无线功率发射装置及其数据传输的方法与流程

本发明涉及无线功率传输的，更具体地，涉及一种无线功率发射装置及无线功率发射装置的数据传输的方法。

背景技术：

1、随着技术的进一步发展，无线功率传输已成为向基于电池的移动设备(如手机、平板电脑、可穿戴设备、ar/vr设备和/或类似设备)供电或充电的高效和便捷的机制。无线功率传输系统通常包括原边发射器和副边接收器。原边发射器通过磁场耦合与副边接收器进行磁耦合。磁耦合可以实现为松耦合的变压器，该变压器具有形成于原边发射器的原边线圈和形成于副边接收器的副边线圈。

2、原边发射器可以包括功率转换单元，例如功率转换器的原边。该功率转换单元与电源耦合，并能够将功率转换为无线功率信号。副边接收器能够通过松耦合的变压器接收无线功率信号，并将接收到的无线功率信号转换为适合负载的电功率。

3、在无线功率传输系统中，可以根据原边发射器和副边接收器的运行参数生成各种控制信号。这些控制信号会从副边接收器传输到原边发射器，也会从原边发射器传输到副边接收器，控制信号的传输可称为数据传输，以区别于充电过程的功率传输。特别地，控制信号可以使用适当的调制方案，以调制信号的形式从接收器线圈传输到发射器线圈以及从发射器线圈传输到接收器线圈。幅移键控(ask)和频移键控(fsk)是无线功率传输系统的接收器中广泛使用的调制方案。ask是通过调制无线功率传输系统中的模拟信号的振幅来进行的。fsk是通过调制无线功率传输系统中的模拟信号的频率来进行的。通过模拟信号的振幅和频率变化传递信息。模拟检测设备被用来检测控制信号，这些信号可能包括在应用到传输线圈的电流和/或电压中。在原边发射器处的ask解调器可被用于解调由模拟传感装置检测到的信号，并将解调信号馈送至发射器的控制器，以便更好地控制发射器的运行。在副边接收器处的fsk解调器可被用于解调由模拟传感装置检测到的信号，并将解调信号馈送至接收器的控制器，以便更好地控制接收器的运行。

4、用于消费电子产品的发射器一般具有包括一个电感和一个电容的谐振腔，通常能较好地进行发射器与接收器之间的数据通信。然而，当发射器包括复杂谐振腔，例如多个电容和电感串并联结构时，发射器与接收器之间的解码可能失效，从而造成数据通信失败，进而无法进行或者低效进行发射器与接收器之间的无线功率传输。

5、因此，期望提供一种改进的方案，以在发射器存在复杂谐振腔的情况下，提高原边发射器与副边接收器之间数据通信解码的准确性。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种无线功率发射装置以及无线功率发射装置的数据传输方法，从而能够准确进行发射器与接收器之间的数据传输。

2、根据本公开的第一方面，提供一种无线功率发射装置，包括：逆变器，用于接收输入电压信号并且产生经逆变的信号；滤波器，连接到逆变器以接收经逆变的信号，并且产生经滤波的信号，所述滤波器包括具有第一电容的第一电容支路；以及谐振腔，连接到滤波器以接收经滤波的信号，所述谐振腔向无线功率接收装置提供无线功率；其中，所述第一电容支路包括第一开关，所述第一开关与第一电容串联连接，所述第一开关被配置为在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行数据传输阶段断开，使得所述第一电容支路与所述滤波器断开连接。

3、可选的，所述数据传输阶段是以下一项或多项阶段：ping阶段、配置阶段和协商阶段。

4、可选的，所述第一开关还被配置为在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行低功率传输阶段断开。

5、可选的，所述逆变器具有第一输出端和第二输出端，以输出经逆变的信号，所述第一输出端与所述第一电容支路的第一端连接，所述第二输出端与所述第二电容支路的第二端连接。

6、可选的，所述第一电容支路还包括第一电阻，所述第一电阻与所述第一电容和第一开关串联连接。

7、可选的，所述滤波器还包括第一电感，所述第一电感连接在所述逆变器的第一输出端和所述第一电容支路的第一端之间。

8、可选的，所述滤波器还包括第二电容支路，所述第二电容支路包括串联连接的第二电容和第二开关，且所述第二电容支路与所述第一电容支路并联连接，所述第二开关被配置为在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行数据传输阶段，在所述第一开关断开之后被断开或与所述第一开关同时断开。

