无线电力传输装置及其控制方法制造方法及图纸

提供了无线电力传输装置及其控制方法。该无线电力传输装置包括：谐振信号发生器，被配置为向无线电力接收装置传输无线电力；和控制器，被配置为当检测到由所述无线电力接收装置处的过电压保护操作引起的预定条件时，调整传输到所述无线电力接收装置的无线电力。

【技术实现步骤摘要】
无线电力传输装置及其控制方法本申请是申请日为2013年01月11日，申请号为201310010152.5、专利技术名称为“谐振无线电力传输装置的过电压保护装置及其控制方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术一般涉及应用于无线充电技术的无线电力传输和接收技术，更具体地，涉及在谐振的无线电力传输和接收技术中用于传输装置的过电压保护装置以及用于控制该过电压保护装置的方法。
技术介绍
使用无线电力传输和接收的无线充电(或非接触充电)技术最近已经被开发并被用于各种电子设备中。无线充电技术允许用户通过简单地将电池放置在充电板(chargingdeck)上自动对电池充电，而不需要将诸如蜂窝电话的设备连接到单独的充电连接器。无线电动牙刷和无线电动剃须刀是公知的使用无线充电技术的设备。由于无线电力传输和接收技术无线地对电子产品充电并因此不需要外部充电端子，因此它可以增加密封力和防水功能，并且还可以因为电子设备不需要有线充电器而提高电子设备的便携性。在不断增长的电动汽车时代，期望无线充电相关技术得到显著发展。无线充电技术大致包括使用线圈的电磁感应方案、使用谐振的谐振方案和将电能转换为微波并传递能量的射频(RF)/微波辐射方案。基于电磁感应的电力传输方法涉及在初级线圈和次级线圈之间传递电力。谐振方案利用了使用谐振频率的传输装置和接收装置之间的频率谐振。在无线电力传输和接收技术中，当诸如在传输装置的充电板上不正确地放置接收装置、接收装置异常、或者金属物质被放置在充电板上的异常条件发生时，在接收装置中可能生成超出正常值的过度的电力。因此，无线电力传输和接收系统以及接收装置本质上需要过电压保护电路。在接收装置中可以包括齐纳二极管以用于过电压保护电路。然而，齐纳二极管需要与其工作所必需的时间相对应的准备时间段，在该准备时间段中，过电压保护很难实现。此外，随着要处理的电力量的增加，所需的齐纳二极管的大小和容量也会增加。在这种情况下，在安装大小方面可能存在显著的限制。这种限制使得难以在大小限制至关重要的电子设备的一部分中包含相应的无线电力接收装置。因此，本领域中需要这样的过电压保护电路，其能够实现快速处理并具有高效率，同时减少在无线电力传输装置和接收装置中的安装大小。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了用于谐振无线电力传输装置的过电压保护装置，其实现了快速处理，具有高效率，容易地处理高的过电压，并解决了安装大小问题；本专利技术还提供了用于控制该过电压保护装置的方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于谐振无线电力传输装置的过电压保护装置，其包括：放大器，用于放大传输信号；谐振信号发生器，用于根据由放大器放大的传输信号来生成无线谐振信号；电压检测器，用于感测由谐振信号发生器生成的无线谐振信号的电压；以及控制器，用于监视由电压检测器检测到的电压，以便当该电压大于参考电压时确定该电压是否周期性地重复增加和减少，并且用于控制放大器以便根据确定的结果使传输装置的输出减少一预设值。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种用于谐振无线电力传输装置的过电压保护装置的过电压保护方法。该过电压保护方法包括：监视谐振级(resonancestage)的无线谐振信号的电压；当谐振级的电压大于参考电压时确定谐振级的电压是否周期性地重复增加和减少；以及根据确定的结果使传输装置的输出减少一预设值。根据专利技术构思的另一个方面，提供了一种无线电力传输装置，其包括：谐振信号发生器，被配置为向无线电力接收装置传输无线电力；和控制器，被配置为当检测到由所述无线电力接收装置处的过电压保护操作引起的预定条件时，调整传输到所述无线电力接收装置的无线电力。根据专利技术构思的另一个方面，提供了一种控制无线电力传输装置的方法，其包括：向无线电力接收装置传输无线电力；和当检测到由所述无线电力接收装置处的过电压保护操作引起的预定条件时，调整传输到所述无线电力接收装置的无线电力。