充电控制装置、充电控制方法及装配有该充电控制装置的无线电力接收装置的制造方法_3

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ffM信号,因此甚至当由于包括在特定周期中的PWM信号中的噪声导致出现误差时,无线电力发送器200仍可以基于其他周期的PWM信号来检测负载400的状态,使得可以防止由误差导致的故障。
[0122]如图7a所示,如果状态信息表示电力短缺,则可以在第一间隔中生成包括具有逐渐增大的脉冲宽度的多个脉冲的PWM信号。另外,可以在第二间隔中生成与第一周期的PWM信号相同的P丽信号。例如,脉冲宽度可以以30%、50%、70%和90%的顺序增大。以这种方式,可以在每个间隔中生成包括具有逐渐增大且具有一个周期的脉冲宽度的多个脉冲的PffM信号。
[0123]如图7b所示,如果状态信息表示电力溢流,则可以在第一间隔中生成包括具有逐渐减小的脉冲宽度的多个脉冲的PWM信号。另外,可以在第二间隔中生成与第一周期的PWM信号相同的P丽信号。例如,脉冲宽度可以以90%、70%、50%和30%的顺序减小。以这种方式,可以在每个间隔中生成包括具有逐渐减小且具有一个周期的脉冲宽度的多个脉冲的PffM信号。
[0124]如图7c所示,如果状态信息表示电力维持,则可以在第一间隔和第二间隔中生成包括具有相同脉冲宽度的多个脉冲的PWM信号。在这时,脉冲宽度为50%。以这种方式,可以在每个间隔中生成包括具有相同脉冲宽度和一个周期的多个脉冲的PWM信号。
[0125]虽然图7a至图7c中示出了四个脉冲宽度(30%、50%、70%和90% ),但是本实施方式不限于此。
[0126]如图8a所示,如果状态信息表示电力短缺,则可以在每个间隔中生成包括具有相同脉冲宽度的多个脉冲的PWM信号,并且间隔之间的脉冲宽度可以彼此不同。例如,脉冲宽度可以在第一间隔至第三间隔中以30%、60%和90%的顺序增大。
[0127]如图Sb所示,如果状态信息表示电力溢流,则可以在每个间隔中生成包括具有相同脉冲宽度的多个脉冲的PWM信号,并且间隔之间的脉冲宽度可以彼此不同。例如,脉冲宽度可以在第一间隔至第三间隔中以90%、60%和30%的顺序减小。
[0128]如图Sc所示,如果状态信息表示电力维持,则可以在每个间隔中生成包括具有相同脉冲宽度的多个脉冲的PWM信号,并且间隔之间的脉冲宽度可以相同。例如,脉冲宽度在第一间隔至第三间隔中可以为50%。
[0129]上面描述的脉冲宽度的增大的比率可以被表达为占空比。例如,脉冲宽度的增大可以指代占空比的增大。在图7a中,每个脉冲的占空比可以在一个间隔中以30%、50%、70%和90%的顺序增大。在图7b中,每个脉冲的占空比可以在一个间隔中以90%、70%、50%和30%的顺序减小。在图7c中,每个脉冲的占空比可以在一个间隔中相同(50%)。类似地,占空比可以如图8a至图8c所示变化。
[0130]虽然图8a至图8c中示出了三个脉冲宽度(50%、70%和90%),但是本实施方式不限于此。
[0131]可以根据由控制器19提供的P丽信号来控制调制器13(具体地,开关14)。即,可以对应于PWM信号的高电平而接通开关14并且对应于PWM信号的低电平而断开开关14。因此,可以对应于PWM信号的多个高电平和低电平反复地接通/断开开关14。
[0132]当开关14被接通或断开时,可以改变流过接收线圈11的电流。例如,当开关14被断开时流过接收线圈11的电流可以低于当开关14被接通时流过接收线圈11的电流,但是本实施方式不限于此。
[0133]以这种方式,如果流过接收线圈11的电流被周期性地改变,则接收线圈11的磁场也改变,使得与接收线圈11相邻的无线电力发送器200的发送线圈5的磁场会改变。由于发送线圈5的磁场改变,因此流过发送线圈5的电流也会改变。因此,可以通过感测发送线圈5的电流来检测负载400的状态。这将在随后描述。
[0134]当无线电力接收器200中接收到具有过电压的无线电力时,充电控制模块30可以防止负载400被过电压损坏。即使无线电力接收器200中接收到具有过电压的无线电力,充电控制模块30仍可以将过电压转换成适合于对负载400进行充电的电压,S卩,转换成最佳充电电压,使得负载400可以被持续充电,从而提高了充电效率并且缩短了充电时间。
[0135]充电控制模块30可以包括开关32、电容器34、比较器36和充电控制器38。
[0136]开关32可以连接在整流器330的输出端子与电容器34的一端之间。开关32可以在充电控制器38的控制下被控制以提供或阻断至负载400的整流器330的输出信号(S卩,整流器330的输出电压VI)。
[0137]例如,如果开关32被接通,则整流器330的输出电压Vl可以被提供给负载400。
[0138]另外,如果开关32被断开,则整流器330的输出电压Vl不会被提供给负载400。如果整流器330的输出电压Vl为高于最佳充电电压的过电压,则断开开关32,使得过电压Vl不会被提供给负载400,从而保护负载400。
[0139]开关32可以是如MOSFET的场效应晶体管(FET)或双极结型晶体管(BJT),但是本实施方式不限于此。
[0140]虽然出于方便的目的在第一实施方式中公开了开关32,但是可以使用具有切换功能的其他装置来替代开关32。例如,OP AMP可以被用作开关32。
[0141]电容器34的一端可以连接在开关32与负载400之间,并且电容器34的外端可以接地。可以根据开关32的接通/断开对电容器34进行充电或放电。
