[發(fā)明專利]具有固定調(diào)諧和功率限制的可變距離無線功率傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580057064.8
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN106852182B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰弗里·約翰·佐爾格
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H02J50/00
• 分類號: H02J50/00;H02J5/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種無線功率傳輸系統(tǒng)，包括：

發(fā)射機電路，包括：

DC輸入；

振蕩器控制的驅(qū)動級，連接到所述DC輸入并提供具有固定頻率的輸出；

初級串聯(lián)諧振電容器，連接到所述振蕩器控制的驅(qū)動級；以及

發(fā)射線圈，連接到所述初級串聯(lián)諧振電容器；其中

發(fā)射諧振頻率由所述初級串聯(lián)諧振電容器和所述發(fā)射線圈來限定；以及

所述發(fā)射諧振頻率低于所述振蕩器控制的驅(qū)動級的固定頻率；以及

接收機電路，包括：

接收線圈；

次級串聯(lián)諧振電容器，與所述接收線圈串聯(lián)連接；

次級并聯(lián)諧振電容器，與所述接收線圈并聯(lián)連接；

整流器電路，連接到所述次級串聯(lián)諧振電容器和所述次級并聯(lián)諧振電容器并且包括至少一個整流器；以及

輸出濾波電容器，連接到所述整流器電路并且被布置為接收整流器電路DC輸出；其中

接收諧振頻率由所述次級串聯(lián)諧振電容器、所述次級并聯(lián)諧振電容器、所述接收線圈、和所述至少一個整流器的非線性電容來限定；以及

當(dāng)所述整流器電路DC輸出增加時，所述接收諧振頻率隨著所述至少一個整流器的非線性電容減小而增加。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射線圈和所述接收線圈之間的耦合系數(shù)為K＝0.1至K＝0.001。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，其中，所述無線功率傳輸系統(tǒng)在所述發(fā)射線圈和所述接收線圈之間的線圈間隔距離的范圍內(nèi)操作，所述范圍為一個發(fā)射線圈直徑到五個發(fā)射線圈直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射線圈和所述接收線圈具有相同的直徑并且被定位為實現(xiàn)最大耦合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，其中，所述整流器電路是全波橋式整流器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，還包括：通過串聯(lián)失諧電容器連接到所述全波橋式整流器的每個橋臂的中心的失諧MOSFET。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，還包括：連接到所述全波橋式整流器的輸入的固定電容器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，還包括：連接到所述接收機電路的非隔離DC-DC調(diào)節(jié)器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，還包括：連接到所述接收機電路的電流調(diào)節(jié)放大器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線功率傳輸系統(tǒng)，其中：

所述無線功率傳輸系統(tǒng)包括上諧振頻率和下諧振頻率；以及

所述上諧振頻率與 所述發(fā)射線圈和所述接收線圈之間的最大預(yù)定線圈間隔距離相關(guān)聯(lián)。