9、可选的，所述第二电容支路还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第二电容和第二开关串联连接。

10、根据本公开的第二方面，提供一种无线功率发射器数据传输的方法，其中，所述无线功率发射器包括逆变器，用于接收输入电压信号并且产生经逆变的信号，滤波器，连接到逆变器以接收经逆变的信号，并且产生经滤波的信号，所述滤波器包括具有第一电容和第一开关的第一电容支路，所述第一开关与第一电容串联连接；以及，谐振腔，连接到滤波器以接收经滤波的信号，所述谐振腔向无线功率接收装置提供无线功率，所述方法包括：在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行数据传输阶段或低功率传输阶段，断开所述第一开关，以及在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行中高功率传输阶段，闭合所述第一开关。

11、可选地，所述滤波器还包括第二电容支路，所述第二电容支路包括串联连接的第二电容和第二开关，且所述第二电容支路与所述第一电容支路并联连接，所述方法还包括：在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行数据传输阶段或低功率传输阶段，在断开所述第一开关之后断开所述第二开关，或者同时断开所述第一开关和所述第二开关，以及在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行中高功率传输阶段，在闭合所述第一开关之后，闭合所述第二开关。

12、可选地，所述数据传输阶段是以下任一阶段：ping阶段、配置阶段和协商阶段。

技术特征：

1.一种无线功率发射装置，包括：

2.根据权利要求1所述的无线功率发射装置，其特征在于，所述数据传输阶段是以下一项或多项阶段：ping阶段、配置阶段和协商阶段。

3.根据权利要求1所述的无线功率发射装置，其特征在于，所述第一开关还被配置为在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行低功率传输阶段断开。

4.根据权利要求1所述的无线功率发射装置，其特征在于，所述逆变器具有第一输出端和第二输出端，以输出经逆变的信号，所述第一输出端与所述第一电容支路的第一端连接，所述第二输出端与所述第二电容支路的第二端连接。

5.根据权利要求1所述的无线功率发射装置，其特征在于，所述第一电容支路还包括第一电阻，所述第一电阻与所述第一电容和第一开关串联连接。

6.根据权利要求1所述的无线功率发射装置，其特征在于，所述滤波器还包括第一电感，所述第一电感连接在所述逆变器的第一输出端和所述第一电容支路的第一端之间。

7.根据权利要求1所述的无线功率发射装置，其特征在于，所述滤波器还包括第二电容支路，所述第二电容支路包括串联连接的第二电容和第二开关，且所述第二电容支路与所述第一电容支路并联连接，

8.根据权利要求7所述的无线功率发射装置，其特征在于，所述第二电容支路还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第二电容和第二开关串联连接。

9.一种无线功率发射器数据传输的方法，其中，所述无线功率发射器包括逆变器，用于接收输入电压信号并且产生经逆变的信号，滤波器，连接到逆变器以接收经逆变的信号，并且产生经滤波的信号，所述滤波器包括具有第一电容和第一开关的第一电容支路，所述第一开关与第一电容串联连接；以及，谐振腔，连接到滤波器以接收经滤波的信号，所述谐振腔向无线功率接收装置提供无线功率，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述滤波器还包括第二电容支路，所述第二电容支路包括串联连接的第二电容和第二开关，且所述第二电容支路与所述第一电容支路并联连接，所述方法还包括：

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数据传输阶段是以下任一阶段：ping阶段、配置阶段和协商阶段。

技术总结本申请公开了一种无线功率发射装置及其数据传输的方法。该无线功率发射装置包括：逆变器，用于接收输入电压信号并且产生经逆变的信号；滤波器，连接到逆变器以接收经逆变的信号，并且产生经滤波的信号，所述滤波器包括具有第一电容的第一电容支路；以及谐振腔，连接到滤波器以接收经滤波的信号，所述谐振腔向无线功率接收装置提供无线功率；其中，所述第一电容支路包括第一开关，所述第一开关被配置为在所述无线功率发射装置与所述无线功率接收装置进行数据传输阶段断开，使得所述第一电容支路与所述滤波器断开连接。该无线功率发射装置能够有效地提高数据通信质量。技术研发人员：陈志英,熊亮,谢敏求受保护的技术使用者：上海伏达半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29