非接触式发射器制造技术

本发明专利技术涉及非接触式发射器。一种用于发射功率的方法，包括使用非接触式功率传输，从发射器向与发射器相互耦合的接收器提供功率。方法还包括管理和调节所提供的非接触式功率传输，其中管理和调节由发射器整体地和自主地执行。

Contactless Launcher

【技术实现步骤摘要】
非接触式发射器相关申请的交叉引用本申请要求2018年03月30日提交的法国专利申请号1852778的优先权，该申请通过引用并入本文。
本专利技术的实施方式和实施例涉及功率传输，例如但不限于用于非接触式功率传输的发射器。
技术介绍
非接触式充电技术使得可以通过分离充电器和负载的空气空间非接触地将功率从电源(例如充电器)传输到负载(例如，诸如移动蜂窝电话的无线通信设备)。在各种现有的非接触式充电标准中，由“无线功率联盟”(WPC)开发的Qi标准对于本领域技术人员而言是公知的，并且值得注意的是，低功率版本能够提供最高5W的功率。针对所有意图和目的，本领域技术人员可以参考2013年6月、版本1.1.2、题目为“SystemDescriptionWirelessPowerTransfer”的文档的第I卷：功率的第1部分：接口定义。简而言之，非接触式功率从基站或发射器传输到例如经由线圈磁耦合到发射器的接收器。发射器通常包括电容性-电感性谐振系统，其中电感性元件也是生成磁场的线圈。该谐振系统由驱动器电路激励，它们一起形成开关谐振电路。功率传输是基于由发射器例如经由线圈生成磁场并且由接收器捕获。Qi标准允许用于在发射器侧生成磁场的各种技术(拓扑)。但是这个磁场总是一个振荡场，并且频率范围在110kHz到205kHz之间。生成磁场的方式和功率变化的方式取决于在发射器侧使用的拓扑。接收器将该磁场转换为用于对电池充电或为设备供电的电势。为了能够调节和保护系统，在接收器和发射器之间存在通信信道。接收器测量它接收的功率并将其与所需的功率进行比较。这两个功率值之间的差是调节误差。使用通信信道将该调节误差传递到发射器，并且考虑到所接收的调节误差，发射器适应性地调整所发射的场的功率。接收器对发射器接收的功率进行测量需要实施测量装置和比较装置，该测量装置被配置成用于测量由发射器接收的功率，比较装置用于将所接收的功率与其所需功率进行比较，并从中提取调节误差。这些装置具有成本。此外，在某些情况下，接收器经由线圈将调节误差传输到发射器可能是费力的。建议使用特定的非接触式功率传输解决方案，这需要附加的成本。而且，根据通信信道的带宽，调节误差的传输被延迟。由于这种延迟，一些解决方案可能经历快速充电转变状态。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，一种用于发射功率的方法包括使用非接触式功率传输，从发射器向与发射器相互耦合的接收器提供功率。方法还包括管理和调节所提供的非接触功率传输，其中管理和调节由发射器整体地和自主地执行。根据本专利技术的一个实施例，一种发射器包括处理电路，该处理电路被配置成整体地和自主地执行对从发射器到接收器的功率传输的管理和调节，其中发射器被配置成向接收器提供非接触式功率传输。。根据本专利技术的一个实施例，一种发射器包括谐振电路，该谐振电路包括由驱动器电路基于具有控制频率的控制信号驱动的发射线圈。测量电路被配置成测量谐振电路中的电流/电压的物理变量。调整电路被配置成基于所测量的物理变量来调整控制信号。附图说明在实施方式和实施例(绝不是限制性的)的详细描述中以及从附图中可以看出本专利技术的其他优点和特征，在附图中：图1至图3示意性地图示了本专利技术的实施例和实施方式。具体实施方式根据一种实施方式和实施例，对接收器接收的电压进行调节，这以较低的成本提供更好的效率，同时实现更简单。因此，根据一方面，提供了一种用于管理从发射器到彼此相互耦合的接收器的经调节的非接触式功率传输的方法，所述管理和所述调节由发射器整体地和自主地执行。注意，由发射器整体地和自主地执行的功率传输的管理和调节意思是发射器执行对功率传输的管理和调节，而无需从接收器接收与所述功率或所述调节相关的任何信息。因此，例如，发射器可以省去接收由接收器传递的调节误差，或者在接收器处所需的并且由接收器传递的能量或功率的指示。根据一种实施方式，一种方法包括：发射器从具有控制频率的控制信号生成磁场；测量发射器中的至少一个物理变量；根据所述测量调整所述控制频率。所述控制频率的调整使得可以向接收器传递更多或更少的功率，从而稳定由接收器接收的电压，并且这仅通过使用发射器中可用的至少一个物理变量，例如，电流/电压相移或电压。根据一种实施方式，控制信号是经延迟的信号，并且调整控制频率包括：调整来自所述至少一个物理变量的测量的延迟的值。根据一种实施方式，通过由控制信号控制的开关谐振电路来执行磁场的产生，测量所述至少一个物理变量包括：测量在谐振电路中流过的电流的电压/电流相移，并且将延迟的值调整为与所需的电压/电流相移相对应的目标值。对相移的测量使得可以提取延迟的值并因此将其调整到目标值。本领域技术人员将知道如何根据电路的部件来选择目标值。根据一种实施方式，测量所述至少一个物理变量还包括：测量谐振电路的电容性元件和电感性元件共用的振荡节点处的电压，以及测量控制信号的平均水平。将延迟的值调整为等于目标值与第一校正值和第二校正值之和的值，第一校正值由在所述振荡节点处测量的所述电压的值产生，并且第二校正值由所述平均水平的测量产生。当接收器处的电压下降时，通过向接收器发送更多功率来补偿所述下降是有利的。为此，在调整延迟时考虑所述第二校正值是有利的。实际上，测量控制信号的平均水平使得可以增加所述第二校正值的目标值，从而补偿接收器中的电压下降。接收器和发射器之间的磁耦合系数值上的变化也导致接收器接收的电压变化。测量在所述振荡节点处的电压是磁耦合系数的值的良好指示。因此，期望测量在振荡节点处的电压并从中提取第一校正值，这使得可以调整延迟的值。根据另一方面，提供了一种发射器，其旨在耦合到接收器以用于从发射器到接收器的经调节的非接触功率传输，包括被配置成用于整体地和自主地执行对功率传输的管理和所述调节的处理电路。根据一个实施例，处理电路包括：生成电路，其被配置成由发射器从具有控制频率的控制信号生成磁场。测量电路被配置成用于测量发射器中的至少一个物理变量。调整电路被配置成用于根据所述测量调整所述控制频率。根据一个实施例，调整电路包括传递控制信号的可调整延迟电路和调整级，调整级被配置成根据所述至少一个测量的物理变量调整延迟的值。根据一个实施例，生成电路包括开关谐振电路，测量电路包括能够传递在谐振电路中流动的电流的电压/电流相移的第一电路，并且调整级被配置成用于将延迟的值调整为对应于所需电压/电流相移的目标值。根据一个实施例，测量电路包括能够测量谐振电路的电容性元件和电感性元件共用的振荡节点处的电压的第二电路，以及能够测量控制信号的平均水平的第三电路。并且调整级被有利地配置成用于将延迟的值调整为等于目标值与第一校正值和第二校正值之和的值，第一校正值由在所述振荡节点处测量的所述电压的值产生，并且第二校正值由控制信号的测量的平均水平产生。现在将在Qi标准的上下文中更精确地描述本申请的实施例，但是并不限于该特定示例，并且可以特别地应用于在发射器和接收器之间存在磁耦合的任何领域，发射器使用该磁耦合驱动旨在用于接收器的功率的载波，并且接收器本身调制载波以用于与发射器通信。在图1中，附图标记1指定发射器(例如，基站或充电器)，并且附图标记2指定磁耦合到发射器的接收器(例如，蜂窝移动电话)，用于从发射器到接收器的经调节的功率传输以用于例如对其电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发射功率的方法，包括：使用非接触式功率传输，从发射器向与所述发射器相互耦合的接收器提供功率；以及管理和调节所提供的所述非接触式功率传输，其中所述管理和调节由所述发射器整体地和自主地执行，其中所述管理和调节包括：在所述发射器中的谐振电路处，根据具有控制频率的控制信号生成磁场，测量在所述谐振电路中流动的电流的电压/电流相移，以及根据测量的电压/电流相移和所需的电压/电流相移来调整所述控制信号的所述控制频率。

