[发明专利]一种无线充电器自适应功率输出功率控制方法

摘要

本发明涉及一种无线充电器的自适应功率控制方法。QI标准的无线充电器输出是一个电压源，输出的功率取决于输出的负载，当输出电流比较大的时候，由于电源内阻的原因，输入电压会变低，当电压低到微处理器的最低电压会引起微处理器的复位，从而引起中断功率传输。本发明的核心内容是一种可以通过在动态和静态两种情况下，限制瞬时功率防止微处理器复位，并且控制输出功率达到最大的控制方法。

主权项

无线充电器自适应功率控制方法，其特征是，用输入电压和给定电压的差作为控制对象，通过特定的方法来防止输入电压的跌落，同时保证平均输出功率最大化；具体的，在动态的时候并且当负载瞬间加载，输入电压迅速下降并超过某预定的值时，切入比例控制环，如果输入电压发生跌落，比例控制反应迅速，快速降低输出电流、降低频率以维持输入电压不再跌落，以防止芯片复位；为了在稳态的时候维持输出功率的稳定，并保持最大输出功率，并且所述输入电压开始上升时，切入PI控制环，该环带宽比较缓慢，以维持稳定的功率输出，其中，无线充电器的发射端通过以下的控制方法改变频率或者占空比来稳定接收端的整流后的直流电压，以维持输出电压的稳定；无线充电器通过以下控制方法来控制下一拍的发射端电流，发射端电流的指令通过一个PID方法来产生所需要的频率或者占空比，其中j＝1,2,3…标记为发射端接收到的控制误差数据帧的顺序，接收到了第j个控制误差数据帧后，发射端通过以下公式计算下一个数据帧新的电流指令：td(j)=ta(j-1)·[1+c(j)128]]]>其中：代表上一数据帧最后稳定的实际电流，c(j)代表接收端发过来的控制误差数据，如果c(j)是非零的数，发射端应该在tactive内调节发射端电流，为了实现这个目标，发射端控制器会执行一个数字环控制，该环路控制的迭代阶数用i＝1，2，3…来表示，发射端用下面的式子来计算数字控制环的误差：e(j,i)=tdj-ta(j,i-1)]]>其中为当前数据帧的上一拍迭代实际电流控制方法采用离散PID控制方法：比例控制：P(j,i)＝Kp·e(j,i)积分控制：I(j,i)＝I(j,i‑1)+Ki·e(j,i)·tinner微分控制：PID(j,i)＝P(j,i)+I(j,i)+D(j,i)其中tinner是每个阶次迭代的间隔时间；Kp为比例控制系数；Ki为积分控制系数；Kd为微分控制系数；得到PID控制器输出后，通过下式得到所要的频率输出或者占空比输出：v(j,i)＝v(j,i‑1)‑Sv·PID(j,i)。