[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

本發明涉及一種多線圈動態變耦合的無線充電系統及無線充電方法，該無線充電系統包括裝設于可移動電子設備上的接收端線圈、發射端電路、用以與接收端線圈進行耦合的發射端線圈、用于對發射端線圈進行不同激勵以彌補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，發射端電路包括與至少兩個補償線圈一一對應連接的逆變電路、一一對應地導通或關斷逆變電路的驅動電路；用于感應接收端線圈的位置信息的接收端感應裝置；用于獲取位置信息并在接收端線圈進入發射端線圈感應范圍內之前、根據發射端線圈所在位置對應的耦合距離要求控制各驅動電路導通或關斷逆變電路的主控模塊。本發明能夠實現動態變耦合下的高效能量傳輸。

技術領域

本發明涉及無線充電技術領域，特別涉及一種多線圈動態變耦合的無線充電系統及無線充電方法。

背景技術

作為能量供給方式之一的無線電能傳輸技術現今已趨于發展成熟，且在越來越多的場合下得到應用，對人們的生產生活提供了較大的便利。隨著市場需求的增加，研發無線充電等突破性充電技術的需求日益提高。對于需要移動作業的電子設備，采用有線充電的方式，在充電過程中待充電產品無法移動或移動不便，會增加充電的時間成本。同時，部分采用無線充電方案的產品，會采取在移動對象運行軌跡鋪設多個無線充電發射端的方案，該多個發射端在產品移動過程中均需保持待機狀態，才能滿足產品在發射端工作范圍內正常的無線充電，功耗較大。此外，對于移動對象工作路徑存在不同耦合距離的情況下，若通過改變共振線圈匝數滿足充電效率需求，則共振電容也需隨之改變，方案較為復雜。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種多線圈動態變耦合的無線充電系統及無線充電方法，能夠保證接收端動態移動中的實時充電，且可滿足接收端不同耦合距離下的高效能量傳輸需求。

本發明通過如下方案來實現：一種多線圈動態變耦合的無線充電系統，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。

本發明多線圈動態變耦合的無線充電系統的進一步改進在于，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。

本發明多線圈動態變耦合的無線充電系統的進一步改進在于，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。

本發明多線圈動態變耦合的無線充電系統的進一步改進在于，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。

本發明多線圈動態變耦合的無線充電系統的進一步改進在于，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。