附图说明从以下结合附图的详细描述，本专利技术的实施例的上述和其它特征和优点将更加明显，在附图中：图1示出根据本专利技术的实施例的谐振无线电力传输和接收系统；图2示出图1的接收装置；图3A示出图1的接收装置的控制器的过电压保护；图3B示出图1的传输装置的控制器的过电压保护；图4示出施加到图2的接收装置的恒定电压发生器的电压波形；图5A至图5C示出了对于图2的接收装置的过电压保护器中所包括的各个失谐电容器的各个设定容量、施加到恒定电压发生器的电压波形；图6示出了相对于图2的接收装置的过电压保护器中所包括的每个失谐电容器的设定容量、从传输装置到接收装置的电力传递率(powertransferratio)；图7A到图7F示出了相对于图2的接收装置的过电压保护器中所包括的每个失谐电容器的设定容量、从传输装置到接收装置的电力传递率。具体实施方式下文中，将参照附图详细描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，在不同的附图中相同或相似的元件可以由相同的参考标记指定。另外，为了清楚和简明，可能省略对并入本文的已知功能和配置的详细描述。图1示出根据本专利技术的实施例的谐振无线电力传输和接收系统，而且图2示出图1的接收装置。参照图1和图2，谐振无线电力传输和接收系统包括诸如充电装置的无线电力传输装置1，以及无线电力接收装置2，诸如在便携式终端中提供的无线电力接收装置。无线电力传输装置1可以包括：信号发生器10，其包括压控振荡器(VoltageControlOscillator，VCO)，用以生成诸如6.78MHz谐振频率的预设频率的信号；放大器12，其包括放大单元，该放大单元将信号发生器10生成的信号放大成高功率信号；谐振信号发生器14，其包括谐振器，该谐振器根据由放大器12产生的高功率信号生成例如6.78MHz的无线谐振信号；电压/电流检测器16，其感测由谐振信号发生器14所生成的无线谐振信号的电压和电流(的峰值电平)；以及控制器18，其集中地控制无线电力传输装置1的无线电力传输操作，并通过基于由电压/电流检测器16检测到的电流和电压监视以无线方式传输的谐振信号的电流和电压，来控制信号发生器10和放大器12的操作，以便将值保持在正常范围内。无线电力传输装置1还可以包括传感器17和无线通信单元19；传感器17包括对象传感器，其通过感测无线电力接收装置2的放置来将感测信号提供给控制器18；无线通信单元19被配置为在控制器18的控制下，使用从各种无线近场通信方案当中选择的一个，来和与无线电力传输操作有关的无线电力接收装置2进行通信。无线电力传输装置1的控制器18可以包括微控制单元(MicroControlUnit，MCU)(未示出)，并可以被配置为通过模拟/数字转换(Analog/DigitalConversion，ADC)端口(未示出)监视由电压/电流检测器16检测的值。特别是，控制器18确定周期性阻抗变化，这是由无线电力接收装置2的过电压保护电路感应生成的并且被电压/电流检测器16检测以用于过电压保护操作，而且控制器18调整无线电力传输装置1的电源电平。后面将参照图3B详细描述根据本专利技术的无线电力传输装置1的控制器18的过电压保护操作。无线电力接收装置2可以包括谐振信号接收器24、整流器22、平滑器21、恒定电压发生器20、过电压保护器25、电压检测器26和控制器28本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力传输装置，包括：谐振信号发生器，被配置为向无线电力接收装置传输无线电力；和控制器，被配置为当检测到由所述无线电力接收装置处的过电压保护操作引起的预定条件时，调整传输到所述无线电力接收装置的无线电力。

【技术特征摘要】
2012.01.11 KR 10-2012-00033411.一种无线电力传输装置，包括：谐振信号发生器，被配置为向无线电力接收装置传输无线电力；和控制器，被配置为当检测到由所述无线电力接收装置处的过电压保护操作引起的预定条件时，调整传输到所述无线电力接收装置的无线电力。2.根据权利要求1所述的无线电力传输装置，其中，所述预定条件是所述谐振信号发生器处的电压变化。3.根据权利要求2所述的无线电力传输装置，其中，所述谐振信号发生器处的电压变化因所述无线电力接收装置的谐振频率失谐而发生。4.根据权利要求2所述的无线电力传输装置，其中，所述预定条件是电压按周期重复地增加和减小。5.根据权利要求4所述的无线电力传输装置，其中，电压变化的周期是500微秒(μS)-2毫秒(mS)。6.根据权利要求2所述的无线电力传输装置，如果所述控制器检测到所述谐振信号发生器处的电压变化，则所述控制器减小所述无线电力传输装置的输出。7.根据权利要求6所述的无线电力传输装置，还包括：放大器，用于放大输入的电力并将放大的电力输出到谐振信号，其中，所述控制器控制所述放大器，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：金柳水，朴世镐，边江虎，吕成九，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR