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原文传递一种无线充电的发射端、接收端、方法和系统

专利名称：	一种无线充电的发射端、接收端、方法和系统
摘要：	本申请提供一种无线充电的发射端、接收端、方法和系统，应用于电动汽车领域。发射端控制器将逆变器的实际输出电流和逆变器的输出电流预设上限值进行比较，根据比较结果控制逆变器的输出电压来调节发射线圈电流，使逆变器的实际输出电流小于等于逆变器的输出电流预设上限值。接收端控制器接收发射端控制器发送的发射线圈电流采样值；当发射线圈电流采样值与发射线圈电流的参考值之差大于等于预设值时，更新发射线圈电流的参考值，使逆变器的实际输出电流小于等于逆变器的输出电流预设上限值。接收端和发射端进行交互，进而实现更好地控制，在保证逆变器的输出电流不超过预设上限值的前提下，使接收端尽量拥有较大的发射线圈电流的调节范围。
专利类型：	发明专利
申请人：	华为技术有限公司
发明人：	陈双全;武志贤;毛云鹤;曾晓生;游洪程
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN201911303839.1
公开号：	CN111016694A
代理机构：	深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	常忠良
分类号：	B60L53/12;B60L53/122;H02J7/02;H02J50/10;H02J7/00;B;H;B60;H02;B60L;H02J;B60L53;H02J7;H02J50;B60L53/12;B60L53/122;H02J7/02;H02J50/10;H02J7/00
申请人地址：	518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼
主权项：	1.一种无线充电的发射端，其特征在于，包括：逆变器、发射端补偿网络、发射线圈和发射端控制器；所述逆变器，用于将直流电源输出的直流电逆变为交流电提供给所述发射端补偿网络；所述发射端补偿网络，用于对所述逆变器输出的交流电进行补偿，将补偿后的交流电输送给所述发射线圈；所述发射线圈，用于将所述发射端补偿网络补偿后的交流电以交变磁场进行发射；所述发射端控制器，用于将所述逆变器的实际输出电流和所述逆变器的输出电流预设上限值进行比较，根据比较结果控制逆变器的输出电压来调节发射线圈电流，以使所述逆变器的实际输出电流小于等于所述逆变器的输出电流预设上限值。 2.根据权利要求1所述的发射端，其特征在于，所述发射端控制器，具体用于：根据所述比较结果获得发射线圈电流的最小允许值；取所述发射线圈电流的最小允许值和接收端发送的发射线圈电流的参考值中的较大值作为发射线圈电流的给定值，根据所述发射线圈电流的给定值来控制所述逆变器的输出电压来调节发射线圈电流；所述发射线圈电流的最小允许值用于使所述逆变器的实际输出电流小于或等于所述逆变器的输出电流预设上限值；所述发射线圈电流最小时对应所述逆变器的输出电流最大；所述发射线圈电流的参考值根据无线充电系统的目标充电参数确定。 3.根据权利要求2所述的发射端，其特征在于，所述发射端控制器，具体用于：当所述逆变器的输出电流预设上限值与所述逆变器的实际输出电流的差值小于第一预设电流值时，则增大所述发射线圈电流的最小允许值，以增大所述发射线圈电流。 4.根据权利要求3所述的发射端，其特征在于，所述发射端控制器，具体用于：当所述逆变器的输出电流预设上限值与所述逆变器的实际输出电流的差值大于第二预设电流值时，则减小所述发射线圈电流的最小允许值，以增大所述发射线圈电流的调节范围；所述第一预设电流值小于所述第二预设电流值。 5.根据权利要求1-4任一项所述的发射端，其特征在于，所述发射端控制器，具体用于根据所述发射线圈电流的给定值和所述发射线圈电流采样值的差获得所述逆变器的移相角和所述逆变器的输入电压的调节信号，根据所述逆变器的移相角和所述逆变器的输入电压的调节信号控制所述逆变器。 6.一种无线充电的接收端，其特征在于，包括：接收线圈、接收端补偿网络、功率变换器和接收端控制器；所述接收线圈，用于将发射端发射的交变磁场转换为交流电输送给所述补偿网络；所述接收端补偿网络，用于对所述交流电进行补偿后输送给所述整流器；所述功率变换器，用于将补偿后的交流电整流为直流电提供给负载；所述接收端控制器，用于接收发射端控制器发送的发射线圈电流采样值；当所述发射线圈电流采样值与发射线圈电流的参考值之差大于等于预设值时，更新发射线圈电流的参考值，以使所述发射端的逆变器的实际输出电流小于等于所述逆变器的输出电流预设上限值。 7.根据权利要求6所述的接收端，其特征在于，所述接收端控制器，具体用于接收发射端发送的发射线圈电流的最小允许值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值发送给所述发射端控制器，所述发射线圈电流的最小允许值用于使所述逆变器的实际输出电流小于或等于所述逆变器的输出电流预设上限值；所述发射线圈电流最小时对应所述逆变器的输出电流最大。 8.