專利名稱：在延伸區(qū)域中感應(yīng)傳輸電能的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的實(shí)施方式涉及感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)。具體地，實(shí)施方式涉及在延伸區(qū)域中可操作地傳輸電能的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如現(xiàn)有技術(shù)已知，感應(yīng)電能耦合使能量在沒(méi)有連接線情況下從電源傳輸至電負(fù)載。電源電線連接至初級(jí)線圈和穿過(guò)初級(jí)線圈施加振蕩電位，由此感應(yīng)振蕩磁場(chǎng)。振蕩磁場(chǎng)可以在鄰近初級(jí)線圈放置的次級(jí)線圈中感應(yīng)振蕩電流。以這種方式，電能通過(guò)電磁感應(yīng)、沒(méi)有被電導(dǎo)連接的兩個(gè)線圈從初級(jí)線圈傳輸?shù)酱渭?jí)線圈。當(dāng)電能從初級(jí)線圈傳輸至次級(jí)線圈時(shí)，稱該線圈對(duì)為感應(yīng)耦合的。當(dāng)次級(jí)線圈感應(yīng)耦合與此時(shí)，與這種次級(jí)線圈串聯(lián)電線連接的電負(fù)載可以從電線連接至初級(jí)線圈的電源獲得能量。感應(yīng)型電源輸出口優(yōu)選地可以是更常見(jiàn)的導(dǎo)電電源插座，因?yàn)樗鼈兲峁o(wú)縫電源傳輸和最小化拖線的需求。次級(jí)感應(yīng)器中感應(yīng)傳輸?shù)姆秶约案袘?yīng)電壓的強(qiáng)度兩者都根據(jù)提供至初級(jí)感應(yīng)器的電位的震蕩頻率變化。當(dāng)震蕩頻率等于系統(tǒng)的共振頻率時(shí)，感應(yīng)電壓最強(qiáng)。共振頻率
fR取決于系統(tǒng)的自感系數(shù)L和電容C，根據(jù)等式Λ = 2JjLC
ο能量傳輸效率取決于多個(gè)參數(shù)，包括:系統(tǒng)的共振頻率，工作的輸電頻率以及初級(jí)感應(yīng)線圈和次級(jí)感應(yīng)線圈之間的距離和對(duì)準(zhǔn)。有對(duì)于能夠適應(yīng)變化的改變條件和寬范圍的線圈間距離的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述的實(shí)施方式公開(kāi)在多個(gè)模式中可操作的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其包括以下至少一個(gè):感應(yīng)電能輸電器，和感應(yīng)電能接收器。多個(gè)模式可以實(shí)現(xiàn)在延伸區(qū)域中感應(yīng)電能輸電器提供電能到感應(yīng)電能接收器。感應(yīng)電能輸電器可以包括:至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器，其被設(shè)置成與至少一個(gè)次級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，和至少一個(gè)激勵(lì)器，其被設(shè)置成提供在激勵(lì)頻率穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的振蕩電位。感應(yīng)電源接收器可以包括至少一個(gè)可連接至接收電路和電負(fù)載的次級(jí)感應(yīng)器，次級(jí)感應(yīng)器被設(shè)置成與至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，使得電能傳輸至電負(fù)載。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式，除了其它元件外，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括選自以下的多個(gè)特征:對(duì)準(zhǔn)機(jī)制:被設(shè)置成當(dāng)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)在第一模式中工作時(shí)，使至少一個(gè)次級(jí)感應(yīng)器與至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)；共振調(diào)諧器，當(dāng)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)在第二模式中工作時(shí)，其可操作使激勵(lì)頻率匹配接收電路的共振頻率；輔助線圈布置，包括以以下至少一種模式可操作的多個(gè)輔助線圈:導(dǎo)體模式，中繼器模式和傳輸模式；以及共振找尋布置，其可操作測(cè)定感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的固有頻率。任選地，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括模式選擇器，其被設(shè)置成至少在第一模式和第二模式之間切換感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)。任選地，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括監(jiān)控次級(jí)感應(yīng)器到初級(jí)感應(yīng)器距離的距離傳感器(proximity sensor)。任選地，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括監(jiān)控初級(jí)傳感器和次級(jí)傳感器中至少一個(gè)的位置的位置傳感器。任選地，共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)選擇性地可連接至接收電路的電容器。任選地，共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)選擇性地可連接至接收電路的感應(yīng)器。任選地，共振調(diào)諧器包括反饋機(jī)制，其被設(shè)置成發(fā)送控制信號(hào)到感應(yīng)電能輸電器，使得感應(yīng)電能輸電器選擇與接收電路共振的激勵(lì)頻率。任選地，對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)磁通引導(dǎo)件，其被設(shè)置成將磁通從初級(jí)感應(yīng)器引導(dǎo)到次級(jí)感應(yīng)器。任選地，磁通引導(dǎo)件包括與初級(jí)感應(yīng)器相關(guān)的第一鐵氧體磁心和與次級(jí)感應(yīng)器相關(guān)的第二鐵氧體磁心。任選地,磁通引導(dǎo)件進(jìn)一步包括磁屏蔽。任選地，對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)致動(dòng)器，被設(shè)置成移動(dòng)次級(jí)感應(yīng)器和初級(jí)感應(yīng)器中的至少一個(gè)。任選地，輔助線圈布置包括:至少一個(gè)輔助線圈；至少一個(gè)控制器，其被設(shè)置成選擇輔助線圈的工作模式；和至少一個(gè)切換單元，其可操作地選擇性地將輔助線圈連接至導(dǎo)體模式塊、轉(zhuǎn)播器模式塊和傳輸模式塊中的至少一個(gè)。本文描述的感應(yīng)電能輸電器可以以至少兩種模式是可操作的。輸電器可以包括:至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器，其被設(shè)置成與電負(fù)載連接的次級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，使得電能傳輸至電負(fù)載；至少一個(gè)激勵(lì)器，其被設(shè)置成提供穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的振蕩電位；至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)機(jī)制，其被設(shè)置成當(dāng)感應(yīng)電能輸電器在第一模式中操作時(shí)，將次級(jí)感應(yīng)器與初級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)；和至少一個(gè)共振調(diào)諧器，其被設(shè)置成當(dāng)感應(yīng)電能輸電器在第二模式中操作時(shí)，選擇振蕩電位的激勵(lì)頻率，激勵(lì)頻率進(jìn)行選擇匹配與次級(jí)感應(yīng)器相關(guān)的接收電路的共振頻率。任選地,感應(yīng)電能輸電器進(jìn)一步包括模式選擇器，其被設(shè)置成在第一模式和第二模式之間切換感應(yīng)電能輸電器。任選地，激勵(lì)器被設(shè)置成當(dāng)在第一模式中操作時(shí)，在非共振頻率激勵(lì)初級(jí)感應(yīng)器。本文公開(kāi)的電設(shè)備包括這種感應(yīng)電能輸電器。本文公開(kāi)的感應(yīng)電能接收器是以至少兩種模式可操作。接收器可以包括:至少一個(gè)次級(jí)感應(yīng)器，其可連接至電負(fù)載，和被設(shè)置成與至少一個(gè)感應(yīng)電能輸電器的至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，使得電能傳輸至電負(fù)載；至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)機(jī)制，其被設(shè)置成當(dāng)感應(yīng)電能接收器在第一模式中操作時(shí)，將第二感應(yīng)器與第一感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)；和至少一個(gè)共振調(diào)諧器，其被設(shè)置成當(dāng)感應(yīng)電能接收器在第二模式中操作時(shí)，調(diào)諧接收電路至共振頻率，共振頻率被選擇匹配遠(yuǎn)端初級(jí)感應(yīng)器的輸電頻率。任選地，感應(yīng)電能接收器進(jìn)一步包括模式選擇器，其被設(shè)置成在第一模式和第二模式之間切換感應(yīng)電能接收器。任選地，模式選擇器被設(shè)置成根據(jù)初級(jí)感應(yīng)器的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)選擇操作模式。任選地，感應(yīng)電能接收器進(jìn)一步包括監(jiān)控次級(jí)感應(yīng)器到初級(jí)感應(yīng)器的距離的距離傳感器。任選地，感應(yīng)電能接收器進(jìn)一步包括監(jiān)控初級(jí)感應(yīng)器的位置的位置傳感器。任選地，共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)與接收電路選擇性地可連接的電容器。任選地，共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)與接收電路選擇性地可連接的感應(yīng)器。任選地，共振調(diào)諧器包括反饋機(jī)制，其被設(shè)置成發(fā)送控制信號(hào)到感應(yīng)電能輸電器，使得感應(yīng)電能輸電器選擇與接收電路共振的激勵(lì)頻率。任選地，對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)磁通引導(dǎo)件，其被設(shè)置成將磁通從初級(jí)感應(yīng)器引導(dǎo)到次級(jí)感應(yīng)器。任選地，對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)致動(dòng)器，被設(shè)置成移動(dòng)次級(jí)感應(yīng)器和初級(jí)感應(yīng)器中的至少一個(gè)。本文公開(kāi)的電設(shè)備包括這種感應(yīng)電能接收器。此外，教導(dǎo)感應(yīng)地傳輸電能至至少一個(gè)電負(fù)載的方法，其包括:得到含有激勵(lì)器和初級(jí)線圈的感應(yīng)電能輸電器；得到含有連接至電負(fù)載的次級(jí)線圈的感應(yīng)電能接收器，感應(yīng)電能接收器以至少兩個(gè)模式可操作，包括在初級(jí)感應(yīng)器和次級(jí)感應(yīng)器之間提供緊密耦合的第一模式，和在初級(jí)感應(yīng)器和次級(jí)感應(yīng)器之間提供松散耦合的第二模式；激勵(lì)器提供穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的振蕩電位差；選擇感應(yīng)接收器的工作模式。本文描述的發(fā)明的一方面教導(dǎo)校準(zhǔn)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)包括耦合至至少一個(gè)感應(yīng)電能接收器的感應(yīng)電能輸電器。該方法包括測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率和選擇不同于共振頻率的工作頻率的步驟。根據(jù)各種實(shí)施方式，測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率的步驟包括以下子步驟:提供驅(qū)動(dòng)電位至在采樣激勵(lì)頻率振蕩的感應(yīng)電能輸電器；記錄驅(qū)動(dòng)電位的輸出響應(yīng)；增加采樣激勵(lì)頻率；重復(fù)多次這些子步驟；和記錄多個(gè)不連續(xù)采樣激勵(lì)頻率的輸出電壓響應(yīng)，由此得到系統(tǒng)的特征響應(yīng)圖。典型地，特征響應(yīng)圖包括共振峰和多個(gè)諧振峰。相應(yīng)地，測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率的步驟可以包括以下另外的子步驟:識(shí)別共振峰的激勵(lì)頻率?？蛇x地，測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率的步驟包括以下另外的子步驟:識(shí)別η階諧振峰的激勵(lì)頻率；和η階諧振的激勵(lì)頻率除以η+1。需要說(shuō)明的是在不同的時(shí)間里，η=2、η=3等等。任選地，選擇不同于共振頻率的工作頻率的步驟包括選擇等于共振頻率乘以比例因子的頻率。比例因子可以在50%和90%之間選擇?？蛇x地，比例因子可以在110%和150%之間選擇。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開(kāi)的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)包括至少一個(gè)感應(yīng)電能輸出口，所述輸出口含有至少一個(gè)經(jīng)過(guò)激勵(lì)器電線連接至電源的初級(jí)感應(yīng)線圈，激勵(lì)器被設(shè)置成提供穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)線圈的驅(qū)動(dòng)電壓，驅(qū)動(dòng)電壓在顯著不同于感應(yīng)耦合的共振頻率的輸電頻率振蕩，初級(jí)線圈被設(shè)置成與至少一個(gè)電線連接至電負(fù)載的次級(jí)感應(yīng)線圈形成感應(yīng)耦合，次級(jí)感應(yīng)線圈與感應(yīng)電源接收器相關(guān)；其中感應(yīng)傳輸系統(tǒng)被設(shè)置成自測(cè)定感應(yīng)耦合的共振頻率。
本文公開(kāi)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其被設(shè)置成和可操作使感應(yīng)電源輸電器的初級(jí)感應(yīng)器與處于目標(biāo)區(qū)域的次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)。系統(tǒng)可以包括被設(shè)置成沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器的第一致動(dòng)器；被設(shè)置成沿著第二路徑移動(dòng)次級(jí)感應(yīng)器的第二致動(dòng)器。而且，由此引入含有這種對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)。任選地，第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器中的至少一個(gè)包括步進(jìn)電機(jī)?？蛇x地，或者另夕卜，第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器中的至少一個(gè)包括壓電元件。初級(jí)感應(yīng)器可以耦合至第一激勵(lì)器和第一激勵(lì)器耦合至第二激勵(lì)器?？蛇x地，初級(jí)感應(yīng)器可以直接耦合至第一激勵(lì)器和第二激勵(lì)器。在適當(dāng)情況下，第一路徑和第二路徑正交朝向。任選地，第一激勵(lì)器和第二激勵(lì)器處于彼此相鄰。在選擇系統(tǒng)中，第一激勵(lì)器和第二激勵(lì)器中的至少一個(gè)被設(shè)置成以增量沿著關(guān)聯(lián)路徑。這些增值從低分辨率增量和高分辨率增量是可選的。具體地，系統(tǒng)進(jìn)一步包括設(shè)置成表明初級(jí)感應(yīng)器到次級(jí)感應(yīng)器的距離的距離傳感器。這種距離傳感器可以包括選自以下的至少一個(gè):電壓監(jiān)控器，功率監(jiān)控器，電流監(jiān)控器和它們的組合。任選地，系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括設(shè)置成從距離傳感器接受傳感信號(hào)和控制第一激勵(lì)器和第二激勵(lì)器移動(dòng)的控制器。這種控制器可以包括可操作引導(dǎo)第一激勵(lì)器和第二激勵(lì)器移動(dòng)的處理器，使得初級(jí)感應(yīng)器移動(dòng)進(jìn)入與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)。不同地，處理器可以被設(shè)置成根據(jù)以下步驟選擇發(fā)送到致動(dòng)器的致動(dòng)信號(hào):(步驟a)從距離傳感器接受傳感信號(hào)；(步驟b)將致動(dòng)信號(hào)發(fā)送到第一致動(dòng)信號(hào)，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；(步驟c)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；(步驟dl)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟b和步驟c ;(步驟d2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)到第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后；(步驟e)將致動(dòng)信號(hào)發(fā)送到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；(步驟f)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；(步驟gl)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟e和步驟f ;和(步驟g2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。當(dāng)控制器被設(shè)置成發(fā)送低分辨率致動(dòng)信號(hào)——其被設(shè)置成通過(guò)較大增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器和高分辨率信號(hào)——其被設(shè)置成通過(guò)較小增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器時(shí)，處理器可以被進(jìn)一步設(shè)置成跟隨另外步驟:(步驟h)高分辨率致動(dòng)信號(hào)發(fā)送到第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；(步驟i)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；(步驟jl)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟h和步驟i ;(步驟j2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高致動(dòng)信號(hào)到第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后；(步驟k)高分辨率致動(dòng)信號(hào)發(fā)送到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；(步驟I)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；(步驟ml)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟k和步驟I ;和(步驟m2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高分辨率致動(dòng)信號(hào)到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。相應(yīng)地，教導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的初級(jí)感應(yīng)器和處于目標(biāo)區(qū)域中的次級(jí)感應(yīng)器的方法。該方法包括提供被設(shè)置成沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器的第一致動(dòng)器；提供被設(shè)置成沿著第二路徑移動(dòng)次級(jí)感應(yīng)器的第二致動(dòng)器；提供被設(shè)置成表明初級(jí)感應(yīng)器與次級(jí)感應(yīng)器的距離的距離傳感器；提供被設(shè)置成從距離傳感器接收傳感信號(hào)和控制第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器的移動(dòng)的控制器；和控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器中至少一個(gè)，使得初級(jí)感應(yīng)器移動(dòng)進(jìn)入與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)。任選地，控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)的步驟包括:控制器從距離傳感器接收傳感信號(hào)；控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；控制器接收從距離傳感器接受的新的傳感信號(hào)；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)和接受新的傳感信號(hào)的步驟；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后；控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；所述控制器從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)和接收新的傳感信號(hào)的步驟；和如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)至次級(jí)感應(yīng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。在適當(dāng)情況下，方法可以進(jìn)一步包括以下的步驟:控制器發(fā)送高分辨率致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；控制器接收從距離傳感器接收的新的傳感信號(hào)；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)控制器發(fā)送高分辨率致動(dòng)信號(hào)和接收新的傳感信號(hào)的步驟；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高分辨率致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后；控制器發(fā)送高分辨率致動(dòng)信號(hào)至第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器先前；控制器從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)和接收新的傳感信號(hào)的步驟；和如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高分辨率信號(hào)至第二致動(dòng)器，由此此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。本文提供的感應(yīng)電能接收器的實(shí)施方式具有被設(shè)置成與感應(yīng)電能輸電器感應(yīng)耦合形成感應(yīng)傳輸系統(tǒng)的接收電路，接收電路包括至少一個(gè)被設(shè)置成與感應(yīng)電能輸電器相關(guān)的初級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合的次級(jí)感應(yīng)器，和調(diào)節(jié)器，被設(shè)置成調(diào)節(jié)接收電路的輸出電壓，其中調(diào)節(jié)器包括:至少一個(gè)共振改變組件，和至少一個(gè)被設(shè)置成選擇性地連接共振改變組件與接收電路的切換單元。任選地,感應(yīng)傳輸系統(tǒng)具有第一共振頻率和感應(yīng)電能輸電器生成以顯著不同于第一共振頻率的輸電頻率穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的驅(qū)動(dòng)電壓。典型地,輸電頻率比第一共振頻率高?？蛇x地，輸電頻率比第一共振頻率低。一般而言，當(dāng)共振改變組件連接至接收電路時(shí)，感應(yīng)傳輸傳輸系統(tǒng)具有第二共振頻率。典型地，選擇共振改變組件，使得輸電頻率比第一共振頻率更接近于第二共振頻率。任選地，可以選擇共振改變組件，使得第二共振頻率比第一共振頻率高?？蛇x地，可以選擇共振改變組件，使得第一共振頻率比第二共振頻率高。根據(jù)各種實(shí)施方式，共振改變組件包括電容器。根據(jù)其它實(shí)施方式,共振改變組件包括感應(yīng)器。任選地，共振改變組件包括選擇地與次級(jí)感應(yīng)器可平行連接的電容器。任選地，切換電源包括至少一個(gè)電源M0SFET。典型地，切換單元被設(shè)置成當(dāng)輸出電壓小于閾值時(shí)連接共振改變組件。感應(yīng)電能接收器的一些實(shí)施方式包括被設(shè)置成將整個(gè)輸出電壓與至少一個(gè)參考值比較的比較器。相應(yīng)地，切換單元可以被設(shè)置成當(dāng)輸出電壓小于第一參考值時(shí)，將共振改變組件與接收器電路連接。典型地，切換單元被設(shè)置成當(dāng)輸出電壓高于第一參考值時(shí)，將共振改變組件與接收器電路斷開(kāi)。任選地，調(diào)節(jié)器可以被進(jìn)一步地設(shè)置成當(dāng)輸出電壓高于第二參考值時(shí)，將共振改變組件與接收器電路斷開(kāi)。相應(yīng)地，調(diào)節(jié)器被進(jìn)一步地設(shè)置成當(dāng)輸出電壓低于第二參考值時(shí)，將次級(jí)感應(yīng)器與接收器電路斷開(kāi)。教導(dǎo)調(diào)節(jié)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的接受電路的輸出電壓，該方法包括以下步驟:步驟(a)-以不同于感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的第一共振頻率的輸電頻率激勵(lì)初級(jí)感應(yīng)器；步驟(b)-感應(yīng)穿過(guò)與接收電路相關(guān)的次級(jí)感應(yīng)器的次級(jí)電壓；步驟(C)-監(jiān)控接收電路的輸出電壓；步驟(d)-比較輸出電壓與第一參考值；和步驟(e)-如果輸出電壓小于第一參考值，將共振改變組件與接收電路連接，使得感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的共振頻率移動(dòng)接近于輸電頻率。不同地，該方法可以進(jìn)一步包括以下另外步驟中的至少一個(gè)，步驟㈦-如果輸出電壓在第二參考值以上，將第二感應(yīng)器與接收電路斷開(kāi)，步驟(g)-當(dāng)輸出電壓等于第一參考值時(shí)，將共振改變組件與接收電路斷開(kāi)，和步驟(h)-當(dāng)輸出電壓等于第二參考值時(shí)，將共振改變組件與接收電路重新連接。根據(jù)其它實(shí)施方式，提供并入感應(yīng)電能接收器的電設(shè)備。不同地，電設(shè)備可以選自:電話，媒體播放器，便攜式電腦，隨身聽(tīng)，便攜式音樂(lè)播放器，錄音筆，便攜式DVD播放器，移動(dòng)通信設(shè)備，落地?zé)?，錄像機(jī)，DVD播放機(jī)，碎紙機(jī)，風(fēng)扇，復(fù)印機(jī)，計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，灶具，冰箱，冰柜，洗滌機(jī)，干衣機(jī)，重型機(jī)械，臺(tái)燈，環(huán)境照明裝置，風(fēng)扇，無(wú)線電話機(jī)，揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器電話，電話會(huì)議基站單元(conference call base units),電動(dòng)削鉛筆機(jī)，電動(dòng)訂書(shū)機(jī)，顯示設(shè)備，電子相框，視頻顯示器，投影機(jī)，電視機(jī)，視頻播放器，音樂(lè)中心，計(jì)算器，掃描儀，傳真機(jī)，熱板，電加熱杯，移動(dòng)電話，吹風(fēng)機(jī)，電動(dòng)剃須刀，除葉器，破碎器(delapidators)，加熱器，熔蠟設(shè)備，卷發(fā)器，剃須刀，浴室秤，燈光收音機(jī)，打蛋器，面包機(jī)，榨汁機(jī)，柑橘榨汁機(jī)，蔬菜榨汁機(jī)，食品處理器，電動(dòng)刀，烤面包機(jī)，三明治烤面包機(jī)，華夫機(jī)，電烤肉架，慢燭鍋，加熱板，油炸鍋，電煎鍋，磨刀器，家用消毒器，電水壺，壺，收音機(jī)，磁帶播放機(jī)，CD播放機(jī)，電動(dòng)開(kāi)罐器，爆米花機(jī)和磁力攪拌器等等。提供另一種感應(yīng)電能接收器，其具有被設(shè)置成與感應(yīng)電能輸電器感應(yīng)耦合以形成感應(yīng)傳輸系統(tǒng)的接收電路，接收電路包括至少一個(gè)被設(shè)置成與感應(yīng)電源輸電器相關(guān)的初級(jí)感應(yīng)器耦合的次級(jí)感應(yīng)器；調(diào)節(jié)器，被設(shè)置成調(diào)節(jié)接收電路的輸出電壓；和電容元件，其被連接穿過(guò)次級(jí)感應(yīng)器的終端，使得通過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的電流具有平滑半正弦圖。任選地，調(diào)節(jié)器可以包括至少一個(gè)降壓DC/DC變流器。另外或可選地，調(diào)節(jié)器可以包括至少一個(gè)O-形圈二極管。


為了更好的理解本發(fā)明以及顯示它如何可以實(shí)現(xiàn)這種效果，只是舉例來(lái)說(shuō)明，將參照附圖?，F(xiàn)在具體詳細(xì)地參照附圖，需要強(qiáng)調(diào)的是示出的細(xì)節(jié)是只是舉例來(lái)說(shuō)明和為了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明性討論的目的，并且為了提供相信是本發(fā)明的原理和概念方面的最有用和容易理解的描述而提出。在這點(diǎn)上，除了本發(fā)明必要的基本理解，并未試圖更詳細(xì)地顯示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)；參照附圖的描述使得本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐中可以以數(shù)種形式如何來(lái)具體化。在附圖中:圖1是顯示在延伸區(qū)域中可操作地感應(yīng)提供從感應(yīng)電能輸電器到感應(yīng)電能接收器的電能的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的主要元件方框圖；圖2是代表感應(yīng)傳輸電能到至少一個(gè)電負(fù)載的方法的流程圖；圖3是以緊密和疏松耦合模式提供電能到電設(shè)備的感應(yīng)可行平臺(tái)的說(shuō)明性實(shí)施例的不意圖；圖4是示意代表連接至次級(jí)感應(yīng)器的共振調(diào)諧器的可能實(shí)施例的電路圖；圖5是具有反饋信號(hào)通路的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的主要元件的方框圖；圖6是顯示工作電壓的振幅隨著輸電頻率如何變化的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的頻率情況的圖；圖7是表示便攜式電腦從感應(yīng)電能輸出口獲取電能的示意圖；圖8是表示顯示一個(gè)共振峰和兩個(gè)諧振峰的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的擴(kuò)展頻率情況的圖；圖9是顯示測(cè)定感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的實(shí)施方式的工作頻率的可能方法的步驟的流程圖；圖10是其中包括多個(gè)初級(jí)感應(yīng)器的輸電器提供電能到兩個(gè)接收器的進(jìn)一步感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的示意圖；圖11是表示并入自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的感應(yīng)電能輸出口的主要組件的示意圖；圖12是在其中初級(jí)感應(yīng)器與X-Y工作臺(tái)結(jié)合的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中使用的可能定位系統(tǒng)的不意圖；圖13是在自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)中使用的可選的定位系統(tǒng)的示意圖；圖14是顯示由定位系統(tǒng)執(zhí)行的對(duì)準(zhǔn)步驟的通用步驟的流程圖；圖15A和15B分別顯示粗糙定位和精密定位的可能方法的流程圖；圖16A顯示在感應(yīng)電場(chǎng)傳輸系統(tǒng)中使用的可能輔助線圈布置的一種可能幾何圖形；圖16B顯示在導(dǎo)體模式中配置的可能輔助線圈電路；圖16C顯示在轉(zhuǎn)發(fā)器模式中配置的可能輔助線圈電路；圖16D顯示在傳輸模式中配置的可能輔助線圈電路；圖16E示意顯示相對(duì)于初級(jí)感應(yīng)器和一個(gè)輔助線圈的次級(jí)線圈的可能位置；圖16F顯示被設(shè)置成在多個(gè)模式中切換輔助線圈820的可能輔助線圈電路的主要元件；圖17A和17B是顯示包括接收器端調(diào)節(jié)器的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的兩個(gè)實(shí)施方式的主要組件的方框圖；圖18是包括可以被引入到接收電路中的共振改變組件的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的主要電組件的示意方框圖；圖19是顯示與共振改變組件連接和不連接的示例性實(shí)施方式的次級(jí)感應(yīng)器的輸出電壓如何隨著輸電頻率變化的圖；圖20是根據(jù)還另一個(gè)實(shí)施方式的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的輸電器和接收器電路的電路圖；圖21是顯示根據(jù)還另一個(gè)實(shí)施方式的使用接收器基調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)感應(yīng)電能傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D；圖22是顯示包括接收器端調(diào)節(jié)器的固定頻率感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的主要電組件的方框圖；和圖23A和23B表示代表包括接收器端調(diào)節(jié)器的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施例的模式電路圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參照?qǐng)D1，其顯示在延伸區(qū)域中可操作地感應(yīng)提供從感應(yīng)電能輸電器200到感應(yīng)電能接收器的電能的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100的各種元件方框圖。感應(yīng)電能輸電器200包括初級(jí)感應(yīng)器240、激勵(lì)器230、以及任選地包括定位機(jī)制210。感應(yīng)電能輸電器200可以連接至電源240諸如市電插座、變壓器、電源組、太陽(yáng)能電池板等等。激勵(lì)器230可操作地提供以選擇的激勵(lì)頻率穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器220的可變電位，由此產(chǎn)生鄰近初級(jí)感應(yīng)器220的共振磁場(chǎng)。需要說(shuō)明的是這種共振磁場(chǎng)可以用于感應(yīng)鄰近的感應(yīng)接收器300的次級(jí)感應(yīng)器320中的電位。感應(yīng)電能接收器300包括經(jīng)過(guò)接收電路310電線連接至電負(fù)載的次級(jí)感應(yīng)器320。當(dāng)次級(jí)感應(yīng)器320放置在由初級(jí)感應(yīng)器220產(chǎn)生的共振磁場(chǎng)里面時(shí)，生成共振感應(yīng)電壓。感應(yīng)電能接收器300可以接收感應(yīng)電能輸電器200的電能的電能接收范圍可能取決于多個(gè)因素，包括共振磁場(chǎng)的強(qiáng)度和延伸、初級(jí)感應(yīng)器的尺寸和位置、電能傳輸?shù)念l率、接收電路310的共振頻率、電能傳輸?shù)男实鹊?。本文描述的感?yīng)電能傳輸系統(tǒng)100的特征可以使電能接收范圍延伸，使得在較大區(qū)域中有效的感應(yīng)電能傳輸。具體地，系統(tǒng)100可以被設(shè)置成具有多個(gè)可操作模式諸如松散耦合模式，使得在短范圍中有效的感應(yīng)電能傳輸，其中初級(jí)感應(yīng)器220可以與次級(jí)感應(yīng)器320對(duì)準(zhǔn)和松散耦合模式，使得在較長(zhǎng)范圍中有效感應(yīng)電能傳輸。系統(tǒng)100的輸電器功能特征尤其可以包括定位機(jī)制210，其可以被提供移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器220進(jìn)入到更適合于電能感應(yīng)傳輸至感應(yīng)接收器300的位置中。例如，當(dāng)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100以松散耦合模式操作時(shí)，定位機(jī)制210可以用于作為對(duì)準(zhǔn)機(jī)制500的至少部分，以將初級(jí)感應(yīng)器220與次級(jí)感應(yīng)器320對(duì)準(zhǔn)。相應(yīng)地，可以提供致動(dòng)器在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器220。各種定位系統(tǒng)可以與感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)組合地使用，例如，諸如參照?qǐng)D11-15以下所描述。當(dāng)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100以松散耦合描述工作時(shí)，定位機(jī)制210也可以用于更有力地定位初級(jí)感應(yīng)器220以更好傳輸電能，例如提供初級(jí)感應(yīng)器220和次級(jí)感應(yīng)器320之間的瞄準(zhǔn)線，在這里這可以提供效率等等。系統(tǒng)100的接收器功能特征尤其可以包括接收電路310，其可以包括提供調(diào)節(jié)輸出電壓成為適合于電負(fù)載340的形式。根據(jù)各個(gè)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)器330可以包括整流電路、電壓控制電路、電流控制電路等等。任選地，感應(yīng)電能接收器300可以進(jìn)一步包括共振調(diào)諧器332，其可以用于調(diào)節(jié)接收電路310的共振頻率到適合需求。這種系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例在以下參照?qǐng)D4描述。需要說(shuō)明的是，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括通信電路700和對(duì)準(zhǔn)機(jī)制500。提供通信電路700使得感應(yīng)電能接收器300和感應(yīng)電能輸電器200之間通信。數(shù)據(jù)可以在感應(yīng)電能接收器300和感應(yīng)電能輸電器200之間傳遞，所述數(shù)據(jù)涉及:它們相對(duì)位置，識(shí)別，運(yùn)行參數(shù)諸如電負(fù)載340要求的工作電壓、電流、溫度或功率，在運(yùn)行期間提供到電負(fù)載340的測(cè)量電壓、電流、溫度或功率，等等。而且，通信電路700可以用于通訊反饋信號(hào)從接收器300到輸電器200，指令激勵(lì)器230調(diào)節(jié)工作參數(shù)諸如驅(qū)動(dòng)電壓、電流或頻率。各種通信電路700可以用于系統(tǒng)，諸如在短距離上發(fā)送編碼光學(xué)信號(hào)到例如光電晶體管的發(fā)光二極管。為了說(shuō)明的目的，光輸電器，諸如例如發(fā)光二極管(LED)，可以并入到次級(jí)單元300內(nèi)和傳輸能夠穿透次級(jí)單元300和電源輸輸出口 200的外殼類型和強(qiáng)度的電磁輻射。光接收器，諸如光電二極管、光電晶體管、光敏電阻等等，可以并入到用于接收電磁輻射的電源輸輸出口 200。在系統(tǒng)中，其中輸電器和接收器之間的對(duì)準(zhǔn)可能是難于實(shí)現(xiàn)，光信號(hào)可能是不合適的，和可選的通信電路可以優(yōu)先地為諸如由壓電元件傳輸?shù)某曅盘?hào)或無(wú)線電信號(hào)諸如藍(lán)牙(Bluetooth)、WiFi等等?？蛇x地，初級(jí)和次級(jí)感應(yīng)器220、320可以使用電流和/或電壓調(diào)制、頻率調(diào)制等等自身傳輸通信信號(hào)。提供對(duì)準(zhǔn)機(jī)制500實(shí)現(xiàn)初級(jí)感應(yīng)器220和次級(jí)感應(yīng)器320之間的對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100以松散耦合模式工作時(shí)，這可以是特別有用的。在初級(jí)感應(yīng)器220和次級(jí)感應(yīng)器320之間的良好對(duì)準(zhǔn)可以提高能量傳輸?shù)男屎蜏p少進(jìn)入環(huán)境中的電磁輻射。對(duì)準(zhǔn)機(jī)制500可以包括:定位機(jī)制210，諸如以下參照?qǐng)D11-15描述，被設(shè)置成將次級(jí)感應(yīng)器320錨定初級(jí)感應(yīng)器220的對(duì)準(zhǔn)磁鐵，可見(jiàn)指示，音頻指示，觸覺(jué)指示等等。對(duì)準(zhǔn)機(jī)制的實(shí)例可以在共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/524，987中找到，其通過(guò)引用并入本文。對(duì)準(zhǔn)機(jī)制500可以進(jìn)一步包括磁通引導(dǎo)件600。提供磁通引導(dǎo)件600以引導(dǎo)磁通量從初級(jí)感應(yīng)器220到次級(jí)感應(yīng)器320，和減少到周圍環(huán)境的磁漏，特別是以緊密耦合模式工作時(shí)。磁通引導(dǎo)件600可以包括鐵磁芯和磁屏蔽?？梢蕴峁╄F磁芯以引導(dǎo)有源初級(jí)感應(yīng)器的磁通量到次級(jí)感應(yīng)器。僅是為了說(shuō)明的目的，例如，一種這樣磁鐵芯由非晶鐵磁材料建造，可能是從約20微米厚切割成晶片。鐵磁芯可以由兩種非晶鐵磁晶片組成。第一種晶片可以粘附在初級(jí)感應(yīng)器220上和第二種晶片可以粘附在第一種晶片上。兩種晶片然后可以作為引導(dǎo)磁通量從初級(jí)感應(yīng)器到次級(jí)感應(yīng)器320的鐵磁芯。任選地，鐵磁晶片可以有徑向裂縫，以阻止由于初級(jí)感應(yīng)器220產(chǎn)生的共振磁場(chǎng)在晶片內(nèi)渦電流的積累。當(dāng)晶片具有圓形截面時(shí)，裂縫可以從圓周直接向內(nèi)延伸?？梢蕴峁┐牌帘我宰柚勾怕┻M(jìn)入周圍環(huán)境中。磁屏蔽可以由薄的非晶鐵磁材料片制成，并可以通過(guò)粘合絕緣層粘附在印刷電路板上。將意識(shí)到，當(dāng)感應(yīng)接收器導(dǎo)體表面或者含有導(dǎo)體組件的設(shè)備之上時(shí)，磁屏蔽是特別重要。因此，例如，當(dāng)這種感應(yīng)電能接收器300安裝在電設(shè)備之上時(shí)，諸如計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話等等，磁屏蔽可以防止磁通量泄露進(jìn)入電設(shè)備的金屬組件和防止使它們加熱。非晶鐵片可以具有約20微米的厚度。當(dāng)兩側(cè)面上的聚合物層壓片被層壓時(shí)，非晶鐵片的整個(gè)厚度約60微米。因此，有別于用于在感應(yīng)器系統(tǒng)中引導(dǎo)磁通量的其它鐵元件，非鐵磁材料可以用于制造非常薄的磁通導(dǎo)件。薄的磁通導(dǎo)件反過(guò)來(lái)使得感應(yīng)電能接收器是靈活和不引人注目的。將意識(shí)到，在安裝感應(yīng)接收器的設(shè)置的設(shè)計(jì)和制造中，這些考慮是非常重要的。在其它方法之外，由非晶鐵磁材料制造磁通引導(dǎo)元件的各種方法包括:印刷，壓印，切割，非晶鐵磁導(dǎo)電帶布(amorphous ferromagnetic microwire cloth)等等。視情況而定，其它磁通弓I導(dǎo)件600可以與感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)結(jié)合使用。相應(yīng)地，當(dāng)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100以緊密耦合模式工作時(shí)，同時(shí)感應(yīng)電能接收器300與感應(yīng)電能輸電器200對(duì)準(zhǔn)，磁力線總體上是封閉的，減少了在工作期間對(duì)環(huán)境的可能磁輻射。如以上表明，如本文描述，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100的獨(dú)特性在于它可以被設(shè)置成以多個(gè)模式工作，諸如緊密耦合模式、松散耦合模式、或視情況而定的其它模式。相應(yīng)地，可以提供輸電器端模式選擇器234和/或接收器端模式選擇器324以在各種工作模式之間切換感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)。根據(jù)各種多模式感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)100，模式選擇器234、324可以是手動(dòng)或者自動(dòng)的。任選地，可以提供自動(dòng)模式起動(dòng)器機(jī)制3050，監(jiān)測(cè)感應(yīng)電能輸電器和感應(yīng)電能接收器300的相對(duì)位置，以及視情況而定選擇耦合模式。這種模式起動(dòng)器3050可以包括傳感器諸如位置傳感器3052、距離傳感器3054等等?，F(xiàn)參照?qǐng)D2的流程圖，表示感應(yīng)傳輸電能到至少一個(gè)電負(fù)載的方法。該方法包括以下步驟:得到包括激勵(lì)器和初級(jí)感應(yīng)器的感應(yīng)電能輸電器-步驟(i);得到包括連接至電負(fù)載的次級(jí)感應(yīng)器的感應(yīng)電能接收器，感應(yīng)電能接收器以至少兩種模式可操作，包括緊密耦合模式和松散耦合模式-步驟(ii);提供穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的震蕩電位差，可能經(jīng)過(guò)激勵(lì)單元-步驟(iii);和選擇感應(yīng)接收器的工作模式-步驟(iv)?，F(xiàn)參照?qǐng)D3，顯示感應(yīng)可行平臺(tái)10的說(shuō)明性實(shí)施例的示意圖。平臺(tái)10，其可以是桌面、感應(yīng)墊等等，包括多個(gè)嵌入式感應(yīng)電能輸電器20a_c。感應(yīng)電能輸電器20a_c被設(shè)置成感應(yīng)傳輸電能到并入各種日用電器的感應(yīng)電能接收器32a_c。安置計(jì)算機(jī)30a，使得一體的感應(yīng)電能接收器32a與第一感應(yīng)電能輸電器20a對(duì)準(zhǔn),相應(yīng)地,第一感應(yīng)電能輸電器20a可以以緊密耦合模式工作。安置桌燈30b，使得其一體感應(yīng)電能接收器32b與第二感應(yīng)電能輸電器20b對(duì)準(zhǔn)，相應(yīng)地，第二電能輸電器也可以以緊密耦合模式工作。因此，電能可以以有效方式傳輸至計(jì)算機(jī)30a和桌燈30b，從中非常少的電磁輻射泄漏。需要說(shuō)明的是，雖然第三感應(yīng)電能輸電器20c是可用的，和具有一體的感應(yīng)電能接收器32c放置在平臺(tái)之上，電話的感應(yīng)電能接收器32c不與第三感應(yīng)電能輸電器20c對(duì)準(zhǔn)。本文描述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的特征是感應(yīng)電能輸電器20c能夠與非對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)電能接收器32c能夠松散地耦合，使得電話30c可以遠(yuǎn)程地充電。相應(yīng)地，返回參照?qǐng)D1，感應(yīng)電能系統(tǒng)100可以具有至少一個(gè)感應(yīng)調(diào)諧器322，可操作地使得感應(yīng)電能輸電器200的激勵(lì)頻率與接收電路310的共振頻率匹配。感應(yīng)耦合的次級(jí)感應(yīng)器中的感應(yīng)電壓的強(qiáng)度根據(jù)提供到初級(jí)感應(yīng)器的電位的振蕩頻率變化。當(dāng)振蕩頻率等于系統(tǒng)的共振頻率時(shí)，感應(yīng)電壓是最強(qiáng)的。根據(jù)等式
