无线传输功率的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供无线功率传输的装置和方法。根据本发明专利技术实施例的无线功率传输的方法可以在改变谐振电路的操作频率时测量谐振频率，将测量的谐振频率与参考频率进行比较，并且当测量的谐振频率低于参考频率时，无线地传输功率。可以基于谐振电路的自谐振频率、针对接收设备测量的第一谐振频率、针对参考物体测量的第二谐振频率和针对接收设备和参考物体测量的第三谐振频率之中的两个或更多个来确定参考频率。

Device and method of wireless transmission power

【技术实现步骤摘要】
无线传输功率的装置和方法本申请根据美国法典第35条第119款规定要求2018年9月4日提交的韩国专利申请No.10-2018-0105432的优先权，其全部内容通过引用被合并在此。
本专利技术涉及一种用于无线传输功率的装置和方法，并且更具体地，涉及一种用于有效地检测传输设备和接收设备之间的金属外来物体的方法。
技术介绍
随着通信和信息处理技术的发展，诸如智能电话等智能终端的使用逐渐增加，并且目前，通常应用于智能终端的充电方案是将电源的适配器直接连接到智能终端以通过接收外部功率对智能手机充电或者通过主机的USB端口将适配器连接到智能终端以通过接收USB功率对智能终端充电的方案。近年来，为了减少智能终端需要通过连接线直接连接到适配器或主机的不便，通过使用磁耦合而无需电接触对电池进行无线充电的无线充电方案已经被逐渐应用于智能终端。存在用于无线地供应或接收电能的数种方法，其代表性地包括基于电磁感应现象的电感耦合方案和基于特定频率的无线功率信号的电磁谐振现象的电磁共振耦合方案。在两种方案中，无线充电装置和诸如智能终端的电子设备在它们之间形成通信信道以发送和接收数据，从而确保功率传输的稳定性并增加传输效率。在电感耦合方案中，存在功率接收设备在无线传输功率期间移动的问题，从而传输效率被劣化。并且，在谐振耦合方案中，可能在通信信道中产生噪声，并且结果，可能发生停止功率传输的现象。当诸如硬币的外来金属处于功率传输设备和功率接收设备之间时，发生功率损耗，并且如果无线传输的功率集中在金属外来物体上，则存在发热的风险，这会干扰稳定的功率传输。因此，能够检测金属物体是否安置在功率传输装置上的外来物体检测(FOD)功能基本上在应用使用电感耦合方案的无线充电标准的最新产品中被实现。为了检测金属外来物体，通常使用检测发送功率和接收功率之间的差并确定功率差是否等于或大于预定值的技术或者将传输线圈的谐振频率处的Q因子与存储在接收设备处的Q因子进行比较的技术。然而，在后一种情况下，存在不能应用于未存储Q因子的接收设备的问题。
技术实现思路
鉴于这些情况做出本专利技术，并且本专利技术的目的是为了有效地检测金属外来物体是位于发送装置和接收设备之间还是位于发送装置上。根据本专利技术的实施例的在无线功率传输装置中传输功率的方法可以包括：在改变谐振电路的工作频率时测量谐振频率；将测量的谐振频率与参考频率进行比较；以及当测量的谐振频率低于参考频率时，无线地传输功率。在实施例中，可以基于谐振电路的自谐振频率、针对接收设备测量的第一谐振频率、针对参考物体测量的第二谐振频率和针对接收设备和参考物体测量的第三谐振频率之中的两个或更多个来确定参考频率。在实施例中，当测量的谐振频率低于参考频率时，该方法可以在不传输功率的情况下通知外来物体的存在。在实施例中，在运送无线功率传输装置的过程中可以存储当在无线功率传输装置上不存在物体的状态中驱动谐振电路时施加到在谐振电路中包括的线圈的参考电压、参考频率和自谐振频率。在实施例中，当测量的谐振频率与自谐振频率之间的差小于第一预定值时，该方法可以将驱动具有测量的谐振频率的谐振电路时被施加到线圈的第一电压与参考电压进行比较，并且当参考电压和第一电压之间的差大于第二预定值时，可以在不传输功率的情况下通知外来物体的存在。在实施例中，当参考电压和第一电压之间的差小于第二预定值时，该方法可以判断在无线功率传输装置上没有安置任何东西。根据本专利技术的另一实施例的无线功率传输装置可以包括：功率转换单元，该功率转换单元包括逆变器，用于将DC输入转换为AC波形；谐振电路，该谐振电路包括初级线圈(primarycoil)，用于通过与接收设备的次级线圈(secondarycoil)的磁感应耦合来传输功率；以及感测单元，该感测单元用于测量被施加到初级线圈的输出电压；以及控制单元，该控制单元被配置成在改变谐振电路的工作频率时基于由感测单元测量的输出电压来测量谐振频率，将测量的谐振频率与参考频率进行比较，并且控制逆变器以在测量的谐振频率低于参考频率时向接收设备无线地传输功率。因此，即使对于不存储Q因子的低成本接收设备，功率传输装置能够有效地确定是否在传输装置上或者在传输装置和接收设备之间，从小型外来物体到大型外来物体是否存在金属外来物体。此外，能够避免在无线功率传输和发热期间功率集中在金属外来物体上的安全问题变得严重。附图说明附图被包括以提供对本专利技术的进一步理解并且被并入且构成本说明书的一部分，附图图示本专利技术的实施例并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中：图1概念性地图示从功率传输装置向电子设备无线传输功率；图2概念性地图示用于以电磁感应方案无线传输功率的传输装置的功率转换单元的电路配置；图3图示用于发送和接收功率和消息的无线功率发送装置和无线功率接收设备的配置；图4是用于控制无线功率传输装置和无线功率接收设备之间的功率传输的环路的框图；图5示出当从高频到低频扫描频率以检测谐振频率时的信号；图6是图示检测和存储谐振频率的方法的流程图；图7示出根据安置在无线功率传输装置上的物体的谐振频率的变化；图8是图示根据本专利技术的实施例的检测外来物体并无线传输功率的方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参照附图详细描述根据本专利技术的无线功率传输装置和方法的实施例。图1概念性地图示从无线功率传输装置向电子设备无线传输功率。无线功率传输装置100可以是无线传送无线功率接收装置或电子设备200所要求的功率的功率传送装置，或者是通过无线传送功率来对电池充电的无线充电装置。或者，无线功率传输装置100可以通过以非接触方式向需要功率的电子设备200传送功率的各种类型的装置中的一个来实现。电子设备200可以通过从无线功率传输装置100无线地接收功率并且通过使用无线接收的功率对电池充电来操作。无线接收功率的电子设备可以包括便携式电子设备，例如，智能手机、平板电脑、多媒体终端、诸如键盘、鼠标的输入/输出设备、视频或音频辅助设备、次级电池等等。可以通过由无线功率传输装置100生成的无线功率信号通过基于电磁感应现象的电感耦合方案来无线地传输功率。即，通过由无线功率传输装置100传输的无线功率信号在电子设备200中生成谐振，并且通过谐振在不接触的情况下从无线功率传输装置100向电子设备200传送功率。通过初级线圈中的AC电流改变磁场，并且通过电磁感应现象将电流感应到次级线圈以传送功率。当在无线功率传输装置100的初级线圈上流动的电流的强度被改变时，穿过初级线圈(或传输Tx线圈)的磁场被电流改变并且改变的磁场在电子设备200中的次级线圈(或接收Rx线圈)处产生感应电动势。当无线功率传输装置100和电子设备200被布置成使得无线功率传输装置100处的传输线圈和电子设备200处的接收线圈彼此靠近并且无线功率传输装置100控制传输线圈的电流以被改变时，电子设备200本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在无线功率传输装置中传输功率的方法，包括：/n在改变谐振电路的工作频率时测量谐振频率；/n将所述测量的谐振频率与参考频率进行比较；以及/n当所述测量的谐振频率低于所述参考频率时，无线地传输功率，/n其中，基于所述谐振电路的自谐振频率、针对接收设备测量的第一谐振频率、针对参考物体测量的第二谐振频率和针对所述接收设备和所述参考物体测量的第三谐振频率之中的两个或更多个来确定所述参考频率。/n