根据权利要求7所述的接收端，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，且所述整流器包括两个桥臂，每个桥臂的上半桥臂和下半桥臂均包括可控开关管；所述接收端控制器，具体用于根据所述整流器的两个桥臂的移相角、所述发射线圈电流采样值、所述发射线圈电流的最小允许值和当前发射线圈电流的参考值，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值发送给所述发射端控制器。 9.根据权利要求8所述的接收端，其特征在于，所述接收端控制器，具体用于当所述整流器的两个桥臂的移相角大于预设移相角区间的最大值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于第一设定阈值时，则增大所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的最小允许值和增大后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后下一周期的发射线圈电流的参考值；当所述整流器的两个桥臂的移相角小于所述预设移相角区间的最小值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于所述第一设定阈值时，则减小所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的最小允许值和减小后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后的下一周期发射线圈电流的参考值。 10.根据权利要求7所述的接收端，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，且所述整流器的下半桥臂包括可控开关管，上半桥臂包括二极管；所述接收端控制器，具体用于根据所述整流器的可控开关管的占空比、所述发射线圈电流采样值、所述发射线圈电流的最小允许值和当前发射线圈电流的参考值，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值发送给所述发射端控制器。 11.根据权利要求10所述的接收端，其特征在于，所述接收端控制器，具体用于：当所述整流器的可控开关管的占空比大于预设占空比区间的最大值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于第一设定阈值时，则减小所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的最小允许值和减小后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后下一周期的发射线圈电流的参考值；当所述整流器的可控开关管的占空比小于所述预设占空比区间的最小值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于所述第一设定阈值时，则增大所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的下限值和增大后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后的下一周期发射线圈电流的参考值。 12.一种应用于无线充电的发射端的方法，其特征在于，所述发射端包括：逆变器、发射端补偿网络、发射线圈和发射端控制器；该方法包括：将所述逆变器的实际输出电流和所述逆变器的输出电流预设上限值进行比较；根据比较结果控制逆变器的输出电压来调节发射线圈电流，以使所述逆变器的实际输出电流小于等于所述逆变器的输出电流预设上限值。 13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果控制逆变器的输出电压来调节发射线圈电流，具体包括：根据所述比较结果获得发射线圈电流的下限值；将所述发射线圈电流的下限值和接收端发送的发射线圈电流的参考值中的较大值作为发射线圈电流的给定值，根据所述发射线圈电流的给定值来控制所述逆变器的输出电压来调节发射线圈电流；所述发射线圈电流的最小允许值用于使所述逆变器的实际输出电流小于或等于所述逆变器的输出电流预设上限值；所述发射线圈电流最小时对应所述逆变器的输出电流最大；所述发射线圈电流的参考值根据无线充电系统的目标充电参数确定。 14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果获得发射线圈电流的下限值，具体包括：当所述逆变器的输出电流预设上限值与所述逆变器的实际输出电流的差值小于第一预设电流值时，则增大所述发射线圈电流的最小允许值，以增大所述发射线圈电流；当所述逆变器的输出电流预设上限值与所述逆变器的实际输出电流的差值大于第二预设电流值时，则减小所述发射线圈电流的最小允许值，以增大所述发射线圈电流的调节范围；所述第一预设电流值小于所述第二预设电流值。 15.根据权利要求12-14任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述发射线圈电流的给定值来控制所述逆变器，具体包括：根据所述发射线圈电流的给定值和所述发射线圈电流采样值的差获得所述逆变器的移相角和所述逆变器的输入电压的调节信号，根据所述逆变器的移相角和所述逆变器的输入电压的调节信号控制所述逆变器。 16.