能传输设备处于低能耗状态。在本专利技术的一个实施例中，电能传输设备控制电源与负载的连接。有利地是，负载保持从电源接收电能时，禁用控制单元，此外负载保持与电源断开时，也可以禁用控制单元。这样，降低了电能传输设备的能耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能传输设备，其特征在于，包括：输入端，用于接收输入电压；输出端，用于输出输出电压；与所述输出端耦合的控制单元，用于控制连接在所述输入端和所述输出端之间的第一开关，从而根据所述输入电压和参考电压调整所述输出电压，当所述参考电压的值达到所述输入电压的值时，所述控制单元禁用；以及与所述控制单元耦合的驱动单元，所述控制单元触发时，所述驱动单元将所述控制单元与所述第一开关相连，所述控制单元禁用时，所述驱动单元使得所述输出电压的值等于或接近于所述输入电压的值。

【技术特征摘要】
2013.06.21 US 13/924,0181.一种电能传输设备，其特征在于，包括：
输入端，用于接收输入电压；
输出端，用于输出输出电压；
与所述输出端耦合的控制单元，用于控制连接在所述输入端和所述输
出端之间的第一开关，从而根据所述输入电压和参考电压调整所述输出电
压，当所述参考电压的值达到所述输入电压的值时，所述控制单元禁用；
以及
与所述控制单元耦合的驱动单元，所述控制单元触发时，所述驱动单
元将所述控制单元与所述第一开关相连，所述控制单元禁用时，所述驱动
单元使得所述输出电压的值等于或接近于所述输入电压的值。
2.根据权利要求1所述的电能传输设备，其特征在于，所述控制单
元触发时，所述参考电压和所述输出电压增加。
3.根据权利要求1所述的电能传输设备，其特征在于，所述电能传
输设备还包括与所述控制单元和所述输出端耦合的第二开关，所述第二开
关由所述控制单元控制，并根据所述参考电压减小所述输出电压。
4.根据权利要求1所述的电能传输设备，其特征在于，所述驱动单
元包括充电泵，所述充电泵控制第一开关保持在一个状态，以使所述输出
电压的值等于或接近于所述输入电压的值。
5.根据权利要求1所述的电能传输设备，其特征在于，所述控制单
元控制所述参考电压的变化，使得所述输出电压随所述参考电压变化而变
化。
6.根据权利要求1所述的电能传输设备，其特征在于，所述控制单
元根据所述参考电压与所述输出电压的差来调整所述输出电压的值。
7.根据权利要求1所述的电能传输设备，其特征在于，所述电能传
输设备工作在充电模式、放电模式或传输模式，在充电模式下所述输出电
压的值增加；放电模式下，所述输出电压的值减小；传输模式下，所述输
出电压的值等于或接近于所述输入电压的值。
8.根据权利要求7所述的电能传输设备，其特征在于，所述驱动单
元包括：
充电泵，用于在所述充电模式下和所述放电模式下驱动所述控制单
元，并在所述传输模式下禁用所述控制单元；以及
开关单元，用于在所述充电模式下提供所述控制单元的输出以控制所
述第一开关；并在所述传输模式下提供所述充电泵的输出以控制所述第一
开关。
9.根据权利要求7所述的电能传输设备，其特征在于，所述控制单
元包括：
控制器，所述控制器在所述充电模式下触发，用于增加所述参考电压，
所述控制器在所述传输模式下禁用，所述控制器在所述放电模式下重新触
发，用于减小所述参考电压；以及
电压输出器，连接在所述控制器和所述输出端之间，在所述充电模式
下，所述电压输出器使所述输出电压随所述参考电压增加而增加，在所述
放电模式下，所述电压输出器使所述输出电压随参考电压减小而减小。
10.一种电能传输方法，其特征在于，包括：
将电能从输入端通过第一开关传输到输出端，所述第一开关连接在所
述输入端和所述输出端之间，所述输入端接收输入电压，所述输出端输出
输出电压；
控制单元根据所述输入电压和参考电压，控制所述第一开关以调整所

【专利技术属性】
技术研发人员：郭国勇，拉兹洛·利普赛依，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42