专利名称：感应式电源供应器及其金属异物检知方法
技术领域：
本发明涉及一种感应式电源供应器及其金属异物检知方法，尤其涉及一种可同时进行一感应电力传送工作并检测是否存在一金属异物的感应式电源供应器及其金属异物检知方法。
背景技术：
已知技术中，有关电磁感应式电力系统最重要的问题，即其必需能适性地识别放置于一发射线圈上等待感应电力传送工作的一可充电装置，其中将使用类似烹调用电磁炉的工作原理，而对应产生高功率的电磁波能量来进行感应电力传送工作。工作过程中，当高功率的电磁波能量是由一外来金属所接收时，将因电磁感应效应使外来金属产生加热并造成危险疑虑。在此情况下，发展电磁感应式电力系统的各家厂商，将致力于发展可识别目标的感应技术，其中普遍采用感应线圈的技术，即建立一受电端与一供电端的无线数据信号 传输，并使用受电端的一接收线圈来反馈数据信号，同时使用供电端的一发射线圈来接收数据信号，在此情况下，已可提供相对有效的无线传输方式，进而完成受电端与供电端间的无线数据传输与感应电力传送工作。然而，当各家厂商欲同时进行感应电力传送工作与无线数据传输时，由于感应电力传送工作是常用大功率的主要载波来进行传输，其易受到外在环境的各种信号干扰，而较难同时达成无线数据传输。也有其它厂商于现有的感应电力传送工作下，结合另一个无线数据传输的工作，例如通过红外线、蓝芽、RFID标签、WiFi等方式来建立无线数据传输，不过却需要对应增设无线传输模块，而使生产成本上升并降低市场接受度，故当前的市场仍倾向选择感应线圈，并搭配效率更高的传输机制，来同时进行感应电力传送工作与无线数据传输。值得注意地，在不同的感应电力传送工作与无线数据传输下，都必须先于供电端上利用一检测信号，以辨识受电端的可充电装置是否正确，才开始提供感应电力传送工作。换句话说，当使用者在供电端的发射线圈上放置一个无法反馈无线数据信号的金属异物(例如硬币、钥匙、回形针等)时，由于供电端发出检测信号后将无法接收到默认的正确的反馈数据信号，在此情况下将不启动供电端的感应电力传送工作，以避免对金属异物加热而产生危险疑虑。然而，上述技术仍存在一个缺陷，即当供电端判断存在有可充电装置，且供电端与受电端间存在有金属异物部分遮蔽发射线圈与接收线圈的交互作用区域时，在此情况下，供电端与受电端将通过未遮蔽区域进行无线数据传输，使金属异物因吸收部分电磁能量而有加热造成危险之虑。针对上述问题，于台湾专利公开号TW 201143250「输入寄生金属检测」的发明专利说明书中已提出其对应的解决方式，其是分析供电端的输入功率与受电端输出的功率的差值为功率损耗值，藉由过大的功率损耗判别为有金属异物进而进行电力关闭的安全控制。然而，功率损耗并不是只有金属异物会造成，当供电线圈与受电线圈相对位置偏移时，也会使功率损耗增加，故该发明的技术需先定义发射/接收线圈与其它电源转换组件的功率损耗数据，或是事先量测所有可能的金属异物所对应的功率损耗数据来作为判断依据，再根据运作时所检测到的实际功率损耗变化来进行比对。然而，进行该方法前仍需默认例如驱动电压、零件特性、线圈规格等不同参数的设定，若使用过程中有变动上述默认参数时，将需要重设而使该方法的设计上缺乏弹性，不易正确判别是否存在有异常金属。除此之外，该方法仍需于供电端与受电端处设置电流检测电路，以计算电流与电压的值来量测供电端与受电端的功率变化，不过上述电流检测电路可能无法精准量测实际消耗的功率变化，且受电端的功率变化也需通过无线信号传输的方式传送到供电端一并计算，是否能同步完成信号传输以供后续计算，也可能据此发生误差而无法精准判断是否有金属异物的存在。因此，提供一种更有效率的感应式电源供应器及其金属异物检知方法，可同时进行感应电力传送工作并检测是否存在金属异物，已成为本领域的重要课题。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种可同时进行感应电力传送工作并检测是 否存在金属异物的感应式电源供应器及其金属异物检知方法。本发明公开一种感应式电源供应器，用来进行一感应电力传送工作并检测是否存在一金属异物，该感应式电源供应器包含有一输入电源模块，用来接收一稳定电压源；一存储模块，用来存储一默认数据；一处理模块，耦接于该输入电源模块与该存储模块，用来根据该默认数据以及一反馈信号，产生一控制信号；一驱动模块，耦接于该输入电源模块与该处理模块，用来根据该控制信号，转换该稳定电压源为一驱动电压；一感应线圈，耦接于该驱动模块，用来电性传输该驱动电压至一受电装置，以进行该感应电力传送工作；以及一反馈模块，耦接于该感应线圈，用来根据该感应线圈所接收的该驱动电压，产生该反馈信号；其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态且包含有该初始状态中该驱动电压所对应的一弦波振幅，而进行该感应电力传送工作中若存在该金属异物，将影响该反馈信号所对应的一弦波振幅，使该处理模块对应产生该控制信号。本发明还公开一种用于一感应式电源供应器的方法，该感应式电源供应器包含有一处理模块、一感应线圈以及一默认数据，用来进行一感应电力传送工作同时检测该感应式电源供应器中是否存在一金属异物，该方法包含有根据一控制信号，切换该感应式电源供应器于一设定工作与一感应电力传送工作间；以及当该感应式电源供应器进行该设定工作时，该处理模块是进行一第一工作流程，而当该感应式电源供应器进行该设定工作时，该处理模块是进行一第二工作流程；其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态，并形成一初始查找表，该第一工作流程是修改该感应式电源供应器的该初始查找表以形成一修改查找表，该第二工作流程是根据修改查找表，检测该感应式电源供应器中是否存在该金属异物。
图I为本发明实施例一感应式电源供应器的示意图。图2为本发明实施例中电容与感应线圈对应产生的一振幅曲线的示意图。图3为本发明实施例中电容与感应线圈于不同稳定电压源下对应产生的不同振幅曲线的示意图。
图4为本发明实施例中电容与感应线圈的等效电容值与等效电感值发生变化时产生的不同振幅曲线的示意图。图5为本发明实施例中电容与感应线圈默认有一误差范围的振幅曲线的示意图。图6为本发明实施例另一感应式电源供应器的示意图。图7为本发明实施例一切换流程的流程图。图8为本发明实施例一第一工作流程的流程图。图9为本发明实施例一第二工作流程的流程图。
其中，附图标记说明如下10、60感应式电源供应器100输入电源模块1000接收单元102存储模块104处理模块106驱动模块1060驱动单元108感应线圈110反馈模块1110第一检测单元1112第二检测单元600切换模块602提示模块70切换流程700、702、704、706、800、802、804、步骤806、808、810、900、902、904、906、908、91080第一工作流程90第二工作流程A1、A2、A3、A4、A2_H、A2_L弦波振幅Amax、Almax A4max最大弦波振幅A2_D下限弦波振幅A2_U上限弦波振幅CD、CDl程序代码F0、F1、F2、F3、F4工作时钟R1、R2电阻SffU Sff2开关晶体管S_C控制信号S_DV、V1 V4驱动电压S_DV2谐振弦波S_FB、S_FB1反馈信号
S_IS初始状态VIN输入电压VS稳定电压源WO、W0_H、W0_L、Wl W4振幅曲线W0_D 下限振幅曲线W0_U 上限振幅曲线
具体实施例方式请参考图I,图I为本发明实施例一感应式电源供应器10的示意图。如图I所不，感应式电源供应器10包含有一输入电源模块100、一存储模块102、一处理模块104、一·驱动模块106、一感应线圈108以及一反馈模块110。详细来说，输入电源模块100是耦接于处理模块104与驱动模块106且接收一稳定电压源VS，再经电阻Rl、R2进行分压工作，是将稳定电压源VS转成较低的电压VIN传送至处理模块104，以作为后续工作的参考，且直接提供稳定电压源VS至驱动模块106，在此同时，输入电源模块100的一接收单元1000以转换稳定电压源VS至处理模块104为电源所使用。存储模块102包含有一初始状态S_IS，而初始状态S_IS是为感应式电源供应器10进行一感应电力传送工作前多个参数的默认值。处理模块104耦接于存储模块102与反馈模块110，用来接收初始状态S_IS中多个参数的默认值与反馈模块110所产生的一反馈信号S_FB，以对应产生控制信号S_C至驱动模块106。驱动模块106的一驱动单元1060是用来接收控制信号S_C，以对应控制开关晶体管SW1、SW2的导通情形，进而转换稳定电压源VS为一驱动电压S_DV，再由一电容C转为谐振弦波S_DV2并通过感应线圈108来进行电磁波传递，进而可传送电力并同时接收端反馈数据信号的主载波。