~ 2^sfLC系統(tǒng)的共振頻率&取決于系統(tǒng)的感應(yīng)系數(shù)L和電各C。系統(tǒng)的感應(yīng)系數(shù)L和
電容C自身取決于多個(gè)參數(shù)，諸如初級(jí)感應(yīng)器的感應(yīng)系數(shù)、次級(jí)感應(yīng)器的感應(yīng)系數(shù)、接收的電容和輸電電路等等。因?yàn)樵诟袘?yīng)傳輸系統(tǒng)中一些這些參數(shù)可能是可變的，固有共振頻率fE的測(cè)定和調(diào)諧可以是期望的。接收器端共振調(diào)諧器322可以包括選擇性地可連接至接收電路310的可變的電容器或者電容器組，為了改變共振頻率fK?？蛇x地，或另外地，接收器端調(diào)諧器322可以包括選擇性地可連接至感應(yīng)電路310的可變感應(yīng)器或感應(yīng)器組，為了改變共振頻率fK，目的是匹配感應(yīng)電能輸電器的激勵(lì)頻率。接收器端共振調(diào)諧器現(xiàn)參照?qǐng)D4，其是示意代表連接至次級(jí)感應(yīng)器320的共振調(diào)諧器322的可能實(shí)施例的電路圖。共振調(diào)諧器322包括控制器323、多個(gè)電容器Cu和多個(gè)切換器Sb?？刂破?23被設(shè)置成和可操作地選擇性地激活切換器Sn來(lái)連接電容器Cu和次級(jí)感應(yīng)器320，由此調(diào)節(jié) 接收電路的固有共振頻率?？刂破?23可以 包括執(zhí)行針對(duì)調(diào)諧接收電路的處理器，目的是實(shí)現(xiàn)電能傳輸?shù)钠谕?。具體地，在松散耦合模式中，控制器可以調(diào)諧接收電路，使得共振頻率匹配初級(jí)感應(yīng)器220的激勵(lì)頻率?？蛇x地，當(dāng)不需要共振輸電時(shí)，諸如，例如在松散耦合模式中，控制器可以調(diào)諧接收電路到比初級(jí)感應(yīng)器的激勵(lì)頻率范圍更高或更低的頻率。需要說(shuō)明的是，根據(jù)不同工作周期(duty cycles)，各種各樣電容值的電容器CVn可以與接收電路并聯(lián)或串聯(lián)，目的是實(shí)現(xiàn)期望的調(diào)諧。可選地，可以提供具有相似電容值的多個(gè)電容器，根據(jù)需要，多個(gè)電容器可以選擇性地切換進(jìn)入到電路中。而且，根據(jù)需要，通過(guò)調(diào)諧電路更近和進(jìn)一步遠(yuǎn)離共振，可以使用這種電容器組調(diào)節(jié)恒定激勵(lì)頻率的感應(yīng)電能傳輸。可選地，與這種接收器端電能調(diào)節(jié)結(jié)合，可以使用頻率調(diào)制。在還其它系統(tǒng)中，可以提供輸電器端共振調(diào)諧器。例如，感應(yīng)電能輸電器200的激勵(lì)器230可以包括頻率選擇器232，其適合于選擇與感應(yīng)電能接收器300的接收電路310共振的激勵(lì)頻率。共振電能傳輸?shù)奶卣魇请娔芑旧线f送到共振接收電路。因此，將意識(shí)到可以選擇激勵(lì)頻率，使得電能可以從感應(yīng)電能輸出口提供到特定的感應(yīng)電能接收器或一組接收器。因此，在松散耦合模式中，當(dāng)需要時(shí)可以提供共振電能傳輸。然而，需要說(shuō)明的是當(dāng)系統(tǒng)以緊密耦合模式工作時(shí)，非共振電能傳輸可以是優(yōu)選的。以緊密耦合模式的非共振電能輸電的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是次級(jí)電能接收單元的橫向位移改變次級(jí)感應(yīng)器320和初級(jí)感應(yīng)線圈220之間的對(duì)準(zhǔn)。由于改變對(duì)準(zhǔn)，線圈對(duì)的組合感應(yīng)系數(shù)改變，其反過(guò)來(lái)改變系統(tǒng)的共振頻率。如果感應(yīng)電能輸出口 200以系統(tǒng)的共振頻率改變共振頻率，那么即使小的橫向移動(dòng)將顯著減小感應(yīng)電壓的振幅。當(dāng)感應(yīng)電能輸出口 200以非共振頻率輸電電能和共振圖的斜坡非常淺時(shí)，系統(tǒng)具有更大的變化容差，諸如橫向移動(dòng)。非共振輸電的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使用輸電頻率調(diào)節(jié)電能傳輸。各種非共振感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)可以與諸如在申請(qǐng)人的共同待決美國(guó)專利申請(qǐng)12/883,457中的系統(tǒng)一起使用，該美國(guó)專利申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用以其整體并入本文。 頻率選擇 感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)可以被設(shè)置成在感應(yīng)耦合的共振頻率輸電電能，或可選地以非共振頻率輸電電能。在任一情況中，了解系統(tǒng)的固有振動(dòng)頻率是有用的?？梢詰?yīng)用調(diào)諧機(jī)制，目的是維持以期望頻率輸電。感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)可以根據(jù)嚴(yán)格規(guī)范制造，使得共振頻率提前確定。然而，需要說(shuō)明的是這種嚴(yán)格規(guī)范可能將限制強(qiáng)加在制造工藝的容差之上。因此，在質(zhì)量控制期間其它方式的運(yùn)行產(chǎn)品可能被拒絕。將意識(shí)到，這種限制引人大量額外開(kāi)銷，由此大大地增加系統(tǒng)的制造的成本。因此，具有預(yù)定頻率的系統(tǒng)非常難以以經(jīng)濟(jì)可行方式批量生產(chǎn)。以下描述的實(shí)施方式提供可以能夠在工作期間檢測(cè)它們自身共振頻率的感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)。非共振操作現(xiàn)參照?qǐng)D5,其顯不適合于以非共振頻率輸電電能的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)101的主要元件的方框圖。感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)101由被設(shè)置成提供電能到遠(yuǎn)程次級(jí)單元300的感應(yīng)電能輸出口 200組成。感應(yīng)電能輸出口 200包括經(jīng)過(guò)激勵(lì)器230電線連接至電源240的初級(jí)感應(yīng)線圈220。激勵(lì)器230被設(shè)置成提供振蕩驅(qū)動(dòng)電壓到初級(jí)感應(yīng)線圈220。次級(jí)單元300包括電線連接至電負(fù)載340的次級(jí)感應(yīng)線圈320，其與初級(jí)感應(yīng)線圈220感應(yīng)耦合。電負(fù)載340從電源240取得電能。通信通道1020可以在與次級(jí)單元相關(guān)的輸電器1022和與感應(yīng)電能輸出口 200相關(guān)的接收器1024。通信通道120可以提供反饋信號(hào)S等等到激勵(lì)器230。在一些實(shí)施方式中，提供電壓峰值檢測(cè)器1040檢測(cè)輸電電壓中大的增加。該峰值檢測(cè)器1040可以用于檢測(cè)奇異性諸如次級(jí)單元200的去除、耗用功率的引人、短路等等。圖6是顯示感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的工作電壓的振幅根據(jù)輸電頻率變化的圖。需要說(shuō)明的是，當(dāng)輸電頻率等于系統(tǒng)的共振頻率fK時(shí)，電壓在其最高處，該最大振幅知道為共振峰
2。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，在共振峰2任一側(cè)的4a、4b區(qū)域中該圖的斜坡是最陡。因此，在感應(yīng)傳輸系統(tǒng)中，其在共振或在共振周圍工作，頻率小的變化導(dǎo)致感應(yīng)電壓大的改變。類似地，系統(tǒng)的共振頻率小的變化導(dǎo)致感應(yīng)電壓大的改變。由于這個(gè)原因，現(xiàn)有技術(shù)共振感應(yīng)傳輸系統(tǒng)一般對(duì)于環(huán)境條件中小的波動(dòng)或者感應(yīng)線圈之間的對(duì)準(zhǔn)變化非常敏感。一個(gè)特性是激勵(lì)器230(圖5)被設(shè)置成和可操作方式激勵(lì)電壓，其以輸電頻率振蕩，該輸電頻率顯著不同于感應(yīng)耦合的共振頻率。優(yōu)選地是，選擇輸電頻率位于接近線性區(qū)域6、8中的一個(gè)內(nèi)，在這里頻率振幅圖的斜坡是最小陡峭的。橫向移動(dòng)的敏感性在非共振頻率操作該實(shí)施方式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)可以參照?qǐng)D7說(shuō)明。示意圖顯示便攜式電腦340經(jīng)過(guò)次級(jí)電能接收單元300從感應(yīng)電能輸出口 200獲得電能。電能接收單元300包括次級(jí)感應(yīng)線圈320，其與感應(yīng)電能輸出口 200中的初級(jí)感應(yīng)線圈220對(duì)準(zhǔn)。次級(jí)電能接收單元300的橫向位移改變次級(jí)感應(yīng)線圈320到初級(jí)感應(yīng)線圈220之間的對(duì)準(zhǔn)。由于改變了對(duì)準(zhǔn)，線圈對(duì)的組合感應(yīng)系數(shù)改變，其反過(guò)來(lái)改變系統(tǒng)的共振頻率。如果感應(yīng)電能輸出口 200以系統(tǒng)的共振頻率輸電電能，即使小的橫向移動(dòng)可以顯著地減小感應(yīng)電壓的振幅。與共振系統(tǒng)截然相反，非共振感應(yīng)電能輸出口 200以共振峰2中任一側(cè)的區(qū)域6、8中(圖6)任一個(gè)的頻率輸電電能，其中共振圖的斜坡是淺得多。因此，系統(tǒng)具有非常大的變化諸如橫向移動(dòng)的容差。輸電保護(hù)(TransmissionGuard)以在系統(tǒng)的固有共振頻率輸電的感應(yīng)電能輸出口的實(shí)施方式的進(jìn)一步特征是如果一些原因系統(tǒng)的共振頻率增加，那么輸電電壓急劇地增加。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，提供峰值檢測(cè)器1040(圖5)以監(jiān)測(cè)電能輸出口 200的輸電電壓，并且被設(shè)置成檢測(cè)輸電電壓中大的增加，其顯示共振頻率增加。再次參照感應(yīng)系統(tǒng)的共振式Λ需要說(shuō)明的是系統(tǒng)的感應(yīng)系數(shù)L或電容
C中任一個(gè)的減小增加共振頻率，并且可以通過(guò)峰值檢測(cè)器1040檢測(cè)。作為峰值檢測(cè)器1040的使用的一個(gè)實(shí)例，再次參照?qǐng)D7。將意識(shí)到，在便攜式電腦環(huán)境中，導(dǎo)體諸如紙夾、金屬尺、金屬套管訂書(shū)機(jī)、打孔機(jī)、或者任何金屬物體可以再感應(yīng)電能輸出口 200和次級(jí)電能接收單元300之間引人。由初級(jí)線圈220產(chǎn)生的振蕩磁場(chǎng)然后在在導(dǎo)體中產(chǎn)生渦電流加熱它，由此耗盡初級(jí)線圈220的電能。這種耗用功率可能是浪費(fèi)和/或危險(xiǎn)的。如上述功率消耗通常減小系統(tǒng)的感應(yīng)系數(shù)L，由此增加其共振頻率。系統(tǒng)的感應(yīng)系數(shù)L也可以通過(guò)去除次級(jí)線圈220、產(chǎn)生短路等等來(lái)減小。當(dāng)輸電電壓增加時(shí)，峰值檢測(cè)器1040，電線連接至感應(yīng)電能輸出口，可以檢測(cè)任一種情景。如需要，電能傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)一步被設(shè)置成關(guān)閉，在峰值檢測(cè)器1010檢測(cè)到輸電電壓這種增加時(shí)，發(fā)出警告或其它方式保護(hù)用戶和系統(tǒng)。使用非共振工作頻率的電能調(diào)節(jié)

非共振輸電的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是輸電頻率可以用于調(diào)節(jié)電能傳輸?，F(xiàn)有技術(shù)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)一般通過(guò)改變輸電電壓的工作周期調(diào)節(jié)電能傳輸。不同于現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)，因?yàn)楸景l(fā)明的實(shí)施方式以不等于系統(tǒng)的共振頻率的頻率輸電，激勵(lì)器230可以被設(shè)置成通過(guò)調(diào)節(jié)輸電頻率調(diào)節(jié)電能傳輸。參照?qǐng)D6說(shuō)明調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，輸電的頻率可以進(jìn)行選擇是在4的較低頻率值和的較高頻率值之間的曲線的近似線性區(qū)域8中。輸電頻率ft，高于系統(tǒng)的共振頻率fK，產(chǎn)生Vt的感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓可以通過(guò)減小輸電頻率增加，使得它更接近于共振頻率fK。例如，通過(guò)以Sf調(diào)節(jié)輸電頻率產(chǎn)生δ V的感應(yīng)電壓的改變。由于以上概述的原因，系統(tǒng)的工作頻率優(yōu)選地選自位于振幅圖的接近線性區(qū)域6、8(圖6)內(nèi)的相對(duì)窄頻率范圍。因此將意識(shí)到，工作頻率的選擇可以根據(jù)共振系統(tǒng)的固有頻率4的現(xiàn)有知識(shí)。例如，當(dāng)共振頻率是系統(tǒng)的已知特征時(shí)，目標(biāo)頻率范圍可通過(guò)固有頻率
乘以比例因子確定。相應(yīng)地，在某些實(shí)施方式中，最佳工作頻率可以選自50-90%的系統(tǒng)固有頻率fK之間范圍、或者可選地在110-160%的系統(tǒng)固有頻率fK之間范圍、或者一些其它這種限定范圍。固有頻率確定因此，將意識(shí)到，根據(jù)一些實(shí)施方式，可能是方便的是在生產(chǎn)期間系統(tǒng)參數(shù)被嚴(yán)格約束，使得系統(tǒng)的固有頻率被預(yù)先確定。然而，這種約束限制生產(chǎn)過(guò)程的容差。這不總是經(jīng)濟(jì)上可行的。
無(wú)線感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的特征是它們總體上都包含感應(yīng)電能輸出口模塊和感應(yīng)電能接收器模塊。系統(tǒng)的共振通過(guò)這些模塊的組合確定。單個(gè)感應(yīng)電能輸出口模塊可以與多個(gè)單獨(dú)的具有不同特征的感應(yīng)電能接收器耦合，和每個(gè)產(chǎn)生具有不同固有頻率的感應(yīng)耦合。因此，在感應(yīng)電能輸出口的制造期間預(yù)測(cè)感應(yīng)耦合的固有共振頻率可能是不實(shí)際的、或者過(guò)度限制的。而且，感應(yīng)耦合的固有共振頻率可能是不穩(wěn)定的，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)特征，可能是感應(yīng)電能接收器、感應(yīng)電能輸出口或者兩者都隨著時(shí)間波動(dòng)。因此，在系統(tǒng)的壽命當(dāng)中，系統(tǒng)的預(yù)定固有頻率可能顯著地變化。由于至少這些原因，感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的其它實(shí)施方式可以包括共振尋求布置，其被設(shè)置成在工作之前測(cè)定感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的固有頻率。當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率被確定時(shí)，工作頻率可以選自根據(jù)其關(guān)于固有頻率限定的范圍。例如，以松散耦合模式工作的系統(tǒng)可以選擇接近于固有共振頻率的窄帶的工作頻率。可選地，具體地對(duì)于以緊密耦合模式工作模式的系統(tǒng)，非共振頻率可以選自在固有頻率之上或之下的頻率帶?，F(xiàn)參照?qǐng)D8，其顯示感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的擴(kuò)展頻率情況的圖。該圖顯示感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的工作電壓的振幅如何根據(jù)輸電頻率變化。需要說(shuō)明的是，振幅峰2在系統(tǒng)的共振頻率形成。另外，另外較小的諧振峰12、22在共振頻率2倍2fK和3倍3fK的輸電頻率產(chǎn)生。為了測(cè)定感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的共振頻率，工作電壓的振幅可以在各種不同的頻率取樣，目的是確定圖的形狀。共振頻率可以通過(guò)選擇振幅到達(dá)最高點(diǎn)的頻率測(cè)定。.
通過(guò)選擇在預(yù)定峰周圍的范圍3的一組離散頻率值和測(cè)量在每個(gè)頻率值的工作電壓振幅可以完成取樣。當(dāng)離散樣品頻率可以選自在預(yù)定共振峰fK周圍的范圍3和用于測(cè)定主共振峰2時(shí)，特別需要說(shuō)明的是共振測(cè)定的準(zhǔn)確性可以通過(guò)取樣在選自多個(gè)預(yù)定共振峰周圍的范圍
13、23的頻率的工作電壓的振幅提高。例如，取樣頻率可以在兩倍預(yù)定共振頻率2fK周圍頻率范圍13內(nèi)選擇，目的是測(cè)定一階諧振峰12形成的實(shí)際頻率。可選地,取樣頻率可以在三倍預(yù)定共振頻率3fK周圍頻率范圍23內(nèi)選擇，目的是測(cè)定二階諧振峰22形成的實(shí)際頻率。實(shí)際上，取樣頻率可以任何更高階的諧振峰周圍的范圍內(nèi)選擇。如果說(shuō)3fK的值因此確定，共振頻率&可以通過(guò)監(jiān)測(cè)值除以三確定。類似地，如果nfE的值因此確定，共振頻率fK可以通過(guò)監(jiān)測(cè)值除以η確定。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，有限數(shù)量的樣品頻率的選擇組的取樣值可以用于外推其它頻率的值。可選地，插值、隨機(jī)取樣或其它技術(shù)可以用于發(fā)現(xiàn)共振頻率。相應(yīng)地，現(xiàn)在參照?qǐng)D9的方框圖，在此公開(kāi)描述諸如以上描述的校正感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的方法，目的是為了選擇合適的非共振工作頻率。該方法包括以下主要步驟:提供感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)1510測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率1520，和選擇電能的感應(yīng)輸電的工作頻率1530。如示出，在適當(dāng)情況下，測(cè)定共振頻率1520的步驟可以通過(guò)一組子步驟進(jìn)行，包括提供取樣頻率的激勵(lì)電位1521 ;記錄取樣頻率的輸出電壓響應(yīng)1522 ;增加取樣頻率1523 ;和重復(fù)這些步驟，以得到感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的特征響應(yīng)圖1524。如有關(guān)于圖8以上描述，特征響應(yīng)圖一般包括共振峰和多個(gè)諧振峰，且共振頻率可以通過(guò)識(shí)別共振峰的激勵(lì)頻率1525發(fā)現(xiàn)。可選地，共振峰可以通過(guò)識(shí)別在第η階的諧振峰的激勵(lì)頻率1526和這個(gè)值除以η+11527發(fā)現(xiàn)。當(dāng)測(cè)定共振頻率fK后，可以選擇工作頻率。典型地,通過(guò)測(cè)定的共振頻率乘以比例因子選擇非共振工作頻率。比例因子可以容易預(yù)先確定。根據(jù)特定實(shí)施方式，比例因子是在所述50%-90%的范圍內(nèi)；在其它實(shí)施方式中，優(yōu)選地可以在110%-150%范圍內(nèi)，雖然根據(jù)合適的要求，其它范圍將存在。任選地，選擇電能的感應(yīng)輸電的工作頻率可以包括選擇在固有共振頻率以上或以下的非共振頻率?？蛇x地，選擇電能的感應(yīng)輸電的工作頻率的步驟包含從接近于測(cè)定的共振頻率的范圍選擇工作頻率。現(xiàn)參照?qǐng)D10，顯示進(jìn)一步感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)1700的示意圖。感應(yīng)電能輸電器1800包括以陣列布置的多個(gè)初級(jí)感應(yīng)器1820。提供感應(yīng)電能接收器1300，其具有被設(shè)置成以松散或緊密耦合模式從初級(jí)感應(yīng)器1820感應(yīng)接收電能的次級(jí)感應(yīng)器1920。將意識(shí)到，典型地，這種感應(yīng)電能接收器1900將與電負(fù)載(沒(méi)有示出)連接。需要說(shuō)明的是，顯示第一感應(yīng)接收器1900A，其具有與一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器1820b對(duì)準(zhǔn)和通過(guò)對(duì)準(zhǔn)磁鐵1620、1630錨定于此的次級(jí)感應(yīng)器1920A。相應(yīng)地，初級(jí)感應(yīng)接收器可以以緊密耦合模式工作，和如果需要，可以以非共振頻率工作。具有不與任何特定初級(jí)感應(yīng)器1820對(duì)準(zhǔn)的次級(jí)感應(yīng)器1920B的第二感應(yīng)接收器1900B，但是放置在陣列的兩個(gè)初級(jí)感應(yīng)器18201、1820k之間。雙模式感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的特征是次級(jí)感應(yīng)電能接收器1900B可以切換到松散耦合模式，使得其共振頻率調(diào)諧至陣列的感應(yīng)器中至少一個(gè)的激勵(lì)頻率。因此，電能輸電可以繼續(xù)，甚至當(dāng)感應(yīng)接收器在表面之上移動(dòng)的期間。可調(diào)線圈對(duì)準(zhǔn)和效率為了實(shí)現(xiàn)在感應(yīng)連接中輸電的高效率，次級(jí)感應(yīng)器與初級(jí)感應(yīng)器精確地對(duì)準(zhǔn)是有用的。已經(jīng)提出各種方法幫助用戶實(shí)現(xiàn)這種對(duì)準(zhǔn)，使用對(duì)準(zhǔn)的視覺(jué)標(biāo)記、聲頻信號(hào)和觸覺(jué)指示。例如，已經(jīng)提出當(dāng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)后，磁障礙和電樞(magnetic snags and anchors)來(lái)提供觸覺(jué)反饋到用戶以及幫助將次級(jí)感應(yīng)器錨定初級(jí)感應(yīng)器。盡管如此，一般而言在感應(yīng)連接建立之前，用戶將感應(yīng)電能接收器與感應(yīng)電能輸出口仔細(xì)對(duì)準(zhǔn)是必要的。用戶能夠在延伸表面中任何位置安置感應(yīng)電能接收器和自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)將是非常更便利的。因此，在此公開(kāi)將初級(jí)感應(yīng)器與次級(jí)感應(yīng)器自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的定位機(jī)制?？偟膶?duì)準(zhǔn)系統(tǒng)現(xiàn)在參照?qǐng)D11的示意圖，其顯示包含這種自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)100的感應(yīng)電能輸出口200的主要組件。感應(yīng)電能輸出口 200被設(shè)置成感應(yīng)提供電能到到感應(yīng)電能接收器300。感應(yīng)電能接收器300包括次級(jí)感應(yīng)器320，諸如利茲線線圈等等，典型地連接至電負(fù)載340和并設(shè)置成提供電腦到此。雖然，為了簡(jiǎn)單的目的，各種電元件已經(jīng)從圖中省略，將意識(shí)到感應(yīng)輸電接收器可以包括另外元件諸如整流電路、反饋機(jī)制等等。感應(yīng)電能輸出口 200包括初級(jí)感應(yīng)器220、激勵(lì)器230和對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)100。初級(jí)感應(yīng)器220導(dǎo)電地連接至激勵(lì)單元230，其從電源240獲得電能和可操作地提供振蕩驅(qū)動(dòng)電壓到初級(jí)感應(yīng)器。激勵(lì)電子線路(driving electronics)可以包括切換單元例如AC-AC變流器或DC-AC變流器，諸如反相器等等，進(jìn)行選擇使得高頻振蕩電壓輸出生成。選擇初級(jí)感應(yīng)器220，使得它可以放置在延伸目標(biāo)區(qū)域210內(nèi)的感應(yīng)接收器300的合適次級(jí)感應(yīng)器320感應(yīng)耦合，使得感應(yīng)電能傳輸可以進(jìn)行。相應(yīng)地，初級(jí)感應(yīng)器220可以是利茲線線圈等等，可能與次級(jí)感應(yīng)線圈320類似的尺寸。通過(guò)匹配初級(jí)感應(yīng)器220和次級(jí)感應(yīng)器320的尺寸和實(shí)現(xiàn)在其之間的良好對(duì)準(zhǔn)可以提高感應(yīng)耦合和能量傳輸?shù)男?。效率尋求?duì)準(zhǔn)系統(tǒng)100的獨(dú)特性是它可操作地尋求效率，且因此將初級(jí)感應(yīng)器220與放置在目標(biāo)區(qū)域210中任何地方的次級(jí)感應(yīng)器320對(duì)準(zhǔn)。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)100包括距離傳感器120和定位機(jī)制150。距離傳感器130可以被設(shè)置成檢測(cè)感應(yīng)電能接收器300的存在和傳遞傳感器信號(hào)到處理器130，表明初級(jí)感應(yīng)器220到最高效率的位置的距離。距離傳感器130的實(shí)例可以電壓監(jiān)測(cè)器、功率監(jiān)測(cè)器、電流監(jiān)測(cè)器等等。當(dāng)如上描述提供感應(yīng)通訊通道時(shí)，電能傳輸?shù)男士梢酝ㄟ^(guò)測(cè)定從次級(jí)感應(yīng)器320發(fā)送到初級(jí)感應(yīng)器220的反饋信號(hào)的功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)?？梢蕴峁└袘?yīng)通訊通道用于將次級(jí)感應(yīng)線圈320的信號(hào)傳輸?shù)匠跫?jí)感應(yīng)線圈220，同時(shí)不間斷地將感應(yīng)電能從初級(jí)感應(yīng)線圈220傳輸?shù)酱渭?jí)感應(yīng)線圈320。通訊通道可以提供反饋信號(hào)到激勵(lì)器230。感應(yīng)通訊通道可以報(bào)考電線連接至次級(jí)線圈320的輸電電路和電線連接至初級(jí)線圈220的接收電路。信號(hào)發(fā)送電路可以包括至少一個(gè)電元件，進(jìn)行選擇使得當(dāng)其連接至次級(jí)線圈320時(shí)，系統(tǒng)的共振頻率增加。輸電電路被設(shè)置成選擇性連接點(diǎn)元件至次級(jí)線圈320。相應(yīng)地，信號(hào)接收店里可以包括被設(shè)置成檢測(cè)輸電電壓最大增加的電壓峰值檢測(cè)器。在系統(tǒng)中，當(dāng)輸電頻率比系統(tǒng)的共振頻率高時(shí)，傳輸電壓的這種大的增加客源由共振頻率增加引起，由此表明電元件已經(jīng)連接至次級(jí)線圈320。因此，可以使用輸電電路發(fā)射信號(hào)脈沖至接收電路和可以由這種脈沖構(gòu)建編碼信號(hào)。根據(jù)這些實(shí)施方式，輸電電路也可以包括調(diào)制輸入信號(hào)內(nèi)的碼率信號(hào)的調(diào)制器。電元件然后可以根據(jù)調(diào)制信號(hào)連接至次級(jí)感應(yīng)線圈320。接收電路可以包括解調(diào)調(diào)制信號(hào)的解調(diào)器。例如，電壓峰值檢測(cè)器可以連接至用于與碼率信號(hào)交叉相關(guān)的初級(jí)電壓振幅的相關(guān)器，由此產(chǎn)生輸出信號(hào)。需要說(shuō)明的是，可選地，可以使用感應(yīng)通訊通道。例如，輸電電路可以被設(shè)置成將輔助負(fù)載連接至初級(jí)感應(yīng)器，次級(jí)感應(yīng)器選擇性地提供編碼反饋信號(hào)的振幅調(diào)制輸電電壓。當(dāng)提供感應(yīng)通訊通道時(shí)，反饋信號(hào)高度依賴于系統(tǒng)的共振頻率。因?yàn)椋到y(tǒng)的共振頻率自身依賴于初級(jí)感應(yīng)器220和次級(jí)感應(yīng)器320之間的對(duì)準(zhǔn)的程度，電線連接至次級(jí)感應(yīng)器220的接收電路自身可以作為距離檢測(cè)器120。對(duì)準(zhǔn)機(jī)制的致動(dòng)定位機(jī)制150可以控制器130、至少一個(gè)致動(dòng)機(jī)制140、160和初級(jí)感應(yīng)器220安裝在其上的可移動(dòng)平臺(tái)180。控制器130被設(shè)置成從距離傳感器120接收檢測(cè)信號(hào)和發(fā)送致動(dòng)信號(hào)，以控制可移動(dòng)平臺(tái)180的移動(dòng)和由此控制初級(jí)感應(yīng)器220的移動(dòng)。
