[发明专利]功率接收装置、功率传输装置以及控制装置

说明书

技术领域

这里描述的实施例涉及功率传输。

背景技术

包括功率传输装置和从功率传输装置接收功率的功率接收装置的无线功率传输设备已公知。无线功率传输设备存在的问题在于，负载变化等等产生过度突入电流，导致功率接收侧上诸如晶体管的有源器件的损坏。常规地，为了解决此问题，采取了通过短路在功率接收侧上的电路以隔离共振电路来防止突入电流的方法。

常规方法对于保护在功率接收侧的元件是有效的。然而，存在这样的可能性，在负载阻抗高（轻负载）的状态中的功率传输电压的逐渐增加会在功率传输侧上的装置中产生过量的电流。这导致在功率传输侧上的元件损坏。另外，要求使用能够容忍比实际功率传输状态中的电流值更高的电流值的器件作为功率传输装置。这导致装置成本的增加。

发明内容

根据一些实施例，提供了一种可与根据来自功率传输装置的AC功率操作的第一负载电路连接的功率接收装置，包括：功率接收器，阻抗调节器和控制器。

所述功率接收器通过磁耦合从所述功率传输装置接收所述AC功率。

所述阻抗调节器能够转换在所述功率接收器处接收的所述AC功率的电压和电流中的至少一个。

所述控制器控制所述功率传输装置的输出电压的增加，

当所述第一负载电路连接到所述功率接收装置时，所述AC功率通过所述阻抗调节器提供给所述第一负载电路。

所述控制器控制所述阻抗调节器以便在其中所述功率传输装置的所述输出电压被增加的时长的至少一部分的期间所述阻抗调节器的输入阻抗低于所述第一负载电路的输入阻抗。

附图说明

图1示出了根据第一实施例的无线功率传输设备；

图2示出了图1中的无线功率传输设备中的功率传输装置和功率接收装置；

图3示出了根据第二实施例的无线功率传输设备；

图4示出了根据第三实施例的阻抗调节器的配置实例；

图5示出了根据第四实施例的阻抗调节器的配置实例；

图6示出了电压增加速率和阻抗增加速率之间的关系；

图7示出了根据第六实施例的无线功率传输设备；以及

图8示出了根据第七实施例的阻抗调节器的配置实例。

具体实施方式

下文中，参考附图详细描述实施例。

[第一实施例]

图1（a）示出了根据第一实施例的无线功率传输设备的框图。

此无线功率传输设备包括：产生所述AC功率的AC功率产生器11；包括至少两个电感元件和至少一个电容元件的非接触功率输送器12；阻抗调节器（阻抗调节电路）13，转换输入电压和输出电压之间的关系或者输入电流和输出电流之间的关系或者这两者用于进行阻抗转换；控制器15控制AC功率产生器11和阻抗调节器13；以及消耗接收的功率的负载电路14。

实际上，如图2所示，此无线功率传输设备包括两个装置，功率传输装置21和功率接收装置22。图1示出的功率输送器12包括在功率传输装置21侧的功率传输器16以及在功率接收装置22侧的功率接收器17。

功率传输装置21包括AC功率产生器11和功率传输器16。功率接收装置22包括功率接收器17、阻抗调节器13、负载电路14和控制器15。替代包括在功率接收装置22中，负载电路14可以独立装置，并可以包括在其它装置中。

控制器15控制阻抗调节器13和AC功率产生器11。从控制器15输出的控制信号被使用无线通信单元或者有线通信单元传输到在相对侧上的功率传输装置21。控制器15可以包括在功率传输装置21中而不是功率接收装置22中。控制器15可以与功率接收装置22和功率传输装置21分离，并且作为控制装置独立存在。替代地，控制器15可以以分布的方式包括在功率传输装置和功率接收装置两者中。在此情况中，使用无线通信单元或者有线通信单元在分布配置的控制器15之间传送信号。同样，控制装置可以作为分布方式的多个装置存在。

图1（b）示出了使用逆变器电路实现AC功率产生器11的情况的实施例。

上部和下部开关21和22互补操作从而在输出端子产生AC电压和电流（AC功率）。产生的功率输入到非接触功率输送器12，更具体地，传输到功率传输器16。

图1（c）是非接触功率输送器12的实施例。