【技术特征摘要】
20180904 KR 10-2018-01054321.一种在无线功率传输装置中传输功率的方法，包括：
在改变谐振电路的工作频率时测量谐振频率；
将所述测量的谐振频率与参考频率进行比较；以及
当所述测量的谐振频率低于所述参考频率时，无线地传输功率，
其中，基于所述谐振电路的自谐振频率、针对接收设备测量的第一谐振频率、针对参考物体测量的第二谐振频率和针对所述接收设备和所述参考物体测量的第三谐振频率之中的两个或更多个来确定所述参考频率。


2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当所述测量的谐振频率低于所述参考频率时，在不传输功率的情况下通知外来物体的存在。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，在运送所述无线功率传输装置的过程中存储参考电压、所述参考频率和所述自谐振频率，在所述无线功率传输装置上不存在物体的状态中，当驱动所述谐振电路时，所述参考电压被施加到在所述谐振电路中包括的线圈。


4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
当所述测量的谐振频率与所述自谐振频率之间的差小于第一预定值时，将在驱动具有所述测量的谐振频率的谐振电路时被施加到所述线圈的第一电压与所述参考电压进行比较；以及
当所述参考电压和所述第一电压之间的差大于第二预定值时，在不传输功率的情况下通知外来物体的存在。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述参考电压和所述第一电压之间的差小于所述第二预定值时，判断在所述无线功率传输装置上没有安置任何东西。


6.一种无线功率传输装置，包括：
功率转换单元，所述功率转换单元包括逆变器，所述逆变器用于将DC输入转换为AC波形；谐振电路，所述谐振电路包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：晋哲，李虎吉，
申请(专利权)人：日立LG数据存储韩国公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR