无线传输装置、方法、无线接收装置、方法及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种无线传输装置、方法、无线接收装置、方法及介质。该无线传输装置，包括：直流电源，该直流电源提供直流电；谐振回路，该谐振回路由可变电容器与线圈串联连接而成；逆变器，该逆变器分别与所述直流电源与所述谐振回路相连，根据来自控制器的第一控制信号，将所述直流电源所提供的直流电转换成交流电提供给所述谐振回路以进行无线传输；以及控制器，该控制器分别对所述谐振回路与所述逆变器进行控制，根据所述逆变器所输出的交变电流与对所述逆变器的所述第一控制信号之间的相位关系以及所述逆变器的开关频率来对所述谐振回路进行控制。

【技术实现步骤摘要】
无线传输装置、方法、无线接收装置、方法及介质
本专利技术涉及一种无线传输装置、方法、无线接收装置、方法及介质，尤其涉及无论工况如何均能保持恒频工作且能降低无功功率的无线传输装置、方法、无线接收装置、方法及介质。
技术介绍
随着智能技术的快速发展，各种机器人、移动终端在当今社会中得到大量得应用，迫切需求实现电能供给的便捷性，呈现出电能传输方式由传导式充电向非传导式充电的趋势。近年基于磁谐振工作原理的感应式电能传输技术在智能手机、电动汽车等的充电技术上得到广泛应用。
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，由于在实际应用场景中，用于感应式电能传输的发射线圈和接收线圈之间的相对位置的变化会导致线圈自感和线圈间互感的变化，从而使得线圈产生无功功率，降低了传输效率并造成过多的电能浪费。用于解决技术问题的技术方案本专利技术鉴于上述问题而得以完成，本专利技术的第一方面在于，提供一种无线传输装置，其特征在于，包括：直流电源，该直流电源提供直流电；谐振回路，该谐振回路由可变电容器与线圈串联连接而成；逆变器，该逆变器分别与所述直流电源与所述谐振回路相连，根据来自控制器的第一控制信号，将所述直流电源所提供的直流电转换成交流电提供给所述谐振回路以进行无线传输；以及控制器，该控制器分别对所述谐振回路与所述逆变器进行控制，根据所述逆变器所输出的交变电流与对所述逆变器的所述第一控制信号之间的相位关系以及所述逆变器的开关频率来对所述谐振回路进行控制，所述控制器：在判断为所述第一控制信号的相位超前于所述交变电流的相位的情况下，减小所述可变电容器的电容值，在判断为所述第一控制信号的相位滞后于所述交变电流的相位的情况下，增大所述可变电容器的电容值，所述可变电容器包括第1电容器、第2电容器及开关，所述第1电容器与所述开关串联连接，形成第1串联体，所述第1串联体与所述第2电容器并联连接，以PWM方式对所述开关进行控制，对所述开关的PWM控制的频率与所述逆变器的开关频率成比例关系。本专利技术的第二方面在于，在上述本专利技术的第一方面的无线传输装置中，所述控制器将所述可变电容器的电容值进行变更以使得所述逆变器的开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1。本专利技术的第三方面在于，在上述本专利技术的第一方面的无线传输装置中，所述控制器将所述可变电容器的电容值进行变更以使得所述无线传输装置的开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1且小于等于1.2。本专利技术的第四方面在于，在上述本专利技术的第二方面的无线传输装置中，所述控制器将所述可变电容器的电容值进行变更以使得所述无线传输装置的开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1且小于等于1.1。本专利技术的第五方面在于，在上述本专利技术的第一方面的无线传输装置中，所述第1晶体管与所述第2晶体管分别通过不同的PWM控制源来进行PWM控制。本专利技术的第六方面在于，在上述本专利技术的第二方面的无线传输装置中，接收所述无线传输装置的能量传输的接收方不具备可变电容器。本专利技术的第七方面在于，提供一种无线接收装置，该无线接收装置对如第一至第六方面中任一项所述的无线传输装置的无线传输进行接收。本专利技术的第八方面在于，一种无线传输方法，其特征在于，包括如下步骤：提供直流电的供电步骤；根据第一控制信号，将所提供的直流电转换成交流电提供给谐振回路以进行无线传输的传输步骤；以及根据经转换后的交变电流与所述第一控制信号之间的相位关系以及开关频率来对所述谐振回路进行控制的控制步骤。在所述控制步骤中，在所述第一控制信号的相位超前于所述交变电流的相位的情况下，减小所述谐振回路中的可变电容器的电容值，在所述第一控制信号的相位滞后于所述交变电流的相位的情况下，增大所述谐振回路中的可变电容器的电容值，所述可变电容器包括第1晶体管、第2晶体管、第1二极管、第2二极管、第1电容器以及第2电容器，所述第1二极管与所述第1晶体管并联连接，形成第1并联体，所述第2二极管与所述第2晶体管并联连接，形成第2并联体，所述第1并联体与所述第2并联体反相地串联连接，形成第1串联体，所述第1串联体与所述第1电容器串联连接，形成第2串联体，所述第2串联体与所述第2电容器串联连接，所述第1晶体管、所述第2晶体管以PWM方式进行控制。本专利技术的第九方面在于，在上述本专利技术的第八方面所述的无线传输方法中，将所述可变电容器的电容值进行变更以使得开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1。本专利技术的第十方面在于，在上述本专利技术的第九方面所述的无线传输方法中，在所述控制步骤中，将所述可变电容器的电容值进行变更以使得开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1且小于等于1.2。本专利技术的第十一方面在于，在上述本专利技术的第九方面所述的无线传输方法中，在所述控制步骤中，将所述可变电容器的电容值进行变更以使得开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1且小于等于1.1。本专利技术的第十二方面在于，提供一种无线接收方法，对通过上述第八至第十一方面的任一项所述的无线传输方法进行的无线传输进行接收。本专利技术的第十三方面在于，提供一种存储有程序的介质，该介质使计算机执行如第八至第十一方面的任一项所述的无线传输方法。本专利技术的第十四方面在于，提供一种存储有程序的介质，该介质使计算机执行第十二方面所述的无线接收方法。本专利技术的第十五方面在于，提供一种无线传输装置，包括：直流电源，该直流电源提供直流电；谐振回路，该谐振回路由电容器与线圈串联连接而成，所述线圈为感值可变线圈；逆变器，该逆变器分别与所述直流电源与所述谐振回路相连，根据来自控制器的第一控制信号，将所述直流电源所提供的直流电转换成交流电提供给所述谐振回路以进行无线传输；以及控制器，该控制器分别对所述谐振回路与所述逆变器进行控制，根据所述逆变器所输出的交变电流与对所述逆变器的所述第一控制信号之间的相位关系以及所述逆变器的开关频率来对所述谐振回路进行控制，所述控制器：在判断为所述第一控制信号的相位超前于所述交变电流的相位的情况下，减小所述感值可变线圈的电感值，在判断为所述第一控制信号的相位滞后于所述交变电流的相位的情况下，增大所述感值可变线圈的电感值。专利技术效果本专利技术所涉及的无线传输装置、无线接收装置、无线传输方法、无线接收方法以及介质无论工况如何均能保持恒频工作且能降低无功功率。从而降低对周围电子设备产生电磁干扰。由此，能够提高系统能量转换与传输效率，减少电能源的浪费。由于实现了在不同工况下的高效传输，因此也提高了工作范围。附图说明图1是示出本专利技术所涉及的无线传输装置1的整体结构的图。图2(a)～图2(c)示出无线传输装置1与接收部1’的三种不同工况。图3是示出本专利技术所涉及的无线传输方法的各步骤的图。图4(a)～图4(c)是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线传输装置，其特征在于，包括：/n直流电源，该直流电源提供直流电；/n谐振回路，该谐振回路由可变电容器与线圈串联连接而成；/n逆变器，该逆变器分别与所述直流电源与所述谐振回路相连，根据来自控制器的第一控制信号，将所述直流电源所提供的直流电转换成交流电提供给所述谐振回路以进行无线传输；以及/n控制器，该控制器分别对所述谐振回路与所述逆变器进行控制，根据所述逆变器所输出的交变电流与对所述逆变器的所述第一控制信号之间的相位关系以及所述逆变器的开关频率来对所述谐振回路进行控制，/n所述控制器：/n在判断为所述第一控制信号的相位超前于所述交变电流的相位的情况下，减小所述可变电容器的电容值，/n在判断为所述第一控制信号的相位滞后于所述交变电流的相位的情况下，增大所述可变电容器的电容值，/n所述可变电容器包括开关，以PWM方式对所述开关进行控制，/n对所述开关的PWM控制的频率与所述逆变器的开关频率成比例关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线传输装置，其特征在于，包括：
直流电源，该直流电源提供直流电；
谐振回路，该谐振回路由可变电容器与线圈串联连接而成；
逆变器，该逆变器分别与所述直流电源与所述谐振回路相连，根据来自控制器的第一控制信号，将所述直流电源所提供的直流电转换成交流电提供给所述谐振回路以进行无线传输；以及
控制器，该控制器分别对所述谐振回路与所述逆变器进行控制，根据所述逆变器所输出的交变电流与对所述逆变器的所述第一控制信号之间的相位关系以及所述逆变器的开关频率来对所述谐振回路进行控制，
所述控制器：
在判断为所述第一控制信号的相位超前于所述交变电流的相位的情况下，减小所述可变电容器的电容值，
在判断为所述第一控制信号的相位滞后于所述交变电流的相位的情况下，增大所述可变电容器的电容值，
所述可变电容器包括开关，以PWM方式对所述开关进行控制，
对所述开关的PWM控制的频率与所述逆变器的开关频率成比例关系。


