[发明专利]一种无线充电系统负载估计方法

说明书

一种无线充电系统负载估计方法，包括：步骤A、检测整流桥输入电压与整流桥输入电感之前电压的上升沿过零点，获取上升沿过零点时间；步骤B、选取整流桥输入电压与整流桥输入电感之前电压在一个周期内相邻的上升沿过零点，求得上升沿过零点时间差；步骤C、获取无线充电系统工作频率，并测量整流桥输入电感值；步骤D、利用整流桥输入电压与整流桥输入电感之前电压的上升沿过零点时间差、无线充电系统工作频率和整流桥输入电感值，估计无线充电系统负载；步骤E、随机选取不同时长的多个时间段，对多个时间段内的无线充电系统负载估计结果进行统计处理，得到估计值。本发明可为负载变化情况下的无线充电系统状态辨识和控制策略的制定提供依据。

技术领域

本发明涉及一种无线充电系统的估计方法，特别涉及一种基于整流桥输入侧电压检测的无线充电系统负载估计方法。

背景技术

由于无导线连接、节省空间等优点，无线充电系统受到了越来越广泛的关注，并被引入到电动汽车、手机充电、智能家居等领域。在实际应用中，无线充电系统的负载会发生变化，进而影响无线充电系统的性能和控制策略。专利CN 104868572 A“无线充电系统及方法”对无线充电系统负载上的电压变化进行检测，但只是将检测的信号用于输出电压控制，而未涉及到无线充电系统负载估计的问题。专利CN 106030966 A“用于在无线充电中检测负载的方法”，提出了一种根据预定的传输信号波形信息发送信号，并基于所检测到的波形变化来检测无线充电系统负载的方法。但其只能判断负载设备是否存在，而不能对无线充电系统负载的值进行估计。专利CN 103475076 B“便携式电子设备无线充电系统及负载检测方法”，同时采用电流传感器和压力传感器对无线充电系统负载进行检测。但同样，其只能对负载设备是否存在进行定性判断，而不能定量地估计无线充电系统负载的值。因此，需要一种能够对无线充电系统负载进行定量估计，并且简单易行的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术不能简单有效地定量估计无线充电系统负载的问题，提出一种无线充电系统负载估计方法。本发明可为负载变化情况下的无线充电系统状态辨识和控制策略制定提供依据，进而提高无线充电系统的能量传输效率等性能指标，以及无线充电系统在负载变化情况下的安全性和稳定性。

应用所述无线充电系统负载估计方法的无线充电系统包括电源、逆变器、逆变器输出电感、原边补偿电容、无线能量传输线圈、副边补偿电容、整流桥输入电感、整流桥，以及负载；所述逆变器的输入端与电源连接，逆变器的输出端与逆变器输出电感的输入端相连，原边补偿电容的输入端与逆变器输出电感的输出端相连，原边补偿电容的输出端与无线能量传输线圈的输入端相连，无线能量传输线圈的输出端与副边补偿电容的输入端相连，副边补偿电容的输出端与整流桥输入电感的输入端相连，整流桥输入电感的输出端与整流桥的输入端相连，整流桥的输出端与负载连接。

本发明无线充电系统负载估计方法考虑整流桥非线性工作过程的影响，利用整流桥输入侧的高频电压信号对无线充电系统负载进行估计，包含以下步骤：

步骤A、对整流桥输入电压与整流桥输入电感之前的电压进行上升沿过零点检测，获取上升沿过零点时间；

步骤B、选取整流桥输入电压与整流桥输入电感之前电压在一个周期内相邻的上升沿过零点，求得上升沿过零点时间差；

步骤C、获取无线充电系统工作频率，并测量整流桥输入电感的值；

步骤D、利用整流桥输入电压与整流桥输入电感之前电压的上升沿过零点时间差、无线充电系统工作频率，以及整流桥输入电感的值，对无线充电系统负载进行估计；

步骤E、随机选取不同时长的多个时间段，对多个时间段内的无线充电系统负载估计结果进行统计处理，得到估计值。