[发明专利]一种共振式无线供电系统及其功率调节方法及系统

说明书

本发明公开了一种共振式无线供电系统及其功率调节方法及系统，共振式无线供电系统包括充能开关及与充能开关连接的谐振环，该方法包括输出占空比可调的第一频率的第一PWM信号；输出占空比可调的第二频率的第二PWM信号；其中，第一频率大于第二频率；利用第二PWM信号对第一PWM信号进行脉宽调制，得到调制驱动PWM信号；以利用调制驱动PWM信号对充能开关进行驱动，进而调节谐振环的发射功率。一方面，本发明能够控制谐振环的输出功率从零开始调节，另一方面，能够获得更精细的功率调节效果，另外，获取PWM信号的方式及装置的成本很低。

技术领域

本发明涉及无线供电技术领域，特别是涉及一种共振式无线供电系统及其功率调节方法及系统。

背景技术

在无线供电系统中，当接收端负载电器的功率变化大时，发射端需要持续调整发射功率。LC并联的拓扑结构的共振式无线供电发射系统，因其LC构成回路，电能在不进行充能时会在其内部保持震荡，形成一个持续释放电磁波的过程。相较于LC串联的拓扑结构的系统，其优点是收发设备共振充分，传输距离远，输出功率大。

然而，因为LC并联的谐振环路不可控，在接收端需要很小的功率时，可以通过减小作为谐振环的充能开关的IGBT的驱动PWM信号的脉宽(也即IGBT的导通时间)来减小发射端的发射功率，但IGBT的驱动PWM信号过小时会使IGBT工作在不饱和区引起发热严重，从而使得系统电磁波的释放难以精确控制，功率无法从零调起。为解决上述问题，现有技术中调整功率的方法是在LC充能电源前增加一级连续可调开关电源，通过调整发射时供电的电压来调整输出功率，但在功率较大的系统中，连续可调开关电源的成本较高，整机电路成本几乎增加一倍。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种共振式无线供电系统的功率调节方法及系统，一方面，本发明能够控制谐振环的输出功率从零开始调节，另一方面，能够获得更精细的功率调节效果，另外，获取PWM信号的方式及装置的成本很低；本发明的另一目的是提供一种包括上述共振式无线供电系统的功率调节系统的共振式无线供电系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种共振式无线供电系统的功率调节方法，应用于共振式无线供电系统，所述共振式无线供电系统包括充能开关及与所述充能开关连接的谐振环，该方法包括：

输出占空比可调的第一频率的第一PWM信号；

输出占空比可调的第二频率的第二PWM信号；其中，所述第一频率大于所述第二频率；

利用所述第二PWM信号对所述第一PWM信号进行脉宽调制，得到调制驱动PWM信号；以利用所述调制驱动PWM信号对所述充能开关进行驱动，进而调节所述谐振环的发射功率。

优选地，当需要减小输出带载功率时，所述输出占空比可调的第一频率的第一PWM信号的过程为：

输出占空比减小的第一频率的第一PWM信号，其中，所述第一PWM信号的占空比不小于第一阈值。

优选地，当仍需要减小输出带载功率时，所述输出占空比可调的第二频率的第二PWM信号的过程为：

输出占空比减小的第二频率的第二PWM信号。

优选地，所述第一阈值为10％。

优选地，当需要增大输出带载功率时，所述输出占空比可调的第二频率的第二PWM信号的过程为：

输出占空比增大的第二频率的第二PWM信号。

优选地，当仍需要增大输出带载功率时，所述输出占空比可调的第一频率的第一PWM信号的过程为：

输出占空比增大的第一频率的第一PWM信号，其中，所述第一PWM信号的占空比不大于第二阈值。