无线电力传送器及其控制电力的方法技术

公开一种无线电力传送器及其控制电力的方法。无线电力传送器包括电源装置，该电源装置将AC电力供应到无线电力传送器；和传输线圈，该传输线圈通过谐振将AC电力传送到无线电力接收器的接收线圈。无线电力传送器基于传输线圈和接收线圈之间的耦合状态控制要被传送到无线电力接收器的传输电力。

【技术实现步骤摘要】
无线电力传送器及其控制电力的方法本申请是2013年9月26日提交的申请号为201310445293.X、申请日为2013年9月26日、标题为“无线电力传送器及其控制电力的方法”的专利申请的分案申请。
实施例涉及一种无线电力传输技术。更加特别地，本公开涉及一种用于取决于无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合状态控制传输电力以最大化电力传输效率的方法。
技术介绍
无线电力传输或者无线能量传递指的是向所期望的装置无线地传递电能的技术。在19世纪，已经广泛地使用了采用电磁感应原理的电动机或者变换器，并且然后已经提出了用于通过辐射诸如无线电波或者激光的电磁波而传送电能的方法。实际上，在日常生活中频繁地使用的电动牙刷或者电动剃须刀是基于电磁感应原理而被充电的。电磁感应指的是其中电压被感应使得当在导体周围的磁场变化时电流流动的现象。虽然围绕小型装置电磁感应技术的商业化已经有了快速的进步，但是其电力传输距离短。至今，无线能量传输方案包括基于除了电磁感应之外的磁谐振和短波射频的远程通讯技术。最近，在无线电力传输技术当中，采用谐振的能量传输方案已经被广泛地使用。然而，根据现有技术的采用谐振的能量传输方案，可以取决于无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合状态变化电力传输效率。因此，需要有通过反映无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合状态最大化电力传输效率的方案。
技术实现思路
实施例提供一种取决于无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合状态最大化电力传输效率的方法。实施例提供一种通过检测无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合系数取决于无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合系数控制传输电力的方法。根据一个实施例，提供一种无线电力传送器，该无线电力传送器通过无线电力接收器将电力传送到负载。无线电力传送器包括电源单元，该电源单元将AC电力供应到无线电力传送器；和传输线圈，该传输线圈通过谐振将AC电力传送到无线电力接收器的接收线圈。无线电力传送器基于传输线圈和接收线圈之间的耦合状态控制要被传送到无线电力接收器的传输电力。根据一个实施例，一种通过无线电力接收器控制无线电力传送器的电力以将电力传送到负载的方法，包括：检测无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合状态；基于耦合状态调节传输电力；以及通过谐振将被调节的传输电力传送到负载。如上所述，能够提供一种根据无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合状态通过控制传输电力最大化电力传输效率的方法。根据实施例，无线电力传送器和无线电力接收器之间的耦合系数被检测并且基于该耦合系数确定最佳的接收电力。能够根据被确定的接收电力通过控制传输电力来最大化电力传输效率。同时，下面在实施例的描述中将会直接地和含蓄地描述任何其它的各种作用。附图说明图1是示出根据一个实施例的无线电力传输系统的结构的框图。图2是示出根据一个实施例的无线电力传输系统的等效电路图。图3是解释根据一个实施例的控制电力的方法的流程图。图4是示出为了满足最大电力传输效率的耦合系数和负载阻抗之间的关系的图。图5是示出当负载是电池时为了满足最大电力传输效率的耦合系数和负载阻抗之间的关系的示例的图。图6是示出当负载是电池时在被施加到电池的电压和电流之间的关系的图。图7是示出当负载是电池时在被施加到电池的电力的数量和负载阻抗之间的关系的图。图8是示出当负载是电池时为了满足最大电力传输效率的在耦合系数和负载之间的关系的图。图9是示出根据另一实施例的无线电力传输系统的结构的框图。图10是解释根据另一实施例的控制电力的方法的梯形图。图11是解释根据另一实施例的控制电力的方法的流程图。图12是解释其中当第一输出电压被施加到AC电力生成单元时的电流值、耦合系数、第二输出电压、以及优选的电流范围相互对应的查找表的视图。图13是解释根据另一实施例的检测耦合系数的方法的流程图。图14是解释为了改变输出阻抗开关被断开的情况的视图。图15是解释为了改变输出阻抗开关被短路的情况的视图。图16是解释根据又一实施例的控制电力的方法的流程图。图17是解释在根据图16的实施例的控制电力的方法中使用的查找表的视图。具体实施方式在下文中，将会参考附图详细地描述实施例使得本领域的技术人员能够与实施例一起容易地工作。根据本专利技术，通过电磁感应传输电力的方案可以意味着具有相对低的Q值的紧密耦合方案，并且通过谐振传送电力的方案可以意味着具有相对高的Q值的松散耦合方案。根据一个实施例，在紧密耦合方案中被用于电力传输的频带可以是处于100kHZ至300kHZ的范围内，并且在松散耦合方案中被用于电力传输的频带可以是6.78MHz和13.56MHz中的一个。然而，为了说明性目的提供了上面的数值。另外，根据实施例的通过谐振传送电力的松散耦合方案可以包括直接耦合方案和感应耦合方案。根据直接耦合方案，无线电力传送器和无线电力接收器中的每一个通过使用一个谐振线圈直接执行电力传输。根据感应耦合方案，无线电力传送器通过两个传输线圈将电力传送到包括两个接收线圈的无线电力接收器。图1是示出根据一个实施例的无线电力传输系统10的结构的框图，并且图2是示出根据一个实施例的无线电力传输系统10的等效电路图。参考图1，无线电力传输系统10可以包括电源装置100、无线电力传送器200、无线电力接收器300、以及负载400。根据一个实施例，电源装置100可以如在图1中所示被设置为与无线电力传送器200分离，或者可以被包括在无线电力传送器200中。参考图1，电源装置100可以包括电源单元110、开关120、DC-DC转换器130、电力传输状态检测单元140、振荡器150、AC电力生成单元160、控制单元180、以及存储单元170。电源单元110可以将DC电力供应给电源装置100的各个组件。电源单元110可以被设置为与电源装置100分离。根据一个实施例，无线电力传送器200可以通过使用谐振将电力传送到无线电力接收器300。可以通过包括稍后要描述的传输感应线圈单元211和传输谐振线圈单元212基于感应耦合方案实现无线电力传送器200的传输线圈，或者可以通过仅包括一个传输感应线圈单元211基于直接耦合方案实现无线电力传送器200的传输线圈。开关120可以使电源单元110与DC-DC转换器130相连接，或者使DC-DC转换器130与电源单元110断开连接。通过控制单元180的断开信号或者短路信号可以断开或者短路开关120。根据一个实施例，根据无线电力传送器200和无线电力接收器300之间的电力传输状态通过控制单元180的操作可以断开或者短路开关120。DC-DC转换器130可以将从电源单元110接收到的DC电压转换成具有预定的电压值的DC电压以被输出。在将从电源单元110接收到的DC电压转换成AC电压之后，DC-DC转换器130可以上升或者下降并且整流被转换的AC电压，并且输出具有预定的电压值的DC电压。DC-DC转换器130可以开关调节器或者线性调节器。线性调节器是用于接收输入电压以输出所要求的数量的电压并且将剩余数量的电压释放为热的转换器。开关调节器是能够通过脉冲宽度调制(PWM)方案调节输出电压的转换器。电力传输状态检测单元140可以检测无线电力传送器200和无线电力接收器300之间的电力传输状态。根据一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力传送器，包括：电源单元，所述电源单元将AC电力供应到所述无线电力传送器；传输线圈，所述传输线圈通过谐振将所述AC电力传送到无线电力接收器的接收线圈；检测单元，所述检测单元检测所述传输线圈和所述接收线圈之间的耦合系数，以及存储单元，所述存储单元存储查找表，其中，所述查找表包括在所述传输线圈和所述接收线圈之间的耦合系数、以及与所述耦合系数相对应的要被传送到所述无线电力接收器的传输电力，其中，所述查找表被配置成随着所述耦合系数增加，所述传输电力效率也增加，以及其中，所述无线电力传送器基于所述查找表将所述传输电力传送到所述无线电力接收器，使得通过在所述查找表中存储的相应耦合系数来确定所述传输电力。

【技术特征摘要】
2012.09.26 KR 10-2012-01074501.一种无线电力传送器，包括：电源单元，所述电源单元将AC电力供应到所述无线电力传送器；传输线圈，所述传输线圈通过谐振将所述AC电力传送到无线电力接收器的接收线圈；检测单元，所述检测单元检测所述传输线圈和所述接收线圈之间的耦合系数，以及存储单元，所述存储单元存储查找表，其中，所述查找表包括在所述传输线圈和所述接收线圈之间的耦合系数、以及与所述耦合系数相对应的要被传送到所述无线电力接收器的传输电力，其中，所述查找表被配置成随着所述耦合系数增加，所述传输电力效率也增加，以及其中，所述无线电力传送器基于所述查找表将所述传输电力传送到所述无线电力接收器，使得通过在所述查找表中存储的相应耦合系数来确定所述传输电力。2.根据权利要求1所述的无线电力传送器，其中所述无线电力传送器根据所述耦合系数决定要通过负载接收到的第一接收电力并且控制所述传输电力使得被决定的第一接收电力被传送到所述负载。3.根据权利要求2所述的无线电力传送器，其中所述无线电力传送器确定通过所述负载当前接收到的第二接收电力，并且控制所述传输电力使得如果所述第二接收电力不同于所述第一接收电力则所述第一接收电力被传送到所述负载。4.根据权利要求3所述的无线电力传送器，其中所述无线电力传送器通过检测所述耦合系数确定所述第二接收电力。5.根据权利要求4所述的无线电力传送器，其中所述无线电力传送器通过与所述无线电力接收器的带内通信或者带外通信确定所述第二接收电力。6.根据权利要求1所述的无线电力传送器，其中所述检测单元测量当从电源装置到所述无线电力传送器看时获得的输入阻抗并且基于被测量的输入阻抗检测所述耦合系数。7.根据权利要求6所述的无线电力传送器，其中所述检测单元在固定所述无线电力接收器的输出阻抗之后通过测量所述无线电力传送器的输入阻抗检测所述耦合系数。8.根据权利要求6所述的无线电力传送器，其中所述无线电力传送器搜索与检测到的耦合系数相对应的传输电力以将搜索到的传输电力传送到所述无线电力接收器。9.根据权利要求1所述的无线电力传送器，其中所述电源单元从电源单元接收DC电力以输出AC电力，并且所述无线电力传送器通过调节从所述电源单元输出的AC电力控制所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵守镐，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR