[发明专利]一种用于无线能量传输系统频率跟踪的装置及方法

权利要求书

1.一种用于无线能量传输系统频率跟踪的装置，所述装置包括：

高频逆变电路，所述高频逆变电路采集直流电并对所述直流电进行逆变处理，输出谐振频率相同的交流电的大电流信号，并输入至LC谐振回路，所述高频逆变电路接收PWM驱动电路输出的PWM驱动信号，根据所述PWM驱动信号调整采集的交流电的谐振频率并输出调整后谐振频率相同的交流电信号，并将调整后谐振频率相同的交流电信号传输至LC谐振回路；

LC谐振回路，所述LC谐振回路接收所述高频逆变电路输出的大电流信号及调整后谐振频率相同的交流电信号，保持大电流信号谐振频率相同并将大电流信号传输至电流检测回路，保持调整后谐振频率相同的交流电信号谐振频率相同；

电流检测回路，所述电流检测回路接收LC谐振回路传输的大电流信号，并将大电流信号转换为小电流信号传输至信号调理回路；

信号调理回路，所述信号调理回路接收电流检测回路传输的小电流信号，并对小电流信号进行放大、滤波和整形处理转化为方波信号，并将方波信号传输至数字信号处理器；

数字信号处理器，所述数字信号处理器接收所述信号调理回路输出的方波信号，对方波信号进行预处理，输出PWM驱动信号传输至PWM驱动电路；

PWM驱动电路，所述PWM驱动电路接收数字信号处理器传输的PWM驱动信号并传输至所述高频逆变电路，驱动所述高频逆变电路调整采集的交流电的谐振频率。

2.根据权利要求1所述的装置，所述的信号调理回路，包括：放大电路、滤波电路和整形电路；

所述放大电路对小电流信号进行放大，所述滤波电路对小电流信号进行滤波，所述整形电路对小电流信号进行整形。

3.根据权利要求1所述的装置，所述的数字信号处理器，包括：周期寄存器、比较寄存器和时基计数器。

4.根据权利要求1所述的装置，所述的对方波信号进行预处理，包括：

将信号调理回路输出的方波信号视为时钟信号，并在所述时钟信号的上升沿或下降沿时刻触发数字信号处理器的捕获中断，并在捕获中断时读取片内时基计数器的数值；

获取片内时基计数器与系统频率目标值的残差，根据所述残差生成控制信号；

根据所述控制信号获取待调整频率信号；

获取周期寄存器和比较寄存器的值，并写入数字信号处理器；

根据所述待调整频率信号和所述周期寄存器和比较寄存器的值生成PWM驱动信号。

5.根据权利要求1所述的装置，所述的方波信号与小电流信号成预设相位关系。

6.一种用于无线能量传输系统频率跟踪的方法，所述方法包括：

高频逆变电路采集直流电并对所述直流电进行逆变处理，输出谐振频率相同的交流电的大电流信号，并输入至LC谐振回路；

LC谐振回路接收所述高频逆变电路输出的大电流信号，保持大电流信号谐振频率相同并将大电流信号传输至电流检测回路；

电流检测回路接收LC谐振回路传输的大电流信号，并将大电流信号转换为小电流信号传输至信号调理回路；

信号调理回路接收电流检测回路传输的小电流信号，并对小电流信号进行放大、滤波和整形处理转化为方波信号，并将方波信号传输至数字信号处理器；

数字信号处理器接收所述信号调理回路输出的方波信号，对方波信号进行预处理，输出PWM驱动信号传输至PWM驱动电路；

PWM驱动电路接收数字信号处理器传输的PWM驱动信号并传输至所述高频逆变电路，驱动所述高频逆变电路调整采集的交流电的谐振频率；

高频逆变电路接收PWM驱动电路输出的PWM驱动信号，根据所述PWM驱动信号调整采集的交流电的谐振频率并输出调整后谐振频率相同的交流电信号，并将调整后谐振频率相同的交流电信号传输至LC谐振回路；

LC谐振回路接收所述高频逆变电路输出的调整后谐振频率相同的交流电信号，保持调整后谐振频率相同的交流电信号谐振频率相同。

7.根据权利要求6所述的方法，所述的信号调理回路，包括：放大电路、滤波电路和整形电路；

所述放大电路对小电流信号进行放大，所述滤波电路对小电流信号进行滤波，所述整形电路对小电流信号进行整形。