一种无线发射机的功率控制方法、装置及无线供电系统与流程

本发明涉及无线供电技术领域，特别是涉及一种无线发射机的功率控制方法、装置及无线供电系统。

背景技术：

随着无线供电技术的发展，无线供电系统的使用越来越广泛。无线供电系统包括无线发射机和无线接收机。在无线发射机工作的过程中，无线发射机的谐振线圈和谐振电容构成谐振电路，谐振电路的谐振频率的大小由谐振线圈的电感值和谐振电容的电容值决定，此谐振频率为固有频率。在保证工作效率最高的情况下，无线发射机的脉宽调制器输出的驱动波形的频率，即驱动频率，其与固有频率相等。

无线发射机采用半桥方式供电，具体地，请参照图1，图1为现有技术提供的一种无线发射机的结构示意图。无线发射机中半桥软开关电路应用谐振的原理,控制谐振电路中的谐振电流按正弦规律变化，当谐振电流过零时，其中一个开关器件截止，另一个开关器件导通，也即两个开关器件交替导通。在实际的应用中，通过改变无线发射机的驱动波形，也即改变无线发射机的驱动频率，实现当前功率的调整。但是，当驱动频率发生变化时，驱动频率与固有频率便达不到最佳的匹配状态，此时的驱动频率也和无线接收机中谐振电路的固有频率存在偏差，造成工作效率比较低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种无线发射机的功率控制方法及装置，提高了无线发射机的工作效率；本发明的另一目的是提供一种包括上述无线发射机的功率控制装置的无线供电系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线发射机的功率控制方法，应用于无线供电系统，包括：

获取所述无线发射机的调整功率；

根据功率与占空比的预设对应关系及所述调整功率确定占空比；

确定所述无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻；

调节驱动波形的当前占空比至所确定的占空比，以便调整当前功率，其中，调节当前占空比后的驱动波形的一边所在的时刻为所述谐振电流过零点的时刻。

优选地，所述根据功率与占空比的预设对应关系及所述调整功率确定占空比的过程具体为:

从预设功率占空比关系表中确定所述调整功率对应的占空比。

优选地，所述谐振电流过零点的时刻对应的驱动波形的一边为上升沿或下降沿。

优选地，所述确定无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻的过程具体为：

获取所述无线发射机中谐振电路的谐振电流的波形；

根据所述谐振电流的波形确定谐振电流过零点的时刻。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无线发射机的功率控制装置，包括：

获取单元，用于获取所述无线发射机的调整功率；

第一确定单元，用于根据功率与占空比的预设对应关系及所述调整功率确定占空比；

第二确定单元，用于确定所述无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻；

调节单元，用于调节驱动波形的当前占空比至所确定的占空比，以便调整当前功率，其中，调节当前占空比后的驱动波形的一边所在的时刻为所述谐振电流过零点的时刻。

优选地，所述第一确定单元具体用于从预设功率占空比关系表中确定所述调整功率对应的占空比。

优选地，所述谐振电流过零点的时刻对应的驱动波形的一边为上升沿或下降沿。

优选地，所述第二确定单元具体用于获取所述无线发射机中谐振电路的谐振电流的波形；根据所述谐振电流的波形确定谐振电流过零点的时刻。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无线供电系统，包括上述任一项所述的无线发射机的功率控制装置。

本发明提供了一种无线发射机的功率控制方法，应用于无线供电系统，包括获取无线发射机的调整功率；根据功率与占空比的预设对应关系及调整功率确定占空比；确定无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻；调节驱动波形的当前占空比至所确定的占空比，以便调整当前功率，其中，调节当前占空比后的驱动波形的一边所在的时刻为谐振电流过零点的时刻。

可见，在保证过零检测的准确性的基础上，本发明通过功率与占空比的预设对应关系，确定准备调整到的调整功率对应的占空比，根据确定的占空比调节当前占空比，进而调整当前功率。与现有技术中通过调节驱动频率的方式调整当前功率相比，本发明通过调节当前占空比的方式调整当前功率，不改变驱动波形的驱动频率，使得驱动频率与固有频率能够达到最佳的匹配状态，提高了无线发射机的工作效率。

本发明还提供了一种无线发射机的功率控制装置及无线供电系统，与上述控制方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种无线发射机的结构示意图；

图2为本发明提供的一种无线发射机的功率控制方法的过程流程图；

图3为本发明提供的一种驱动波形的结构示意图；

图4为本发明提供的一种无线发射机的功率控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种无线发射机的功率控制方法及装置，提高了无线发射机的工作效率；本发明的另一核心是提供一种包括上述无线发射机的功率控制装置的无线供电系统。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图2，图2为本发明提供的一种无线发射机的功率控制方法的过程流程图，该方法包括：

步骤s1：获取无线发射机的调整功率；

具体地，无线接收机在接收到无线发射机发射的信号后，将此信号经过整流元件整流，然后将整流后的信号给用电设备供电。考虑到用电设备的需要，有的时候需要对无线发射机的功率做出相应地调整，在调整无线发射机的功率之前，首先要获取无线发射机所要调整到的功率，也即调整功率。

