[發(fā)明專利]無線電能傳輸系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210352318.7
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN103023158B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金尚駿;權(quán)義根
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02J50/12
• 分類號(hào): H02J50/12
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11286
• 代理人: 韓明星

本申請要求于2011年9月21日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2011-0095223號(hào)韓國專利申請以及于2012年3月13日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2012-0025310號(hào)韓國專利申請的權(quán)益，所述申請的整個(gè)公開為了所有目的通過引用包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

以下描述涉及一種用于無線發(fā)送電能的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

已經(jīng)進(jìn)行了無線電能發(fā)送的研究以解決各種問題，這些問題包括有限的電池容量、有線電能提供的不便等。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)總體方面，提供一種無線電能發(fā)送裝置，所述無線電能發(fā)送裝置包括：電能充電器，被構(gòu)造為從供電裝置接收電能；發(fā)送器，包括源諧振器；以及控制器，被構(gòu)造為控制電能充電器和發(fā)送器之間的電連接，以對源諧振器充電并通過源諧振器與目標(biāo)諧振器之間的相互諧振將充上的電能發(fā)送到目標(biāo)諧振器。

源諧振器可包括至少一個(gè)電容器和一個(gè)電感器。

電能充電器可被構(gòu)造為控制提供給發(fā)送器的電流的量。

電能充電器可包括與供電裝置串聯(lián)連接的可變電阻器。

控制器可被構(gòu)造為：基于源諧振器被充上的電能的量來控制電能充電器和發(fā)送器之間的電連接。

控制器可被構(gòu)造為：接通將電能充電器和發(fā)送器電連接的開關(guān)以對源諧振器充電，并且斷開將電能充電器和發(fā)送器電連接的開關(guān)以發(fā)送源諧振器被充上的電能。

控制器可被構(gòu)造為：控制供電裝置和源諧振器之間的電連接，以在源諧振器正在通過相互諧振將電能發(fā)送給目標(biāo)諧振器的同時(shí)防止電流從供電裝置被提供給源諧振器。

電能充電器可包括與供電裝置并聯(lián)連接的多個(gè)電阻器。

控制器可被構(gòu)造為：響應(yīng)于源諧振器從供電裝置接收到預(yù)定量的電能，斷開電能充電器和發(fā)送器之間的電連接。

所述無線電能發(fā)送裝置還可包括測量單元和計(jì)算器，其中，測量單元被構(gòu)造為測量施加到源諧振器的電容器的電壓以及施加到源諧振器的電感器的電流，計(jì)算器被構(gòu)造為基于測量的電壓和測量的電流來計(jì)算存儲(chǔ)在源諧振器中的能量。

所述無線電能發(fā)送裝置還可包括測量單元和檢測器，其中，測量單元被構(gòu)造為測量施加到源諧振器的電容器的電壓，檢測器被構(gòu)造為基于測量的電壓來檢測施加到源諧振器的電容器的電壓的包絡(luò)。

在另一方面，提供一種無線電能接收裝置，所述無線電能接收裝置包括：充電器，包括目標(biāo)諧振器；電能輸出單元，被構(gòu)造為將電能傳送給負(fù)載；以及控制器，被構(gòu)造為控制充電器和電能輸出單元之間的電連接，以通過目標(biāo)諧振器與源諧振器之間的相互諧振來對目標(biāo)諧振器充電并將充上的電能傳遞給負(fù)載。

目標(biāo)諧振器可包括至少一個(gè)電容器和一個(gè)電感器。

電能輸出單元可將所述至少一個(gè)電容器和一個(gè)電感器被充上的電能傳遞給負(fù)載。

控制器可被構(gòu)造為：基于目標(biāo)諧振器被充上的電能的量來控制充電器和電能輸出單元之間的電連接。

控制器可被構(gòu)造為：在對目標(biāo)諧振器充電時(shí)，斷開將充電器和電能輸出單元電連接的開關(guān)，并且接通將充電器和電能輸出單元電連接的開關(guān)，以將目標(biāo)諧振器被充上的電能傳遞給負(fù)載。

控制器可被構(gòu)造為：控制目標(biāo)諧振器和負(fù)載之間的電連接，以在通過目標(biāo)諧振器與源諧振器之間的相互諧振對目標(biāo)諧振器充電的同時(shí)防止電能從目標(biāo)諧振器被傳遞給負(fù)載。

電能輸出單元可包括電容器，以響應(yīng)于所述電容器被電連接到目標(biāo)諧振器來改變目標(biāo)諧振器的諧振頻率。

所述無線電能接收裝置還可包括測量單元和計(jì)算器，其中，測量單元被構(gòu)造為測量施加到目標(biāo)諧振器的電容器的電壓以及施加到目標(biāo)諧振器的電感器的電流，計(jì)算器被構(gòu)造為基于測量的電壓和測量的電流來計(jì)算存儲(chǔ)在目標(biāo)諧振器中的能量。

所述無線電能接收裝置還可包括測量單元和檢測器，其中，測量單元被構(gòu)造為測量施加到目標(biāo)諧振器的電容器的電壓，檢測器被構(gòu)造為基于測量的電壓來檢測施加到目標(biāo)諧振器的電容器的電壓的包絡(luò)。

負(fù)載可包括電池。

在另一方面，提供一種無線電能傳輸系統(tǒng)，所述無線電能傳輸系統(tǒng)包括無線電能發(fā)送裝置和無線電能接收裝置，所述無線電能發(fā)送裝置包括：供電裝置；源諧振器；以及第一控制器，用于控制供電裝置和源諧振器之間的電連接，以對源諧振器充電并發(fā)送充上的電能，所述無線電能接收裝置包括：負(fù)載；目標(biāo)諧振器，用于通過目標(biāo)諧振器與源諧振器之間的相互諧振接收從源諧振器發(fā)送的電能；以及第二控制器，用于控制目標(biāo)諧振器和負(fù)載之間的電連接，以將接收的電能傳遞給負(fù)載。

源諧振器和目標(biāo)諧振器可均包括至少一個(gè)電容器和一個(gè)電感器。