一种用于在具有发射器和接收器的感应耦合功率传输系统中检测接收器的存在的方法。该方法包括在第一频率接通发射器转换器、测量浪涌电流以及确定是否存在接收器。在另一方法中，针对发射器频率范围测量浪涌电流，以及使用电流的变化来确定哪里存在接收器。在另一方法中，当发射器中存在电压变化时测量浪涌电流，以及使用电流的变化确定哪里存在接收器。在另一方法中，在两个发射器频率上测量供应至发射器转换器的电流，并且使用电流的变化来确定哪里存在接收器。在另一方法中，在两个发射器电压上测量供应至发射器转换器的电流，以及使用电流的变化来确定哪里存在接收器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于感应功率传输(IPT)系统领域。更具体地，本专利技术涉及检测要在这样的系统中利用的接收器的存在的方法和或识别要在这样的系统中利用的接收器的方法。
技术介绍
IPT系统是成熟技术(例如，电动牙刷的无线充电)以及正在开发的技术(例如，“充电垫”上手持设备的无线充电)的公知领域。典型地，初级侧或发射器利用一个或多个发射线圈产生随时间变化的磁场。此磁场在适当的接收线圈中感应出交变电流，然后能够使用该交变电流对电池充电，或为设备或其他负载供电。在一些情况下，发射器线圈或接收器线圈可以与电容器连接以创建能够在对应的谐振频率下增加功率吞吐量和效率的谐振电路。IPT系统的常见问题是当应当对发射器供电时以及当应当关闭发射器时的控制。当非接收器被带到至发射器的范围中时另外的问题出现了，并且在其中感应出了不想要的电流(以及因此热量)。这些非接收器典型地称为寄生负载。最后，或许可以检测接收器的存在，但是或许识别出与特定发射器兼容的接收器也是必要的。试图将功率传输至非兼容的接收器可以导致低效率的功率传输(因而，不期望的能量损耗)，或者发射器和/或接收器故障。上面概述问题的明显的解决方案是发射器包括手动操作的功率切换器。尽管这提供了当应当对发射器供电时用于控制的装置，但是它削弱了便利，所述便利是许多IPT系统的目标。当接收器移除时，它还需要用户手动地关闭发射器，并且在用户不知情的情况下，不能适应可能引入至发射器附近的任何寄生负载。现有技术已经描述了用于检测和识别接收器的自动系统。例如:.依赖发射器和接收器之间的接触式交互的系统；.依赖发射器和接收器之间发送的通信信号的系统；以及.使用非无线电近感应器(例如光传感器)来检测物理存在的接收器的系统。所有这些方法依赖于附加元件部分来实施检测方法。这增加了设计IPT系统的复杂性和成本。也许更重要的是，它们倾向于增加体积，这使得挫败了将IPT系统并入诸如移动电话、个人计算机等之类的更小设备的企图。为了减轻这些影响，已知IPT系统也利用用于检测和识别的功率传输元件部分(即，多用途)。这些方法的缺点是:.可能需要降低或完全中断功率传输以便执行检测方法；.在稳态电流用作接收器的指示器的情况下，卸载的接收器可能错误地给出假结果;.可能对部件变化和噪音敏感；以及.可能无法识别出检测的接收器是否兼容。本专利技术的目的是提供用于检测或识别接收器的方法或者至少为公众提供有用的选择，其中，所述方法不要求感应功率所需的大量附加元件部分，所述方法产生对噪音不敏感的准确结果，所述方法限制了不传输功率的时间，所述方法能够明确地识别接收器。
技术实现思路
在本说明书的末尾的所附权利要求中阐述了本专利技术的范围。应当承认，术语“包括”，“包含”和“包括有”在不同的权限下可以具有排它的含义或包容性的含义。为了本说明书的目的，并且除非另外注明，这些术语旨在具有包容性含义一一即，它们将被理解为意味着包含使用直接引用的所列部件，并且还可能包括其他未指明的部件或元件。在本说明书中对任何现有技术的引用不构成承认这种现有技术形成公知常识的一部分。【附图说明】并入说明书且构成说明书的一部分的附图图示了本专利技术的实施例，并且与上面给出的本专利技术的一般描述以及下面给出的实施例的详细描述一起用来解释本专利技术的原理。图1示出了 IPT系统的框图；以及图2a至图5示出了样本数据集。【具体实施方式】本专利技术的实施例涉及在感应功率传输(IPT)系统中检测或识别接收器的方法。图1是示出IPT系统I的一般表示的框图。IPT系统包括发射器2和接收器3。发射器包括与适当的功率供应器5连接的转换器4。在图1中，这被示出为与DC-DC转换器6 (DC-DC转换器6又与主功率供应器连接)连接的转换器。