确定品质因数的方法及无线充电器技术

一种确定无线充电器的品质因数的方法。无线充电器包括逆变器、滤波器、以及谐振体电路。逆变器配置为接收供电电压，以及通过开合逆变器的第一开关、第二开关、第三开关、及第四开关来产生PWM信号。滤波器连接到逆变器，以及配置为接收PWM信号、产生经滤波的信号。谐振体电路连接到滤波器，以及配置为接收经滤波的信号、在无线充电器的无线充电阶段向接收器提供无线电能。所述方法包括：闭合第一开关和第二开关的一者，以及闭合第三开关和第四开关的一者，以向谐振体电路发出电流脉冲；以及在无线充电器的Q因数确定阶段，打开第一开关至第四开关。开关。开关。

【技术实现步骤摘要】
确定品质因数的方法及无线充电器


[0001]本专利技术涉及一种检测品质因数(Quality Factor，Q因数)的方法及无线充电器。具体地，本专利技术涉及具有复杂谐振电路的无线充电器及检测具有复杂谐振电路的无线充电器的Q因数的方法。

技术介绍

[0002]品质因数(Q因数)能够用于无线充电器以确定在其充电区域是否存在不良外物(例如金属物体)，以避免充电器对该外物进行加热进而导致损害。通常地，Q因数定义在谐振频率带内的极点。将扫频信号施加到充电器的谐振体电路上，并确定Q因数为在该扫频频率范围内V
resonant
/V
drive
的最大比值，其中V
resonant
是在发射线圈上的信号电压，而V
drive
是施加到谐振体电路上的信号电压。该方法易于应用在使用串联LC谐振电路的低功率充电系统中，然而在使用更为复杂的谐振电路的充电系统中则不易应用。例如，在汽车应用中，使用复杂的谐振体电路以符合电磁兼容性(Electro-Magnetic Compatibility，EMC)要求。复杂的谐振电路导致系统具有多个极点，从而难以确定Q因数。
[0003]有利的是提供一种在具有复杂谐振体电路的无线充电器中确定Q因数的方法和装置。