典型地，提供兩個(gè)致動(dòng)機(jī)制140、160。第一致動(dòng)機(jī)制140被設(shè)置成沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器220，和第二致動(dòng)機(jī)制160用于控制初級(jí)感應(yīng)器220沿著第二路徑的移動(dòng)。因此，初級(jí)感應(yīng)器220可以移動(dòng)進(jìn)入到由兩個(gè)路徑的交互作用相對(duì)區(qū)域內(nèi)的任何位置?？梢赃M(jìn)一步提供另外的致動(dòng)機(jī)制，目的是使得在可能三微空間中更大范圍的移動(dòng)。控制器130可以被設(shè)置成通過(guò)發(fā)送致動(dòng)信號(hào)至每個(gè)致動(dòng)機(jī)制140、160引導(dǎo)初級(jí)感應(yīng)器220進(jìn)入與次級(jí)感應(yīng)器320的對(duì)準(zhǔn)，選擇性地響應(yīng)傳感器信號(hào)，以移動(dòng)平臺(tái)180。X-Y工作臺(tái)舉例說(shuō)明，現(xiàn)參照?qǐng)D12，其顯示可能定位系統(tǒng)1150的示意圖，在其中初級(jí)感應(yīng)器1220耦合至X-Y工作臺(tái)1180。X-Y工作臺(tái)1180包括第一致動(dòng)機(jī)制1140和第二致動(dòng)機(jī)制1160，被設(shè)置成沿著有第一對(duì)軌道1146a、1146b和第二對(duì)軌道1166a、1166b分別限定的正交路徑驅(qū)動(dòng)次級(jí)感應(yīng)器1220。初級(jí)感應(yīng)器1220耦合至第一隊(duì)軌道1146a、1146b，它們自身安裝在耦合至第二對(duì)軌道1166a、1166b的支撐平臺(tái)1168之上。實(shí)施例的第一致動(dòng)結(jié)構(gòu)1140包括第一致動(dòng)器1142、小齒輪傳動(dòng)軸1144和齒條1148，次級(jí)感應(yīng)器1220安裝在其上。實(shí)施例的第二致動(dòng)機(jī)制1160包括第二致動(dòng)器1162、絲桿軸1164和連接至支撐平臺(tái)1168的絲桿螺母。實(shí)施例的第一致動(dòng)器1142和第二致動(dòng)器1162是步進(jìn)電機(jī)，其可操作分別遞增地激勵(lì)致動(dòng)機(jī)制和第二致動(dòng)機(jī)制。如以下進(jìn)一步詳細(xì)地描述，定位機(jī)制1150的特征是步進(jìn)電機(jī)1142、1162每個(gè)可操作應(yīng)答多個(gè)激活信號(hào)，通過(guò)沿著具有多個(gè)大小的增加步進(jìn)初級(jí)感應(yīng)器 1220。曲徑現(xiàn)參照?qǐng)D13，其是使用可選的定位系統(tǒng)2150的第二個(gè)實(shí)施例的示意圖?？蛇x的定位系統(tǒng)2150包括第一致動(dòng)機(jī)制2140和第二致動(dòng)機(jī)制2160，其被設(shè)置成分別通過(guò)第一彎曲軌道2146和第二彎曲軌道2166限定的曲徑驅(qū)動(dòng)第二感應(yīng)器。初級(jí)感應(yīng)器2220安裝到連接銷2180，其將第一彎曲軌道連接至第二彎曲軌道2166。第一致動(dòng)機(jī)制2140包括第一步進(jìn)電機(jī)致動(dòng)器2142，其經(jīng)過(guò)第一齒輪傳動(dòng)2144連接至第一彎曲軌道2146和在第一軸Ax周圍可操作轉(zhuǎn)動(dòng)第一彎曲軌道。第二致動(dòng)機(jī)制2160包括第二步進(jìn)電機(jī)致動(dòng)器2162，其經(jīng)過(guò)第二齒輪傳動(dòng)2164連接至第二彎曲軌道2166和在第二軸AY周圍可操作轉(zhuǎn)動(dòng)第二彎曲軌道。將意識(shí)到，通過(guò)提供致動(dòng)信號(hào)到第一致動(dòng)器2142和第二致動(dòng)器2162，控制器(沒(méi)有示出)可以將初級(jí)感應(yīng)器1120安置在移動(dòng)彎曲軌道2146、2166限定范圍內(nèi)的任何地方。在此以上描述的定位機(jī)制1150、2150的機(jī)械布置進(jìn)行設(shè)置，使得步進(jìn)電機(jī)致動(dòng)器1142、1162、2142、2162在設(shè)備共同面上彼此鄰近地安置。需要說(shuō)明的是這種布置對(duì)于連接致動(dòng)器到控制單元是特別方便。雖然僅有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在以上實(shí)施例中進(jìn)行描述，將意識(shí)到根據(jù)合適的要求，其它致動(dòng)器可以是優(yōu)選的，諸如其它電動(dòng)機(jī)、壓電元件、電磁致動(dòng)器等等。對(duì)準(zhǔn)方法現(xiàn)參照?qǐng)D14的流程圖，其顯示使用這種定位系統(tǒng)的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)程序的一般步驟。感應(yīng)電能輸出口具有對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)402，感應(yīng)電能接收器安置在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的感應(yīng)電能輸出口的輸電表面404，定位系統(tǒng)的距離傳感器檢測(cè)次級(jí)感應(yīng)器406，控制器開(kāi)始粗定位程序以將初級(jí)感應(yīng)器安置入次級(jí)感應(yīng)器的通用場(chǎng)所中408，控制器然后可以開(kāi)始精細(xì)定位程序以使初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)入與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)410，當(dāng)初級(jí)感應(yīng)器與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)后，初級(jí)感應(yīng)器開(kāi)始感應(yīng)電能傳輸412。為了實(shí)現(xiàn)初級(jí)感應(yīng)器的粗定位和精細(xì)定位，定位系統(tǒng)可以在低和高分辨率是可操作的。在粗定位期間，控制器發(fā)送低分辨率激活信號(hào)到致動(dòng)機(jī)制，指示致動(dòng)器以大的增加移位初級(jí)感應(yīng)器。類似地，對(duì)于精細(xì)定位，控制器發(fā)送高分辨率激活信號(hào)到致動(dòng)機(jī)制，指示致動(dòng)器以小的增加移位初級(jí)感應(yīng)器?？刂破鞯奶幚砥鞅辉O(shè)置成根據(jù)從距離傳感器接收的傳感器信號(hào)，選擇什么樣的激活信號(hào)發(fā)送到什么樣的激活器?，F(xiàn)參照?qǐng)D15a和15b，其分別代表控制初級(jí)感應(yīng)器的粗定位501和精細(xì)定位550的可能方法。具體參照?qǐng)D15A，當(dāng)次級(jí)感應(yīng)器放置在目標(biāo)區(qū)域之上，粗定位階段可以依照以下步驟:距離傳感器檢測(cè)初始傳感信號(hào)SO和傳送這個(gè)到控制器502，將低分辨率致動(dòng)信號(hào)Lx發(fā)送到第一致動(dòng)器504，第一致動(dòng)器以一個(gè)大的增加沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前506，距離傳感器檢測(cè)新的傳感信號(hào)SI和傳送這個(gè)到控制器508 ；處理器將SI與S2比較510，如果S1>S0，表明初級(jí)感應(yīng)器比其初始更接近與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)，那么重復(fù)步驟504 到 510，當(dāng)Sn〈Sn_l時(shí)，表明初級(jí)感應(yīng)器比其先前更遠(yuǎn)離與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)，那么發(fā)送反向低分辨率致動(dòng)信號(hào)-LX到第一致動(dòng)器512，第一致動(dòng)器以一個(gè)大的增加沿著第一路徑514移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后；將低分辨率致動(dòng)信號(hào)LY發(fā)送至第二致動(dòng)器516 ；第二致動(dòng)器以一個(gè)大的增加沿著第二路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前518 ；距離傳感器檢測(cè)新的穿過(guò)信號(hào)Sn和傳送這個(gè)到控制器520 ；處理器將Sn與Sn-1比較522，重復(fù)步驟516到522，直到新的傳感信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器比其先前進(jìn)一步遠(yuǎn)離與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)Sn〈Sn_l時(shí)，發(fā)送反相低分辨率致動(dòng)信號(hào)-LY到第二致動(dòng)器524，第二致動(dòng)器以一個(gè)大的增加沿著第二路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后526，任選地，粗定位階段可以重復(fù)多次，直到每次反復(fù)528沒(méi)有取得顯著的對(duì)準(zhǔn)提高；當(dāng)粗定位完成后，可以開(kāi)始高分辨率定位530。現(xiàn)具體參照?qǐng)D15b，顯示高分辨率定位階段550的步驟，在粗定位階段500之后:發(fā)送高分辨率致動(dòng)信號(hào)HX到第一致動(dòng)器552，第一致動(dòng)器以一個(gè)小的增加沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前554，距離傳感器檢測(cè)新的傳感信號(hào)Sn和傳送這個(gè)到控制器556 ；處理器將Sn與Sn-1比較558，重復(fù)步驟552到558，直到新的傳感信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器比先前進(jìn)一步遠(yuǎn)離與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)Sn〈Sn_l時(shí)，發(fā)送反相高分辨率致動(dòng)信號(hào)-HX到第二致動(dòng)器560，第一致動(dòng)器以一個(gè)小的增加沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后562 ；
發(fā)送高分辨率信號(hào)HY到第二致動(dòng)器564 ；第二致動(dòng)器以一個(gè)小的增加沿著第二路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前556 ；距離傳感器檢測(cè)新的傳感信號(hào)Sn和傳送這個(gè)到控制器568 ；處理器將Sn與Sn-1比較570，重復(fù)步驟564到570，直到新的傳感信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器比先前進(jìn)一步遠(yuǎn)離與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)Sn〈Sn_l時(shí)，發(fā)送反相高分辨率致動(dòng)信號(hào)-HY到第二致動(dòng)器572，第二致動(dòng)器以一個(gè)較小的增加沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后574，任選地，精細(xì)定位階段可以重復(fù)多次，直到每次反復(fù)576沒(méi)有取得顯著的對(duì)準(zhǔn)提聞?？蛇x的定位算法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，可以可選地用于適合系統(tǒng)的需求。例如，只要傳感信號(hào)上升，通過(guò)致動(dòng)器沿著路徑以全增加步進(jìn)初級(jí)感應(yīng)器，可以實(shí)現(xiàn)沿著特定路徑的精確定位；當(dāng)傳感信號(hào)下降后，致動(dòng)器可以沿著路徑以半增加步進(jìn)初級(jí)感應(yīng)器向后；根據(jù)新的傳感信號(hào)，致動(dòng)器然后可以步進(jìn)初級(jí)感應(yīng)器向后或向前四分之一的增加；然后可以根據(jù)需要使用八分之一大小增加、十六分之一增加等等，重復(fù)該過(guò)程。輔助線圈還其它感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)可以以包含輔助線圈布置800的范圍進(jìn)行延伸。返回參照?qǐng)D1，感應(yīng)電能輸電器200的激勵(lì)器230可操作提供可變電位穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器220，典型地為初級(jí)線圈，由此產(chǎn)生在初級(jí)感應(yīng)器220附件的共振磁場(chǎng)。當(dāng)感應(yīng)電能接收器300的次級(jí)感應(yīng)器320——典型地為次級(jí)線圈——放置在由初級(jí)感應(yīng)器220產(chǎn)生的共振磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，生成共振感應(yīng)電壓。在其中感應(yīng)電能接收器300可以從感應(yīng)電能輸電器200接收電能的電能接收范圍可以依賴于共振磁場(chǎng)的強(qiáng)度和延伸。已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)從初級(jí)感應(yīng)器到不與其對(duì)準(zhǔn)的次級(jí)感應(yīng)器的電能傳輸?shù)男?，可以通過(guò)在初級(jí)感應(yīng)器220和次級(jí)感應(yīng)器320之間引人一個(gè)或多個(gè)輔助線圈增加。因此，感應(yīng)電能輸電器200的接收范圍可以進(jìn)行延伸。輔助線圈模式參照?qǐng)D16A，其代表可能的輔助線圈布置800。輔助線圈布置800包括布置在初級(jí)線圈220周圍的六個(gè)輔助線圈820a-f的陣列。六角形的陣列描述為每個(gè)線圈820a_f的軸以半徑長(zhǎng)度偏離初級(jí)線圈220的軸和彼此偏離。將意識(shí)到，在其它系統(tǒng)中，根據(jù)需要可選的幾何布置可以是優(yōu)選地。輔助線圈820可以被設(shè)置成以如下描述的一種或多種模式進(jìn)行工作?？赡艿妮o助線圈模式包括:(i)導(dǎo)體模式，(ii)中繼器模式，(iii)傳輸模式，或(iv)備用模式。圖16B的電路圖顯示以導(dǎo)體模式設(shè)置的可能輔助線圈842。圖16C的電路圖顯示以中繼器模式設(shè)置的可能輔助線圈844。圖16D的電路圖顯示以傳輸模式設(shè)置的可能輔助線圈846。導(dǎo)體模式現(xiàn)參照?qǐng)D16B，在導(dǎo)體模式中，輔助線圈820的終端822、824是能導(dǎo)電地連接，可能經(jīng)過(guò)電阻器(沒(méi)有示出)。在這種結(jié)構(gòu)中，輔助線圈表現(xiàn)像引入的片狀導(dǎo)體(sheetconductor)。已經(jīng)1驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)次級(jí)感應(yīng)器320橫向地偏離初級(jí)感應(yīng)器220時(shí)，當(dāng)引入片狀導(dǎo)體覆蓋初級(jí)感應(yīng)器的‘暴露’的區(qū)域時(shí)，到此的能量傳輸?shù)男试黾印１砻鬟@種意外的現(xiàn)象可能與導(dǎo)體存在時(shí)系統(tǒng)的固有共振頻率的改變相關(guān)，或者由于通量線被更有效地引導(dǎo)到次級(jí)感應(yīng)器320。由于上述現(xiàn)象，通過(guò)操作至少部分的覆蓋了導(dǎo)體模式中的初級(jí)感應(yīng)器220的暴露部分的輔助線圈820，在初級(jí)感應(yīng)器220和非對(duì)準(zhǔn)的次級(jí)感應(yīng)器320之間的感應(yīng)電能傳輸可以被提高。返回參照?qǐng)D16A，例如，如果次級(jí)感應(yīng)器320在點(diǎn)Q位于中心，也就是說(shuō)，在導(dǎo)體模式中通過(guò)操作輔助線圈820A-C可以提高能量傳輸?shù)男省Ｖ欣^器模式現(xiàn)具體參照?qǐng)D16C，在中繼器模式中，輔助線圈820的終端822、824經(jīng)過(guò)電容器862連接。需要說(shuō)明的是在中繼器模式中，次級(jí)電壓可以再輔助線圈自身中引人，其反過(guò)來(lái)產(chǎn)生具有與初級(jí)感應(yīng)器相同頻率的它自身的振蕩磁場(chǎng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在中繼器模式中次級(jí)感應(yīng)器320和初級(jí)感應(yīng)器220之間引人至少一個(gè)輔助線圈，能量傳輸?shù)男士梢砸愿蠓秶黾印，F(xiàn)再返回參照?qǐng)D8A，例如，如果次級(jí)感應(yīng)器320在點(diǎn)Q位于中心，也就是說(shuō)，在中繼器模式中通過(guò)操作輔助線圈820E可以提高能量傳輸?shù)男省６?，通過(guò)在中繼器模式中使用一個(gè)或多個(gè)輔助線圈，電能接收范圍可以垂直延伸到初級(jí)感應(yīng)器之上。實(shí)際上，可以使用一系列的中繼器作為進(jìn)身之階，以進(jìn)一步延伸初級(jí)感應(yīng)器220的范圍。需要說(shuō)明的是，在導(dǎo)體模式和中繼器模式中，輔助線圈不需要連接到任何電源，而電能由次級(jí)感應(yīng)器320單獨(dú)地從初級(jí)感應(yīng)器得到。傳輸模式現(xiàn)具體參照?qǐng)D16D，在傳輸模式中，輔助線圈820的終端822、824連接至激勵(lì)線圈864，激勵(lì)線圈864電線連接至電源240和可操作產(chǎn)生穿過(guò)輔助線圈的共振電壓。相應(yīng)地，在傳輸模式中，輔助線圈820可以作為另一個(gè)初級(jí)線圈輸電電能到次級(jí)感應(yīng)器320。激勵(lì)電路864可以可操作地激勵(lì)獨(dú)立于初級(jí)感應(yīng)器220的輔助線圈820。因此，提供到輔助線圈820的驅(qū)動(dòng)電壓可以是相偏離于提供到初級(jí)感應(yīng)器220的驅(qū)動(dòng)電壓。根據(jù)次級(jí)線圈320的放置，可以選擇在輔助線圈820和初級(jí)感應(yīng)器220之間的相位差。在初級(jí)感應(yīng)器220和一個(gè)輔助線圈820之間協(xié)調(diào)現(xiàn)參照?qǐng)D16E說(shuō)明，該圖示意顯示相對(duì)于初級(jí)感應(yīng)器220和一個(gè)輔助線圈820的次級(jí)感應(yīng)器320的可能位置。該輔助線圈820以一個(gè)半徑的距離與初級(jí)感應(yīng)器220間隔開(kāi)。當(dāng)次級(jí)感應(yīng)器320與初級(jí)感應(yīng)器220對(duì)準(zhǔn)時(shí)，激勵(lì)電路864沒(méi)有被激活，且輔助線圈820以備用模式保持。類似地，當(dāng)次級(jí)感應(yīng)器320與輔助線圈820對(duì)準(zhǔn)時(shí)，初級(jí)感應(yīng)器220可以斷開(kāi)和激勵(lì)電路864被激活，使得輔助線圈820作為唯一的輸電初級(jí)線圈。當(dāng)次級(jí)感應(yīng)線圈320位于位置A時(shí)，在初級(jí)感應(yīng)器220和輔助線圈820之間的半途中，已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)通過(guò)以與初級(jí)感應(yīng)器220同步地操作輔助線圈820可以提高傳輸?shù)酱渭?jí)感應(yīng)器的能量。表明在初級(jí)感應(yīng)器220和輔助線圈880的重疊部分880每一個(gè)中以相反方向流動(dòng)的電流形成寄生線圈，由此關(guān)閉磁通線。因此，在次級(jí)感應(yīng)器320中的感應(yīng)電壓增加。當(dāng)次級(jí)感應(yīng)器320位于位置B時(shí)，使得它只與輔助線圈820重疊，已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)通過(guò)以180度的相移激勵(lì)輔助線圈820，使得初級(jí)感應(yīng)器220和輔助線圈820中的驅(qū)動(dòng)電壓反相，傳輸?shù)酱渭?jí)感應(yīng)器220的能量顯著提高。表明在初級(jí)感應(yīng)器220和輔助線圈820的重疊部分880中流動(dòng)的另外電流產(chǎn)生更強(qiáng)的振蕩磁場(chǎng)，因此在次級(jí)感應(yīng)器320中的更大的感應(yīng)電壓。為了便于說(shuō)明，相對(duì)于圖16E只描述兩個(gè)協(xié)調(diào)線圈220、820，盡管如此，將意識(shí)到這種系統(tǒng)可以容易地?cái)U(kuò)展到多個(gè)線圈布置，諸如三角形、四角形、六角形幾何形狀等等。多個(gè)模式輔助線圈可以被設(shè)置成以以上述模式中的至少一個(gè)操作。當(dāng)需要時(shí)，輔助線圈可以被設(shè)置成以多于一種模式選擇性地操作。圖16F的方框圖顯示被設(shè)置成在多個(gè)模式之間切換的輔助線圈820的可能輔助線圈電路848的主要元件。輔助線圈電路848包括至少一個(gè)輔助線圈820、至少一個(gè)控制器、導(dǎo)體模式塊854、中繼器模式塊856、傳輸模式塊858和至少一個(gè)切換單元851。控制器可操作地指示切換單元851選擇性地將輔助線圈連接到導(dǎo)體模式塊854、中繼器模式塊856或傳輸模式塊858。傳輸模式塊854可以包括電路，諸如例如在16B中示出的電路，可能包括另外的電阻兀件。中繼器模式塊856可以包括電路,諸如例如在16C中不出的電路。傳輸模式858可以包括電路，諸如例如在16D中示出的電路。當(dāng)次級(jí)線圈320的位置已知時(shí)，控制器根據(jù)次級(jí)線圈的位置可以選擇至少一個(gè)輔助線圈820的工作模式。任選地，輔助線圈電路848可以進(jìn)一步包括次級(jí)感應(yīng)器探測(cè)器853，諸如體積傳感器、磁傳感器等等。提供探測(cè)器853傳送控制器次級(jí)感應(yīng)器320的位置。為了說(shuō)明具有多個(gè)輔助線圈的輔助線圈布置的可能應(yīng)用，現(xiàn)在再次參照?qǐng)D16A。輔助線圈820A-F可以連接到共同的控制器，使得它們的工作模式進(jìn)行協(xié)調(diào)。相應(yīng)地，當(dāng)次級(jí)感應(yīng)器320位于在中心Q點(diǎn)時(shí)，例如，輔助線圈820A-C開(kāi)業(yè)以導(dǎo)體模式工作和輔助線圈820D-F可以以中繼器模式工作?？蛇x地，輔助線圈820e可以以傳輸模式工作，其中它的驅(qū)動(dòng)電壓與初級(jí)感應(yīng)器220的驅(qū)動(dòng)電壓是反相。根據(jù)需要，可以使用其它模式組合，并且可以根據(jù)次級(jí)感應(yīng)器320的位置進(jìn)行選擇。需要說(shuō)明的是使用具有固定工作頻率的初級(jí)感應(yīng)器220，這種輔助線圈布置可以提供傳輸?shù)酱渭?jí)感應(yīng)器320的能量的效率。因此方法在此教導(dǎo)選擇輔助線圈的合適的工作模式。該方法可以包括:得到初級(jí)感應(yīng)器，得到輔助線圈安置；檢測(cè)相對(duì)于初級(jí)感應(yīng)器的次級(jí)感應(yīng)器的位置；從以下模式中選擇至少一種工作模式:導(dǎo)體模式，中繼器模式、傳輸模式等等。當(dāng)選擇傳輸模式時(shí)，該方法可以進(jìn)一步包括選擇在初級(jí)感應(yīng)器和輔助線圈之間的輸電頻率的相移。固定工作頻率現(xiàn)參照?qǐng)D17A，顯示代表感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)102的主要組件的方框圖。獨(dú)特性在于電能傳輸?shù)恼{(diào)節(jié)至少部分地由感應(yīng)電能接收器300中的調(diào)節(jié)器350控制。感應(yīng)電能輸出口 200包括初級(jí)感應(yīng)器220，經(jīng)過(guò)激勵(lì)器電線連接至電源240。激勵(lì)器230 —般包括用于提供振蕩電位到初級(jí)感應(yīng)器220的電組件，諸如切換單元、反相器等等。穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器220的振蕩電位產(chǎn)生在其附近的振蕩磁場(chǎng)。感應(yīng)電能接收器300包括一般經(jīng)過(guò)整流器331電線連接至電負(fù)載340的次級(jí)感應(yīng)器320。次級(jí)感應(yīng)器320進(jìn)行設(shè)置，使得當(dāng)放置在激活初級(jí)感應(yīng)器220的振蕩磁場(chǎng)中時(shí)，感應(yīng)穿過(guò)次級(jí)感應(yīng)器320的次級(jí)電壓。可以使用次級(jí)電壓對(duì)電負(fù)載340供電。需要說(shuō)明的是，穿過(guò)次級(jí)感應(yīng)器320的感應(yīng)次級(jí)電壓產(chǎn)生交流電(AC)。當(dāng)電負(fù)載340需要直流電(DC)時(shí)，諸如對(duì)電化學(xué)電池充電，提供整流器331轉(zhuǎn)化AC為DC。當(dāng)需要AC輸出時(shí)，諸如用于提供電源類型輸出的感應(yīng)電能適配器1300c中，可以進(jìn)一步提供反相器、AC-AC轉(zhuǎn)換器等等(沒(méi)有示出)。接收器端調(diào)節(jié)器被設(shè)置成直接監(jiān)測(cè)由次級(jí)感應(yīng)器320產(chǎn)生的輸出電壓，已經(jīng)將監(jiān)測(cè)的輸出值與電負(fù)載340要求的工作電壓進(jìn)行比較。調(diào)節(jié)器350被進(jìn)一步設(shè)置成通過(guò)調(diào)節(jié)感應(yīng)輸電系統(tǒng)102的共振頻率，使得監(jiān)測(cè)輸出電壓更接近于電負(fù)載340要求的工作電壓。任選地，調(diào)節(jié)器350可以被進(jìn)一步設(shè)置成監(jiān)測(cè)另外的工作參數(shù)，諸如溫度、電流等等?，F(xiàn)參照?qǐng)D17B,現(xiàn)在感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)102'的選擇性實(shí)施方式中,提供信號(hào)傳輸系統(tǒng)400用于在感應(yīng)電能接收器300'和感應(yīng)電能輸出口 200'之間傳遞信號(hào)。信號(hào)傳輸系統(tǒng)400包括與感應(yīng)電能接收器300'相關(guān)的信號(hào)信號(hào)發(fā)射器420和與感應(yīng)電能輸出口200,相關(guān)的信號(hào)檢測(cè)器440?？梢允褂酶鞣N信號(hào)傳輸系統(tǒng)，諸如光學(xué)、感應(yīng)、超聲信號(hào)發(fā)射器等等和它們相關(guān)的檢測(cè)器以及線圈到線圈信號(hào)傳輸系統(tǒng)，諸如在申請(qǐng)的共同待決的美國(guó)專利申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)朥S12/497，088和US365/21，355中所描述，它們通過(guò)引用并入本文。接收器端調(diào)節(jié)器350可以應(yīng)用信號(hào)傳輸系統(tǒng)400傳送工作參數(shù)到感應(yīng)電能輸電器200'。可以提供輸電器端調(diào)節(jié)器250用于接收信號(hào)檢測(cè)器440的反饋信號(hào)，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)到初級(jí)感應(yīng)器220的驅(qū)動(dòng)電壓。典型地，接收器端調(diào)節(jié)器350可以進(jìn)行不間斷的精細(xì)調(diào)節(jié)，根本沒(méi)有傳送任何信號(hào)到輸電器端調(diào)節(jié)器250，其中輸電器端調(diào)節(jié)器250主要用于粗調(diào)節(jié)。而且，信號(hào)傳輸系統(tǒng)可以另外地用于傳送各種各樣功能的其它信號(hào)，諸如確認(rèn)電能接收器300'的存在、傳送識(shí)別信號(hào)或用于傳送需要的電能輸電參數(shù)等等。后者在適合于多個(gè)功率水平工作的系統(tǒng)中是特別有用的?，F(xiàn)參照?qǐng)D18，其顯示感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)102的電能接收電路的主要電組件的示意方框圖。感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)102包括感應(yīng)電能輸電器200和感應(yīng)電能接收器300。電能從與感應(yīng)電能輸電器200相關(guān)的初級(jí)感應(yīng)器200傳輸?shù)脚c感應(yīng)電能接收器300相關(guān)的次級(jí)感應(yīng)器320。次級(jí)感應(yīng)器320中感應(yīng)的電壓通過(guò)整流器331整流，產(chǎn)生提供到電負(fù)載340的輸出電壓V出。特別要說(shuō)明的是提供接收器端調(diào)節(jié)器350以控制感應(yīng)電能傳輸。接收器端調(diào)節(jié)器350包括比較器352、切換單元354和共振改變組件356。比較器352被352被設(shè)置成比較監(jiān)測(cè)的輸出電壓V輸出與具有表明顯不電負(fù)載的要求工作電壓的值的參考電壓V參考。切換單元354典型地被設(shè)置成當(dāng)監(jiān)測(cè)輸出電壓V輸出與參考電壓V參考之間超過(guò)閾值時(shí)，連接共振改變組件356與電能接收電路。選擇共振改變組件356，使得當(dāng)其被感應(yīng)成為電能接收電路時(shí)，改變感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)102的固有共振頻率。這種共振改變組件356的一個(gè)實(shí)例是電容器，其可以選擇性地連接到與次級(jí)感應(yīng)器220并聯(lián)的接收電路以增加感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)102的固有共振頻率。其它共振改變組件356 (沒(méi)有示出)可以包括與次級(jí)感應(yīng)器220串聯(lián)以減小固有共振頻率的電容器，連接至次級(jí)感應(yīng)器220以增加固有共振頻率的輔助感應(yīng)器220等等。在某些實(shí)施方式中，可以組合地使用多個(gè)共振改變組件356。圖19是顯示示例性實(shí)施方式的次級(jí)感應(yīng)器的輸出電壓如何隨著工作頻率變化的圖。當(dāng)工作頻率等于系統(tǒng)的共振頻率fR、時(shí)，輸出電壓到達(dá)最高點(diǎn)。實(shí)線A代表沒(méi)有與共振改變做瑜伽連接的接收電路的電壓圖。虛線B代表與共振改變做瑜伽連接的接收電路的電壓圖，使得系統(tǒng)的共振頻率從fR增加到fV。這種增加可以實(shí)現(xiàn)，例如，如在圖18中示出，通過(guò)將電容器與次級(jí)感應(yīng)器320并聯(lián)連接。與使用共振改變組件以有源尋找共振的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不同，這些實(shí)施方式的特性是輸電頻率ft與系統(tǒng)的共振頻率fR不同。需要說(shuō)明的是，對(duì)于在系統(tǒng)的共振頻率fK以上的輸電頻率ft，輸出電壓Vt可以通過(guò)增加系統(tǒng)的共振頻率增加。