无线充电系统及其控制方法技术方案

提供一种无线充电系统及其控制方法，所述无线充电系统包括：无线电力发送模块，包括发送电力的至少一个电力发送器；至少一个无线电力接收模块，接收电力，其中，所述无线电力发送模块根据与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的目标电压增益，来控制从所述电力发送器发送到与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的电力。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2014年9月11日在韩国知识产权局提交的名称为“Wireless Charging System And Method For Controlling The Same(无线充电系统及其控制方法)”的第10-2014-0120393号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请通过引用被全部结合于本申请中。
本公开涉及一种无线充电系统及其控制方法。
技术介绍
近年来，已经积极研发了无线电力传输技术，无线电力传输技术是一种在不使用电线进行连接的情况下便利地对各种电子装置供电或充电的方法，因此，对无线电力传输技术的关注已经激增。无线电力传输技术的领域趋于从无线地对个人终端进行充电的方法向无线地对车辆的电池进行充电的技术扩展。无线电力传输技术的领域广泛地使用感应耦合方法、渐逝波谐振方法、射频(RF)方法等。在这些方法中，当前最有效并且使用最广泛的方法是感应耦合方法。感应耦合方法的原理与变压器的基本原理相同。在无线充电系统中，变压器的初级线圈和次级线圈彼此分开，并且初级线圈配备在充电装置(以下称为发送装置)，次级线圈(以下称为接收装置)配备在终端中。在利用感应耦合方法设计无线充电系统时，线圈之间的电流感应与整体系统效率紧密相关，因此，需要考虑发送端和接收端的线圈的匹配和特性来设计无线充电系统。近来，对于无线充电技术的各种消费者需求主要集中在单个无线充电发送器可对多个无线充电接收器进行充电的多重充电(multiple charging)上。因此，近来已经提出了用于实现所述多重充电的多种技术。【现有技术文献】【专利文献】(专利文献1)第2013-0130191KR号韩国专利特许公开
技术实现思路
本公开的一方面可解决利用采用单个逆变器驱动多个电感器进行多重充电的方法的无线电力发送器与利用采用各自的逆变器驱动多个电感器进行多重充电的方法的无线电力接收器之间的不兼容问题。根据本公开的示例性实施例的无线充电系统以及用于控制无线充电系统的方法，针对利用采用单个逆变器驱动多个电感器(而不是每个均具有逆变器)进行多重充电的方法的无线电力发送模块与利用采用各自的逆变器驱动多个电感器对多个无线电力接收器进行多重充电的方法的无线电力接收模块之间的不兼容性，通过基于与包含在无线电力发送模块中的电力发送器相对应的无线电力接收模块的目标电流值控制启动开关的驱动电压的大小，来控制谐振回路的电压。此外，可根据与电力发送器相对应的无线电力接收模块的目标电压增益来确定逆变器的驱动信号的频率，并且可基于所述驱动频率来控制谐振回路的电压。也就是说，可检测与电力发送器相对应的无线电力接收模块的目标电压增益中的最大电压增益，并且可基于最大电压增益确定用于控制逆变器的开关操作的驱动信号的频率。因此，电力发送器可包括通过开关操作来启动谐振回路的启动开关，所述谐振回路可被构造为包括彼此串联连接的发送电感器和发送电容器，所述启动开关可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。附图说明通过以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和其他优点将被更清楚地理解，在附图中：图1是示出根据本公开的示例性实施例的无线充电系统的框图；图2是示出根据本公开的示例性实施例的无线充电系统的无线电力发送模块的构造的示图；图3是示出根据本公开的示例性实施例的电力发送器的启动开关
MOSFET的驱动电压和输出电压之间的关系的示图；图4是示出根据本公开的示例性实施例的无线充电系统的电路构造的示图；图5A是示出根据本公开的示例性实施例的逆变器的操作信号的示图，图5B是示出电力发送器的启动开关的驱动电压的示图，图5C是电力发送器的谐振回路的电压的示图。图6A和图6B是示出根据图5A至图5C中示出的本公开的示例性实施例的无线充电接收模块的输出电压和无线充电接收模块的输出电流的示图；图7是示出用于控制根据本公开的示例性实施例的无线充电系统的方法的流程图。具体实施方式通过下面结合附图对示例性实施例的详细描述，本公开的目的、特点和优点将被更清楚地理解。整个附图中，相同的标号用于指示相同或相似的元件，并省略对其多余的描述。此外，在接下来的描述中，术语“第一”、“第二”、“一侧”、“另一侧”等用于将特定组件与其他组件区分开，但这样的组件的构造不应解释为受该术语限制。此外，在本公开的描述中，当确定现有技术的详细描述会使本公开的要点模糊时，将省略对其的描述。以下，将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。下面，将参照附图详细地描述根据本公开的示例性实施例的无线充电系统及用于控制该无线充电系统的方法。图1是示出根据本公开的示例性实施例的无线充电系统的框图；图2是示出根据本公开的示例性实施例的无线充电系统的无线电力发送模块的构造的示图；图3是示出根据本公开的示例性实施例的电力发送器的启动开关MOSFET的驱动电压和输出电压之间的关系的示图。如图1和图2中所示，根据本公开的示例性实施例的无线充电系统10包括无线电力发送模块100，无线电力发送模块100包括发送电力的至少一个电力发送器120.1至120.n和接收电力的至少一个无线电力接收模块210.1至210.n。无线电力发送模块100根据与电力发送器120.1至120.n相对应的无线电力接收模块210.1至210.n的目标电压增益，来控制从电力发送器120.1至