一种应用于无线充电的接收端的方法，其特征在于，所述接收端包括：接收线圈、接收端补偿网络、功率变换器和接收端控制器；该方法包括：接收发射端控制器发送的发射线圈电流采样值和发射线圈电流的下限值；当所述发射线圈电流采样值与发射线圈电流的参考值之差大于或等于预设值时，更新发射线圈电流的参考值，以使所述发射端的逆变器的实际输出电流小于等于所述逆变器的输出电流预设上限值。 17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述更新发射线圈电流的参考值，具体包括：将发射线圈电流的下限值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值发送给所述发射端控制器，所述发射线圈电流的最小允许值用于使所述逆变器的实际输出电流小于或等于所述逆变器的输出电流预设上限值；所述发射线圈电流最小时对应所述逆变器的输出电流最大。 18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，且所述整流器包括两个桥臂，每个桥臂的上半桥臂和下半桥臂均包括可控开关管；当所述发射线圈电流采样值与发射线圈电流的参考值之差大于或等于预设值时，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值，具体包括：根据所述整流器的两个桥臂的移相角、所述发射线圈电流采样值、所述发射线圈电流的最小允许值和当前发射线圈电流的参考值，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值。 19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，根据所述整流器的两个桥臂的移相角、所述发射线圈电流采样值、所述发射线圈电流的最小允许值和当前发射线圈电流的参考值，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值，具体包括：当所述整流器的两个桥臂的移相角大于预设移相角区间的最大值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于第一设定阈值时，则增大所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的最小允许值和增大后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后下一周期的发射线圈电流的参考值；当所述整流器的两个桥臂的移相角小于所述预设移相角区间的最小值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于所述第一设定阈值时，则减小所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的最小允许值和减小后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后的下一周期发射线圈电流的参考值。 20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述功率变换器包括整流器，且所述整流器的下半桥臂包括可控开关管，上半桥臂包括二极管；当所述发射线圈电流采样值与发射线圈电流的参考值之差大于或等于预设值时，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值，具体包括：根据所述整流器的可控开关管的占空比、所述发射线圈电流采样值、所述发射线圈电流的最小允许值和当前发射线圈电流的参考值，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值。 21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，根据所述整流器的可控开关管的占空比、所述发射线圈电流采样值、所述发射线圈电流的最小允许值和当前发射线圈电流的参考值，更新发射线圈电流的参考值，将发射线圈电流的最小允许值与更新后的发射线圈电流的参考值中的较大值作为下一周期发射线圈电流的参考值，具体包括：当所述整流器的可控开关管的占空比大于预设占空比区间的最大值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于第一设定阈值时，则减小所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的最小允许值和减小后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后下一周期的发射线圈电流的参考值；当所述整流器的可控开关管的占空比小于所述预设占空比区间的最小值，且判断上一周期发送给发射端的发射线圈电流的参考值与上一周期发射端发送的发射线圈电流采样值的差小于所述第一设定阈值时，则增大所述发射线圈电流的参考值；将所述发射线圈电流的最小允许值和增大后的所述发射线圈电流的参考值中的较大值作为更新后的下一周期发射线圈电流的参考值。 22.一种无线充电的系统，其特征在于，包括：权利要求1-5任一项所述的无线充电的发射端和权利要求6-11任一项所述的无线充电的接收端。
所属类别：	发明专利