[发明专利]一种无线充电系统发射端谐振电流检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种无线充电系统发射端谐振电流检测方法及装置，采集上一周期的电流信号，得出信号周期T；根据信号周期T，计算待测相位在上一周期所对应的时刻加上信号周期T，得到待测相位在当前周期所对应的时刻采集时刻的电流信号，得到当前周期的待测相位的电流值。本发明实现简单、实时性较高，可以快速锁定当前高频谐振电流的频率、幅值以及有效值，进而可以参与无线充电系统的控制和保护。

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，具体涉及一种无线充电系统发射端谐振电流检测方法及装置。

背景技术

目前，无线充电是采用无线电波及电磁感应技术，通过无线充电器内的线圈和待充电设备内的线圈感应产生电流，并将感应电流转换成电磁波信号，而电磁波信号从无线充电器传输到待充电设备后，通过待充电设备内的接收装置对接收的电磁波信号转换成设备充电所使用的直流电源，从而实现对设备的电池进行充电。

如图1所示为无线充电系统结构图，其传输机理为：发射端的LC自有谐振频率与逆变电源的开关频率一致时，发射端LC处于谐振最强的工作状态，此时如果接收端的LC自有谐振频率与该谐振频率一致，那么接收端的L与发射端的L就会发生强磁耦合，即满足了无线电能传输的条件。

无线充电发射端能量传输主要利用电力电子器件通过全桥逆变实现，开关频率一般在20kHz～100kHz之间。其中，无线充电系统发射端谐振电流的检测是实现无线充电功率传输中必不可少的部分，以谐振电流的频率、有效值与幅值为控制对象，通过对开关管控制可以方便实现频率调节与占空比调节，以此来达到频率跟踪及功率控制。故其频率、有效值和幅值更新的实时性与准确性将直接影响整个系统控制参数的整定与性能的稳定。

国内外无线充电系统发射端谐振电流的频率、幅值和有效值的检测方法研究主要采用软件检测的方法。软件检测主要通过傅里叶算法，单个周期内通过固定点的采集计算出谐振电流基波的实部和虚部，进而求出谐振电流幅值、相位信息，但前提必须知道基波的当前周期，才能根据傅里叶算法采集点的多少划分谐振电流采样间隔时间，这就需要外置的锁频装置求出当前频率；由于谐振电流为高频信号，采样时间间隔受采样芯片的采样速率限制，间接提高采样芯片成本，同时傅里叶算法实现复杂、对控制芯片的运算速度要求较高，一般控制芯片无法满足其运算、实时性需求；综上，软件检测存在采样速率、控制芯片运算速率要求高以及算法实现复杂等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线充电系统发射端谐振电流检测方法及装置，用以解决现有技术中对谐振电流信息进行检测时算法复杂、对控制芯片要求高的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种无线充电系统发射端谐振电流检测方法，包括如下方法方案：

方法方案一，包括如下步骤：

采集上一周期的电流信号，得出信号周期T；

根据信号周期T，计算待测相位在上一周期所对应的时刻加上信号周期T，得到待测相位在当前周期所对应的时刻采集时刻的电流信号，得到当前周期的待测相位的电流值。

方法方案二，在方法方案一的基础上，所述当前周期的待测相位的电流值包括电流的有效值和/或电流的幅值。

方法方案三，在方法方案一的基础上，所述采集上一周期的电流信号，得出信号周期T包括：

采集上一周期的电流信号，将其转换成与其相位一致的矩形脉冲；

根据矩形脉冲的上升沿或者下降沿的间距时长，得出信号周期T。

方法方案四，在方法方案二的基础上，所述采集时刻的电流信号，得到当前周期的待测相位的电流值包括：

采集时刻的电流信号，即为当前周期的待测相位的电流的有效值；