[發明專利]用于無線電容性電力的層壓表面

無效

• 申請號: 201280040011.1
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN103733536A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: M.M.J.W.范赫彭;C.T.H.F.里伊登鮑姆;O.H.威廉森
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫之剛;汪揚

本申請要求2011年8月16日提交的美國臨時申請No.61/523,967和2012年7月12日提交的美國臨時申請No.61/670,661的利益。

本發明總體涉及用于無線電力傳送的電容性供電系統，并且更加具體地涉及用于允許從層壓表面進行的高效電力傳送的結構。

無線電力傳送指的是在沒有任何導線或接觸的情況下的電力供應，借此通過無線媒介執行電子設備的供電。電容性耦合是一種用于無線傳送電力的技術。這種技術主要用在數據傳送和感測應用中。電容性耦合的一個示例是粘在窗口上具有在汽車內部的拾取元件的汽車收音機天線。電容性耦合也用于電子設備的非接觸充電。

在本說明書的結尾處的權利要求中具體指出并且清楚地要求保護被認為是本發明的主題。本發明的前述和其它特征及優點根據下面結合附圖進行的詳細描述而將是清楚明白的。

圖1是在平坦結構上用于無線電力傳送的電容性電力系統的典型布置。

圖2是根據本發明的一個實施例的能夠實現電容性電力的層壓地板的圖示。

圖3是根據本發明的另一個實施例的能夠實現電容性電力的層壓地板的圖示。

圖4示出了根據本發明的一個實施例如何使用電容性連接供應驅動器電力。

圖5示出了根據本發明的一個實施例的使用兩個不同的層壓地板鑲板的電容性電力傳送的方案。

重要的是，應該注意所公開的實施例僅僅是對本文中創新性教導的許多有利使用的示例。一般地，在本申請的說明書中做出的陳述不一定限制各個要求保護的發明中任何一個。而且，一些陳述可以適用于一些創造性特征但是不適用于其它特征。一般地，除非另外指明，單數元件可以是復數的并且反之亦然，并且不喪失一般性。在附圖中，貫穿若干視圖相似的數字指示相似的部分。

電容性電力傳送系統也可以用于在諸如窗戶、墻壁、地板等等之類的具有平坦結構的大區域上傳送電力。這樣的電容性電力傳送系統的一個示例是圖1中描繪的系統100。如圖1所示，這種系統的典型布置包括連接到負載150和電感器160的一對接收器電極141、142。該系統100還包括連接到電力驅動器110和絕緣層130的一對發射器電極121、122。

發射器電極121、122被設置在絕緣層130的一側上并且接收器電極141、142被設置在絕緣層130的另一側上。通過將接收器電極141、142放置在接近于該絕緣層130的任一側上的發射器電極121和122的地方來為負載150供電，而無需在這二者之間具有直接的接觸。這種布置在發射器電極121、122和接收器電極141、142的配對之間形成電容性阻抗。因此，由電力驅動器產生的電力信號從發射器電極121、122無線傳送到接收器電極141、142來為負載150供電。因此，為了為負載150供電不需要機械連接器或任何電接觸。

在一個實施例中，發射器電極121、122到驅動器110之間的連接是借助于流電（galvanic）接觸的。在另一個實施例中，可以在驅動器110和電極121、122之間應用電容性內耦合，借此不需要有線連接。這個實施例在模塊化的基礎設施中對于該基礎設施的簡單擴展是有利的。

圖1中示出的系統包括兩個可選電感器112、160，其將電力信號的頻率與該系統的串聯諧振頻率匹配，從而改善電力傳送的效率。

驅動器110輸出具有由電容器和電感器112、160組成的電路的串聯諧振頻率的AC電壓信號。電容器（C1和C2）是發射器電極121、122和接收器電極141、142的電容性阻抗（在圖1中以虛線示出）。在諧振頻率處電容性阻抗和電感器160相互抵消，從而導致低歐姆電路。驅動器控制器110產生可以控制其幅度、頻率和波形的AC信號。該輸出信號典型地具有幾十伏的幅度和高達幾兆赫茲（MHz）的頻率。在一個示例性的實施例中，該輸出信號典型地為50V/400kHz。因此，該系統100能夠以非常低的電力損失將電力傳遞到負載150。

負載可以是例如LED、LED串、燈、顯示器、計算機、電力充電器、揚聲器等等。例如，該系統100可以被用于為安裝在墻壁上的照明燈具供電。