本發明專利技術提供了一種用于諧振無線電力接收裝置的過電壓保護裝置。該過電壓保護裝置包括：諧振信號接收器，用于接收從無線電力傳輸裝置發送的無線諧振信號；過電壓保護器，其在過電壓保護操作中被驅動器驅動，以便使接收裝置的諧振頻率失諧，從而降低接收電力；驅動器，用于在過電壓保護操作中根據控制信號驅動過電壓保護器；以及控制器，用于當確定過電壓發生時，向驅動器輸出用于驅動過電壓保護器的控制信號。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術一般涉及應用于無線充電技術的無線電力傳輸和接收技術，更具體地，涉及在諧振的無線電力傳輸和接收技術中用于接收裝置的過電壓保護裝置以及用于控制該過電壓保護裝置的方法。
技術介紹
使用無線電力傳輸和接收方案的無線充電(或非接觸充電)技術最近已經被開發并被用于各種電子設備中。無線充電技術允許用戶通過簡單地將電池放置在充電板(charging deck)上自動對電池充電,而不需要將諸如蜂窩電話的設備連接到單獨的充電連接器。使用這種無線充電技術的這樣的常用設備是無線電動牙刷和無線電動剃須刀。由于無線電力傳輸和接收技術無線地對電子產品充電并因此不需要外部充電端子，因此它可以增加密封力和防水功能，并且還可以因為電子設備不需要有線充電器而提高電子設備的便攜性。在不斷增長的電動汽車時代，期望無線充電相關技術得到顯著發展。無線充電技術大致包括使用線圈的電磁感應方案、使用諧振的諧振方案和將電能轉換為微波并傳遞能量的射頻(RF)/微波福射方案。基于電磁感應的電力傳輸方法是在初級線圈和次級線圈之間傳遞電力的方案。諧振方案利用了使用諧振頻率的傳輸裝置和接收裝置之間的頻率諧振。在無線電力傳輸和接收技術中，在諸如在傳輸裝置的充電板上不正確地放置接收裝置、接收裝置異常、或者金屬物質被放置在充電板上的異常條件的情況下，在接收裝置中可能生成超出正常值的過度的電力。因此，接收裝置本質上需要包括過電壓保護電路。可以提供齊納二極管以用于過電壓保護電路。然而，齊納二極管需要與其工作所必需的時間相對應的準備時間段，在該準備時間段中，過電壓保護很難實現。此外，隨著要處理的電力量的增加，所需的齊納二極管的大小和容量也會增加。在這種情況下，在安裝大小方面可能存在顯著的限制。這種限制使得難以在大小限制至關重要的電子設備的一部分中包含相應的無線電力接收裝置。因此，本領域中需要這樣的過電壓保護電路，其能夠實現快速處理并具有高效率，同時減少在無線電力傳輸裝置和接收裝置中的安裝大小。
技術實現思路
因此，本專利技術提供了用于諧振無線電力傳輸裝置的過電壓保護裝置以及用于控制過電壓保護裝置的方法，該過電壓保護裝置通過實現快速處理，具有高效率，容易處理高的過電壓并減少安裝大小而適合應用到諸如便攜式終端的設備。根據本專利技術的一個方面，提供了一種用于諧振無線電力接收裝置的過電壓保護裝置，其包括:諧振信號接收器，用于接收從無線電力傳輸裝置發送的無線諧振信號；過電壓保護器，其在過電壓保護操作中被驅動器驅動，以便使接收裝置的諧振頻率失諧，從而降低接收電力；驅動器，用于在過電壓保護操作中根據控制信號驅動過電壓保護器；以及控制器，用于當確定過電壓發生時，向驅動器輸出用于驅動過電壓保護器的控制信號。根據本專利技術的另一個方面，提供了一種用于諧振無線電力接收裝置的過電壓保護裝置的過電壓保護方法，其包括:監視恒定電壓發生器的輸入電壓；確定輸入電壓是否高于預設的過電壓保護開始參考電壓，并且如果輸入電壓高于預設的過電壓保護開始參考電壓，則通過使諧振頻率失諧執行過電壓保護操作；以及在執行過電壓保護操作過程中，如果恒定電壓發生器的輸入電壓低于預設的過電壓保護開始參考電壓，則釋放使諧振頻率失諧的過電壓保護操作。附圖說明從以下結合附圖的詳細描述，本專利技術的實施例的上述和其它特征和優點將更加明顯，在附圖中:圖1示出根據本專利技術的實施例的諧振無線電力傳輸和接收系統；圖2示出圖1的接收裝置；圖3示出圖1的接收裝置的控制器的過電壓保護；圖4示出施加到圖2的接收裝置的恒定電壓發生器的電壓波形；圖5A至圖5C示出了對于圖2的接收裝置的過電壓保護器中所包括的各個失諧電容器的各個設定容量、施加到恒定電壓發生器的電壓波形；圖6示出了相對于圖2的接收裝置的過電壓保護器中所包括的每個失諧電容器的設定容量、從傳輸裝置到接收裝置的電力傳遞率(power transferratio)；圖7A到圖7F示出了相對于圖2的接收裝置的過電壓保護器中所包括的每個失諧電容器的設定容量、從傳輸裝置到接收裝置的電力傳遞率。