技术实现思路

[0004]本
技术实现思路
被提供以介绍以下具体实施方式部分详述的概念中经选择的简化部分。本
技术实现思路
并不意欲确定权利要求中内容的关键或必要特征，亦不意欲使其限制权利要求的范围。
[0005]根据一种实施方式，提供一种确定无线充电器的品质因数的方法。无线充电器包括逆变器、滤波器、以及谐振体电路。逆变器配置为接收供电电压，以及通过开合逆变器的第一开关、第二开关、第三开关、及第四开关来产生PWM信号。滤波器连接到逆变器，以及配置为接收PWM信号、产生经滤波的信号。谐振体电路连接到滤波器，以及配置为接收经滤波的信号、在无线充电器的无线充电阶段向接收器提供无线电能。所述方法包括：
[0006]闭合第一开关和第二开关的一者，以及闭合第三开关和第四开关的一者，以向谐振体电路发出电流脉冲；以及
[0007]在无线充电器的Q因数确定阶段，打开第一开关至第四开关。
[0008]在一个或多个实施方式中，通过以下来将逆变器连接为全桥类型的逆变器：
[0009]将第一开关和第二开关串联作为第一分支；
[0010]将第三开关和第四开关串联作为第二分支；以及
[0011]将第一分支和第二分支并联连接在电压供应器与地之间。
[0012]Q因数确定阶段可以只在四个开关均打开的时候(单极点谐振状态)延续，或者包括所述四个开关均打开的单极点谐振状态以及之前的第一、第二开关之一闭合和第三、第四开关之一闭合的状态(电流脉冲状态，亦称为上压状态)。
[0013]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括：
[0014]由电压供应器接收供电电压；
[0015]交替地闭合第一开关和第二开关，及交替地闭合第三开关和第四开关；以及
[0016]在第一开关和第二开关之间的第一节点以及第三开关和第四开关之间的第二节点上提供PWM信号。
[0017]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括，通过以下来将滤波器连接为PI型滤波器：
[0018]将电感器的第一端连接到逆变器以接收PWM信号；以及
[0019]将电容器连接到电感器的第二端，其中经滤波的信号跨电容器而被提供。
[0020]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括：
[0021]将另一电感器的第一端连接到逆变器；以及
[0022]将另一电感器的第二端连接到电容器；其中
[0023]所述电感器和所述另一电感器连接到所述电容器的相反两侧。
[0024]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括，通过以下来将谐振体电路跨电容器连接以将谐振体电路连接到滤波器：
[0025]提供电感器线圈以提供无线电能；
[0026]将电容器连接在谐振体电路的电感器线圈的第一端和滤波器的电容器之间；以及
[0027]将电感器线圈的第二端连接到滤波器的电容器。
[0028]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括：在无线充电器的Q因数确定阶段通过打开第一开关至第四开关来将谐振体电路和滤波器的电容器连接为谐振网络。
[0029]根据一种实施方式，提供一种确定无线充电器的品质因数的方法。
[0030]无线充电器包括：
[0031]逆变器，配置为接收供电电压，以及在第一节点和第二节点上产生PWM信号；
[0032]滤波器，连接到逆变器的第一节点和第二节点以接收PWM信号，以及在电容器的第一端和第二端上产生经滤波的信号；以及
[0033]谐振器网络，连接到滤波器的电容器的第一端和第二端以接收经滤波的信号，以及配置为在电感器线圈向接收器提供无线电能。
[0034]所述方法包括：
[0035]向谐振体电路发出电流脉冲；以及
[0036]在无线充电器的Q因数确定阶段，将谐振体电路和滤波器的电容器连接到谐振网络。
[0037]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括：
[0038]通过将第一分支和第二分支并联连接在电压供电器和地之间来将逆变器连接为全桥类型逆变器，其中第一分支包括串联连接的第一开关和第二开关，第二分支包括串联连接的第三开关和第四开关；
[0039]闭合第一开关和第二开关之一，以及闭合第三开关和第四开关之一，以在第一开关和第二开关之间的第一节点与第三开关和第四开关之间的第二节点上提供电流脉冲；以及
[0040]在无线充电器的Q因数确定阶段，打开逆变器的第一开关至第四开关，以将谐振体
电路和滤波器的电容器连接到谐振网络。
[0041]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括，通过以下来将滤波器连接为PI型滤波器：
[0042]将电感器的第一端连接到逆变器的第一节点以接收PWM信号；以及
[0043]将电容器连接到电感器的第二端。
[0044]在一个或多个实施方式中，所述方法进一步包括：
[0045]将电感器线圈和电容器跨滤波器的电容器而串联连接，以将谐振体电路连接到滤波器的电容器的第一端和第二端，来接收经滤波的信号，其中谐振体电路的电容器连接在电感器线圈和滤波器的电容器之间；以及
[0046]将谐振体电路的电感器线圈和电容器与电流传感器串联，其中电流传感器配置为产生表征流经电感器线圈的电流的电流信号。
[0047]根据一种实施方式，提供一种无线充电器，其包括：
[0048]逆变器，配置为从电压供应器接收供电电压及产生PWM信号，其中逆变器包括并联连接在电压供应器与地之间的第一分支和第二分支，以及其中第一分支包括串联连接的第一开关和第二开关，第二分支包括串联连接的第三开关和第四开关；
[0049]滤波器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定无线充电器的品质因数的方法，其中无线充电器包括逆变器、滤波器、以及谐振体电路；逆变器配置为接收供电电压，以及通过开合逆变器的第一开关、第二开关、第三开关、及第四开关来产生PWM信号；滤波器连接到逆变器，以及配置为接收PWM信号、产生经滤波的信号；谐振体电路连接到滤波器，以及配置为接收经滤波的信号、在无线充电器的无线充电阶段向接收器提供无线电能；其特征在于，所述方法包括：闭合第一开关和第二开关的一者，以及闭合第三开关和第四开关的一者，以向谐振体电路发出电流脉冲；以及在无线充电器的Q因数确定阶段，打开第一开关至第四开关。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，通过以下来将逆变器连接为全桥类型的逆变器：将第一开关和第二开关串联作为第一分支；将第三开关和第四开关串联作为第二分支；以及将第一分支和第二分支并联连接在电压供应器与地之间。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，通过以下来将滤波器连接为PI型滤波器：将电感器的第一端连接到逆变器以接收PWM信号；以及将电容器连接到电感器的第二端，其中经滤波的信号跨电容器而被提供。4.一种确定无线充电器的品质因数的方法，其特征在于，无线充电器包括：逆变器，配置为接收供电电压，以及在第一节点和第二节点上产生PWM信号；滤波器，连接到逆变器的第一节点和第二节点以接收PWM信号，以及在电容器的第一端和第二端上产生经滤波的信号；以及谐振器网络，连接到滤波器的电容器的第一端和第二端以接收经滤波的信号，以及配置为在电感器线圈向接收器提供无线电能；以及其中所述方法包括：向谐振体电路发出电流脉冲；以及在无线充电器的Q因数确定阶段，将谐振体电路和滤波器的电容器连接到谐振网络。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：通过将第一分支和第二分支并联连接在电压供电器和地之间来将逆变器连接为全桥类型逆变器，其中第一分支包括串联连接的第一开关和第二开关，第二分支包括串联连接的第三开关和第四开关；闭合第一开关和第二开关之一，以及闭合第三开关和第四开关之一，以在第一开关和第二开关之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德昌，江登宇，盛儒洋，毛欢，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：