2.如权利要求1所述的无线传输装置，其特征在于，
所述控制器将所述可变电容器的电容值进行变更以使得所述逆变器的开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1。


3.如权利要求2所述的无线传输装置，其特征在于，
所述控制器将所述可变电容器的电容值进行变更以使得所述无线传输装置的开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1且小于等于1.2。


4.如权利要求2所述的无线传输装置，其特征在于，
所述控制器将所述可变电容器的电容值进行变更以使得所述无线传输装置的开关频率与所述谐振回路的谐振频率的比值大于等于1且小于等于1.1。


5.如权利要求1所述的无线传输装置，其特征在于，
所述第1晶体管与所述第2晶体管分别通过不同的PWM控制源来进行PWM控制。


6.如权利要求2所述的无线传输装置，其特征在于，
接收所述无线传输装置的能量传输的接收方不具备可变电容器。


7.一种无线接收装置，该无线接收装置对如权利要求1至6中任一项所述的无线传输装置的无线传输进行接收。


8.一种无线传输方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供直流电的供电步骤；
根据第一控制信号，将所提供的直流电转换成交流电提供给谐振回路以进行无线传输的传输步骤；以及
根据经转换后的交变电流与所述第一控制信号之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建廷，
申请(专利权)人：李建廷，
类型：发明
国别省市：上海;31