具體實施例方式下文中，將參照附圖詳細描述本專利技術的實施例。圖1示出根據本專利技術的實施例的諧振無線電力傳輸和接收系統，而且圖2示出圖1的接收裝置。參照圖1和圖2，諧振無線電力傳輸和接收系統包括諸如充電裝置的無線電力傳輸裝置1，以及無線電力接收裝置2，諸如在便攜式終端中提供的無線電力接收裝置。無線電力傳輸裝置I可以包括:信號發生器10，其包括壓控振蕩器(VoltageControl Oscillator, VCO),用以生成諸如6.78MHz諧振頻率的預設頻率的信號；放大器12，其包括放大單元，該放大單元將信號發生器10生成的信號放大成高功率信號；諧振信號發生器14，其包括諧振器，該諧振器根據由放大器12產生的高功率信號生成例如6.78MHz的無線諧振信號；電壓/電流檢測器16，其感測由諧振信號發生器14所生成的無線諧振信號的電壓和電流(的峰值電平);以及控制器18，其集中地控制無線電力傳輸裝置I的無線電力傳輸操作，并通過基于由電壓/電流檢測器16檢測到的電流和電壓監視以無線方式傳輸的諧振信號的電流和電壓，來控制信號發生器10和放大器12的操作，以便將預設的值保持在正常范圍內。無線電力傳輸裝置I還可以包括傳感器17和無線通信單元19 ;傳感器17包括對象傳感器(未示出)，其通過感測無線電力接收裝置2的放置來將感測信號提供給控制器18 ;無線通信單元19被配置為在控制器18的控制下，使用各種無線近場通信方案之一，來和與無線電力傳輸操作有關的無線電力接收裝置2進行通信。無線電力接收裝置2可以包括諧振信號接收器24、整流器22、平滑器21、恒定電壓發生器20、過電壓保護器25、電壓檢測器26和控制器28 ;諧振信號接收器24包括諧振器，用以接收從無線電力傳輸裝置I的諧振信號發生器14傳輸的無線諧振信號；整流器22將在諧振信號接收器24中接收到的交流(AC)功率整流為直流(DC)功率；平滑器21使由整流器22整流的DC功率平滑；恒定電壓發生器20將從平滑器21輸出的功率轉換為應用了無線電力接收裝置的便攜式終端所期望的工作功率(例如，+5V);過電壓保護器25被驅動器27驅動，以便在過電壓保護操作期間使諧振信號接收器24的諧振器的諧振頻率失諧，從而降低接收功率；電壓檢測器26檢測恒定電壓發生器20的輸入電壓；控制器28可以利用微控制器(MCU)來實施，用于集中控制無線電力接收裝置2的無線電力接收操作，根據電壓檢測器26檢測到的信號確定是否發生過電壓，并且當確定發生過電壓時，將用于驅動過電壓保護器25的控制信號輸出到驅動器27以進行過電壓保護操作。無線電力接收裝置2還可以包括無線通信單元29和波形穩定器(未示出);無線通信單元29在控制器28的控制下，使用各種無線近場通信方案之一，來與和無線電力接收操作有關的無線電力傳輸裝置I進行通信；波形穩定器包括諧振(LC)電路，用以穩定和輸出從恒定電壓發生器20輸出的直流波形。圖2示出本專利技術的無線電力接收裝置2的主要組件。整流器22可以具有使用4個二極管D1、D2、D3和D4的全橋二極管結構，其中，例如，第一二極管Dl和第二二極管D2的串聯連接電路與第三二極管D3和第四二極管D4的串聯連接電路并聯連接，并本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于諧振無線電力接收裝置的過電壓保護裝置，該過電壓保護裝置包括：諧振信號接收器，用于接收從無線電力傳輸裝置發送的無線諧振信號；過電壓保護器，其在過電壓保護操作中被驅動器驅動，以便使接收裝置的諧振頻率失諧，從而降低接收電力；驅動器，用于在過電壓保護操作中根據控制信號驅動過電壓保護器；以及控制器，用于當確定過電壓發生時，向驅動器輸出用于驅動過電壓保護器的控制信號。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：金柳水，金埈逸，樸世鎬，樸成權，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：
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