【技术特征摘要】
2018.03.30 FR 18527781.一种用于发射功率的方法，包括：使用非接触式功率传输，从发射器向与所述发射器相互耦合的接收器提供功率；以及管理和调节所提供的所述非接触式功率传输，其中所述管理和调节由所述发射器整体地和自主地执行，其中所述管理和调节包括：在所述发射器中的谐振电路处，根据具有控制频率的控制信号生成磁场，测量在所述谐振电路中流动的电流的电压/电流相移，以及根据测量的电压/电流相移和所需的电压/电流相移来调整所述控制信号的所述控制频率。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整包括调整从所述测量的电压/电流相移中提取的延迟，所述延迟被调整为所述所需的电压/电流相移。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述谐振电路包括由所述控制信号控制的开关谐振电路。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述开关谐振电路包括电容器和电感器，以及驱动器电路。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：测量所述电容器和所述电感器共用的振荡节点处的电压，其中调整所述控制信号的所述控制频率包括延迟所述控制信号以目标值和校正值之和基本上匹配，所述校正值由在所述振荡节点处的所述电压的所述测量值产生。6.根据权利要求4所述的方法，还包括：测量所述控制信号的平均水平，其中调整所述控制信号的所述控制频率包括延迟所述控制信号以与目标值与校正值之和基本上匹配，所述校正值由测量的所述控制信号的平均水平产生。7.一种发射器，包括：谐振电路，被配置成根据具有控制频率的控制信号生成磁场；测量电路，被配置成测量在所述谐振电路中流动的电流的电压/电流相移；和调整电路，被配置成基于测量的电压/电流相移和所需的电压/电流相移来调整所述控制频率，其中所述发射器被配置成整体地和自主地执行对从所述发射器到接收器的功率传输的管理和调节，其中所述发射器被配置成向所述接收器提供非接触式功率传输。8.根据权利要求7所述的发射器，其中所述调整电路包括调整级电路和可调整延迟电路，所述调整级电路被配置成调整从所述测量的电压/电流相移中提取的延迟，所述可调整延迟电路以经调整的延迟来传递所述控制信号。9.根据权利要求8所述的发射器，还包括开关谐振电路，所述开关谐振电路包括所述谐振电路和驱动器电路。10.根据权利要求9所述的发射器，其中所述谐振电路包括电容器和电感器。11.根据权利要求10所述的发射器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·西马，
申请(专利权)人：意法半导体大西部公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR