[发明专利]一种自识别负载的无线电能传输系统接收端检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自识别负载的无线电能传输系统接收端检测方法，尤其涉及适用于磁耦合谐振式无线电能传输系统的接收端检测方法。

背景技术

无线电能传输系统由于其能量的发射端与接收端具有物理分离的特点，所以能量的接收端具有很高的移动性能。因此被广泛应用在植入式医疗设备、家电、移动设备、电动汽车的无线充供电中。正是由于系统接收端具有很高的移动性能，所以在系统工作之前需要检测接收端是否在发射端的能量发射范围内，以确保系统能量能够有效的从发射端传递到接收端。

通常系统在完成无线充电或供电工作时，需要人为的关掉发射端的总电源，但该种方法当接收端因故障突然断开连接时，可能会造成来不及关断总电源而造成系统故障。

迄今为止，磁耦合谐振式无线电能传输系统中在负载端接入的自检测上尚未有一套完善的解决方案。目前采用的在发射端增加通信联络装置的方式实现，即发射端与接收端增加无线通讯，通过无线信息将接收端接入系统的情况反馈到发射端，进一步确定是否正常开机。该方法的不足之处在于通信装置增加了系统的复杂性，增加了系统的成本，并且在系统工作时所产生的强磁场，会对该通信装置产生影响，造成系统误动作。而且无线模块需要额外的电池供应，当电池出现故障时或供电不足时，该方式就不能正常工作。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种自识别负载的无线电能传输系统接收端检测方法，使得系统在正常的待机状态下能够自动识别接收端的接入，并可以自动启动或关断系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种自识别负载的无线电能传输系统接收端检测方法，在磁耦合谐振式无线电能传输系统中添加检测与控制模块，所述检测与控制模块设置在发射端中，检测与控制模块检测发射线圈的输入电压U₁、发射端电流I₁以及所述输入电压U₁与发射端电流I₁的相位差Δω，来自识别负载的无线电能传输系统接收端；并且根据磁耦合谐振式无线电能传输系统可知系统中接收端的负载处于短路或开路情况下的发射端电流大小分别为I_1min、I_1max；具体包括以下步骤：

1)所述检测与控制模块控制发射电源产生脉冲电压；在脉冲电压的激励下，所述检测与控制模块检测发射线圈的输入电压U₁与发射端电流I₁的相位差Δω；其中，控制所述脉冲电压为磁耦合谐振式无线电能传输系统正常工作时的电压的1/30～1/20；

2)若相位差Δω≠0，此时控制磁耦合谐振式无线电能传输系统保持待机状态，并重复步骤1)；当所述相位差Δω＝0时，若I_1min＜I₁＜I_1max，则所述检测与控制模块控制所述发射电源停止发射脉冲电压并产生正常工作电压进行激励；若I₁≤I_1min或I₁≥I_1max，重复步骤1)；

3)当I_1min＜I₁＜I_1max时，设定磁耦合谐振式无线电能传输系统的切断电流为I_A；若I₁＞I_A时，控制磁耦合谐振式无线电能传输系统进入待机状态，并进入步骤1)进行循环检测。

进一步的，步骤3)中，假设接入正常工作的额定工作电流为I₀，磁耦合谐振式无线电能传输系统的切断电流I_A设定为2I₀～3I₀。

有益效果：本发明提供的一种自识别负载的无线电能传输系统接收端检测方法，结合磁耦合谐振式无线电能传输系统的具体参数特性，针对接收端的接入对发射端线圈的电流与电压之间的影响关系，给出一种自识别负载的无线电能传输系统接收端检测方法，解决接收端自识别的接入问题。