谐振电路的时间常数更长。在这些情况下，其它控制方法能够变得不稳定。此外，该实施例不需要超出常规转换器所需的切换/电力组件的附加切换/电力组件。
[0068]进一步可选地，能量注入切换图案的确定可以取决于通过比较系统参数值与所需值或设定值而确定的误差。例如，当将实际次级输出电压与目标输出电压比较时，可产生误差电压。然后，大的误差电压导致使用较短的图案控制谐振电路，其中较短的图案允许更快的瞬态响应，以便允许IPT系统更快达到稳定状态。而小误差电压允许较长的能量注入切换图案用于控制谐振电路。
[0069]在图4中示出实际控制布置，其中过零电流检测器10和最大电流检测器11根据轨道电流状况向现场可编程门阵列12提供输入信号，现场可编程门阵列12向分别启动开关SI和S2的门极驱动电路13和14提供控制信号。
[0070]现场可编程门阵列12可包括实现参考以下图5和图6讨论的算法的软件。轨道电流、电压或可用电力可以被监测，并且与所需电流、电压或电力对应，以便出于控制目的能够确定误差指示。可选地，出于控制目的，可在一个或更多个拾波器上测量相同或类似参数。
[0071]在另一个实施例中，现场可编程门阵列12由实现简单算法的低成本微处理器替代，或由实现固定算法的离散逻辑件替代。
[0072]参考图5，图案发生器算法接受两个输入以产生门极驱动图案。第一输入N为能量注入切换图案的总长度或持续时间。这可以选择为任意方便的数量，并且可根据所需的控制“分辨率”选择。这能够使用系统参数(诸如次级输出或负载电压)确定。
[0073]现在参考图5，在以下流程图中阐述了所述参数。
[0074]图5中的算法的目的是提供注入事件的总图案长度。图案用于驱动门极驱动电路(诸如图4中所示的那些电路)。图案包括一系列能量注入事件。能量注入事件的数量(在该实例中，每个能量注入事件对应于在轨道中的谐振电流的半周期上接通门极I)由η表示。可能的能量注入事件的数量为N。最小的可能图案长度和最大的图案长度能够由用户设定。在步骤20处发生初始化，反馈电压能够表示拾波器处可用的电力(并且也可以为正被测量的另一个参数，诸如，如轨道中的电流)。然后，在步骤22将反馈电压与期望输出电压相比，以便确定误差。再次，期望输出电压可表示操作拾波器装置必要的期望电力或所需电力，或者可以为轨道参数的测量值。如果误差大，那么之后是子流程图23。能够看到，这减小了图案长度，以使更低分辨率、或更粗糙控制策略在步骤25被采用以生成最终图案。一个极端粗糙图案的示例可以是，如四个I的序列(sequence of four ones),这可以在电力或电压必须突然增加的情况下需要。类似地，如果误差不大，那么实施流程图的子部分24所示的算法，该算法获得更长的图案长度，从而产生更大的“分辨率”，即，更精细的控制。
[0075]在分别对应于较短图案持续时间和较长图案持续时间的算法子部分23和24中，传输电力能够根据负载的需要增加或减少。例如，参考子部分23，如果反馈电压Vf小于期望输出电压Vd，那么通过增加能量注入事件的数量，增加传输的电力，然而，如果反馈电压大于期望电压，那么较短图案中的能量注入事件的数量减少。因此，子部分23获得比子部分24更小的图案长度(N)，并且也根据在反馈电压和期望电压之间的差异，减小或增加图案内的能量注入事件的数量。在实施例中，能量注入事件的最大数量将是图案持续时间或长度中的谐振频率周期的数量，每个能量注入事件均与谐振频率周期的正半周期一致。能量注入事件的最小数量为零，其中，所需的能量注入事件的实际数量在上述范围内并且根据反馈电压调整。如本领域的技术人员已知的，在其它实施例中，正半周期和负半周期均可以与适当的切换配置连用。在子部分24中发生类似的过程，其中较长的持续时间图案或谐振频率周期数量可用于能量注入事件的最大数量。
[0076]如对本领域的技术人员而言明显的是，可基于系统参数使用确定能量注入切换图案的持续时间的可选算法。
[0077]现在转向图6，输入N(图案持续时间)和η (图案中的能量注入事件的数量)已经从图5中的流程图中确定，而图6的算法产生在图案内实施的能量注入事件的分布。在步骤30处示出初始化。在步骤31处，确定给定图案内的电力流量，看它是否大于或小于50 %，即，给定图案长度中的注入事件的数量是否大于50 %。如果其大于50 %，则在步骤32确定对应的长[100000]的子图案和短
[1000]的子图案。如果其小于50%，则在步骤33确定对应的长[01111]的子图案和短
[0111]的子图案。长的子图案和短的子图案在子算法35中结合，以产生全图案。然后在步骤40处将能量注入切换图案提供到门极驱动电路。
[0078]如本领域的技术人员所理解的，可使用确定能量注入切换图案内的能量注入事件的分布的可选算法。
[0079]此类算法提供能量注入事件在图案中的分布，例如，能量注入事件集中在图案的起点，朝向末端，在整个图案中均匀分布或者以其它方式调整。图案内的能量注入事件分布可用于实现各种目的，包括增加效率、降低切换部件上的应力、减少电磁干扰，或允许通信，如将在以下更详细描述的。
[0080]在一个实施例中，图案发生器能够经布置以将能量注入事件基本上均匀地分布在整个图案中，当与其它图案(例如，全部能量注入事件集中在图案的起点的情况)相比，这具有降低谐振波形的波峰因子(RMS比率峰值)的效果。这在图8中进行说明，图8示出耦合系数K为0.26时的持续时间16的谐振周期的图案。具有较低波峰因子的波形是有益的，由于这减少了谐振电容器和转换器开关的峰值电流/电压应力，这就意味着可以使用较小且较快的部件。另外，由于较低的峰值电压和电流，因此图案的时间段或持续时间引起的低频率谐波的振幅减小。在图案上更均匀分布能量注入事件而不是将其集中的进一步优点是允许更宽的实际控制范围。为了使能量注入电路系统保持软切换，必须检测初级谐振电流的过零点。然而，如果该电流衰减到不再能够检测到过零点的水平，则切换信号丢失并且不可恢复。图7a示出对于耦合K为0.32 (9mm间隔)时子优化或集中的16周期切换图案能够实际操作的最小注入比率为5/16。即，能够承受的能量注入事件的最小数量为5，其中图案持续时间为16个周期。然而，对于更均匀或更统一的能量注入事件分布，能够承受较少数量的能量注入，从而提供改善的功率流控制分辨率，特别是在稳态条件具有更长的持续时间图案时。图7b示出对于这种分布，最小注入比率改善到2/16。注意，这能够用于改进效率并减小部件应力。示例图案包括:1111111100000000和1010101010101010。这两个图案向谐振电路添加相同的能量，但第二个图案具有更均匀的能量注入事件分布，从而获得已经讨论的一些优点。
[0081]通过提供动态可变的脉冲串的窗口长度，或换句话说，能量注入事件切换图案的持续时间，系统能够适应不同的状况，诸如瞬态负载或耦合状况或更稳态状况。短窗口或图案持续时间允许更快地更新脉冲图案，而更长的窗口则降低反应时间。通过缩短窗口长度，在更短时间量内将对调节的参数作出更剧烈的变化，从而提供快速的反应时间，以校正耦合或负载变化。通过延长窗口长度，能够对调节的参数作出更精细变化，以在效率、负载稳定性、设定值与实际负载电压之间的最小误差方面提供最好的电路性能。尽管上述实施例仅使用短窗口和长窗口，但能够采用各种持续时间图案，其中窗口的长度根据系统状况动态改变。使用短窗口，变化时迅速，但能够产生粗糙响应，并且然后，由于系统显得稳定，窗口长度能够延长，使用越来越长的持续时间图案，以便提供控制参数的精细调整。窗口长度也可以由主要的具体负载和耦合参数实时确定。例如，如果窗口图案1010101010正好用于主要耦合发生时到负载的电力传送，则窗口能够减少到2，并且产生图案10。在主要状况变化时，这将提供相同的控制水平以及快速的响应。然而，如果主要状况要求图案111111110，则在不降低控制分辨率的情况下，不能缩短窗口。
[0082]在其它实施例中，能够利用针对相同窗口长度使用不同分布的能量注入事件，以提供从IPT系统的初级到次级的通信通道。对于六个周期的图案持续时间，下列能量注入事件分布将提供相同的附加能量，111