[发明专利]高效率功率转换设备和控制方法

说明书

本发明涉及功率转换技术领域，尤其涉及一种高效率功率转换设备和控制方法，该高效率功率转换设备包括：配置成将交流电压转换成直流电压的整流器，其中交流电压由配置成磁耦合到无线电力传输系统的发射器线圈的接收器线圈生成；连接到整流器的高效率功率转换器，高效率功率转换器包括级联连接的第一级和第二级；以及配置成检测多个工作参数并生成施加到第一级的控制回路的控制信号的控制器。通过上述方式，本发明能够提高功率转换设备的效率。

技术领域

本发明涉及功率转换器和应用于功率转换器的控制方法，并且在特定实施例中，涉及应用于无线电力传输系统的接收器中的高效率功率转换器的各种输出电压控制方法。

背景技术

随着技术进一步发展，无线电力传输作为用于为诸如移动电话、平板PC、数码相机、MP3播放器和/或类似装置的基于电池的移动装置供电或充电的高效且便利的机制出现。无线电力传输系统通常包括初级侧发射器和次级侧接收器。初级侧发射器通过磁耦合而磁耦合到次级侧接收器。磁耦合可松散耦合的变压器实现，该松散耦合的变压器实现具有在初级侧发射器中形成的初级侧线圈和在次级侧接收器中形成的次级侧线圈。

初级侧发射器可包括诸如功率转换器的初级侧的功率转换单元。功率转换单元耦合到电源，并且能够将电功率转换成无线功率信号。次级侧接收器能够通过松散耦合的变压器接收无线功率信号，并将接收的无线功率信号转换成适合于负载的电功率。

随着无线电力传输系统的功率变得越来越高，可能需要在发射器和接收器之间实现高效率无线电力传输。更特别地，在各种输入和输出状况(例如，接收器的不同负载电流和/或不同额定输入电压)下实现高效率无线电力传输已经变成是显著问题，它对无线电力传输系统的系统设计带来挑战。

亟需一种具有在各种输入和输出状况下展现出诸如高效率的良好行为的高性能功率接收器。

发明内容

通过本发明的较佳实施例提供的在无线电力传输系统的接收器中的高效率功率转换器，上述问题和其它问题通常可得到解决或规避，并且通常实现了技术优势。

根据一个实施例，一种设备包括：配置成将交流电压转换成直流电压的整流器，其中交流电压由配置成磁耦合到无线电力传输系统的发射器线圈的接收器线圈生成；连接到整流器的高效率功率转换器，高效率功率转换器包括级联连接的第一级和第二级；以及配置成检测多个工作参数并生成施加到第一级的控制回路的控制信号的控制器。

根据另一个实施例，一种方法包括：检测高效率功率转换器的多个工作参数，其中高效率功率转换器包括级联连接的第一级和第二级；基于所述多个工作参数生成控制信号；以及通过对第一级的反馈回路施加控制信号来控制第一级的输出电压。

根据又一个实施例，一种系统包括：配置成磁耦合到发射器线圈的接收器线圈；连接到接收器线圈的整流器；连接在整流器和电池之间的高效率转换器，其中高效率转换器包括级联连接的第一级和第二级；以及配置成检测多个工作参数并生成施加到第一级的控制回路的控制信号的控制器。

本发明的实施例的优点是无线电力传输系统的接收器中的高效率功率转换器。应用于高效率功率转换器的各种输出电压控制方法帮助无线电力传输系统在各种输入和输出状况下实现高效率。

上文相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下对本发明的详细描述。下文将描述本发明的额外特征和优点，它们形成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应明白，可容易地利用公开的概念和特定实施例作为修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构或过程的基础。本领域技术人员还应意识到，此类等效构造没有偏离随附权利要求中所阐述的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更全面地了解本发明及其优点，现在将下述说明与附图一并提出，其中：

图1示出根据本发明的各种实施例的无线电力传输系统的框图；