120.n发送到与电力发送器120.1至120.n相对应的无线电力接收模块210.1至210.n的电力，并且无线电力发送模块100可包括逆变器110、至少一个电力发送器120.1至120.n和第一处理器130。逆变器110通过开关操作将从电源模块140施加的DC电压变为脉冲电压信号(矩形脉冲)并将所述脉冲电压信号(矩形脉冲)施加到电力发送器120.1至120.n。此外，逆变器110包括彼此电连接并交替操作的第一开关Ma和第二开关Mb，其中，第二开关Mb并联连接到电力发送器120.1至120.n。在该构造中，第一开关Ma和第二开关Mb可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)并可从n型MOSFET和p型MOSFET中选择，下面将描述其详细的内容。如图1和图2中所示，电力发送器120.1至120.n基于从逆变器110施加的脉冲电压信号向无线电力接收模块210.1至210.n发送电力，并且电力发送器120.1至120.n包括谐振回路121.1至121.n，谐振回路121.1至121.n被构造为包括：发送电感器L11至L1n和发送电容器C11至C1n，彼此串联地连接；启动开关M1至Mn，通过开关操作启动谐振回路121.1至121.n。此外，至少一个电力发送器120.1至120.n可设置在无线电力发送模块100中，并且各个电力发送器120.1至120.n彼此并联连接。在该构造中，启动开关M1至Mn可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并可从n型MOSFET和p型MOSFET中选择，并且启动开关M1至Mn根据驱动电压(栅-源电压)的大小而在开关区域(switching area)或线性区域操作。也就是说，如图3中所示，1)线性区域指的是在启动开关M1至Mn为n型MOSFET的情况下，基于相同的漏电流ID，当栅-源电压VGS增大时，漏-源电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电系统，包括：无线电力发送模块，包括发送电力的至少一个电力发送器；至少一个无线电力接收模块，接收电力，其中，所述无线电力发送模块根据与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的目标电压增益，来控制从所述电力发送器发送到与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的电力。

【技术特征摘要】
2014.09.11 KR 10-2014-01203931.一种无线充电系统，包括：无线电力发送模块，包括发送电力的至少一个电力发送器；至少一个无线电力接收模块，接收电力，其中，所述无线电力发送模块根据与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的目标电压增益，来控制从所述电力发送器发送到与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的电力。2.如权利要求1所述的无线充电系统，其中，所述无线电力发送模块包括：逆变器，通过开关操作将从电源模块施加的直流电压变为脉冲电压信号，并将所述脉冲电压信号施加到所述电力发送器；第一处理器，根据与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的目标电压增益来控制从所述电力发送器发送的电力，所述电力发送器包括将电力发送到所述无线电力接收模块的谐振回路，第一处理器，控制包含在所述电力发送器中的谐振回路的电压，以控制发送到所述无线电力接收模块的电力。3.如权利要求2所述的无线充电系统，其中，所述第一处理器根据与所述电力发送器相对应的无线电力接收模块的目标电压增益来确定逆变器的驱动信号的频率，并基于所述驱动频率来控制逆变器的开关操作。4.如权利要求3所述的无线充电系统，其中，所述第一处理器检测与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的目标电压增益中的最大电压增益，并基于所述最大电压增益来确定用于控制逆变器的开关操作的驱动信号的频率。5.如权利要求2所述的无线充电系统，其中，所述电力发送器包括启动开关，所述启动开关串联地连接到谐振回路并通过开关操作启动所述谐振回路，所述谐振回路被构造为包括彼此串联连接的发送感应器和发送电容器。6.如权利要求5所述的无线充电系统，其中，所述启动开关是金属氧化物半导体场效应晶体管。7.如权利要求6所述的无线充电系统，其中，所述第一处理器通过根据
\t与所述电力发送器相对应的所述无线电力接收模块的目标电压增益控制启动开关的驱动电压的大小，来控制谐振回路的电压。8.如权利要求4所述的无线充电系统，其中，所述逆变器包括彼此电连接且可交替地操作的第一开关和第二开关，所述第二开关并联连接到所述电力发送器。9.如权利要求8所述的无线充电系统，其中，所述第一开关和所述第二开关是金属氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵相镐，金昌翼，朴胜圆，朴龙云，李相范，慎银瑛，成宰硕，赵宰亨，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR