金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机的制作方法

本发明涉及金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机，详细地涉及如下的金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机，即，即使在因存在金属物质而导致无线电力传输机的共振频率发生变化的情况下也通过重新搜索具有最大输出值的驱动频率及占空比来适用到无线电力发射机，从而可稳定地从无线电力传输系统用发射机向接收机传输电力。

背景技术：

通常，利用磁共振的无线电力传输系统在相互隔开的共振期间借助共振现象传递非放射形电磁波能量，当发射机和接收机的共振频率相同时，以无线的方式进行电力传输。

在如上所述的利用共振以无线的方式传输能量的技术中，若传输雷达和接收雷达之间的频率未匹配，则电力传输效率会急剧降低。但是，因受到在能量的传输侧与接收侧之间存在金属性物质的情况的影响，共振频率发生变化，并无法进行匹配，因而电力传输的效率会降低，在基于现有技术来使共振频率固定的情况下，实际无法进行正常的无线电力传输。

并且，在存在金属异物的环境下，无线电力发射机的感应系数会发生变化，而为了恒定维持共振频率，可考虑调节无线电力发射机电容的方案，但是，若考虑到无线电力发射机的使用环境，则感应系数会随时发生变化，从而很难每次以与上述变化相对应的方式调节电容值。

为了解决上述问题，如图1所示，在韩国授权专利第10-1386650号中提出了通过利用磁共振诱导方式的无线电力传输系统内的无线电力传输装置检测异物的方法，通过检测电流、电压、相位中的至少一种的变化来检测异物，根据磁场通信协议传输合流请求信号，检测作为对于合流请求信号的回应信号的合流回应信号，在无法接收合流回应信号的情况下，通知用户异物的存在。

但是，在现有技术中，无线电力传输装置简单检测异物并通知用户异物的存在，来使得用户亲自去除异物，但是，在不去除异物的情况下，存在无线电力传输的效率急剧下降的问题。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决如上所述的现有技术的问题而提出的本发明的目的在于，即使在存在金属物质的环境下，也为了有效执行利用磁共振现象的无线电力传输而可设定形成最大共振点的驱动频率及占空比。

(二)技术方案

本发明的目的在于，提供金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机，其特征在于，包括：供电部；可变驱动频率信号生成器，从上述供电部接收驱动电压并生成用于无线电力传输的驱动频率信号；转换部，从上述供电部接收驱动电压，对在上述可变驱动频率信号生成器生成的可变驱动频率信号进行转换及放大；无线电力传输部，借助从上述转换部供给的上述可变驱动频率信号以无线的方式向无线电力接收部传输电力；检波部，用于检测从上述无线电力传输部传输的上述可变驱动频率信号的振幅；以及比较器，借助在上述检波部检测的上述可变驱动频率信号，比较在上述无线电力传输部发生的振幅是否达到预先确定的基准值以上，若在上述比较器进行比较的结果为借助上述可变驱动频率信号比较的在上述无线电力传输部发生的振幅达到上述预先确定的基准值以上，则将相应的频率确定为上述无线电力传输部的传输驱动频率，并向上述可变驱动频率信号生成器进行反馈，来在上述可变驱动频率信号生成器生成传输驱动频率信号并向上述转换部供给上述传输驱动频率信号。

(三)有益效果

因此，本发明的金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机具有如下效果，即使在存在金属物质的环境下也可有效执行利用磁共振现象的无线电力传输。

附图说明

图1为现有技术的无线电力传输系统的异物检测方法的流程图。

图2为本发明的金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机的框图。

具体实施方式

在本说明书及发明要求保护范围中所使用的术语或单词不应限定在常规的含义或词典中的含义来解释，立足于发明人为了以最为优选的方法对自己的发明进行说明而可适当地定义术语的概念的原则，上述术语或单词应以符合本发明的技术思想的含义或概念来解释。

因此，在本说明书中所记载的实施例和附图中所示的结构只是本发明的最优选的一实施例，并不代表本发明的所有技术思想，因此，本申请可具有可代替上述实施例和结构的多种等同技术方案和变形例。

