一种电力接收装置、电力发送装置及电力传输方法制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种电力接收装置、电力发送装置及电力传输方法，其中，电池及保护电路模块，用于获取电池阻抗；第一微控制模块，用于根据预设的阻抗转换模块的输入阻抗的最优值以及电池阻抗向阻抗转换模块发送驱动信号，以调节阻抗转换模块中驱动信号的占空比，使阻抗转换模块输出目标电压，占空比为驱动信号在一个周期内高电平持续时间占一个周期的比值，当阻抗转换模块输出目标电压时，输入阻抗处于输入阻抗的最优值。本申请能够将电力接收装置的负载阻抗实时控制在最优值，以使电力传输装置在整个传输状态中效率最优。传输装置在整个传输状态中效率最优。传输装置在整个传输状态中效率最优。

【技术实现步骤摘要】
一种电力接收装置、电力发送装置及电力传输方法


[0001]本申请实施例涉及无线电力传输
，尤其涉及一种电力接收装置、电力发送装置及电力传输方法。

技术介绍

[0002]随着无线电力传输技术的发展，越来越多的电子设备采用无线电力传输装置进行无线充电，例如，电子设备可以为手机、可穿戴设备、触控笔等。无线电力传输装置中通常包括电力发送装置以及电力接收装置，无线电力传输过程是通过电力发送装置的发射天线和电力接收装置中的接收天线之间的电磁场耦合来实现的。
[0003]由于电池在充电过程中电池阻抗会发生变化，导致电力接收装置的负载阻抗发生变化，整个电力传输装置并不能以最优的传输效率进行传输。在传统的方案中，通常通过定频调压或者定压调频来应对电力接收装置的负载阻抗的变化，但是这种方法牺牲了部分充电效率。
[0004]然而，由于无线电力传输工作频段的限制，部分频段工作带宽较窄，不能实现通过调节频段以使负载阻抗匹配至最优阻抗，进而无法实现电力传输装置在整个传输状态中效率最优。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种电力接收装置、电力发送装置及电力传输方法，能够解决部分频段工作带宽较窄时，由于电力接收装置的负载阻抗变化范围较大，无法通过调频达到负载阻抗的最优值，导致电力传输装置在整个传输状态中无法达到效率最优的问题，能够将电力接收装置的负载阻抗实时控制在最优值，以使电力传输装置在整个传输状态中效率最优。
[0006]第一方面，本申请实施例示出一种电力接收装置，包括：电池及保护电路模块、第一微控制模块、阻抗转换模块；电池及保护电路模块，用于获取电池阻抗；第一微控制模块，根据预设的阻抗转换模块的输入阻抗的最优值以及电池阻抗向阻抗转换模块发送驱动信号，以调节阻抗转换模块中驱动信号的占空比，使阻抗转换模块输出目标电压，其中，占空比为驱动信号在一个周期内高电平持续的时间占一个周期的比值，当阻抗转换模块输出目标电压时，输入阻抗处于输入阻抗的最优值。
[0007]本申请实施例示出的技术方案，电力接收装置能够通过阻抗转换模块将电力接收装置的负载阻抗实时控制在最优值，以使电力传输装置在整个传输状态中效率最优。
[0008]在一些实施例中，阻抗转换模块为直流阻抗转换器，直流阻抗转换器包括单端初级电感式转换器、直流降压升压变换器、直流升压降压变换器的至少一种。采用本实施方式，电力接收装置可以选取合适种类的直流阻抗转换器以调节负载阻抗。
[0009]在一些实施例中，电池及保护电路模块，还用于接收阻抗转换模块输出的目标电压，如果目标电压大于电池的额定电压，导通至少一个保护电路，至少一个保护电路包括至
少一个瞬变电压二级管。采用本实施方式，目标电压大于电池的最大电压时，电池及保护电路模块通过保护电路保护电池，避免电池过充损坏。
[0010]在一些实施例中，第一微控制模块，还用于检测电池及保护电路模块的充电状态；以判断电池及保护电路模块是否完成充电；第一微控制模块，还用于如果电池及保护电路模块未完成充电，每隔延时阈值对电池及保护电路模块进行一次电压检测，以得到检测后的电池电压；电池及保护电路模块，还用于如果电池及保护电路模块完成充电，停止接收阻抗转换模块输出的目标电压。采用本实施方式，第一微控制模块可以实时检测电池及保护电路模块的充电状态以判断是否完成充电。