[0142]换言之,当开关32被接通时,整流器330的输出电压Vl可以被提供给负载400,并且电容器34可以被充电。如果开关被断开,那么整流器330的输出电压Vl不会被提供给负载400,但是可以将对电容器34充电的电压V2提供给负载400,使得电容器34可以被放电。电压V2为施加至电容器34的两个端子的电压,S卩,对电容器34充电的电压。
[0143]比较器36可以通过将充电至电容器34中的电压V2(S卩,提供给负载400的电压)与基准电压Vref进行比较来生成输出信号。基准电压Vref可以是最佳充电电压。
[0144]例如,如果充电至电容器34的电压V2高于基准电压Vref,则比较器36可以输出低电平信号例如“O”作为输出信号,但是本实施方式不限于此。
[0145]另外,如果充电至电容器34充电的电压V2等于或低于基准电压Vref,则比较器36可以输出高电平信号例如“I”作为输出信号,但是本实施方式不限于此。
[0146]充电控制器38可以基于比较器36的输出信号来生成控制信号以控制开关32,并且将控制信号提供至开关32。
[0147]例如,当比较器36的输出信号是低电平信号时,充电控制器38可以生成低电平控制信号。由于低电平控制信号,开关32被断开,使得整流器330的输出电压Vl未被提供给负载400,从而防止负载400被过电压损坏。
[0148]另外,当比较器36的输出信号是高电平信号时,充电控制器38可以生成高电平控制信号。在这种情况下,由于高电平控制信号,开关32被接通,使得整流器330的输出电压Vl被提供给负载400,从而对负载400进行充电。
[0149]充电控制器38可以被包括在控制器19中,但是本实施方式不限于此。
[0150]虽然附图中未示出,但是可以省略充电控制器38,并且可以根据比较器36的输出信号来直接控制开关32。即,比较器36可以具有比较和控制的功能。
[0151]详细地,如果低电平信号从比较器36输出,则可以通过低电平信号来断开开关32。另外,如果高电平信号从比较器36输出,则可以通过高电平信号来接通开关32。
[0152]如图9a和图1Oa所示,当开关32被断开时,即,当整流器330的输出电压Vl是高于最佳充电电压的过电压时,整流器330的输出电压Vl不被提供给负载400。在这种情况下,如果电压V2被充电至电容器34,则电压V2被提供给负载400,使得可以对负载400进行充电。由于提供了电压V2,因此会减少施加至电容器34的两个端子的电压。
[0153]如图9b所示,当开关32被接通时,S卩,当整流器330的输出电压Vl低于最佳充电电压时,整流器330的输出电压Vl可以被提供给负载400。同时,整流器330的输出电压Vl可以被充电至电容器34。因此,会增加施加至电容器34的两个端子的电压。
[0154]如上所述,根据第一实施方式,当来自整流器330的充电为过电压时,开关32被立即断开,从而阻断提供给负载400的过电压。
[0155]如图1Oa所示,当从整流器330持续提供低于基准电压的输出电压Vl时,施加至电容器34的两个端子的电压V2可以是整流器330的输出电压VI,从而开关32在比较器36和充电控制器38的控制下总是被接通,使得整流器330的输出电压Vl可以被持续提供给负载400。
[0156]相比之下,如图1Ob所示,当从整流器330持续提供作为高于基准电压的过电压的输出电压V2时,开关32可以被交替地接通和断开,使得施加至电容器34的两个端子的电压V2可以具有高于和低于基准电压的脉冲波形。具有脉冲波形的充电电压V2可以被提供给负载400。因此,甚至当从整流器330输出过电压时,过电压可以被转换成与基准电压近似的充电电压V2,使得可以以充电电压V2对负载400进行充电,从而提高了充电效率。
[0157]施加至电容器34的两个端子的电压V2可以在基于基准电压的±10%至±30%的范围内。
[0158]例如,如果基准电压是5V,则施加至电容器34的两个端子的电压可以具有在3.5V至6.5V的范围内的可变波形。如果电压小于3.5V,则可以降低充电效率。如果电压超过6.5V,则可能损坏负载400。
[0159]另外,如果基准电压是5V,则施加至电容器34的两个端子的电压可以在4.5V至5.5V的范围内。
[0160]在下文中,将描述细节。
[0161]操作1:在整流器330的输出电压Vl为高于最佳充电电压的过电压的情况下,施加至电容器34的两个端子的电压V2可以为整流器330的输出电压VI,并且,由于施加至电容器34的两个端子的电压V2高于基准电压,因此比较器36可以输出低电平信号,并且开关32可以在控制器的控制下断开,如图9a所示。因此,整流器330的输出电压Vl不会被提供给电容器34。虽然整流器330的输出电压Vl由于开关32而没有被充电至电容器34中,但是被充电至电容器34中的电压V2可以被持续提供给负载400,使得施加至电容器34的两个端子的电压V2可以降低。
[0162]操作2:在施加至电容器34的两个端子的电压V2被连续降低至低于基准电压的水平的情况下,如图9b所示,开关32可以在比较器36和控制器的控制下接通,使得整流器330的输出电压Vl可以被提供给电容器34。因此,施加至电容器34的两个端子的电压V2可以升高,并且被提供给负载400作为充电电压。
[0163]操作3:在施加
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