[發明專利]用于無線電力傳遞中的電感補償的系統及方法

有效

• 申請號: 201380054577.4
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN104755312A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 尼古拉斯·A·基林;米克爾·布迪希亞;漢斯·彼得·威德默;馬塞爾·菲舍爾;盧卡斯·西貝爾
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;H01F38/14;H02J5/00;H02J7/02
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

技術領域

本發明大體上涉及無線電力傳遞，且更具體來說，涉及與到遠程系統(例如，包含電池的車輛)的無線電力傳遞相關的裝置、系統及方法。更確切地說，本發明涉及用以均衡及/或補償包含股線之間的自感及互感的電感以平衡用于無線電力傳遞系統中的無線電力傳遞發射器裝置的多股線圈中的電流的電感補償技術。

背景技術

已經引入了包含從例如電池等能量存儲裝置接收的電導出的運動動力的遠程系統，例如車輛。舉例來說，混合動力電動車輛包含機載充電器，所述機載充電器使用來自車輛制動和傳統馬達的電力給車輛充電。純電動車輛一般從其它來源接收電來給電池充電。通常提議通過例如家用或商用AC供應源等某種類型的有線交流電(AC)給電池電動車輛(電動車輛)充電。有線充電連接需要物理上連接到電力供應器的電纜或其它類似連接器。電纜及類似連接器有時可能不方便或繁瑣，且具有其它缺點。能夠在自由空間中(例如，經由無線場)傳遞電力以便用于給電動車輛充電的無線充電系統可以克服有線充電解決方案的一些缺陷。由此，有效且安全地傳遞電力以給電動車輛充電的無線充電系統和方法是合乎需要的。

在多股圓形或矩形線圈(例如，用于無線電力傳遞系統的基墊的線圈)中，包含每一股線的自感及股線之間的互感兩者的股線的電感可歸因于其在繞組結構中的位置而略有不同。此電感變化可導致多股線圈中的股線之間的大電流變化，這是歸因于股線之間的高互感。在特殊狀況下，自感可能相等，但若干對股線之間的互感不相等，且導致電流變化。電流變化可導致耦合的減少及/或損耗的增加及因此電力傳遞效率的降低。為了減小電流變化，需要均衡及/或補償股線的電感。

發明內容

在所附權利要求書的范圍內的系統、方法和裝置的各種實施方案各自具有若干方面，其中的單個方面并不單獨負責本文所描述的所要屬性。在不限制所附權利要求書的范圍的情況下，本文描述一些顯要特征。應注意，以下各圖的相對尺寸可能不一定按比例繪制。

在一方面，提供用于將電力從充電電源無線地傳遞到裝置的設備。所述設備包括卷繞成一或多個匝且操作性地耦合到充電電源的第一股線，及與第一股線一起卷繞成一或多個匝且操作性地耦合到充電電源的第二股線。所述設備進一步包括連接到第一股線且與第二股線斷開連接的電感器電路。電感器電路經進一步配置以減小流動穿過第一股線的第一電流與流動穿過第二股線的第二電流之間的電流差。

在另一方面，提供用于將電力從充電電源無線地傳遞到裝置的設備。所述設備包括卷繞成一或多個匝的第一股線及與第一股線一起卷繞成一或多個匝的第二股線。第一股線及第二股線兩者操作性地耦合到充電電源。所述設備進一步包括連接到第一股線的第一變壓器及連接到第二股線的第二變壓器。第一變壓器與第二股線斷開連接，且第二變壓器與第一股線斷開連接。第一變壓器及第二變壓器經配置以共同地減小流動穿過第一股線的第一電流與流動穿過第二股線的第二電流之間的電流差。

本發明的另一方面提供從充電電源到裝置的無線電力傳遞的方法。所述方法包括經由卷繞成一或多個匝且操作性地耦合到充電電源的第一股線發射電力，及經由與第一股線一起卷繞成一或多個匝且操作性地耦合到充電電源的第二股線發射電力。所述方法進一步包括經由連接到第一股線的電感器電路提供電力。電感器電路與第二股線斷開連接。另外，所述方法包括減小流動穿過第一股線的第一電流與流動穿過第二股線的第二電流之間的電流差。

本發明的另一方面提供從充電電源到裝置的無線電力傳遞的方法。所述方法包括經由卷繞成一或多個匝且操作性地耦合到充電電源的第一股線發射電力，及經由與第一股線一起卷繞成一或多個匝且操作性地耦合到充電電源的第二股線發射電力。所述方法進一步包括經由操作性地耦合到第一股線的第一變壓器提供電力，及經由操作性地耦合到第二股線的第二變壓器提供電力。第一變壓器與第二股線斷開連接，且第二變壓器與第一股線斷開連接。另外，所述方法包括減小流動穿過第一股線的第一電流與流動穿過第二股線的第二電流之間的電流差。

提供用于將電力從充電電源無線地傳遞到裝置的設備的另一方面。所述設備包括用于將無線電力發射到裝置的第一裝置，及用于將無線電力發射到裝置的第二裝置。所述設備進一步包括用于減小流動穿過用于發射的第一裝置的第一電流與流動穿過用于發射的第二裝置的第二電流之間的電流差的裝置。用于減小的裝置連接到用于發射的第一裝置，且與用于發射的第二裝置斷開連接。

附圖說明

圖1為根據本發明的示范性實施例的用于給電動車輛充電的示范性無線電力傳遞系統的圖。