[发明专利]故障保护方法及其适用的无线电能传输装置

权利要求书

1.一种适用于无线电能传输装置的故障保护方法，该无线电能传输装置包含一发射单元及一接收单元，该发射单元接收一输入直流电，且包含一开关逆变电路，该开关逆变电路将该输入直流电转换为一逆变交流电，该逆变交流电包含一逆变交流电压及一逆变交流电流，该接收单元包含一主功率线路，该发射单元还包含电连接于该开关逆变电路的输出端的一发射电路，该主功率线路包含与该发射电路相对应的一接收电路，该主功率线路的输出端电连接于一输出电容，该主功率线路还包含连接于该接收电路的一整流电路，该整流电路为一全波整流电路，该全波整流电路包含一第一开关及一第二开关，该第一开关的第一端电连接于该接收电路的第一端，该第一开关的第二端电连接于该第二开关的第二端及该输出电容的第二端，该第二开关的第一端电连接于该接收电路的第三端，该输出电容的第一端电连接于该接收电路的第二端，

该故障保护方法包含以下步骤：

步骤(a)：于该无线电能传输装置开始运作时，该接收单元检测其自身是否处于一异常状态，若检测结果为是，将该接收单元的该主功率线路短路；

步骤(b)：该发射单元检测该逆变交流电压与该逆变交流电流之间的相位关系，以及该逆变交流电流的幅值；

步骤(c)：根据该逆变交流电压与该逆变交流电流之间的相位关系，产生一相位判断信号；

步骤(d)：根据该逆变交流电流的幅值，结合一预设电流阈值，产生一过流判断信号；

步骤(e)：根据该相位判断信号以及该过流判断信号，产生一故障信号；以及

步骤(f)：根据该故障信号，控制该无线电能传输装置停止运作。

2.如权利要求1所述的故障保护方法，其中于该步骤(e)中，对该相位判断信号及该过流判断信号进行逻辑或(OR)处理，以产生该故障信号。

3.如权利要求1或2所述的故障保护方法，其中于该步骤(c)中，根据该逆变交流电压与该逆变交流电流之间的相位关系，产生一第一判断信号及一第二判断信号，再根据该第一判断信号及该第二判断信号产生该相位判断信号，其中，该第一判断信号表示该逆变交流电流的相位是否超前于该逆变交流电压的相位，该第二判断信号表示该逆变交流电流的相位滞后于该逆变交流电压的相位是否大于90度。

4.如权利要求1所述的故障保护方法，其中于该步骤(a)中，是控制该第一开关导通或控制该第二开关导通，以控制该主功率线路短路。

5.如权利要求1所述的故障保护方法，其中该主功率线路还包含一双向开关，该双向开关系电连接于该接收电路的任意两端之间，于该步骤(a)中，是控制该双向开关导通，以控制该主功率线路短路。

6.如权利要求1所述的故障保护方法，其中该接收电路包含一双向开关及一接收线圈，该双向开关系电连接于该接收线圈的两端之间，于该步骤(a)中，是控制该双向开关导通，以控制该主功率线路短路。

7.如权利要求1所述的故障保护方法，其中于该步骤(c)中，还包含以下步骤：

步骤(c1)：将该逆变交流电流的波形进行过零检测，以产生与该逆变交流电流的波形同相，且为方波的一过零检测信号；

步骤(c2)：产生一参考信号，其中该参考信号的一第一边沿滞后于该逆变交流电压的上升沿90度，该参考信号的一第二边沿与该逆变交流电压的下降沿同相；以及

步骤(c3)：在该参考信号的第一边沿至第二边沿的时间期间内，判断该过零检测信号是否出现两种不同的电平状态，并依据判断结果产生该相位判断信号，

其中，当该步骤(c3)的判断结果为是时，根据该相位判断信号确定该无线电能传输装置的该接收单元发生故障。

8.如权利要求7所述的故障保护方法，其中于该步骤(c2)中，该参考信号是依据用以驱动该开关逆变电路的一驱动信号而产生。