[发明专利]具有无线控制系统的无线电池充电器

摘要

一种无线充电系统(10)以及一种对所述无线充电系统(10)进行操作的方法(100)，其中，来自系统(10)的远程部分的操作参数被无线发送到控制交流电源(16)的输出电压的系统控制器。系统控制器(42)执行自适应模型控制算法，所述算法允许系统控制器(42)以与来自系统(10)的远程部分的操作参数的传输速率相比较高的速率更新输出电压。

主权项

1.一种充电系统(10)，所述充电系统(10)被配置为对能量存储设备进行无线充电，所述充电系统(10)包括：电源(16)，所述电源(16)被配置为供应具有交流输出电流和交流输出电压的电功率；输出电流传感器(32)和输出电压传感器(34)，所述输出电流传感器(32)被配置为基于输出电流来确定输出电流值(io)，并且所述输出电压传感器(34)被配置为基于输出电压来确定输出电压值(vo)；源线圈(20)，所述源线圈(20)与所述电源(16)电通信并且被配置为生成交变磁场(24)；捕获线圈(22)，所述捕获线圈(22)被配置为磁耦合到所述源线圈(20)，从而使所述捕获线圈(22)捕获所述电功率；整流器(26)，所述整流器(26)电耦合到所述捕获线圈(22)和所述能量存储设备并且被配置为提供具有直流电压和直流电流的捕获的电功率；电池充电控制器(40)，所述电池充电控制器(40)被配置为确定电流命令值(ic)；直流电流传感器(36)和直流电压传感器(38)，所述直流电流传感器(36)被配置为基于所述直流电流来确定直流电流值(id)，并且所述直流电压传感器(38)被配置为基于所述直流电压来确定直流电压值(vd)；发射机(44)，所述发射机(44)被配置为以传输速率发送采样的电流命令值(ics)、采样的直流电压值(vds)以及采样的直流电流值(ids)，其中，所述采样的电流命令值(ics)、所述采样的直流电压值(vds)以及直流电流值(ids)分别从所述电流命令值(ic)、直流电压值(vd)以及所述直流电流值(id)中进行采样；接收机(46)，所述接收机(46)被配置为无线接收来自所述发射机(44)的所述采样的电流命令值(ics)、所述采样的直流电压值(vds)以及所述采样的直流电流值(ids)；以及系统控制器(42)，所述系统控制器(42)与所述接收机(46)和所述电源(16)电通信并且被配置为基于所述输出电流值(io)、所述输出电压值(vo)、所述采样的电流命令值(ics)、所述采样的直流电压值(vds)以及所述采样的直流电流值(ids)来确定电压命令值(vc)，其中，所述电源(16)被配置为基于所述电压命令值(vc)来调整所述输出电压值(vo)，并且其中，所述系统控制器(42)确定所述电压命令值(vc)的速率大于所述发射机(44)的所述传输速率，其中，所述系统控制器(42)根据拉普拉斯变换公式vc＝(ics–ip)*(KP2+KI2/S)基于所述采样的电流命令值(ics)和预测的电流值(ip)之间的差异来确定所述电压命令值(vc)，其中，KP1和KP2的值是比例常数并且KI1和KI2的值是积分常数，其中，所述预测的电流值(ip)根据自适应模型公式ip＝((K1*vo*io)‑K0)/vds来确定，其中，随着输出功率(po＝io*vo)的增加，K0的值的变化速率增加并且K1的值的变化速率减小。