發(fā)明所揭露的第一實(shí)施例的電力計(jì)算的方法的示意圖，適用于無線電力 系統(tǒng)，例如圖1所示的無線電力系統(tǒng)100的電力接收端。本發(fā)明所揭露的電力計(jì)算的方法可 用以進(jìn)行無線電力系統(tǒng)100的異物偵測，或是效率最佳化等等工作。進(jìn)行電力計(jì)算的方法， 首先是分別對穩(wěn)壓器的輸入電流或輸出電流，以及穩(wěn)壓器的輸入電壓或輸出電壓進(jìn)行多點(diǎn) 取樣。值得注意的是，對輸入電流（電壓)或是輸出電流（電壓)進(jìn)行取樣的決定，是取決于在 應(yīng)用上的各種考量，例如取樣電路所能承受的電性規(guī)格、輸入電流（電壓）或是輸出電流（電 壓)的訊號(hào)何者較為穩(wěn)定、或是電路元件在實(shí)體的配置上是否能達(dá)到最小化等等。在本實(shí)施 例中，是分別針對穩(wěn)壓器的輸入電壓以及輸出電流進(jìn)行多點(diǎn)取樣，此態(tài)樣是用以說明本發(fā) 明的精神，并非用以限制本發(fā)明的范圍。至于電壓以及電流訊號(hào)的取樣技術(shù)，是為本領(lǐng)域具 有通常知識(shí)者所習(xí)知，在得知本發(fā)明所揭露的精神以及相關(guān)說明之后，皆可依照其應(yīng)用上 的差異性而從習(xí)知技術(shù)中選取適合的電路態(tài)樣以進(jìn)行應(yīng)用，故在此不另贅述。
[0029] 在進(jìn)行多點(diǎn)取樣而分別得到偵測電壓以及偵測電流的數(shù)列之后，接著分別針對偵 測電壓的數(shù)列以及偵測電流的數(shù)列，計(jì)算其方均根（root-mean-square，RMS)值，以分別得 到電壓方均根值以及電流方均根值。值得注意的是，由于方均根值的計(jì)算并未涉及所取樣 的電流訊號(hào)或是電壓訊號(hào)的初始相位，因此在本實(shí)施例中分別對電壓以及電流進(jìn)行多點(diǎn)取 樣時(shí)，兩者的取樣動(dòng)作可以是不同步（asynchronous)的，亦即可以是在不同的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行 取樣的動(dòng)作。
[0030] 然后，將電壓方均根值乘以所述電流方均根值，并又乘上一夾角的余弦（cosine) 值，以得到穩(wěn)壓單元電力值，其中所述的夾角相關(guān)于所取樣的穩(wěn)壓單元的輸入電壓或輸出 電壓，以及所取樣的穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流之間的訊號(hào)相位差，這是由于當(dāng)所取 樣的電壓以及電流在進(jìn)行一次多點(diǎn)取樣的區(qū)間中是為一周期性訊號(hào)時(shí)，電力的計(jì)算將相關(guān) 于電壓與電流之間的訊號(hào)相位差。然而當(dāng)所取樣的電壓或是電流是為一直流電的態(tài)樣時(shí)， 所述夾角等效為〇度，亦即其余弦值為1。
[0031] 再者，將前一段所得到的穩(wěn)壓單元電力值除以一電力接收端效率值，以得到一接 收電力值。電力接收端效率值是為無線電力系統(tǒng)100中的某一級與穩(wěn)壓器180之間的電力 效率參數(shù)(亦即輸入電力與輸出電力之間的轉(zhuǎn)換效率)，其可根據(jù)應(yīng)用上的需求進(jìn)行調(diào)整。 例如電力接收端效率可以是二次線圈150至穩(wěn)壓器180之間的電力效率參數(shù)，以此所得的 接收電力值即為二次線圈150的處所接收的無線電力值。而當(dāng)整流器170與穩(wěn)壓器180是 為以半導(dǎo)體制程形成的積體電路時(shí)，且本發(fā)明所揭露的電力計(jì)算的方法是整合于所述的積 體電路時(shí)，由于外部元件的二次線圈150等等是根據(jù)不同應(yīng)用而可能使用不同的部件，此 時(shí)電力接收端效率的定義也可以是整流器170的輸入至穩(wěn)壓器180之間的電力效率參數(shù)， 以此所得的接收電力值即為整流器170的輸入的處所接收的無線電力值。另外，當(dāng)無線電 力接收端可以得知無線電力路徑的正常的電力效率參數(shù)時(shí)，電力接收端效率也可能是一次 線圈130至穩(wěn)壓器180之間的電力效率參數(shù)，因而可以反推出無線電力發(fā)射端在一次線圈 130處所發(fā)射的無線電力大小。再者，當(dāng)所取樣的電壓以及電流并非同時(shí)為穩(wěn)壓器的輸入電 壓以及輸入電流時(shí)，電力接收端效率更必須進(jìn)一步包含穩(wěn)壓器本身的電力效率參數(shù)。
[0032] 進(jìn)一步說明，電力效率參數(shù)通常并非一個(gè)固定值，而是電流的函數(shù)。例如在圖3中 所示，本實(shí)施例的電力接收端效率值是為電流方均根值的函數(shù)。因此，在電流進(jìn)行多點(diǎn)取樣 并計(jì)算其方均根值后，即可據(jù)以得知其對應(yīng)的電力接收端效率值而進(jìn)一步處理，得到接收 電力值。