[發明專利]多線圈動態變耦合的無線充電系統及無線充電方法

在審

• 申請號: 202310091275.X
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116207872A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 祝可嘉;江俊;盧杰;李云輝
• 申請（專利權）人: 上海卡珀林智能科技有限公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J50/90;H02J50/40;H02J50/12;H02J50/00;H02J7/00
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 屈明明

1.一種多線圈動態變耦合的無線充電系統，其特征在于，包括：

接收端模塊，所述接收端模塊包括裝設于可移動電子設備上的接收端線圈；

發射端模塊，所述發射端模塊包括發射端電路、用以與所述接收端線圈進行耦合的發射端線圈、用于對所述發射端線圈進行不同激勵以彌補所述接收端線圈移動至不同位置而發生的耦合距離變化的至少兩個補償線圈，所述發射端電路包括與至少兩個補償線圈一一對應連接的至少兩路逆變電路、與至少兩路逆變電路一一對應連接并用于導通或關斷所述逆變電路的至少兩路驅動電路；

用于感應所述接收端線圈的位置信息的接收端感應裝置；

用于獲取所述位置信息并在所述接收端線圈進入所述發射端線圈感應范圍內之前、根據所述發射端線圈所在位置對應的耦合距離要求控制各所述驅動電路導通或關斷所述逆變電路的主控模塊，所述主控模塊與所述發射端模塊和所述接收端感應裝置連接。

2.如權利要求1所述的多線圈動態變耦合的無線充電系統，其特征在于，所述發射端線圈和所述接收端線圈均為諧振線圈，所述補償線圈為非諧振線圈。

3.如權利要求1所述的多線圈動態變耦合的無線充電系統，其特征在于，所述發射端模塊和所述接收端模塊的結構滿足在不同耦合狀態下發射端線圈與接收端線圈的共振頻率相同。

4.如權利要求1所述的多線圈動態變耦合的無線充電系統，其特征在于，所述發射端模塊的數量為多個，且多個所述發射端模塊的發射端線圈沿供所述電子設備移動的跑道順序鋪設，所述主控模塊內預存儲有每個所述發射端線圈所在位置對應的耦合距離要求，所述補償線圈的規格和數量滿足跑道結構所對應的耦合距離變化范圍，所述主控模塊與所有所述發射端模塊連接。

5.如權利要求4所述的多線圈動態變耦合的無線充電系統，其特征在于，所述接收端感應裝置包括分別連接于多個所述發射端模塊并用于采集發射端電流的多個電流感應元件，所述主控模塊與所有所述電流感應元件連接。

6.如權利要求4所述的多線圈動態變耦合的無線充電系統，其特征在于，所述接收端線圈裝設于所述電子設備的底部，所述發射端線圈并排鋪設于所述跑道的下方，每個所述發射端模塊的所有補償線圈豎向間隔的鋪設于對應所述發射端線圈的正下方。

7.如權利要求4所述的多線圈動態變耦合的無線充電系統，其特征在于，所述主控模塊裝設于一塊主PCB上，所述發射端模塊的每路所述逆變電路和對應所述驅動電路裝設于一塊分PCB上。

8.一種多線圈動態變耦合的無線充電方法，其特征在于，包括步驟：

提供如權利要求1所述的多線圈動態變耦合的無線充電系統；

使電子設備為移動狀態，同時利用接收端感應裝置感應接收端線圈的位置信息；

利用控制裝置獲取所述位置信息并在所述接收端線圈進入發射端線圈感應范圍內之前，根據所述發射端線圈所在位置對應的耦合距離要求控制各所述驅動電路導通或關斷所述逆變電路。

9.如權利要求8所述的多線圈動態變耦合的無線充電方法，其特征在于：

所述發射端模塊的數量為多個，且多個所述發射端模塊的發射端線圈沿供所述電子設備移動的跑道順序鋪設，所述主控模塊內預存儲有每個所述發射端線圈所在位置對應的耦合距離要求，所述補償線圈的規格和數量滿足跑道結構所對應的耦合距離變化范圍，所述主控模塊與所有所述發射端模塊連接；

在利用控制裝置對一發射端模塊進行控制的同時，根據相鄰發射端線圈所在位置對應的耦合距離要求對相鄰的發射端模塊進行控制，并將其余發射端模塊的所有逆變電路全部關斷。

10.如權利要求9所述的多線圈動態變耦合的無線充電方法，其特征在于：

所述接收端感應裝置包括分別連接于多個所述發射端模塊的多個電流感應元件，所述主控模塊與所有所述電流感應元件連接；

當所述接收端線圈與一發射端線圈進行耦合時，對應電流感應元件將采集的發射端電流信息反饋至控制裝置；

所述控制裝置在獲取到所述發射端電流信息的同時識別該所述發射端電流信息所對應的發射端線圈的位置，并將所述發射端線圈的位置對應為接收端線圈的位置信息；

根據多個所述發射端線圈的鋪設順序以及所述電子設備的移動方向提前對即將經過的下一個或兩個以上所述發射端模塊進行控制，并將其余發射端模塊的所有逆變電路全部關斷。