无线电力发送器制造技术

本发明专利技术提供一种无线电力发送器，所述无线电力发送器包括：具有至少一个开关元件并且被配置为产生升压输入电力的转换器；谐振器和控制器。所述谐振器被配置为接收所述升压输入电力作为交流(AC)电力，并且在检测模式下发送ping信号，用于确定外部物体是否正在接近和所述外部物体的类型中的任何一者或二者。所述控制器被配置为控制所述开关元件，并且在所述检测模式下使被提供到所述开关元件的栅极信号的占空比逐渐增大。

Wireless power transmitter

The invention provides a wireless electric power transmitter, which comprises: at least one switching element, and is configured to generate a boost input power converter, a resonator and a controller. The resonator is configured to receive the boost input power as an AC (AC) power, and transmit Ping signals in the detection mode to determine whether any external object is approaching any one or two of the external object types. The controller is configured to control the switch elements, and the duty ratio of the gate signal provided to the switch element increases gradually under the detection mode.

【技术实现步骤摘要】
无线电力发送器本申请要求分别于2016年10月10日、2016年10月12日和2016年11月17日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0130787号、第10-2016-0131880号和第10-2016-0153568号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
本公开涉及一种用于无线地发送电力的装置。
技术介绍
近来，已经引入了以无线地方式进行充电的许多移动装置。相应地，已经引入了以无线地方式向移动装置发送电力的许多无线电力发送器。根据这样的无线电力发送装置，正在进行关于减小材料成本、满足各种需求和改善无线电力发送效率的研究。也已经实施关于在满足各种需求的同时改善用户便利性和无线电力发送效率的研究。
技术实现思路
本公开的一方面可提供一种无线地发送电力的无线电力发送器。在一个总体方面，一种无线电力发送器包括：具有至少一个开关元件并且被配置为产生升压输入电力的转换器；谐振器和控制器。所述谐振器被配置为接收所述升压输入电力作为交流(AC)电力，并且在检测模式下发送ping信号，用于确定外部物体是否正在靠近和所述外部物体的类型中的任何一者或二者。所述控制器被配置为控制所述开关元件，并且在所述检测模式下使被提供到所述开关元件的栅极信号的占空比逐渐增大。所述控制器可使所述栅极信号的所述占空比逐渐增大与参考占空比相等的量。所述控制器可在所述检测模式的初始操作模式下使所述栅极信号的所述占空比从0％的第一占空比增大。所述初始操作模式可与在中止状态持续参考时间或比所述参考时间更长的时间后发送所述ping信号的模式相对应。所述控制器可使所述栅极信号的所述占空比增大至ping占空比，并且使所述升压输入电力增大至达到用于产生所述ping占空比的所述ping信号的目标升压输入电力。所述控制器还可被配置为计算与逐渐增大至所述目标升压输入电力的所述升压输入电力的电压水平相关的数据，与所述升压输入电力的所述电压水平相对应的占空比逐渐增大。所述控制器还可被配置为在所述检测模式的待机操作模式下使所述栅极信号的所述占空比从第二占空比增大，并且所述第二占空比基于所述升压输入电力的所述电压水平而确定。所述待机操作模式可与在中止状态发送ping信号持续小于所述参考时间的模式相对应。可基于所述ping信号的周期估计所述升压输入电力的所述电压水平。可基于所述升压输入电力的所述电压水平和所述数据计算所述第二占空比。所述第二占空比可通过将加权指数应用于所述ping占空比而确定，所述加权指数通过将所述目标升压输入电力的电压水平与所述升压输入电力的所述电压水平相比较而计算得出。所述数据可以以查找表的形式设置，并且所述第二占空比可通过所述查找表检索与所述升压输入电力的所述电压水平相对应的占空比而确定。在另一总体方面，一种无线电力发送器，所述无线电力发送器在包括第一模式和第二模式的检测模式下操作，并且在所述检测模式下发送ping信号，所述无线电力发送器包括转换器、谐振器和控制器。所述转换器包括至少一个开关元件，并且被配置为基于所述开关元件的开关操作将输入电力转换为升压输入电力，并且输出所述升压输入电力作为交流(AC)电力。所述谐振器被配置为从所述AC电力产生所述ping信号。所述控制器被配置为控制所述开关元件，在所述第一模式下使提供到所述开关元件的栅极信号的占空比从第一占空比增大，并且在所述第二模式下使所述栅极信号的占空比从比所述第一占空比高的第二占空比增大。所述控制器还可被配置为在所述第一模式下使所述栅极信号的所述占空比增大至ping占空比，并且所述升压输入电力可达到用于产生所述ping占空比的所述ping信号的目标升压输入电力。所述第二占空比可基于将加权指数应用于所述ping占空比而确定，所述加权指数通过将所述目标升压输入电力的电压水平与所述升压输入电力的电压水平相比较而计算得出。所述开关元件可被配置为执行从所述输入电力至所述升压输入电力的转换操作以及将所述升压输入电力输出为交流电力的输出操作。在另一总体方面，一种无线电力发送器包括转换器、谐振器和控制器。所述转换器被配置为产生交流(AC)电压。所述谐振器被配置为接收所述AC电压，并且发送用于确定外部物体是否在附近的ping信号。所述控制器被配置为在检测模式下控制所述开关元件，并且使提供到所述开关元件的栅极信号的占空比按照台阶大小从第一占空比增大到目标占空比。所述台阶大小为整数并且所述第一占空比可为0％。所述初始操作模式可与在中止状态持续参考时间或比所述参考时间更长的时间后发送所述ping信号的模式相对应。根据本公开的一方面，一种无线电力发送器可包括：转换器，包括至少一个开关元件并且使输入电力升压，然后产生升压输入电力；谐振器，从所述转换器接收交流(AC)电力的形式的所述升压输入电力，并且在检测模式下发送ping信号，用于确定外部物体是否正在接近和所述外部物体的类型中的任何一者或二者；及控制器，控制所述至少一个开关元件，其中，在所述检测模式下，所述控制器使被提供到所述至少一个开关元件的栅极信号的占空比逐渐增大。附图说明图1是示意性示出根据实施例的无线电力发送器的应用的示图。图2是示意性示出根据实施例的无线电力发送方法的示图。图3是示出用于发送无线电力接收器所需的电力的无线电力发送器的操作根据无线电力发送器和无线电力接收器之间的距离而改变的示图。图4是示出用于发送无线电力接收器所需的电力的无线电力发送器的操作根据无线电力发送器和无线电力接收器之间的对准度而改变的示图。图5是示出用于发送无线电力接收器所需的电力的无线电力发送器的操作根据无线电力接收器的电池的充电量而改变的示图。图6是示出无线电力发送器的发送线圈和无线电力接收器的接收线圈之间的电压增益和操作频率之间的关系的示图。图7至图15均是示意性示出根据实施例的无线电力发送器的构造的示图。图16是示出根据实施例的无线电力发送器和无线电力发送方法的初始操作模式下的操作的流程图。图17是示出根据实施例的无线电力发送器和无线电力发送方法的待机(standby)操作模式下的操作的操作流程图。图18是示出根据实施例的无线电力发送器和无线电力发送方法在初始操作模式和待机操作模式下的升压电压(boostvoltage)的变化的示图。图19至图24是分别示出在电力发送模式下的无线电力发送器和无线电力发送方法的操作的波形图。波形图表示控制无线电力发送器的开关元件的控制信号的波形。图25和图26是分别示意性示出在根据实施例的无线电力发送器和无线电力发送方法中的改变调整变量的过程的示图。图27至图46是分别示出根据实施例的无线电力发送器和无线电力发送方法在电力发送模式下的操作的操作流程图，及分别示出了操作频率和操作占空比的变化的示图。图47A和图47B是示出根据实施例的无线电力发送器的线圈电流和输出电压的示图。图48A和图48B是分别示出基于根据实施例的无线电力发送器中的占空比的变化的升压电压和输出电压的示图。在整个附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明以及方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。具体实施方式提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力发送器，包括：转换器，包括至少一个开关元件，并且被配置为产生升压输入电力；谐振器，被配置为接收的所述升压输入电力作为交流电力，并且在检测模式下发送ping信号，用于确定外部物体是否正在靠近和所述外部物体的类型中的任何一者或二者；及控制器，被配置为控制所述开关元件，并且在所述检测模式下使被提供到所述开关元件的栅极信号的占空比逐渐增大。