步骤s2：根据功率与占空比的预设对应关系及调整功率确定占空比；

具体地，这里的无线发射机的功率和驱动波形的占空比的对应关系是提前设置的，以便在后续获取调整功率后，可以从对应关系中确定调整功率对应的占空比，为后续通过调节驱动波形的当前占空比来调整无线发射机的当前功率打下基础。

步骤s3：确定无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻；

具体地，本发明可以通过谐振电流检测环形电感来检测无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点，从而确定谐振电流过零点的时刻，以便在谐振电流过零点的时刻控制开关器件的导通或关断。

当然，本申请还可以通过其他方法检测谐振电流过零点，本发明在此不做特别的限定，根据实际情况而定。

步骤s4：调节驱动波形的当前占空比至所确定的占空比，以便调整当前功率，其中，调节当前占空比后的驱动波形的一边所在的时刻为谐振电流过零点的时刻。

为了保证过零检测的准确性，调节当前占空比后的驱动波形的一边所在的时刻需要和步骤s3所确定的谐振电流过零点的时刻相同，以此为基础，保证驱动波形的驱动频率不变，调节驱动波形的占空比至步骤s2所确定的占空比，进而实现将无线发射机的当前功率调整至步骤s1所获取的调整功率。

本发明提供了一种无线发射机的功率控制方法，应用于无线供电系统，包括获取无线发射机的调整功率；根据功率与占空比的预设对应关系及调整功率确定占空比；确定无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻；调节驱动波形的当前占空比至所确定的占空比，以便调整当前功率，其中，调节当前占空比后的驱动波形的一边所在的时刻为谐振电流过零点的时刻。

可见，在保证过零检测的准确性的基础上，本发明通过功率与占空比的预设对应关系，确定准备调整到的调整功率对应的占空比，根据确定的占空比调节当前占空比，进而调整当前功率。与现有技术中通过调节驱动频率的方式调整当前功率相比，本发明通过调节当前占空比的方式调整当前功率，不改变驱动波形的驱动频率，使得驱动频率与固有频率能够达到最佳的匹配状态，提高了无线发射机的工作效率。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，根据功率与占空比的预设对应关系及调整功率确定占空比的过程具体为:

从预设功率占空比关系表中确定调整功率对应的占空比。

具体地，获取调整功率以后，便可以通过查表，确定调整功率对应的占空比，以便后续将驱动波形的当前占空比调整至从表中查取的占空比。

当然，本申请还可以通过其他方式预设功率和占空比的对应关系，本发明在此不做特别的限定，根据实际情况而定。

作为一种优选地实施例，谐振电流过零点的时刻对应的驱动波形的一边为上升沿或下降沿。

具体地，驱动波形中的低电平变为高电平的那一瞬间叫作上升沿，高电平变为低电平的那一瞬间叫作下降沿。本申请中可以选择上升沿所在的时刻等于谐振电流过零点的时刻，也可以选择下降沿所在的时刻等于谐振电流过零点的时刻，本申请在此不做特别的限定。具体地，谐振电流的波形为正弦波，其中，每半个正弦波中时刻在后的过零点均对应下降沿(请参照图3，图3为本发明提供的一种驱动波形的结构示意图)或者每半个正弦波中时刻在前的过零点均对应上升沿。

作为一种优选地实施例，确定无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻的过程具体为：

获取无线发射机中谐振电路的谐振电流的波形；

根据谐振电流的波形确定谐振电流过零点的时刻。

要想确定谐振电流过零点的时刻，首先需要做的是获取谐振电流的波形，谐振电流的波形的纵轴为谐振电流值，横轴为时间，且横轴所在的位置对应的谐振电流值为零，因此，只要找到波形与横轴的交点，此交点对应的横轴值即为谐振电流过零点的时刻。

请参照图4，图4为本发明提供的一种无线发射机的功率控制装置的结构示意图，该装置包括：

获取单元，用于获取无线发射机的调整功率；

第一确定单元，用于根据功率与占空比的预设对应关系及调整功率确定占空比；

第二确定单元，用于确定无线发射机中谐振电路的谐振电流过零点的时刻；

调节单元，用于调节驱动波形的当前占空比至所确定的占空比，以便调整当前功率，其中，调节当前占空比后的驱动波形的一边所在的时刻为谐振电流过零点的时刻。

作为一种优选地实施例，第一确定单元具体用于从预设功率占空比关系表中确定调整功率对应的占空比。

作为一种优选地实施例，谐振电流过零点的时刻对应的驱动波形的一边为上升沿或下降沿。

作为一种优选地实施例，第二确定单元具体用于获取无线发射机中谐振电路的谐振电流的波形；根据谐振电流的波形确定谐振电流过零点的时刻。

对于本发明提供的装置的介绍请参考上述方法实施例，本发明在此不再赘述。

本发明还提供了一种无线供电系统，包括上述的无线发射机的功率控制装置。

对于本发明提供的系统的介绍请参考上述装置实施例，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。