[发明专利]在具有复杂谐振电路的无线充电系统中确定Q因数

说明书

无线充电器包括整流器、包括电感器的第一滤波器、谐振回路、以及包括开关的第二滤波器。整流器从供电电源接收驱动信号，以及产生经整流的信号。经整流的信号由第一滤波器滤波，经滤波的信号提供给谐振回路，谐振回路谐振以无线地将电能提供给接收器。第二滤波器的开关与第一滤波器的电感器并联连接。在无线充电器确定谐振回路的功率因数的检测阶段，开关闭合以将电感器旁路。

技术领域

本发明涉及无线充电器以及检测无线充电器的品质因数(Quality Factor，Q因数)的方法。具体地，本发明涉及具有复杂谐振回路的无线充电器，以及检测具有复杂谐振回路的无线充电器的Q因数的方法。

背景技术

在无线充电器中，品质因数(Q因数)被用来确定在其充电区域内是否存在不利的外部物体(例如，金属物体)，充电器可能将金属加热而导致外部物体的损伤。通常地，Q因数定义为在关注的频率范围内的极点。将具有扫频频率的信号施加到充电器的谐振回路上，以将Q因数确定为在该扫频频带内V_resonant/V_drive的最大比值，其中V_resonant是发射线圈上的信号电压，V_drive是施加到谐振回路的信号电压。尽管该方法在使用串联LC振荡回路的低功率充电系统中实施较为便利，在使用更为复杂的谐振回路的充电系统中，其并不易实施。例如，在汽车应用中，使用复杂的谐振回路来满足电磁兼容(Electro MagneticCompatibility，EMC)的要求。更为复杂的谐振回路导致系统中具有多个极点，使得Q因数的确定较为困难。因此，有利的是提供一种在具有复杂谐振回路的无线充电器中确定Q因数的装置。

发明内容

本发明内容被提供以介绍以下具体实施方式部分详述的概念中经选择的简化部分。本发明内容并不意欲确定权利要求中内容的关键或必要特征，亦不意欲使其限制权利要求的范围。

根据一种实施方式，提供一种无线充电器，其包括：

整流器，自供电电源接收驱动信号，以及产生经整流的信号；

滤波器，连接到整流器以接收经整流的信号，以及产生经滤波的信号，其中滤波器包括至少一个电感器；

谐振回路，连接到滤波器以接收经滤波的信号，其中谐振回路向位于无线充电器的充电区域内的接收器提供无线电能；以及

至少一个开关，与至少一个电感器并联，其中所述至少一个开关在无线充电器的品质因数确定阶段闭合。

示例地，滤波器的所述至少一个电感器具有连接到整流器以接收经整流的信号的第一端，以及配置为提供经滤波的信号的第二端。

示例地，所述至少一个开关具有第一端和第二端，所述至少一个开关的第一端连接到所述至少一个电感器的第一端，所述至少一个开关的第二端连接到所述至少一个电感器的第二端。

示例地，整流器具有第一输出端和和第二输出端，配置为提供经整流的信号，其中滤波器包括另一电感器，所述至少一个电感器连接到所述第一输出端，所述另一电感器连接到所述第二输出端。

示例地，所述另一电感器具有第一端和第二端，所述另一电感器的第一端连接到整流器的第二输出端以接收经整流的信号，所述另一电感器的第二端配置为提供经滤波的信号。

示例地，无线充电器进一步包括另一开关，所述另一开关与所述另一电感器并联连接，所述另一开关在品质因数确定阶段闭合，所述另一开关具有第一端和第二端，所述另一开关的第一端连接到所述另一电感器的第一端，所述另一开关的第二端连接到所述另一电感器的第二端。

示例地，滤波器包括PI滤波器。

示例地，整流器为全桥整流电路，其包括第一支路和第二支路，第一支路包括串联连接的第一开关和第二开关，第二支路包括串联连接的第三开关和第四开关，其中第一开关和第二开关交替闭合，第三开关和第四开关交替闭合。