以下，参照附图，详细说明本发明的优选实施例。

图2为本发明的金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机的结构图。

如图2所示，优选地，本发明的金属环境磁共振无线电力传输系统用发射机的供电部100供给直流电源，但是，在需要使用交流电源的情况下，也可通过对交流电源进行转换来供给直流电源。

可变驱动频率信号生成器200从供电部100接收驱动电压并生成用于无线电力传输的驱动频率信号。在借助构成磁共振无线电力传输系统的传输部的感应器和电容器的感应系统l及电容c值来确定的共振频率的±50％的范围内，可变驱动频率信号生成器200以第一扫频间隔变更驱动频率来生成驱动频率信号。

例如，若借助磁共振无线电力传输系统的传输部的感应系数及电容值确定的共振频率为100khz，则在50khz至150khz的范围内，以1khz的间隔变更驱动频率来生成驱动频率信号并向转换部300供给上述驱动频率信号。

如上所述，更加优选地，可直接向转换部300供给在可变驱动频率信号生成器200生成的驱动频率信号，通常，构成转换部300的部件自身普遍存在误差范围，为使构成这种转换部300的部件自身的误差最小化，追加设置变更驱动频率信号的占空比的占空比变换部210，由此通过调节驱动频率信号的占空比来向转换部300输入上述驱动频率信号。

更加优选地，在追加设置占空比变换部210的情况下，将占空基准值设定为50％，在占空基准值的±10％的范围内确定占空比来变更占空基准值。

转换部300从供电部100接收驱动电压，上述转换部300起到对在可变驱动频率信号生成器200生成的可变驱动频率信号进行转换及放大的作用，并使用半桥电路或全桥电路。

无线电力传输部400借助从转换部300供给的可变驱动频率信号向无线电力接收部(未图示)以无线的方式传输电力，无线电力传输部400借助使电感器和电容器并联连接的lc并联共振以无线的方式向无线电力接收部(未图示)传输电力。

检波部500通过用于对从上述无线电力传输部传输的电压进行检测的包络检波、lc比例检波、福斯特-西利(foster-seeley)检波或电压比较检波中的一种进行检波，由此检测从无线电力传输部400传输的可变驱动频率信号的振幅。

如上所述，在比较器600比较所检测的可变驱动频率信号的振幅是否达到作为用户预先确定的振幅的大小的基准值以上，在上述振幅达到基准值以上的情况下，将相应的频率或占空比确定为无线电力传输部400的传输驱动频率及传输占空比，并反馈到可变驱动频率信号生成器200及占空比变换部210，由此在可变驱动频率信号生成器200及占空比变换部210以传输驱动频率及传输占空比生成驱动频率信号，并经由转换部300向无线电力传输部400输入上述驱动频率信号，从而通过最大共振以无线的方式向无线电力接收部传输电力。

其中，作为用户预先确定的振幅大小的基准值将在无线电力传输部400与无线电力接收部之间不存在金属的情况下的振幅作为最大振幅，并将达到最大振幅的规定比例以上的值作为基准值，通常，优选地，具有最大振幅的50％以上的振幅。

在此情况下，若存在多个可变驱动频率信号的振幅达到作为用户预先确定的振幅大小的基准值以上的情况，则传输驱动频率及传输占空比选择在无线电力传输部发生的振幅达到预先确定的基准值以上的值中的最大振幅值情况下的驱动频率及占空比。

并且，更为优选地，即使在可变驱动频率信号的振幅达到作为用户预先确定的振幅大小的基准值以上的情况下，也为了应对无线电力发射机的使用环境的变化而周期性地反复进行使传输驱动频率及传输占空比最优化的作业。

但是，若在比较器600进行比较的结果为借助可变驱动频率信号比较的在无线电力传输部400发生的振幅小于预先确定的基准值，则由于很难有效地进行无线电力传输，因此重置可变驱动频率信号生成器来使可变驱动频率信号生成器200以第二扫频间隔生成驱动频率信号，上述第二扫频间隔小于第一扫频间隔，由此反复以使第二扫频间隔达到更小间隔的方式生成可变驱动频率，直到借助可变驱动频率信号比较的在无线电力传输部400发生的振幅达到预先确定的基准值以上。

如上所述，通过优选实施例对本发明进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明的思想的范围内，本发明所属技术领域的普通技术人员可对本发明进行多种变更和修改。