[发明专利]用于监测无线电力发送器的装置和方法

说明书

公开了用于监测无线电力发送器的设备和方法。根据实施方式，用于监测无线电力发送器的设备包括：电平信息检测器，其用于检测包括在无线电力发送器的谐振器中或者连接至谐振器的阻抗元件的两个端子的电压电平信息；相位差检测器，其用于检测阻抗元件的两个端子的电压的相位差信息；以及控制器，其用于借助于阻抗元件的两个端子的电压的电平信息和相位差信息来监测谐振器的状态，所述电平信息和相位差信息借助电平信息检测器和相位差检测器来检测。

技术领域

本发明涉及无线电力发送和接收技术。

背景技术

已经开发了无线地发送电力的许多技术。作为这些技术的代表性示例，存在使用微波的电波接收技术、使用磁场的磁感应技术、使用磁场与电场之间的能量转换的磁共振技术等。

无线电力发送器可以通过监测包括电容器和天线的谐振器的状态来识别谐振器的效率、电力发送状态和无线电力接收器的状态。可以通过测量谐振器的输入电压、输入电流、输入阻抗和有功功率来识别谐振器的状态。

然而，当以如无线充电联盟(A4WP)方法以6.78MHz的高频无线地发送电力时，由于频率非常快并且谐振器的电压很高，因此以一般方式不容易测量上面描述的四个参数。

发明内容

[技术问题]

在实施方式中，提出了用于监测无线地发送电力的无线电力发送器的装置和方法。

[技术解决方案]

本发明的一个方面提供了一种用于监测无线电力发送器的装置，该装置包括：幅度信息检测器，其包括在无线电力发送器的谐振器中并且被配置成检测连接至谐振器的阻抗器件的相对两端处的电压的幅度信息；相位差检测器，其被配置成检测阻抗器件的相对两端处的电压的相位差信息；以及控制器，其被配置成基于相位差信息和阻抗器件的相对两端处的电压的幅度信息来监测谐振器的状态，幅度信息和相位差信息通过幅度信息检测器和相位差检测器来检测。

阻抗器件可以包括电阻器、电感器、电容器或其组合。

幅度信息检测器可以包括：变压器，其被配置成针对形成于第一阻抗器件的一端处的电压V1p与第二阻抗器件的一端处的电压V1n之间的第一输入电压信号V1和形成于第一阻抗器件的另一端处的电压V2p与第二阻抗器件的另一端处的电压V2n之间的第二输入电压信号V2来生成电压v1x和v2x，电压v1x和v2x从接地电压摆动；以及峰值检测器，其被配置成检测从变压器输出的相应的电压v1x和v2x的峰值。幅度信息检测器还可以包括：第一电压调节器，其被配置成控制第一阻抗器件和第二阻抗器件中的每个的相对两端处的电压的增益并且将经增益控制的电压发送至变压器；以及第二电压调节器，其被配置成通过从峰值检测器接收具有峰值的输出电压来控制电压的增益。第一输入电压V1的幅度信息|V1|可以是第一电压调节器的增益K1、第二电压调节器的增益K2以及第一阻抗器件的一端处的电压V1p与第二阻抗器件的一端处的电压V1n之间的电压差|V1p-V1n|的乘积，第二输入电压V2的幅度信息|V2|可以是第一电压调节器的增益K1、第二电压调节器的增益K2以及第一阻抗器件的另一端处的电压V2p与第二阻抗器件的另一端处的电压V2n之间的电压差|V2p-V2n|的乘积。

相位差检测器可以包括：电容器，其被配置成从变压器输出的电压v1x和v2x中去除直流(DC)分量；第一电压比较器，其被配置成接收电容器的相对于第一输入电压信号V1的输出电压和接地电压，并且将输出电压与接地电压进行比较；第二电压比较器，其被配置成接收电容器的相对于第二输入电压信号V2的输出电压和接地电压，并且将输出电压与接地电压进行比较；以及相位差比较器，其被配置成接收第一电压比较器的输出电压和第二电压比较器的输出电压，并且比较输出电压之间的相位差。相位差检测器还可以包括反相放大器，该反相放大器被配置成：接收相位差比较器的输出，允许输出通过低通带，并且放大当输出通过低通带时获得的信号。相位差比较器可以输出根据第一电压比较器的输出电压与第二电压比较器的输出电压之间的相位差而线性变化的电压信号。