【技术特征摘要】
2016.10.10 KR 10-2016-0130787;2016.10.12 KR 10-2011.一种无线电力发送器，包括：转换器，包括至少一个开关元件，并且被配置为产生升压输入电力；谐振器，被配置为接收的所述升压输入电力作为交流电力，并且在检测模式下发送ping信号，用于确定外部物体是否正在靠近和所述外部物体的类型中的任何一者或二者；及控制器，被配置为控制所述开关元件，并且在所述检测模式下使被提供到所述开关元件的栅极信号的占空比逐渐增大。2.如权利要求1所述的无线电力发送器，其中，所述控制器使所述栅极信号的所述占空比逐渐增大与参考占空比相等的量。3.如权利要求2所述的无线电力发送器，其中，在所述检测模式的初始操作模式下，所述控制器使所述栅极信号的所述占空比从0％的第一占空比增大。4.如权利要求3所述的无线电力发送器，其中，所述初始操作模式与在中止状态持续参考时间或比所述参考时间更长的时间后发送所述ping信号的模式相对应。5.如权利要求4所述的无线电力发送器，其中，所述控制器使所述栅极信号的所述占空比增大至ping占空比，并且使所述升压输入电力增大至达到用于产生所述ping占空比的所述ping信号的目标升压输入电力。6.如权利要求5所述的无线电力发送器，其中，所述控制器还被配置为计算与逐渐增大至所述目标升压输入电力的所述升压输入电力的电压水平相关的数据，与所述升压输入电力的所述电压水平相对应的占空比逐渐增大。7.如权利要求6所述的无线电力发送器，其中，所述控制器还被配置为在所述检测模式的待机操作模式下使所述栅极信号的所述占空比从第二占空比增大，并且所述第二占空比基于所述升压输入电力的所述电压水平而确定。8.如权利要求7所述的无线电力发送器，其中，所述待机操作模式与在中止状态发送ping信号持续小于所述参考时间的模式相对应。9.如权利要求7所述的无线电力发送器，其中，基于所述ping信号的周期估计所述升压输入电力的所述电压水平。10.如权利要求7所述的无线电力发送器，其中，基于所述升压输入电力的所述电压水平和所述数据而计算所述第二占空比。11.如权利要求10所述的无线电力发送器，其中，所述第二占空比通过将加权指数应用于所述ping占空比...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪允基，孙廷虎，河根秀，金大植，慎银瑛，朴胜圆，
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