CN101459351B - 具内建式耦合侦测装置的非接触式电源及其耦合侦测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是揭露一种非接触式电源(non-contactpower supply)及其耦合侦测方法。该非接触式电源包含一可分离式变压器(detachable transformer),包括一变压器一次侧,以及一内建式耦合侦测装置(built-in coupling detection device),包括一电流传感器(current sensor),耦合于该变压器一次侧,用以感测该变压器一次侧的一电流,以及一控制器,连接于该电流传感器,用以接收该电流,及根据该电流以判定该变压器是否处于一耦合状态。
Description
技术领域
为一种非接触式电源(non-contact powersupply),尤指一种具内建式耦合侦测装置(built-incoupling detection device)的非接触式电源及其耦合侦测方法。
背景技术
由于一般已知的接触式电源需通过插头和插座作接点式的电能传输,故有其先天的缺陷。例如,所述接触式电源于使用时会产生接触火花(特别是功率较大时),而有触电的危险;而其金属接触点也易因磨损、氧化或灰尘覆盖等原因而造成传输效率下降,或是因接触不良,而减低供电装置的寿命;此外,所述已知的接触式电源,还有需***接点的不便性。这些问题对许多用电设备的应用场合和需求并不适用,譬如矿井、石油钻采、水中和移动设备等等。相反地,由电磁耦合方式达成电能传输需求的非接触式电源即能避免这些问题;这种方式无须任何机械点的连接,除了上述场合适用外,也适用于无尘室和医院的环境,还能省去插电的不便性。目前已知的非接触式电源已大量使用在电刮胡刀、电动牙刷、冲牙机、电动车、仓储运输和运送货物的轨道吊车等设备上。
另,非接触式电源亦常使用在可移动式装置的供电上,利用可分离式变压器(detachable transformer)的一、二次侧(primary side and secondary side)作为耦合接口,当变压器一、二次侧相互接近(意即电源装置和可移动式装置相互接近)至定位时,即供给电源。由于变压器一、二次侧间的距离过大时,电能传输效率会大幅下降,故变压器一、二次侧接近至固定距离后,才得以供应足够的电源给可移动式装置。如此一来,可移动式装置尚未到达定位前,电源端不必供电,是最能节省电力的方式,但测知是否定位完成就成为必需解决的问题。
一般已知的非接触式电源的电路示意图如图1所示(资料来源:H.Sakamoto and K.Harada,“Anovelcircuit for non-contact charging throughelectro-magnetic coupling,”IEEE PESC,1992.)。其中该已知的非接触式电源1,包含一交流电源10、一第一二极管D1、一电容C1、一换流器(inverter)12、一可分离式变压器11,包括一变压器一次侧(primary winding)111与一变压器二次侧(secondary winding)112,一第二二极管D2,以及一负载13。其中该已知的非接触式电源1的非接触部分是由该变压器11所包括的变压器一次侧111与变压器二次侧112等结构来达成,并利用电磁感应耦合方式作能量的传输。在图1中,该变压器11的变压器一次侧111是连接一交流电源10(例如一市电),该变压器11的变压器二次侧112是以供电或充电的形式供应可移动的装置所需电源。其中该变压器11的变压器一次侧111是位于该交流电源10端,而该变压器二次侧112则是在可移动的装置上,且该变压器11是为一可分离式变压器。
而一般常见的已知的非接触式电源1的测知其变压器一、二次侧111与112是否已到达定位或已耦合的方法包括加装微动开关、使用红外线或雷射侦测装置、亦或是使用无线通讯装置传递信息来得知是否已定位/耦合完成。亦即,所述已知的非接触式电源1的测知定位方法均需仰赖外加的侦测装置或通讯装置,因而使得其制造成本相对较高,且因***的构造较复杂,其***的可靠度亦相对较低。
而在本发明中所揭露的非接触式电源中,则并不必加装任何其它的侦测或通讯装置,故不需负担额外的侦测或通讯装置的成本,仅需修改该非接触式电源的控制器内建的程序内容,及利用固有的设置于该变压器一次侧上的电流传感器,依据侦测所得的流经该变压器一次侧的一电流的大小,即可判定该可分离式变压器的该变压器一次侧与该变压器二次侧是否已达定位,进而可节省待机时的电力消耗和降低电磁干扰噪声。
当本发明所揭露的非接触式电源,由流经该变压器一次侧的该电流而测知该可分离式变压器的该一次侧与该二次侧是否定位完成后,其电源端即可从一侦测模式切换为一送电模式,如此不但可省去尚未送电前不必要的电能消耗,并可降低待机时的电磁干扰噪声。本发明是利用电源端工作频率在高频情况下,变压器一次侧电流较小,且随气隙变化而变化的特性,由电源端即能测知该可分离式变压器的一次侧与该二次侧是否已定位/耦合完成。
职是之故,发明人鉴于已知技术的缺点,乃思及改良发明的意念,终能发明出本发明的“具内建式耦合侦测装置的非接触式电源及其耦合侦测方法”。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具内建式耦合侦测装置的非接触式电源及其耦合侦测方法,而本发明所揭露的非接触式电源,并不必加装任何其它的检测/无线通讯装置来测知/获知其所包含的一可分离式变压器的一、二次侧是否达成定位/耦合,仅需修改该电源的控制器内建程序的内容,利用流经该变压器一次侧一电流的大小即可判定是否已定位/耦合,故其具有结构相对地简单,不需负担额外的检测/通讯装置成本,且具有可节省待机时的电力消耗和降低电磁干扰噪声等优点。
本发明的另一主要目的在于提供一种非接触式电源,包含一可分离式变压器,包括一变压器一次侧,以及一内建式耦合侦测装置,包括一电流传感器,耦合于该变压器一次侧,用以感测该变压器一次侧的一电流,以及一控制器,连接于该电流传感器,用以接收该电流,及根据该电流以判定该变压器是否处于一耦合状态。
根据上述的构想,该控制器包括一内建的程序,用于操控该非接触式电源,且使该非接触式电源初始设定于一侦测模式,当该电流小于一第一电流值时,该变压器是处于该耦合状态,此时该控制器将使该非接触式电源切换至一送电模式,当该电流大于一第二电流值时,该变压器是处于一分离状态,此时该控制器则使该非接触式电源切换至该侦测模式。
根据上述的构想,该变压器还包括一变压器二次侧,当该变压器是处于该耦合状态时,表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此接近至小于一耦合距离,且当该变压器是处于该分离状态时,则表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此分开至大于一分离距离。
根据上述的构想,该非接触式电源还包括一第一整流装置,并联连接于一交流电源,用于输出一第一直流电压,一切换开关模组,连接于该第一整流装置、该变压器一次侧与该控制器,用于接收该第一直流电压与该控制器的一切换信号,及输出一第一交流电压至该变压器一次侧,其中当该非接触式电源处于该送电模式时,该切换开关模组被该切换信号所驱动而工作于一第一切换频率,且产生该第一交流电压的一高电平值,而当该非接触式电源处于该侦测模式时,该切换开关模组被该切换信号所驱动而工作于一第二切换频率,且产生该第一交流电压的一低电平值,一第二整流装置,连接于该变压器二次侧,用于接收一第二交流电压与产生一第二直流电压,以及一负载,连接于该第二整流装置,用于接收该第二直流电压。
根据上述的构想,该切换开关模组是为一换流器。
根据上述的构想,该变压器一次侧包括一第一端与一第二端,该第一整流装置包括一第一输出端与一第二输出端,且该切换开关模组包括一第一功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第一输出端,且该第二端连接于该变压器一次侧的该第二端,一第二功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第一功率开关的该第二端,且该第二端连接于该第二输出端,一第三功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第一功率开关的该第一端,且该第二端连接于该变压器一次侧的该第一端,以及一第四功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第三功率开关的该第二端,且该第二端连接于该第二功率开关的该第二端,其中该第一至该第四功率开关的所述控制端皆连接于该控制器,用于接收该切换信号。
根据上述的构想,该非接触式电源还包括一第一电容与一第二电容,该第一电容是串联连接于该变压器一次侧的该第一端与该第三功率开关的该第二端,且该第二电容是并联连接于该变压器二次侧。