较佳地，感应线圈108包含有一等效电感值，是利用电磁波感应方式将驱动电压S_DV感应传送至一受电端(图中未示)，例如为一可充电产品，以进行感应式电源供应器10与可充电产品间的感应电力传送工作。反馈模块110耦接于感应线圈108且包含有一第一检测单元1110与一第二检测单元1112，其中第一检测单元1110是将检测驱动电压S_DV所对应的一弦波振幅的变化，转换为反馈信号S_FB并传输至处理模块104，且反馈信号S_FB是代表感应线圈108使用的谐振弦波S_DV2的电压信号，至于第二检测单元1112是同时检测来自受电端的一反馈数据信号，以对应转换为另一反馈信号S_FB1并传输至处理模块104，即反馈信号S_FB1是代表来自受电端的反馈数据信号。简单来说，于本实施例中，根据感应式电源供应器10中是否存在有一金属异物，稳定电压源VS所对应的谐振弦波S_DV2的振幅将产生不同的变化情形。据此，本实施例的存储模块102是预先存储有感应式电源供应器10导通但并未电性连接任何可充电电子产品的驱动电压S_DV所对应的一初始弦波振幅为初始状态S_IS，而当感应式电源供应器10与可充电产品间是正在进行感应电力传送工作时，反馈模块110将进一步转换此时稳定电压源VS所对应的谐振弦波S_DV2的振幅的变化情形为反馈信号S_FB，再由处理模块104比对初始状态S_IS与反馈信号S_FB间弦波振幅的差异，进一步作为感应式电源供应器10是否进行感应电力传送工作的判断机制。请参考图2，图2为本发明实施例中电容C与感应线圈108对应产生的一振幅曲线的示意图，其中振幅曲线是显示于一二维坐标上，而二维坐标利用多个工作时钟作为其X轴，并利用多个弦波振幅作为其Y轴，至于电容C与感应线圈108是工作于驱动电压S_DV。如图2所示，由于电容C与感应线圈108可等效视为一感应电容与一感应电感的组成，并由感应电容与感应电感分别对应的等效电容值与等效电感值，利用输入电源模块100所接收的稳定电压源VS通过驱动模块106产生开关电源时钟所驱动产生谐振弦波S_DV2，将可于二维坐标中描绘出感应线圈108所对应的一电容电感匹配来产生一振幅曲线W0，其中振幅曲线WO包含有一最大弦波振幅Amax并对应至一工作时钟H)，而为了工作方便，于设定工作时钟来工作振幅曲线WO上，使用者通常使用于大于工作时钟H)避免产生最大弦波振幅使系统过载损毁，例如图2所示的工作时钟Fl、F2、F3、F4且可分别对应至弦波振幅Al、A2、A3、A4。请再参考图3，图3为本发明实施例中电容C与感应线圈108于不同稳定电压源VS产生不同的驱动电压Vl V4下对应的不同振幅曲线Wl W4的示意图，其中驱动电压Vl V4是为一递增数列。如图3所示，当驱动电压是由Vl逐渐增加到V4时，振幅曲线Wl W4于工作时钟H)所对应的最大弦波振幅Almax A4max也沿Y轴方向向上平移而增加，当然，若为不同的工作时钟，例如为工作时钟F2时也存在有相同的递增情形。在此情·况下，本实施例是可根据不同的稳定电压源VS以及不同的工作时钟，建立于不同振幅曲线Wl W4上所对应的弦波振幅的数值，进而形成一查找表，并于存储模块102中通过一非挥发性内存(Non-volatile memory, NVRAM),例如 EEPROM 来对应存储。请再参考图4，图4为本发明实施例中电容C与感应线圈108的等效电容值与等效电感值发生变化时产生的不同振幅曲线的示意图。如图4所示，其是类似于图2所示的实施例，同样将感应线圈108工作于驱动电压S_DV下，于振幅曲线WO上观察固定工作时钟F2将有弦波振幅A2。据此，当电容C与感应线圈108的等效电容值与等效电感值是增加时，另一振幅曲线W0_H将对应产生，或者可视为振幅曲线WO向左平移为振幅曲线W0_H，观察固定工作时钟F2下，振幅曲线W0_H将产生另一弦波振幅A2_H且小于弦波振幅A2，而当电容C与感应线圈108的等效电容值与等效电感值是减少时，另一振幅曲线而立将对应产生，或者可视为振幅曲线WO向右平移为振幅曲线W0_L，观察固定工作时钟F2下，振幅曲线W0_L将产生另一弦波振幅A2_L且大于弦波振幅A2。值得注意地，若于感应式电源供应器10与受电端的可充电产品间存在有金属异物时，即金属异物是位于感应线圈108交互作用于可充电产品的一映像平面上，但并未完全阻绝两者间进行感应电力传送工作与无线信号传输时，金属异物将吸收部分的电磁波能量使等效的电感值下降，进而让所对应的弦波振幅变大。因此，本实施例是可根据感应线圈108所对应的弦波振幅的变化情形，判断是否有金属异物介于感应式电源供应器10与受电端的可充电产品间，以作为是否继续进行感应式充电工作的判断机制。较佳地，本发明所提供的感应式电源供应器10，也可用于感应线圈108并未电性耦接至任何受电端的可充电产品，并由反馈模块110的第一检测单元1110直接检测谐振弦波S_DV2的振幅的变化情形，以判断是否有任何金属异物进入感应式电源供应器10的感应式充电工作的范围内者，也为本发明的范畴。请参考图5，图5为本发明实施例中感应线圈108默认有一误差范围的振幅曲线的示意图。如图5所示,延续图2所示的实施例，同样将感应线圈108工作于驱动电压5_DV下，于振幅曲线WO上观察固定工作时钟F2有弦波振幅A2，除此之外，再依据不同使用者需求或感应式电源供应器10的默认条件，将振幅曲线WO向上或向下平移以分别形成另一上限振幅曲线W0_u与另一下限振幅曲线W0_D，并对应于固定工作时钟F2有一上限弦波振幅A2_U与一下限弦波振幅A2_D。在此情况下，上限弦波振幅A2_U与下限弦波振幅A2_D将对应形成于固定工作时钟F2下振幅曲线WO上的误差范围，即感应式电源供应器10可于感应电力传送工作中，对应判断感应线圈108所对应的弦波振幅的变化情形是否超过误差范围，即弦波振幅的变化情形是否大于上限弦波振幅A2_U或小于下限弦波振幅A2_D，以判断是否有金属异物介于感应式电源供应器10与受电端的可充电产品间，来作为是否继续进行感应式充电工作的判断机制。进一步，本实施例是可将上述于固定振幅曲线上WO且固定为工作时钟F2的误差范围，结合图3实施例中的查找表，以类推适用于不同振幅曲线、不同工作时钟与不同的稳定电压源下可对应至多个误差范围，且可存储于存储模块102的非挥发性内存中，作为感应式电源供应器10运作中是否继续进行感应式充电工作的判断机制。请同时参考图I到图5所述的实施例，本发明所提供的感应式电源供应器10，是由 存储模块102预先存储有图3结合图5实施例的查找表并形成一误差范围查找表，以取得不同振幅曲线、不同工作时钟与不同的稳定电压源下的多个误差范围，进而提供可充电产品于特定稳定电压源VS下所对应的初始状态S_IS，再通过反馈模块110检测感应线圈108的谐振弦波S_DV2的电压为反馈信号S_FB，接着再于处理模块104中同时比对初始状态S_IS与反馈信号S_FB间弦波振幅的差异，进一步作为感应式电源供应器10是否进行感应电力传送工作的判断机制。请参考图6，图6为本发明实施例另一感应式电源供应器60的示意图。如图6所示，处理模块104也可另外耦接一切换模块600与一提示模块602，且存储模块102已存储一程序代码⑶，使处理模块104执行上述程序代码能通过一变频方式，对应取得感应式电源供应器60的感应线圈108的初始工作电压数据或工作时钟等相关参数值，并形成一初始查找表包含有感应式电源供应器60的初始状态S_IS，且该变频方式已于台湾专利公开号Tff 201123675「高功率无线感应式电源供应器的电源传输方法」的发明专利说明书中提出，在此不赘述。除此之外，存储模块102还包含另一程序代码⑶1，并由感应式电源供应器60的处理模块104来执行程序代码CD1，以判断当前的感应式电源供应器60是否要进行设定工作或是前述的感应电力传送工作，在此实施例中，上述切换机制是预先存储于处理模块104或存储模块102中，以对应控制处理模块104来进行两者的切换工作。当然，上述切换机制也可通过一切换模块600对应接收使用者自行输入的一控制信号(图中未示)，以切换处理模块104来判断是否要进行设定工作或是感应电力传送工作者，也为本发明的范畴。进一步，感应式电源供应器60所适用的切换机制是可归纳为一切换流程70，请参考图7所示。切换流程70包含有以下步骤步骤700:开始。步骤702 :根据切换模块600的控制信号，以切换感应式电源供应器60于设定工作或是感应电力传送工作间。步骤704 :当感应式电源供应器60是进行设定工作时，处理模块104执行程序代码CDl来进行一第一工作流程；当感应式电源供应器60是进行感应电力传送工作时，处理模块104执行程序代码⑶I来进行一第二工作流程。步骤706:结束。
除此之外，步骤704的第一工作流程80的工作细节，可参考图8所示。第一工作流程80包含有以下步骤步骤800:开始。步骤802 :利用电阻Rl、R2对稳定电压源VS进行分压工作，以将分压后的一第一分压值传送至处理模块104。
步骤804 :由处理模块104将第一分压值存储于存储模块102中，并利用第一分压值作为一数据标头来建立误差范围查找表。步骤806 :根据第一分压值，处理模块104对应设定一工作时钟值为感应式电源供应器60的最高工作时钟值。步骤808 :驱动模块106接收处理模块104所设定的工作时钟值，以对应产生驱动电压S_DV，并由第一检测单元1110是将谐振弦波S_DV2的电压值转换为反馈信号S_FB以存储于存储模块102。步骤810 :根据谐振弦波S_DV2的电压值，处理模块104判断反馈信号S_FB是否超过反馈模块110的最高工作电压值。若超过(或等于)反馈模块110的最高工作电压值，处理模块104重启切换流程70的工作；若未超过(即低于)反馈模块110的最高工作电压值，处理模块104降低当前第一分压值下所设定的工作时钟值，以重新步骤808。请同时参考切换流程70与第一工作流程80，而存储模块102已存储有误差范围查找表(即包含有感应式电源供应器60的初始状态S_IS)。于步骤802中，当感应式电源供应器60进入设定工作时，输入电源模块100的电阻Rl、R2将对稳定电压源VS进行分压工作，并将分压后的第一分压值传送至处理模块104。于步骤804中，第一分压值是由处理模块104传输至存储模块102中来存储，且于本实施例中，存储模块102是对应将第一分压值建立为误差范围查找表中的一数据标头，以作为后续查找之用。于步骤806中，处理模块104(或者是根据切换模块600的控制信号)是对应设定第一分压值下的工作时钟值为感应式电源供应器60目前的最高工作时钟值(或较高的工作时钟值)。于步骤808中，处理模块104将设定完成的工作时钟值传输至驱动模块106，使驱动模块106输出驱动电压S_DV，以驱动电容C与感应线圈108来产生谐振弦波S_DV2，同时反馈模块110的第一检测单元1110还转换谐振弦波S_DV2的电压值为反馈信号S_FB，以传送回处理模块104并于存储模块102中存储。于步骤810中，处理模块104是根据谐振弦波S_DV2的电压值，判断反馈信号S_FB是否超过(或等于)反馈模块110最高工作电压值，若目前的电压值是超过(或等于)反馈模块110的最高工作电压值，处理模块104可通过一中止信号(图中未示)来中止目前的设定工作，并重回切换流程70的工作；若目前的电压值未超过(即低于)反馈模块110的最高工作电压值，处理模块104是降低当前第一分压值下所设定的工作时钟值，并重复进行步骤808，以记录下一个时钟所对应的谐振弦波的电压值。故经过多笔数据存储后，存储模块102中除了可预先写入部分感应式电源供应器60的初始状态S_IS外，还可适性地建立当前稳定电压源VS下的振幅曲线，据此提供使用者可进一步输入不同的稳定电压源VS，来建立多笔振幅曲线于误差范围查找表中。换句话说，使用者可取得不同时钟与不同稳定电压源下所对应的振弦波电压值及其所对应的多个误差范围(即建立误差范围查找表中多个数据标头与其数据内容)，同时又可适性地根据使用者需求来新增不同参数数据于误差范围查找表中，进而提供可充电产品于特定稳定电压源VS下感应式电源供应器60所对应的修改后的初始状态S_IS。除此之外，步骤704的第二工作流程90的工作细节，可参考图9所示。第二工作流程90包含有以下步骤步骤900:开始。步骤902 :利用电阻Rl、R2对稳定电压源VS进行分压工作，以将分压后的一第二分压值传送至处理模块104。步骤904 :处理模块104判断第二分压值与存储模块102中误差范围查找表的多个数据标头是否相符。若不相符，处理模块104重启切换流程70的工作；若相符，处理模块104进行步骤906。
步骤906 :驱动模块106接收处理模块104所设定的工作时钟值，以对应产生驱动电压S_DV，并由第一检测单元1110将谐振弦波S_DV2的电压值传送至处理模块104，同时处理模块104是根据当前设定的工作时钟，撷取存储模块102中工作时钟所对应的谐振弦波。步骤908 :处理模块104是判断谐振弦波S_DV2与工作时钟所对应的谐振弦波间的一弦波振幅差值是否超过默认的误差范围。若未超过默认的误差范围，处理模块104重启切换流程70的工作；若已超过默认的误差范围，处理模块104停止感应式电源供应器60的感应电力传送工作。步骤910:结束。请同时参考切换流程70与第二工作流程90，且存储模块102已包含有修改后的误差范围查找表。于步骤902中，当感应式电源供应器60进入感应电力传送工作时，输入电源模块100的电阻R1、R2将对稳定电压源VS进行分压工作，并将分压后的第二分压值传送至处理模块104。于步骤904中，处理模块104将初步判断第二分压值与误差范围查找表的多个数据标头是否相符。若第二分压值与多个数据标头间皆不相符，处理模块104将重回切换流程70的步骤702 ;若第二分压值与多个数据标头间的一者是相符，处理模块104将继续进行步骤906。于步骤906中，驱动模块106接收处理模块104所设定的工作时钟值，以对应产生驱动电压S_DV，并由第一检测单元1110将谐振弦波S_DV2的电压值传送回处理模块104，同时处理模块104也根据当前设定的工作时钟，撷取存储模块102中工作时钟所对应的谐振弦波，以为后续的比较工作。于步骤908中，处理模块104将判断谐振弦波S_DV2与工作时钟所对应的谐振弦波间的弦波振幅差值是否超过默认的误差范围。若两者间的弦波振幅差值未超过默认的误差范围，处理模块104将重回切换流程70的步骤702 ;若两者间的弦波振幅差值已超过默认的误差范围，处理模块104将产生另一中止信号(图中未示)，以停止感应式电源供应器60继续进行感应电力传送工作。除此之外，于步骤908中，当处理模块104是判断感应式电源供应器60停止感应电力传送工作时，提示模块602也将对应产生一提示信号(图中未示)，例如一语音信号或一光信号等，进而告知使用者于感应式电源供应器60中可能存在有金属异物，或者是感应式电源供应器60的工作方式可能发生异常，而需要使用者进行一手动校正工作。当然，本领域技术人员也可适性修改或增设其它的提示机制与对应的电路模块，让感应式电源供应器60除了能提示使用者外，还可对应通过一显示面板的显示方式，以告知使用者感应式电源供应器60中可能发生异常的位置或其对应组成的组件者，也为本发明的范畴。当然，本领域技术人员也可根据使用者需求加入其它的切换机制(切换信号)，以新增不同的工作流程于第一工作流程80与第二工作流程90的前、后，以适性地完成不同的工作者，也为本发明的范畴。于本实施例中，存储模块102中已预存的初始状态S_IS (即使用者已预先于存储模块102中存储相关参数，以形成一初始误差范围查找表)，并根据切换模块600的控制信号来适性地搭配第一工作流程80，于感应式电源供应器60实际工作中，新增不同振幅曲线、不同工作时钟与不同的稳定电压源下所对应的多个误差范围与受电端的相关设定(例如不同感应线圈的不同电容匹配曲线的变化情形)，让使用者于实际工作过程中可对应取得实际量测的相关数据，进而修改/新增初始误差范围查找表(即初始状态S_IS)的内容。较佳地，本发明所提供的实施例并未进一步限制无线信号传输的工作机制，故本领域技术人员可适性地根据不同需求，于设定工作与感应电力传送工作间，加入其它的控制流程/信号，以对应判断是否进行无线信号传输，使感应式电源供应器10、60能达成同时进行感 应电力传送工作与无线信号传输者，皆为本发明的范畴。综上所述，本发明实施例是提供一种感应式电源供应器及其金属异物检知方法，以同时于进行感应电力传送工作中检测是否存在金属异物。换句话说，本实施例是判断反馈信号中所对应的弦波振幅以及感应式电源供应器的初始状态下所对应的弦波振幅间的弦波振幅差值，当两者间的差值已超过误差范围时，感应式电源供应器将中止感应电力传送工作，以避免感应电力传送工作中可能有外来金属异物进入感应式电源供应器与受电端的可充电装置间，使金属异物避免过热而有危险的疑虑。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种感应式电源供应器，用来进行一感应电力传送工作并检测是否存在 一金属异物，其特征在于，该感应式电源供应器包含有 一输入电源模块，用来接收一稳定电压源； 一存储模块，用来存储一默认数据； 一处理模块，耦接于该输入电源模块与该存储模块，用来根据该默认数据以及一反馈信号，产生一控制信号； 一驱动模块，耦接于该输入电源模块与该处理模块，用来根据该控制信号，转换该稳定电压源为一驱动电压； 一感应线圈，耦接于该驱动模块，用来电性传输该驱动电压至一受电装置，以进行该感应电力传送工作；以及· 一反馈模块，耦接于该感应线圈，用来根据该感应线圈所接收的该驱动电压，产生该反馈信号； 其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态且包含有该初始状态中该驱动电压所对应的一弦波振幅，而进行该感应电力传送工作中若存在该金属异物，将影响该反馈信号所对应的一弦波振幅，使该处理模块对应产生该控制信号。
2.如权利要求I所述的感应式电源供应器，其特征在于，该感应线圈还耦接一电容来包含有一等效电容值与一等效电感值，而该初始状态是根据该等效电容值与该等效电感值，于包含有多个工作时钟与多个弦波振幅的一二维坐标上形成一振幅曲线，且该二维坐标的一横轴是该多个工作时钟而该二维坐标的一纵轴是该多个弦波振幅。
3.如权利要求2所述的感应式电源供应器，其特征在于，于该二维坐标上，当该驱动电压是增加时，该振幅曲线是沿该纵轴向上平移且该振幅曲线的一最大弦波振幅是增加。
4.如权利要求2所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该等效电容值与该等效电感值是增加时，于固定的该工作时钟下该振幅曲线所对应的一弦波振幅是减少，而当该等效电容值与该等效电感值是减少时，于固定的该工作时钟下该振幅曲线所对应的一弦波振幅是增加。
5.如权利要求2所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该金属异物是位于该感应线圈的一映射平面上时，于每一该工作时钟下该反馈信号的该弦波振幅是增加。
6.如权利要求5所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块还包含有一程序代码，用来判断该反馈信号的该弦波振幅与该默认数据的该弦波振幅间的差值是否超过一误差范围。
7.如权利要求6所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块是用来存储一查找表，且该查找表包含有该二维坐标的该多个工作时钟与该多个弦波振幅以及每一该多个工作时钟与每一该多个弦波振幅所对应的该误差范围。
8.如权利要求6所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该反馈信号的该弦波振幅与该默认数据的该弦波振幅间的差值是大于该误差范围时，该处理模块是产生一第一中止信号，使该感应式电源供应器停止该感应电力传送工作。
9.如权利要求6所述的感应式电源供应器，其特征在于，还包含有一提示模块，当该反馈信号的该弦波振幅与该默认数据的该弦波振幅间的差值是大于该误差范围时，该提示模块是对应产生一提示信号。
10.如权利要求I所述的感应式电源供应器，其特征在于，还包含有一切换模块，用来产生一切换信号，以切换于该处理模块于一设定工作与该感应电力传送工作间。
11.如权利要求10所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块中还包含有一程序代码，用来比较该反馈信号的一工作电压与该默认数据的一工作电压。
12.如权利要求11所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该反馈信号的该工作电压是大于该默认数据的该工作电压时，该处理模块是产生一第二中止信号来结束该设定模式。
13.如权利要求I所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块还包含有一非挥发性内存，对应存储有该默认数据以及另一程序代码，且该程序代码是控制该处理模块，以通过一变频方式取得该感应式电源供应器的该初始状态。
14.如权利要求I所述的感应式电源供应器，其特征在于，不论该感应线圈是否电性耦接至该受电装置，该反馈模块是检测一弦波振幅的变化情形，使该处理模块判断是否进行该感应式充电工作。
15.一种用于一感应式电源供应器的方法，该感应式电源供应器包含有一处理模块、一感应线圈以及一默认数据，用来进行一感应电力传送工作同时检测该感应式电源供应器中是否存在一金属异物，其特征在于，该方法包含有 根据一控制信号，切换该感应式电源供应器于一设定工作与该感应电力传送工作间；以及 当该感应式电源供应器进行该设定工作时，该处理模块是进行一第一工作流程，而当该感应式电源供应器进行该感应电力传送工作时，该处理模块是进行一第二工作流程； 其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态，并形成一初始查找表，该第一工作流程是修改该感应式电源供应器的该初始查找表以形成一修改查找表，该第二工作流程是根据修改查找表，检测该感应式电源供应器中是否存在该金属异物。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该第一工作流程还包含有 对一稳定电压源进行一分压工作，以产生一第一分压值； 默认该第一分压值为一数据标头，以新增于该初始查找表中来形成该修改查找表； 根据该第一分压值，设定当前该处理模块的一工作时钟是为该感应式电源供应器的一最大工作时钟； 传输该工作时钟至一驱动模块，以对应由该驱动模块产生一驱动电压至该感应线圈，并由一反馈模块转换该感应线圈的一电压信号为一反馈信号；以及 判断该感应线圈的该电压信号是否超过该反馈模块的一最高工作电压，若该感应线圈的该电压信号未超过该反馈模块的该最高工作电压时，降低当前该处理模块所设定的该工作时钟，以于不同该稳定电压源下新增多个数据标头来形成该修改查找表。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该第二工作流程还包含有 对该稳定电压源进行该分压工作，以产生一第二分压值；以及 判断该第二分压值是否符合该修改查找表中的一数据标头，以决定是否继续该第二工作流程。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该第二工作流程还包含有 当决定继续进行该第二工作流程时，该驱动模块是根据当前该处理模块的该工作时钟来产生该驱动电压至该感应线圈，而该反馈模块是转换当前该感应线圈的该电压信号为该反馈信号至该处理模块； 于该修改查找表中撷取当前该处理模块的该工作时钟所对应的一弦波振幅；以及 判断该反馈信号以及该工作时钟所对应的一弦波振幅差值是否超过一误差范围，当该弦波振幅差值是超过该误差范围时，该处理模块是判断该感应式电源供应器中存在该金属异物，进而停止该感应电力传送工作。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包含有利用一提示模块，当该弦波振幅差值是超过该误差范围时，该提示模块是对应产生一提示信号。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包含有利用一切换模块来产生一控制信号，以切换于该感应式电源供应器于该设定工作与该感应电力传送工作间。
21.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该第一工作流程与该第二工作流程还编译为一程序代码，对应存储于一存储模块中，并由该处理模块执行该程序代码，以进行该第一工作流程与该第二工作流程。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，该存储模块中还包含有一非挥发性内存，用来存储该程序代码、该初始查找表以及该修改查找表。
23.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该处理模块还执行另一程序代码，以通过一变频方式取得该感应式电源供应器的该初始状态，并形成该初始查找表。
24.如权利要求15所述的方法，其特征在于，不论该感应线圈是否电性耦接至一受电装置，该处理模块是根据该感应线圈所对应的一弦波振幅的变化情形，判断是否进行该感应式充电工作。
全文摘要
本发明公开了一种感应式电源供应器，用来进行一感应电力传送工作并检测是否存在一金属异物，该感应式电源供应器包含有一处理模块，用来根据一默认数据以及一反馈信号，产生一控制信号；一驱动模块，用来根据该控制信号，转换一稳定电压源为一驱动电压；一感应线圈，用来电性传输该驱动电压以进行该感应电力传送工作；以及一反馈模块，用来根据该感应线圈所接收的该驱动电压，产生该反馈信号；其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态且包含有该初始状态中该驱动电压所对应的一弦波振幅，而该金属异物将影响该反馈信号所对应的一弦波振幅。
文档编号G01V3/11GK102904475SQ201210350600
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者蔡明球, 詹其哲 申请人:富达通科技股份有限公司