[0011]在一些实施例中，还包括：第一通信模块；第一微控制模块，还用于判断检测后的电池电压是否等于电池的最大电压；第一微控制模块，还用于如果检测后的电池电压等于电池的最大电压，根据检测后的电池电压确定检测后的电池阻抗；并进行下一次检测电池及保护电路模块是否完成充电；第一通信模块，用于将检测后电池电压以及检测后的电池阻抗发送至电力发送装置。采用本实施方式，第一通信模块可以实时向电力发送装置发送检测后电池电压以及检测后的电池阻抗，以使电力发送装置根据发送的数值调节电力发送装置输出的目标功率。
[0012]在一些实施例中，第一微控制模块，还用于如果检测后的电池电压小于电池的最大电压，判断检测后的电池电压是否在接收阈值范围内；接收阈值用于表征目标电压的偏移程度；第一微控制模块，还用于如果检测后的电池电压在接收阈值范围内，进行下一次检测电池及保护电路模块的充电状态，以判断电池及保护电路模块是否完成充电；第一微控制模块，还用于如果检测后的电池电压不在接收阈值范围内，根据检测后的电池电压确定检测后的电池阻抗，并进行下一次检测电池及保护电路模块的充电状态。采用本实施方式，第一微控制模块可以通过判断检测后的电池电压是否在接收阈值内，以判断电池电压是否在合理的偏差范围内。
[0013]第二方面，本申请还示出一种电力发送装置，包括：第二通信模块、第二微控制模块、功放模块；第二通信模块，用于接收电力接收装置发送的电池电压以及电池阻抗；第二微控制模块，用于通过电池电压以及电池阻抗向功放模块发送控制信号，以通过控制信号控制功放模块输出目标功率，目标功率用于使电力接收装置中直流阻抗转换器的输入阻抗处于输入阻抗的最优值。采用本实施方式，电力发送装置能够根据接收到的电池电压以及电池阻抗向功放模块发送控制信号，以调节功放模块输出的目标功率，进而保证电力传输装置在整个传输状态中效率最优。
[0014]第三方面，本申请实施例示出一种电力传输装置，电力传输装置包括如上述第一方面及其各种实施方式中的电力接收装置、以及第二方面及其各种实施方式中的电力发送装置，电力接收装置和电力发送装置用于传输射频能量的工作频段包括6.78MHz和/或13.56MHz。采用本实施方式，电力传输装置能够在工作频段为6.78MHz和/或13.56MHz时保证传输状态的效率最优。
[0015]第四方面，本申请还示出一种电力传输方法，应用于电力接收装置，方法包括：获取电池阻抗；根据预设的直流阻抗转换器的输入阻抗的最优值以及电池阻抗向直流阻抗转换器发送驱动信号，以调节直流阻抗转换器中驱动信号的占空比，使直流阻抗转换器输出目标电压，其中，占空比为驱动信号在一个周期内高电平持续的时间占一个周期的比值；当
直流阻抗转换器输出目标电压时，输入阻抗处于输入阻抗的最优值。采用本实施方式，电力接收装置能够通过直流阻抗转换器将电力接收装置的负载阻抗实时控制在最优值，以使电力传输装置在整个传输状态中效率最优。
[0016]在一些实施例中，方法还包括：接收直流阻抗转换器输出的目标电压，如果目标电压大于电池的额定电压，导通至少一个保护电路，至少一个保护电路包括至少一个瞬变电压二级管。采用本实施方式，电力接收装置可以在目标电压大于电池的额定电压时，通过保护电路保护电池，避免电池过充损坏。
[0017]在一些实施例中，方法还包括：检测电力接收装置的充电状态；以判断电力接收装置是否完成充电；如果电力接收装置未完成充电；每隔延时阈值对电力接收装置进行一次电压检测，以得到检测后的电池电压；如果电力接收装置完成充电，停止接收直流阻抗转换器输出的目标电压。采用本实施方式，电力接收装置可以实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力接收装置，其特征在于，包括：电池及保护电路模块、第一微控制模块、阻抗转换模块、第一通信模块；所述第一微控制模块，用于对所述电池及保护电路模块进行电压检测，以得到检测后的电池电压，根据所述检测后的电池电压确定检测后的电池阻抗，以及，根据预设的固定值和所述检测后的电池阻抗向所述阻抗转换模块发送驱动信号；其中，所述固定值用于表征所述阻抗转换模块的输入阻抗的值；所述阻抗转换模块，用于根据所述驱动信号向所述电池及保护电路模块输出目标电压；所述目标电压是所述阻抗转换模块的输入电压根据所述驱动信号的调节得到的所述阻抗转换模块的输出电压；所述电池及保护电路模块，还用于接收所述阻抗转换模块输出的所述目标电压；所述第一通信模块，用于将所述目标电压以及所述检测后的电池阻抗发送至电力发送装置，以使所述电力发送装置根据所述目标电压和所述检测后的电池阻抗计算目标功率，并通过所述目标功率调节所述目标电压。