[发明专利]高功率无线感应式电源供应器的电源传输方法

说明书

技术领域

本发明是提供一种高功率无线感应式电源供应器的电源传输方法，尤指供电模块可利用变频技术与多重阵列结构因应功率大小做输出功率调整，并输出电磁波能量到受电模块安全、有效率的进行无线供电。

背景技术

现今电子科技时代、网际网络的无远弗界，使各种数位产品充斥在生活中，例如数码相机、移动电话、多媒体影音播放器(MP3或MP4、MP5播放器)等各种影像或声音可携式电子装置，且可携式电子装置均朝向轻、薄、短、小的理念设计。

然，若可携式电子装置要达到随身携带使用首先必须要解决的即是用电的问题，而一般最普遍的方式就是在可携式电子装置内部装设充电电池，使电力耗尽时能够重新充电，但是每个厂牌的可携式电子装置规格不尽相同，且各自都有特定相容的电源供应器，每购买一台可携式电子装置便需要搭配一个相容的电源供应器，使其所需花费的购置成本大幅提高，并造成多台可携式电子装置的电源供应器管理上相当不便且占用一定的空间，而不利于收纳与携带使用。

再者，便有厂商针对此一问题，研发出利用电磁波感应来发送电力的无线供电装置，其无接点电磁波感应供电能量方式具有极佳的便利性，所以在市场上一推出即备受瞩目，但是目前市面上多款的无线供电装置，大多属于低功率装置只能运用在移动电话、数码相机的类低功率装置，而部份厂商亦有推出对应高功率装置(如笔记型电脑)的无线感应式电源供应器，不过习用无线感应式电源供应器于使用时，仍存在有诸多缺失，兹分述如下：

1、习用无线感应式电源供应器在系统运作时，电路板与其上配置的电子元件会发出热量，传输电力的线圈也会因发出热量而产生安全上的疑虑。

2、习用无线感应式电源供应器的无线供电系统电路架构为包括电力开关元件、谐振电容，其运作频率亦属于高频运作，而在目前市面上的电子元件生产技术的限制下，无法生产出同时有高频运作与高功率的开关元件，即使有也会因制程困难所造成价格相当昂贵，谐振电容也是同理，所以在电子元件生产技术限制下，高功率无线供电装置中要能量产化实为困难。

3、习用无线感应式电源供应器的无线供电发射与接收感应线圈需要精准对齐，其供电能量也属于固定，无法随着线圈对应距离与负载状况有所调整，整体无线供电传输效率较差。

4、习用无线感应式电源供应器设计上为了使受电端线圈感应接收一个大于目标需求的电压值，再由直流降压集成电路元件(DC-DCStep-DownIC)将电压降到目标需求的电压值，由于降压动作也是透过开关切换完成，其切换过程中便会产生能量损耗、干扰杂讯以及热能产生。

是以，上述习用无线感应式电源供应器使用时仍存在有诸多缺失，且尚有待进一步改良的必要，即为本发明人与从事此行业者所亟欲改善的方向所在。

发明内容

故，发明人有鉴于上述习用电源供应器的不足与缺失，乃搜集相关资料经由多方评估及考量，方以从事此行业的多年经验透过不断的试作、修改，始设计出此种高功率无线感应式电源供应器的电源传输方法发明诞生。

本发明的第一目的乃在于供电模块的供电微处理器为可透过软件程序运作安全、有效率的进行无线供电，且可侦测无线供电系统状态，并即时依负载状况进行输出功率调整，同时也可进行多点电压与温度监控，当系统异常时自动停止运作并发出警示音通知使用者。

本发明的第二目的乃在于供电模块为利用二组或二组以上可在高频下操作的金属氧化物场效应(简称：金氧半场效)晶体管阵列，透过并联的方式分散通过的电流，且可降低其电子元件发热的现象，并达到以大功率、大电流下操作，提高传输效率；另，金氧半场效晶体管阵列并联的方式可独立运作，在较低的供率需求中可启动较少组的金氧半场效晶体管阵列运作，而在较高的供率需求中则可启动较多的金氧半场效晶体管阵列运作，进而达到低功率需求时减少不必要金氧半场效晶体管阵列开关动作的功率损耗，且在高功率输出时又有足够的电流承载能力可以驱动谐振电路。

本发明的第三目的乃在于供电模块可利用供电谐振电路并联的电容阵列与供电线圈阵列组构成低阻抗的谐振回路，并在高功率输出、大电流的通过下，可有效抑制温度上升，提高电力传送的效率，且该电容阵列与供电线圈阵列为利用既有标准规格品，而可大幅降低生产的成本。