[發(fā)明專利]用于磁耦合式無線電力傳送的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580054859.3
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN107148717A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設計）人: V·提克霍莫洛夫;B·賈米森
• 申請（專利權(quán)）人: ELIX無線充電系統(tǒng)公司
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所11410
• 代理人: 石寶忠

相關申請的引用

該申請要求2014年8月15日提交的美國臨時申請No.62/038102的優(yōu)先權(quán)。該段落中引用的所有申請和專利通過引用合并于此。

技術領域

本公開涉及用于磁耦合式無線電力傳送的方法和裝置。

背景技術

電力可以利用法拉第效應以無線方式從一個地方傳遞到另一地方，在此，變化的磁場在電隔離的次級電路中產(chǎn)生電流。當前使用的無線電力傳送(WPT)的形式包括磁感應充電。在圖1的WPT系統(tǒng)10中示出了一種形式的磁感應充電。圖1中的WPT系統(tǒng)10包括彼此靠近但通過空氣間隙16分離的兩個線圈12、14。WPT系統(tǒng)10的一個線圈12充當無線電力發(fā)送器，并且另一線圈14充當無線電力的接收器。在發(fā)送器線圈12中流過時變電流，其產(chǎn)生時變磁場(如圖1中的通量線所示)。該時變磁場在附近接收器線圈14中感生出電流(法拉第定律)，其于是可以用于對可與接收器線圈14電連接的各種設備(未示出)進行充電。

在PCT申請No.PCT/CA2010/000252(公開號為WO/2010/096917)中，已經(jīng)描述了磁耦合技術用于提供多個可變WPT系統(tǒng)，其可以用于對通常在電動(例如以電池操作的)車輛、備用電池、電動(例如以電池操作的)公共汽車、高爾夫球車、運載車輛、船、無人機、貨車(這些為非限定性示例)和/或其他進行充電。圖2示意性描述了包括PCT/CA2010/000252中所述類型的磁耦合技術的WPT系統(tǒng)20。WPT系統(tǒng)20包括通過空氣間隙26分離的無線磁電力發(fā)送器22和無線磁電力接收器24。WPT系統(tǒng)20中的電力傳送是經(jīng)由旋轉(zhuǎn)式磁耦合而非經(jīng)由直接磁感應。在圖2的WPT系統(tǒng)20中，發(fā)送器22包括永磁體22A，并且接收器24包括永磁體24A。發(fā)送器磁體22A關于軸28旋轉(zhuǎn)(和/或樞轉(zhuǎn))。磁耦合的永磁體22A、24A彼此相互作用(在圖2中用箭頭表示磁極，將標記“N”用于北極，“S”用于南極)，從而發(fā)送器磁體22A關于軸線的運動引起接收器磁體24A關于軸線27的對應移動(例如旋轉(zhuǎn)和/或樞轉(zhuǎn)運動)。與基于磁感應的WPT系統(tǒng)相比，通過使WPT系統(tǒng)20的磁體22A、24A旋轉(zhuǎn)/樞轉(zhuǎn)所生成的時變磁場通常具有更低的頻率。

在例如圖2所示的磁動力耦合式系統(tǒng)中，發(fā)送器磁轉(zhuǎn)子與接收器磁轉(zhuǎn)子之間的吸引力隨著每個轉(zhuǎn)子繞著其旋轉(zhuǎn)軸線的角位置而變化。在每個轉(zhuǎn)子的完整旋轉(zhuǎn)期間，發(fā)送器磁體22A和接收器磁體24A將均以如下方式對準：二者沿著與它們二者的旋轉(zhuǎn)軸線28垂直的軸線受到變化的力(其由發(fā)送器磁體22A和接收器磁體24A中的另一個所產(chǎn)生)。該力每360°旋轉(zhuǎn)將到達兩個最大值和兩個最小值，使得該力以每周期兩次(每完整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩次)而具有周期性。這種力變化可能使得發(fā)送器轉(zhuǎn)子和接收器轉(zhuǎn)子振動，由此產(chǎn)生不合乎期望的效果。這些不合乎期望的效果可包括例如：發(fā)送器22和接收器24所發(fā)出的更高的噪聲、更快的轉(zhuǎn)子支撐軸承磨損、轉(zhuǎn)子操作速度的限制和/或向周圍結(jié)構(gòu)(例如支撐體、座架等)傳遞振動。通常期望具有可以改善這些瑕疵中的至少一些的磁動力耦合式電力傳送方法和裝置。

現(xiàn)有技術中的前述示例以及與之有關的限制意圖是說明性而非囊括性的。在閱讀說明書并且研究附圖時，對本領域技術人員將明白現(xiàn)有技術的其它限制。

發(fā)明內(nèi)容

結(jié)合意在表示示例性和說明性而不是限制范圍的系統(tǒng)、工具和方法來描述并且示出以下實施例及其方面。在各個實施例中，減少或消除了以上問題中的一個或多個，而其它實施例涉及其它改進。