[发明专利]谐振无线电力接收装置的过电压保护装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及应用于无线充电技术的无线电力传输和接收技术，更具体地，涉及在谐振的无线电力传输和接收技术中用于接收装置的过电压保护装置以及用于控制该过电压保护装置的方法。

背景技术

使用无线电力传输和接收方案的无线充电（或非接触充电）技术最近已经被开发并被用于各种电子设备中。无线充电技术允许用户通过简单地将电池放置在充电板（charging deck）上自动对电池充电，而不需要将诸如蜂窝电话的设备连接到单独的充电连接器。使用这种无线充电技术的这样的常用设备是无线电动牙刷和无线电动剃须刀。

由于无线电力传输和接收技术无线地对电子产品充电并因此不需要外部充电端子，因此它可以增加密封力和防水功能，并且还可以因为电子设备不需要有线充电器而提高电子设备的便携性。在不断增长的电动汽车时代，期望无线充电相关技术得到显著发展。

无线充电技术大致包括使用线圈的电磁感应方案、使用谐振的谐振方案和将电能转换为微波并传递能量的射频（RF）/微波辐射方案。基于电磁感应的电力传输方法是在初级线圈和次级线圈之间传递电力的方案。谐振方案利用了使用谐振频率的传输装置和接收装置之间的频率谐振。

在无线电力传输和接收技术中，在诸如在传输装置的充电板上不正确地放置接收装置、接收装置异常、或者金属物质被放置在充电板上的异常条件的情况下，在接收装置中可能生成超出正常值的过度的电力。因此，接收装置本质上需要包括过电压保护电路。

可以提供齐纳二极管以用于过电压保护电路。然而，齐纳二极管需要与其工作所必需的时间相对应的准备时间段，在该准备时间段中，过电压保护很难实现。此外，随着要处理的电力量的增加，所需的齐纳二极管的大小和容量也会增加。在这种情况下，在安装大小方面可能存在显著的限制。

这种限制使得难以在大小限制至关重要的电子设备的一部分中包含相应的无线电力接收装置。因此，本领域中需要这样的过电压保护电路，其能够实现快速处理并具有高效率，同时减少在无线电力传输装置和接收装置中的安装大小。

发明内容

因此，本发明提供了用于谐振无线电力传输装置的过电压保护装置以及用于控制过电压保护装置的方法，该过电压保护装置通过实现快速处理，具有高效率，容易处理高的过电压并减少安装大小而适合应用到诸如便携式终端的设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于谐振无线电力接收装置的过电压保护装置，其包括：谐振信号接收器，用于接收从无线电力传输装置发送的无线谐振信号；过电压保护器，其在过电压保护操作中被驱动器驱动，以便使接收装置的谐振频率失谐，从而降低接收电力；驱动器，用于在过电压保护操作中根据控制信号驱动过电压保护器；以及控制器，用于当确定过电压发生时，向驱动器输出用于驱动过电压保护器的控制信号。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于谐振无线电力接收装置的过电压保护装置的过电压保护方法，其包括：监视恒定电压发生器的输入电压；确定输入电压是否高于预设的过电压保护开始参考电压，并且如果输入电压高于预设的过电压保护开始参考电压，则通过使谐振频率失谐执行过电压保护操作；以及在执行过电压保护操作过程中，如果恒定电压发生器的输入电压低于预设的过电压保护开始参考电压，则释放使谐振频率失谐的过电压保护操作。

附图说明

从以下结合附图的详细描述，本发明的实施例的上述和其它特征和优点将更加明显，在附图中：

图1示出根据本发明的实施例的谐振无线电力传输和接收系统；

图2示出图1的接收装置；

图3示出图1的接收装置的控制器的过电压保护；

图4示出施加到图2的接收装置的恒定电压发生器的电压波形；

图5A至图5C示出了对于图2的接收装置的过电压保护器中所包括的各个失谐电容器的各个设定容量、施加到恒定电压发生器的电压波形；

图6示出了相对于图2的接收装置的过电压保护器中所包括的每个失谐电容器的设定容量、从传输装置到接收装置的电力传递率（power transferratio）；

图7A到图7F示出了相对于图2的接收装置的过电压保护器中所包括的每个失谐电容器的设定容量、从传输装置到接收装置的电力传递率。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。