根据上述的构想,该第一整流装置还包括一第一二极管装置,具至少一第一二极管,且并联连接于该交流电源,以及一第三电容并联连接于该第一二极管装置与该切换开关模组,该第二整流装置包括一第二二极管装置,具至少一第二二极管,且并联连接于该变压器二次侧,以及一第四电容,并联连接于该第二二极管装置与该负载。
根据上述的构想,该非接触式电源还包括一第一电容,且该第一电容是串联连接于该变压器一次侧的该第一端与该第三功率开关的该第二端。
根据上述的构想,该第一整流装置还包括一第一二极管装置,具至少一第一二极管,且并联连接于该交流电源,以及一第二电容,并联连接于该第一二极管装置与该切换开关模组,该第二整流装置包括一第二二极管装置,具至少一第二二极管,且并联连接于该变压器二次侧,以及一第三电容,并联连接于该第二二极管装置与该负载。
根据上述的构想,该交流电源是为一市电,且该第二切换频率大于该第一切换频率。
根据上述的构想,当该切换开关模组工作于该第一切换频率时,该切换信号是为一低频切换信号,而当该切换开关模组工作于该第二切换频率时,该切换信号是为一高频切换信号与一高频间歇式切换信号两者其中之一。
根据上述的构想,该第二电流值大于该第一电流值。
本发明的次一主要目的在于提供一种非接触式电源,包含一可分离式变压器,包括一变压器一次侧,以及一变压器二次侧,以及一内建式耦合侦测装置,包括一电流传感器,耦合于该变压器一次侧,用以感测该变压器一次侧的一电流,以及一控制器,耦合于该电流传感器,用以接收该电流,及根据该电流以判定该变压器的该一次侧与该二次侧是否耦合。
根据上述的构想,该控制器包括一内建的程序,用于操控该非接触式电源,且使该非接触式电源初始设定于一侦测模式,当该电流小于一第一电流值时,该变压器是处于一耦合状态,此时该控制器将使该非接触式电源切换至一送电模式,当该电流大于一第二电流值时,该变压器是处于一分离状态,此时该控制器则使该非接触式电源切换至该侦测模式。
根据上述的构想,当该变压器是处于该耦合状态时,表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此接近至小于一耦合距离,且当该变压器是处于该分离状态时,则表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此分开至大于一分离距离。
本发明的又一主要目的在于提供一种用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其中该非接触式电源包括一可分离式变压器,具一变压器一次侧,以及一内建式耦合侦测装置,具一电流传感器与一控制器,该方法包含下列的步骤:(a)由该电流传感器感测该变压器一次侧的一电流;以及(b)据该电流及由该控制器以判定该变压器是否处于一耦合状态。
根据上述的构想,该控制器包括一内建的程序,用于操控该非接触式电源,该步骤(a)还包括一步骤(a0)使该非接触式电源初始设定于一侦测模式,且该步骤(b)还包括一步骤(b1)当该电流小于一第一电流值时,该变压器是处于该耦合状态,此时由该控制器使该非接触式电源切换至一送电模式,以及一步骤(b2)当该变压器一次侧的该电流大于一第二电流值时,则该变压器是处于一分离状态,此时由该控制器使该非接触式电源切换至该侦测模式。
根据上述的构想,该变压器还包括一变压器二次侧,当该变压器处于该耦合状态时,表示该变压器一次侧与变压器二次侧是彼此接近至小于一耦合距离,且当该变压器处于该分离状态时,则表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此分开至大于一分离距离。
根据上述的构想,该非接触式电源还包括一第一整流装置,并联连接于一交流电源,用于输出一第一直流电压,一切换开关模组,连接于该第一整流装置、该变压器一次侧与该控制器,用于接收该第一直流电压与该控制器的一切换信号,及输出一第一交流电压至该变压器一次侧,其中当该非接触式电源处于该送电模式时,该切换开关模组被该切换信号所驱动而工作于一第一切换频率,且产生该第一交流电压的一高电平值,而当该非接触式电源处于该侦测模式时,该切换开关模组被该切换信号所驱动而工作于一第二切换频率,且产生该第一交流电压的一低电平值,一第二整流装置,连接于该变压器二次侧,用于接收一第二交流电压与产生一第二直流电压,以及一负载,连接于该第二整流装置,用于接收该第二直流电压。
根据上述的构想,该第二切换频率大于该第一切换频率。