转换器可以是非谐振半桥转换器或适配于特定IPT系统的任何其他转换器，诸如推挽式转换器。转换器被配置成输出所期望频率和振幅的交变电流。转换器的输出电压还可以通过转换器、DC-DC转换器或这两者的组合来调-K-T。转换器4连接至(多个)发射感应器7。转换器将交变电流供应给(多个)发射感应器，使得(多个)发射感应器产生具有适当频率和强度的随时间变化的磁场。在一些配置中，发射感应器还可以被认为是转换器的组成部分，但是为了清楚起见，本说明书将它们视为不同的。(多个)发射感应器7可以是根据发射器的特定应用和特定几何形状中所需的磁场的特性的适当配置的线圈。在一些IPT系统中，发射感应器可以连接至电容器(未示出)以创建谐振电路。图1还示出了发射器2内的控制器8。控制器可以连接至发射器的每个部分。控制器适配于从发射器的每个部分接收输入，并且产生控制发射器每个部分进行操作的方式的输出。控制器可以包括存储器9。优选地，控制器是根据IPT系统的需求被编程以执行不同计算任务的可编程逻辑控制器。除了上面概述的普通IPT系统I的特征之外，图1还示出了传感器10的图示。这样的传感器适配成用于感测发射器2的特定操作特性且可以相应地连接至发射器的其他部分。在图1中，把它示出为连接至DC-DC转换器6和转换器4之间的结合处，这对于测量供应给该转换器的电流是适合的。当然，可能需要其它传感器，并且本专利技术在这个方面不受限制。在以下更详细描述的本专利技术的一些实施例中，传感器10适配于测量电流。本领域技术人员将理解，存在适配于测量电流的许多可能类型的传感器，并且本专利技术在这方面不受限制。一个实例是电流感测电阻器。将理解的是，将使用能够根据所需功能性测量期望的电流特性的适合的电流传感器。稍后将对这进行更详细地讨论。图1还示出了接收器3。接收器包括与接收器电路12适当连接的(多个)接收感应器11，接收器电路12又将功率供应至负载13。负载可以是电池。接收器电路适配于将感应的电流转换成适于负载的形式。在一些IPT系统中，接收感应器可以连接至电容器(未示出)以创建谐振电路。现在将描述用于在IPT系统中检测和或识别接收器或者用于检测导电非接收器的方法的五个实施例。尽管将描述与IPT系统I(关于图1描述的)相关的这些方法，但是将理解，这些方法可以适配于与任何数目的适当IPT系统配置一起工作，并且类似地，IPT系统可以适配于采用这些方法工作，并且本专利技术在这方面不受限制。 浪涌电流检测方法根据本专利技术的一个实施例，浪涌电流检测方法以发射器处于待机模式开始。在此模式下，把发射器控制成抽拉最小功率。发射器定期地从待机模式切换至检测模式以检测任何接收器是否已进入发射器的发射范围中。在本专利技术的优选实施例中，发射器配置成每两秒暂时切换至检测模式。可选地，如果在浪涌电流检测方法之前进行了另一种检测方法，则发射器可能已经处于检测模式。在切换至检测模式时，控制器控制转换器，使得它将初始高频交流电压供应至感应器。在IPT系统具有谐振网络的情况下，频率应当是非谐振的。这样的电流消除了可能在IPT系统的电容器中存在的任何残留的DC偏置。对这种偏置的消除改善了该方法的随后步骤的可靠性。其他方法可以用于在诸如分压器之类的系统中消除DC偏置或者用全桥逆变器来代替半桥逆变器。在优选实施例中，将高频电流供应充分的时间间隔直到达到了稳定状态为止。在本专利技术的一个实施例中，这个时段是?1ms的量级。在下一个步骤中，控制器控制转换器，使得它将以测试频率的交变电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测感应耦合功率传输系统中接收器的存在的方法，所述系统包括发射器,所述发射器包括：a.用于产生交变磁场的感应器；b.用于将交变电流供应至所述感应器的转换器；以及c.用于测量供应至所述转换器的电流的传感器，所述方法包括步骤：i.在第一频率下接通所述转换器；ii.在所述浪涌时段期间测量所述电流的振幅；以及iii.确定所述振幅是否指示存在接收器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·罗伯森，
申请(专利权)人：鲍尔拜普罗克西有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ
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