假設(shè)進(jìn)行N點(diǎn)的多點(diǎn)取樣的偵測電壓分別為V1、V2、…、VN，進(jìn)行N點(diǎn)的多點(diǎn)取樣 的偵測電流分別為11、12、…、IN，電流方均根值對應(yīng)的電力接收端效率值為E，前述的夾角 為□，則可得到如下列的第（1)式以得到接收電力值P:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電力計(jì)算的方法，適用于一無線電力系統(tǒng)的一電力接收端，用w進(jìn)行所述無線 電力系統(tǒng)的異物偵測，其特征在于，所述電力計(jì)算的方法包含W下步驟： 對所述電力接收端中所包含的一穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流進(jìn)行多點(diǎn)取樣，并就 電流的多點(diǎn)取樣的結(jié)果進(jìn)行方均根的計(jì)算，W得到一電流方均根值； 對所述穩(wěn)壓單元的輸入電壓或輸出電壓進(jìn)行多點(diǎn)取樣，并就電壓的多點(diǎn)取樣的結(jié)果進(jìn) 行方均根的計(jì)算，W得到一電壓方均根值； 將所述電壓方均根值乘W所述電流方均根值，并又乘上一夾角的余弦值，W得到一穩(wěn) 壓單元電力值，其中所述夾角相關(guān)于所取樣的穩(wěn)壓單元的輸入電壓或輸出電壓，W及所取 樣的穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流之間的訊號(hào)相位差； 將所述穩(wěn)壓單元電力值除W-電力接收端效率值，W得到一接收電力值，其中所述電 力接收端效率值是為所述電流方均根值的一函數(shù)；W及 將所述接收電力值傳送至所述無線電力系統(tǒng)的一電力發(fā)射端，W進(jìn)行異物偵測。
2. 如請求項(xiàng)第1項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中得到所述電流方均根值 的步驟中，更包含將電流的多點(diǎn)取樣的值分別加上一電流漂移補(bǔ)償值后，再進(jìn)行方均根的 計(jì)算，W得到所述電流方均根值。
3. 如請求項(xiàng)第2項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中所述電流漂移補(bǔ)償值是 為被取樣的所述穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流的一函數(shù)。
4. 如請求項(xiàng)第1項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中得到所述電壓方均根值 的步驟中，更包含將電壓的多點(diǎn)取樣的值分別加上一電壓漂移補(bǔ)償值后，再進(jìn)行方均根的 計(jì)算，W得到所述電壓方均根值。
5. 如請求項(xiàng)第4項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中所述電壓漂移補(bǔ)償值是 為被取樣的所述穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流的一函數(shù)。
6. -種電力計(jì)算的方法，適用于一無線電力系統(tǒng)的一電力接收端，用W進(jìn)行所述無線 電力系統(tǒng)的異物偵測，其特征在于，所述電力計(jì)算的方法包含W下步驟： 對所述電力接收端中所包含的一穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流進(jìn)行電流取樣，并同 時(shí)對所述穩(wěn)壓單元的輸入電壓或輸出電壓進(jìn)行電壓取樣，W分別得到一電流取樣值W及一 電壓取樣值； 將所述電流取樣值W及所述電壓取樣值相乘，并除W-電力接收端效率值，W得到一 瞬間接收電力值，其中所述電力接收端效率值是為所述電流取樣值的一函數(shù)； 重復(fù)進(jìn)行電流取樣W及電壓取樣若干次，并得到對應(yīng)的若干個(gè)瞬間接收電力值后，計(jì) 算所述若干個(gè)瞬間接收電力值的平均值，W得到一接收電力值；W及 將所述接收電力值傳送至所述無線電力系統(tǒng)的一電力發(fā)射端，W進(jìn)行異物偵測。
7. 如請求項(xiàng)第6項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中進(jìn)行電流取樣的步驟中， 更包含將電流的取樣結(jié)果加上一電流漂移補(bǔ)償值后，W得到所述電流取樣值。
8. 如請求項(xiàng)第7項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中所述電流漂移補(bǔ)償值是 為被取樣的所述穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流的一函數(shù)。
9. 如請求項(xiàng)第6項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中進(jìn)行電壓取樣的步驟中， 更包含將電壓的取樣結(jié)果加上一電壓漂移補(bǔ)償值后，W得到所述電壓取樣值。
10. 如請求項(xiàng)第9項(xiàng)所述的電力計(jì)算的方法，其特征在于，其中所述電壓漂移補(bǔ)償值是 為被取樣的所述穩(wěn)壓單元的輸入電流或輸出電流的一函數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力計(jì)算的方法，適用于無線電力系統(tǒng)，并包含以下步驟：首先，對穩(wěn)壓單元的輸入或輸出電流進(jìn)行多點(diǎn)取樣，并就結(jié)果進(jìn)行方均根的計(jì)算，以得到電流方均根值；然后，對穩(wěn)壓單元的輸入或輸出電壓進(jìn)行多點(diǎn)取樣，并就結(jié)果進(jìn)行方均根的計(jì)算，以得到電壓方均根值；接著，將電壓方均根值乘以電流方均根值，并又乘上一夾角的余弦值，以得到一穩(wěn)壓單元電力值；再者，將穩(wěn)壓單元電力值除以電力接收端效率值，以得到接收電力值；最后，將接收電力值傳送至無線電力系統(tǒng)的一電力發(fā)射端。
【IPC分類】G06F19-00, H02J17-00
【公開號(hào)】CN104659922
【申請?zhí)枴緾N201310576478
【發(fā)明人】黃威仁, 林水木
【申請人】立锜科技股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月18日