2.根据权利要求1所述的电力接收装置，其特征在于，所述阻抗转换模块，具体用于根据所述驱动信号调节所述阻抗转换模块的占空比，以根据所述占空比向所述电池及保护电路模块输出所述目标电压；所述占空比为所述驱动信号在一个周期内高电平持续的时间占一个周期的比值，当所述阻抗转换模块输出所述目标电压时，所述输入阻抗处于所述输入阻抗的固定值。3.根据权利要求1所述的电力接收装置，其特征在于，所述目标功率为所述目标电压的平方与所述检测后的电池阻抗和总天线效率的乘积的比值。4.根据权利要求3所述的电力接收装置，其特征在于，所述第一通信模块，具体用于将所述目标电压以及所述检测后的电池阻抗发送至电力发送装置，以使所述电力发送装置根据所述目标电压、所述检测后的电池阻抗以及所述总天线效率计算目标功率，并通过所述目标功率调节所述目标电压。5.根据权利要求1所述的电力接收装置，其特征在于，所述阻抗转换模块为直流阻抗转换器，所述直流阻抗转换器包括单端初级电感式转换器、直流降压升压变换器、直流升压降压变换器的至少一种。6.根据权利要求1所述的电力接收装置，其特征在于，所述电池及保护电路模块，还用于接收所述阻抗转换模块输出的所述目标电压，如果所述目标电压大于电池的最大电压，导通至少一个保护电路，所述至少一个保护电路包括至少一个瞬变电压二级管。7.根据权利要求1所述的电力接收装置，其特征在于，所述第一微控制模块，具体用于检测所述电池及保护电路模块的充电状态，以判断所述电池及保护电路模块是否完成充电，如果所述电池及保护电路模块未完成充电，每隔延时阈值对所述电池及保护电路模块进行一次电压检测，以得到所述检测后的电池电压；所述电池及保护电路模块，还用于如果所述电池及保护电路模块完成充电，停止接收所述阻抗转换模块输出的所述目标电压。8.根据权利要求7所述的电力接收装置，其特征在于，所述第一微控制模块，还用于判断所述检测后的电池电压是否等于电池的最大电压；
所述第一微控制模块，还用于如果所述检测后的电池电压等于所述电池的最大电压，根据所述检测后的电池电压确定所述检测后的电池阻抗，并再次检测所述电池及保护电路模块的充电状态。9.根据权利要求8所述的电力接收装置，其特征在于，所述第一微控制模块，还用于如果所述检测后的电池电压小于所述电池的最大电压，判断所述检测后的电池电压是否在接收阈值范围内；所述接收阈值用于表征所述目标电压的偏移程度；所述第一微控制模块，还用于如果检测后的电池电压在接收阈值范围内，再次检测所述电池及保护电路模块的充电状态，以判断所述电池及保护电路模块是否完成充电；所述第一微控制模块，还用于如果所述检测后的电池电压不在所述接收阈值范围内，根据检测后的电池电压确定所述检测后的电池阻抗，并再次检测所述电池及保护电路模块的充电状态。10.一种电力发送装置，其特征在于，包括：第二通信模块、第二微控制模块、功放模块；所述第二通信模块，用于接收如权利要求1～9任一项所述的电力接收装置发送的目标电压以及检测后的电池阻抗；所述第二微控制模块，用于通过所述目标电压以及所述检测后的电池阻抗向所述功放模块发送控制信号，以通过所述控制信号控制所述功放模块输出目标功率，所述目标功率用于调节所述目标电压，所述目标电压为所述电力接收装置中直流阻抗转换器的输出电压；其中，所述直流阻抗转换器的输入阻抗为预设的固定值。11.根据权利要求10所述的电力发送装...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东平，江成，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：