根据上述的构想,当该切换开关模组工作于该第一切换频率时,该切换信号是为一低频切换信号,而当该切换开关模组工作于该第二切换频率时,该切换信号是为一高频切换信号与一高频间歇式切换信号两者其中之一。
根据上述的构想,该非接触式电源还包括一第一电容与一第二电容,该切换开关模组具一第一输出端与一第二输出端,该变压器一次侧具一第一端与一第二端,该第一电容串联连接于该切换开关模组的该第一输出端与该变压器一次侧的该第一端,该第二电容并联连接于该变压器二次侧,且该切换开关模组的该第二输出端连接于该变压器一次侧的该第二端。
根据上述的构想,该非接触式电源还包括一第一电容,该切换开关模组具一第一输出端与一第二输出端,该变压器一次侧具一第一端与一第二端,该第一电容串联连接于该切换开关模组的该第一输出端与该变压器一次侧的该第一端,且该切换开关模组的该第二输出端连接于该变压器一次侧的该第二端。
根据上述的构想,该方法还包括一步骤(c)重复执行该步骤(a)至该步骤(b)。
本发明的下一主要目的在于提供一种用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其中该非接触式电源包括一可分离式变压器,具一变压器一次侧与一变压器二次侧,以及一内建式耦合侦测装置,具一电流传感器与一控制器,该方法包含下列的步骤:(a)由该控制器使该非接触式电源初始设定于一侦测模式;(b)由该电流传感器感测该变压器一次侧的一电流;以及(c)据该电流及由该控制器以判定该变压器的该变压器一次侧与该变压器二次侧是否耦合。
根据上述的构想,该控制器包括一内建的程序,用于操控该非接触式电源,且该步骤(c)还包括一步骤(c1)当该电流小于一第一电流值时,该变压器是处于一耦合状态,此时藉由该控制器使该非接触式电源切换至一送电模式,以及一步骤(c2)当该变压器一次侧的该电流大于一第二电流值时,则该变压器是处于一分离状态,此时由该控制器使该非接触式电源切换至该侦测模式。
根据上述的构想,该方法还包括一步骤(d)重复执行该步骤(b)至该步骤(c)。
附图说明
本发明由下列实施例及附图详细说明如后,以便得以一更深入的了解,其中:
图1其是显示已知的非接触式电源的电路示意图;
图2其是显示本发明第一较佳实施例的非接触式电源的电路示意图;
图3其是显示本发明第一较佳实施例的控制器的内建程序的流程图;以及
图4其是分别显示本发明第一较佳实施例的低频、高频与高频间歇式切换信号的波形示意图。
具体实施方式
图2是显示本发明第一较佳实施例的非接触式电源的电路示意图。其中本发明第一较佳实施例的非接触式电源2,其包含一交流电源10,一第一整流装置24,包括一第一二极管装置241与一第三电容C23,一切换开关模组23,包括一第一开关SW1,一第二开关SW2,一第三开关SW3以及一第四开关SW4,一内建式耦合侦测装置22,包括一电流传感器221与一控制器222,一可分离式变压器21,包括一变压器一次侧211与一变压器二次侧212,一第二整流装置25,包括一第二二极管装置251与一第四电容C24,一负载13,一第一电容C21及一第二电容C22。该第一电容C21是串联连接于该变压器一次侧211的该第一端与该第三功率开关SW3的该第二端,且该第二电容C22是并联连接于该变压器二次侧212。当然,本领域具一般技艺者均知,在一不同的较佳实施例中,必要时该第二电容C22是可以省略的。
本发明所揭露的非接触电源的耦合侦测方法,其流程现陈述如下:在初始状态下,该控制器222内的程序设定在一侦测模式,此时控制器输出高频的切换频率(频率2)以驱动该切换开关模组23的开关元件SW1至SW4,当该变压器21的变压器一次侧211的一电流I1变化至小于设定的电流值1时,即可判定该可分离式变压器21的该变压器一次侧211与该变压器二次侧212已达定位或已耦合,此时该非接触电源2切换至一送电模式,而控制器222输出低频的切换频率(频率1,即正常送电工作频率)以驱动该切换开关模组23的开关元件SW1至SW4,当该变压器21的变压器一次侧211的该电流I1变化至大于设定的电流值2时,即可判定该可分离式变压器21的该变压器一次侧211与该变压器二次侧212已分离,此时该非接触电源2切换回该侦测模式,动作重回侦测模式时的判断流程。上述本发明所揭露的非接触电源的耦合侦测方法,其控制的流程,可由本发明第一较佳实施例的控制器222的内建程序的流程图而显示(如图3)。在本发明中,当该切换开关模组23工作于该第一切换频率时,该控制信号是为一低频切换信号,而当该切换开关模组工作于该第二切换频率时,该控制信号是为一高频切换信号与一高频间歇式切换信号两者其中之一。在图4中,其是分别显示本发明第一较佳实施例的低频、高频与高频间歇式切换信号的波形示意图。
由于可移动装置位于可供电范围外时(处于侦测模式),该非接触电源2的该电源端是被设定在高频切换频率下工作,此时该变压器21的该变压器一次侧的该电流I1较送电模式时小,故功率消耗和电磁干扰噪声均较送电模式时低。
本发明的实际测试结果
(1)动作说明:
a、利用电气特性变化侦测该非接触式电源2的该变压器21的该变压器一、二次侧211与212是否已定位/耦合完成,若接近至预定距离内即送电(进入送电模式),若分离至预定距离外即停止送电(进入侦测模式)。
b、尚未定位/耦合完成时是处于侦测模式,此时该控制器222控制该切换开关模组23,使其切换频率为140kHz(即频率2),当该变压器21的该变压器一、二次侧211与212接近至气隙约3mm(此时该变压器21的该变压器一次侧211的该电流I1为2.2A,即电流值1,故视为耦合完成),由该控制器222控制将该切换开关模组23的切换频率改为70kHz(即频率1),此时即进入送电模式。
c、当该变压器21的该变压器一、二次侧211与212逐渐分离时,至气隙约7mm(此时该变压器21的该变压器一次侧211的该电流I1为8.1A,即电流值2,亦即过电流保护点),由该控制器222控制将该切换开关模组23的该切换频率改为140kHz,此时即进入侦测模式。
(2)该变压器21的一次侧电流,亦即流经该变压器一次侧211的该电流I1的测试结果:如下列的表一所示。
由上述的说明可知,本发明在于提供一种具相对较简单结构的内建式耦合侦测装置的非接触是电源及其耦合侦测方法。而本发明所揭露的该非接触式电源2,并不必加装任何检测/无线通讯装置来测知/获知是否定位,仅需修改该控制器222内建程序的内容,利用流经该变压器的该变压器一次侧211的该电流I1的大小即可判定是否定位,故其具有结构相对地简单,不需额外的装置成本,且同样具有可节省待机时的电力消耗和降低电磁干扰噪声等优点。
表一使用电阻性负载量测变压器一次侧电流RMS值变化
是以,纵使本发明已由上述的实施例所详细叙述而可由熟悉本技术的人士任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱离本发明的权利要求范围所欲保护的内容。
Claims (20)
1.一种非接触式电源,其特征在于,其包含有:
一可分离式变压器,所述可分离式变压器包括:
一变压器一次侧;以及
一变压器二次侧;
一内建式耦合侦测装置,所述内建式耦合侦测装置包括:
一电流传感器,耦合于该变压器一次侧,用以感测该变压器一次侧的一电流;以及
一控制器,连接于该电流传感器,所述控制器包括:
一内建的程序,用于操控该非接触式电源,且使该非接触式电源初始设定于一侦测模式;
一第一整流装置,并联连接于一交流电源,且用于输出一第一直流电压;
一切换开关模组,连接于该第一整流装置、该变压器一次侧与该控制器,用于接收该第一直流电压与该控制器的一切换信号及输出一第一交流电压至该变压器一次侧;
一第二整流装置,连接于该变压器二次侧,用于接收一第二交流电压与产生一第二直流电压;以及
一负载,连接于该第二整流装置,用于接收该第二直流电压,其中当该一次侧的电流小于一第一电流值时,所述变压器是处于一耦合状态;当该一次侧的电流大于一第二电流值时,所述变压器是处于一分离状态。
2.如权利要求1所述的非接触式电源,其特征在于,其中当该变压器是处于所述耦合状态时,该控制器将使该非接触式电源切换至一送电模式,当该变压器是处于所述分离状态时,该控制器则使该非接触式电源切换至该侦测模式,当该非接触式电源处于该送电模式时,该切换开关模组工作于一第一切换频率,且产生该第一交流电压的一高电平值,而当该非接触式电源处于该侦测模式时,该切换开关模组工作于一第二切换频率,且产生该第一交流电压的一低电平值。
3.如权利要求2所述的非接触式电源,其特征在于,其中:
该交流电源是为一市电,且该第二切换频率大于该第一切换频率。
4.如权利要求2所述的非接触式电源,其特征在于,其中:
当该切换开关模组工作于该第一切换频率时,该切换信号是为一频率70kHz的切换信号,而当该切换开关模组工作于该第二切换频率时,该切换信号是为一频率140kHz的切换信号。
5.如权利要求2所述的非接触式电源,其特征在于,其中:所述该第二电流值大于该第一电流值。
6.如权利要求1所述的非接触式电源,其特征在于,其中该切换开关模组是为一换流器。
7.如权利要求1所述的非接触式电源,其特征在于,其中该变压器一次侧包括一第一端与一第二端,该第一整流装置包括一第一输出端与一第二输出端,且该切换开关模组,包括:
一第一功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第一输出端,且该第二端连接于该变压器一次侧的该第二端;
一第二功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第一功率开关的该第二端,且该第二端连接于该第二输出端;
一第三功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第一功率开关的该第一端,且该第二端连接于该变压器一次侧的该第一端;以及
一第四功率开关,具一第一端、一第二端与一控制端,该第一端连接于该第三功率开关的该第二端,且该第二端连接于该第二功率开关的该第二端,
其中该第一至该第四功率开关的所述控制端皆连接于该控制器,用于接收该切换信号。
8.如权利要求6所述的非接触式电源,其特征在于,其中还包括一第一电容与一第二电容,该第一电容是串联连接于该变压器一次侧的该第一端与该第三功率开关的该第二端,且该第二电容是并联连接于该变压器二次侧,其中该第一整流装置还包括一第一二极管装置,具至少一第一二极管,且并联连接于该交流电源,以及一第三电容并联连接于该第一二极管装置与该切换开关模组,该第二整流装置包括一第二二极管装置,具至少一第二二极管,且并联连接于该变压器二次侧,以及一第四电容,并联连接于该第二二极管装置与该负载。
9.如权利要求6所述的非接触式电源,其特征在于,其中还包括一第一电容,且该第一电容是串联连接于该变压器一次侧的该第一端与该第三功率开关的该第二端,该第一整流装置还包括一第一二极管装置,具至少一第一二极管,且并联连接于该交流电源,以及一第二电容,并联连接于该第一二极管装置与该切换开关模组,该第二整流装置包括一第二二极管装置,具至少一第二二极管,且并联连接于该变压器二次侧,以及一第三电容,并联连接于该第二二极管装置与该负载。
10.一种非接触式电源,其特征在于,其包含有:
一可分离式变压器,包括:
一变压器一次侧;以及
一变压器二次侧;以及
一内建式耦合侦测装置,包括:
一电流传感器,耦合于该变压器一次侧,用以感测该变压器一次侧的一电流;以及
一控制器,连接于该电流传感器,用以接收该电流,及根据该一次侧的电流以判定该变压器的该一次侧与该二次侧是否耦合,其中当该一次侧的电流小于一第一电流值时,所述变压器是处于一耦合状态;当该一次侧的电流大于一第二电流值时,所述变压器是处于一分离状态。
11.如权利要求10所述的非接触式电源,其特征在于,其中该控制器包括一内建的程序,用于操控该非接触式电源,且使该非接触式电源初始设定于一侦测模式,当该变压器是处于所述耦合状态时,该控制器将使该非接触式电源切换至一送电模式,当该变压器是处于所述分离状态时,该控制器则使该非接触式电源切换至该侦测模式,其中当该变压器是处于该耦合状态时,表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此接近至小于一耦合距离,且当该变压器是处于该分离状态时,则表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此分开至大于一分离距离。
12.一种用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其中该非接触式电源包括一可分离式变压器,具一变压器一次侧,以及一内建式耦合侦测装置,具一电流传感器与一控制器,其特征在于,该方法包含下列的步骤:
(a)由该电流传感器感测该变压器一次侧的一电流;以及
(b)据该一次侧的电流及藉由该控制器以判定该变压器是否处于一耦合状态,其中当该一次侧的电流小于一第一电流值时,所述变压器是处于所述耦合状态;当该一次侧的电流大于一第二电流值时,所述变压器是处于一分离状态。
13.如权利要求12所述的用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其特征在于,其中:
该控制器包括一内建的程序,用于操控该非接触式电源,该步骤(a)还包括一步骤(a0)使该非接触式电源初始设定于一侦测模式,且该步骤(b)还包括一步骤(b1)当该变压器是处于该耦合状态时,由该控制器使该非接触式电源切换至一送电模式,以及一步骤(b2)当该变压器是处于所述分离状态时,由该控制器使该非接触式电源切换至该侦测模式;及/或
该方法还包括一步骤
(c)重复执行该步骤(a)至该步骤(b)。
14.如权利要求13所述的用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其特征在于,其中该变压器还包括一变压器二次侧,当该变压器处于该耦合状态时,表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此接近至小于一耦合距离,且当该变压器处于该分离状态时,则表示该变压器一次侧与该变压器二次侧是彼此分开至大于一分离距离。
15.如权利要求14所述的用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其特征在于,其中该非接触式电源还包括:
一第一整流装置,并联连接于一交流电源,用于输出一第一直流电压;
一切换开关模组,耦合于该第一整流装置、该变压器一次侧与该控制器,用于接收该第一直流电压与该控制器的一切换信号,及输出一第一交流电压至该变压器一次侧,
其中当该非接触式电源处于该送电模式时,该切换开关模组被该切换信号所驱动而工作于一第一切换频率,且产生该第一交流电压的一高电平值,而当该非接触式电源处于该侦测模式时,该切换开关模组被该切换信号所驱动而工作于一第二切换频率,且产生该第一交流电压的一低电平值;
一第二整流装置,耦合于该变压器二次侧,用于接收一第二交流电压与产生一第二直流电压;以及
一负载,耦合于该第二整流装置,用于接收该第二直流电压。
16.如权利要求15所述的用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其特征在于,其中:
该第二切换频率大于该第一切换频率;
当该切换开关模组工作于该第一切换频率时,该切换信号是为一频率70kHz的切换信号,而当该切换开关模组工作于该第二切换频率时,该切换信号是为一频率140kHz的切换信号。
17.如权利要求15所述的用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其特征在于,其中该非接触式电源还包括一第一电容与一第二电容,该切换开关模组具一第一输出端与一第二输出端,该变压器一次侧具一第一端与一第二端,该第一电容串联连接于该切换开关模组的该第一输出端与该变压器一次侧的该第一端,该第二电容并联连接于该变压器二次侧,且该切换开关模组的该第二输出端连接于该变压器一次侧的该第二端。
18.如权利要求15所述的用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其特征在于,其中该非接触式电源还包括一第一电容,该切换开关模组具一第一输出端与一第二输出端,该变压器一次侧具一第一端与一第二端,该第一电容串联连接于该切换开关模组的该第一输出端与该变压器一次侧的该第一端,且该切换开关模组的该第二输出端连接于该变压器一次侧的该第二端。
19.一种用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其中该非接触式电源包括一可分离式变压器,具一变压器一次侧与一变压器二次侧,以及一内建式耦合侦测装置,具一电流传感器与一控制器,其特征在于,该方法包含下列的步骤:
(a)由该控制器使该非接触式电源初始设定于一侦测模式;
(b)由该电流传感器感测该变压器一次侧的一电流;以及
(c)据该一次侧的电流及藉由该控制器以判定该变压器的该一次侧与该二次侧是否耦合,其中当该一次侧的电流小于一第一电流值时,所述变压器是处于一耦合状态;当该一次侧的电流大于一第二电流值时,所述变压器是处于一分离状态。
20.如权利要求19所述的用于一非接触式电源的耦合侦测方法,其特征在于,其中:
该控制器包括一内建的程序,用于操控该非接触式电源,且该步骤(c)还包括一步骤(c1)当该变压器是处于所述耦合状态时,由该控制器使该非接触式电源切换至一送电模式,以及一步骤(c2)当该变压器是处于所述分离状态时,由该控制器使该非接触式电源切换至该侦测模式;及/或
该方法还包括一步骤
(d)重复执行该步骤(b)至该步骤(c)。
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