因此，如果共振增加元件，諸如并聯(lián)電容器356 (圖18)，被引人到接收電路，在某些值Vt的輸出電壓可以升至更高值Vt'。每當(dāng)監(jiān)測(cè)的輸出電壓V輸出下降到要求的工作電壓V要求以下，接收器端調(diào)節(jié)器因此可以被設(shè)置成連接共振增加元件。進(jìn)一步實(shí)施方式可以包括減小輸出電壓V輸出的元件，如果它上升到要求的工作電壓V要求以上時(shí)。這種電壓減小元件可以包括改正減小元件，或者可選地包括間歇地將負(fù)載與輸出電壓完全斷開(kāi)的切換單元。在此以上描述的實(shí)施方式涉及在比系統(tǒng)的共振頻率ft更高的輸電頻率fR工作的感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)工作。將意識(shí)到其它實(shí)施方式可以在比系統(tǒng)的共振頻率ft低的輸電頻率工作。當(dāng)工作頻率低于共振頻率fR時(shí)，調(diào)節(jié)器可以被設(shè)置成為了增加輸出電壓將共振減小元件弓I人到接收電路，和為了減小輸出電壓將共振增加元件弓I人到接收電路?，F(xiàn)參照?qǐng)D20，其顯示根據(jù)本發(fā)明的基本實(shí)施方式的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)5100的可能電路圖。感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)5100包括感應(yīng)電能輸電器5200和感應(yīng)電能接收器5300。感應(yīng)輸電器5200包括初級(jí)感應(yīng)器5220和激勵(lì)單元5230。感應(yīng)接收器5300包括次級(jí)感應(yīng)器5320、整流器5330和接收器端調(diào)節(jié)器5350。接收器端調(diào)節(jié)器5350包括比較器5350、切換單元5354和電容器5356。比較器5352被設(shè)置成比較整流器5330的輸出信號(hào)V輸出與參考值。切換單元5354由一對(duì)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管M5、M6組成，其連接電源至電源以作為AC切換。比較器5352的輸出轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，其傳送至功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的門(mén)信號(hào)來(lái)控制切換單元5354。電容器5356選擇性地與次級(jí)感應(yīng)器5320并聯(lián)，以增加系統(tǒng)的共振頻率來(lái)增加輸出電壓，如上描述。功率調(diào)節(jié)可以根據(jù)由圖21中示出的流程圖表示的方法進(jìn)行控制。該方法包括步驟:步驟(a)-以顯著不同于感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的第一共振頻率的輸電頻率激勵(lì)初級(jí)感應(yīng)器，步驟(b)-感應(yīng)穿過(guò)與接收電路相關(guān)的次級(jí)感應(yīng)器的次級(jí)電壓，步驟(C)-監(jiān)測(cè)接收電路輸出電壓，步驟(d)-比較輸出電壓與第一參考值，步驟(e)-如果輸出電壓下降到第一參考值以下，連接共振改變?cè)c接收電路，使得感應(yīng)電能傳輸?shù)墓舱耦l率移動(dòng)更接近于傳輸頻率，步驟(十)-如果輸出電壓上升到高于第二參考值，斷開(kāi)次級(jí)感應(yīng)器與接收電路，步驟(g)-當(dāng)輸出電壓達(dá)到第一參考值時(shí)，斷開(kāi)共振改變組件與接收電路，和步驟(h)-當(dāng)輸出電壓達(dá)到第二參考值時(shí)，重新連接次級(jí)感應(yīng)器與接收電路。現(xiàn)參照方框圖22，固定頻率的感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)7100的主要電組件示出，薄接收器端調(diào)節(jié)器7350。包括感應(yīng)電能輸電器7200和感應(yīng)電能接收器7300的感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)7100被設(shè)置成在固定頻率工作?？梢赃x擇工作頻率在接收器單元7300的固有頻率。感應(yīng)電能接收器7300包括次級(jí)感應(yīng)器7320、降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器7532和O-環(huán)形二極管7354。次級(jí)感應(yīng)器7320連接至降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器7532，其被設(shè)置成通過(guò)O-環(huán)形二極管7354進(jìn)一步穩(wěn)定。
感應(yīng)電能接收器7200包括初級(jí)感應(yīng)器7220、激勵(lì)器單元7230和激活單元7250。激活單元7250包括霍爾開(kāi)關(guān)7252、定位盤(pán)(puck)(接收器)識(shí)別單元7254和充電控制器的末端7256?；魻栭_(kāi)關(guān)7252被設(shè)置成檢測(cè)與接收單元7300相關(guān)的磁元件的存在和發(fā)送信號(hào)至定位盤(pán)識(shí)別單元7254，其然后發(fā)送激活信號(hào)到激勵(lì)器單元7230?？刂破?256的末端被設(shè)置成當(dāng)接收單元不進(jìn)一步需要電能時(shí)，停用激勵(lì)器單元7230。雖然對(duì)于每個(gè)這些元件示出為分開(kāi)的單元，在適當(dāng)情況下，可以提供具有多種功能的單個(gè)微控制器。利潤(rùn)，單個(gè)微控制器可以提供定位盤(pán)識(shí)別和充電控制的末端功能以及以工作頻率到激勵(lì)器的脈沖信號(hào)。激勵(lì)器單元7230包括EMC濾波器7232、涌入電流單元7234和轉(zhuǎn)換器7236。激勵(lì)器單元的特性是定位盤(pán)識(shí)別單元7254的激活信號(hào)可以觸發(fā)涌入電流單元7234，以開(kāi)始軟啟動(dòng)逐漸增加電壓到初級(jí)感應(yīng)器7220，可能為線性地，從零直到器到達(dá)輸入電壓。現(xiàn)參照?qǐng)D23A和23B，其示出進(jìn)一步基本感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的可能電路圖。感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)8100包括初級(jí)輸電器8220、涌入電流單元8234和激勵(lì)單元8230。感應(yīng)接收器8300包括次級(jí)感應(yīng)器8320、電容元件8310、整流器8330和接收端調(diào)節(jié)器8350。接收器端調(diào)節(jié)器8350包括降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器8532單元和O-環(huán)形二極管單元8354。電容元件8310并聯(lián)地連接至次級(jí)感應(yīng)器8320和被設(shè)置成產(chǎn)生半正弦波形狀流過(guò)初級(jí)感應(yīng)器8220的初級(jí)電流。特別說(shuō)明地是，初級(jí)感應(yīng)器8220的半正弦波形狀具有沒(méi)有突然切換的平滑圖，因此，生成較少的電磁干擾(EMI)，其一般是與步進(jìn)信號(hào)情況相關(guān)。因此，作為整體的感應(yīng)傳輸系統(tǒng)8100比具有步進(jìn)情況的系統(tǒng)是更有效的。而且，需要說(shuō)明的是初級(jí)感應(yīng)器8220和次級(jí)感應(yīng)器8320的線圈繞圈的數(shù)量由此可以減小。在此以上描述的各種實(shí)施方式公開(kāi)感應(yīng)電能輸電系統(tǒng)，其使用各種各樣的性能增強(qiáng)元件可操作地在在寬范圍的線圈內(nèi)間隔中有效地傳輸電能。公開(kāi)的主題范圍由附加權(quán)利要求限定，并且包括以上描述的各種特征的組合和亞組合以及其變化和修改，當(dāng)閱讀上述描述后，這些對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)地。在權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“包括(comprise) ”及其變體諸如“包含(“comprises”，“comprising”)”等等表明包括列出的組件，但是通常不排除其它組件。
權(quán)利要求
1.在多個(gè)模式中可操作的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其包括以下至少一個(gè):感應(yīng)電能輸電器，和感應(yīng)電能接收器，所述感應(yīng)電能輸電器包括:至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器，其被設(shè)置成與至少一個(gè)次級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，和至少一個(gè)激勵(lì)器，其被設(shè)置成提供在激勵(lì)頻率穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的振蕩電位；和 所述感應(yīng)電源接收器包括至少一個(gè)可連接至接收電路和電負(fù)載的次級(jí)感應(yīng)器，所述次級(jí)感應(yīng)器被設(shè)置成與所述至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，使得電能傳輸至所述電負(fù)載； 其中所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括選自以下的多個(gè)特征: 對(duì)準(zhǔn)機(jī)制，其被設(shè)置成當(dāng)所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)在第一模式中工作時(shí)，使所述至少一個(gè)次級(jí)感應(yīng)器與所述至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)； 共振調(diào)諧器，當(dāng)所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)在第二模式中工作時(shí)，其可操作使激勵(lì)頻率匹配所述接收電路的共振頻率； 輔助線圈布置，包括以以下至少一種模式可操作的多個(gè)輔助線圈:導(dǎo)體模式，中繼器模式和傳輸模式；以及 共振找尋布置，其可操作測(cè)定感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的固有頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括模式選擇器，其被設(shè)置成至少在第一模式和第二模式之間切換所述感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)控所述次級(jí)感應(yīng)器到所述初級(jí)感應(yīng)器距離的距離傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)控所述初級(jí)傳感器和所述次級(jí)傳感器中至少一個(gè)的位置的位置傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感`應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)選擇性地可連接至所述接收電路的電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)選擇性地可連接至所述接收電路的感應(yīng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述共振調(diào)諧器包括反饋機(jī)制，其被設(shè)置成發(fā)送控制信號(hào)到所述感應(yīng)電能輸電器，使得所述感應(yīng)電能輸電器選擇與所述接收電路共振的激勵(lì)頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)磁通引導(dǎo)件，其被設(shè)置成將磁通從所述初級(jí)感應(yīng)器引導(dǎo)到所述次級(jí)感應(yīng)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述磁通引導(dǎo)件包括與所述初級(jí)感應(yīng)器相關(guān)的第一鐵氧體磁心和與所述次級(jí)感應(yīng)器相關(guān)的第二鐵氧體磁心。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述磁通引導(dǎo)件進(jìn)一步包括磁屏蔽。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)致動(dòng)器，其被設(shè)置成移動(dòng)所述次級(jí)感應(yīng)器和所述初級(jí)感應(yīng)器中的至少一個(gè)。
12.感應(yīng)電能輸電器，其以至少兩種模式是可操作，所述輸電器包括: 至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器，其被設(shè)置成與電負(fù)載連接的次級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，使得電能傳輸至所述電負(fù)載； 至少一個(gè)激勵(lì)器，其被設(shè)置成提供穿過(guò)初級(jí)感應(yīng)器的振蕩電位；至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)機(jī)制，其被設(shè)置成當(dāng)所述感應(yīng)電能輸電器在第一模式中操作時(shí)，將所述次級(jí)感應(yīng)器與所述初級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)；和 和至少一個(gè)共振調(diào)諧器，其被設(shè)置成當(dāng)所述感應(yīng)電能輸電器在第二模式中操作時(shí)，選擇所述振蕩電位的激勵(lì)頻率，所述激勵(lì)頻率進(jìn)行選擇匹配與所述次級(jí)感應(yīng)器相關(guān)的接收電路的共振頻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的感應(yīng)電能輸電器，進(jìn)一步包括模式選擇器，其被設(shè)置成在所述第一模式和所述第二模式之間切換所述感應(yīng)電能輸電器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的感應(yīng)電能輸電器，其中所述激勵(lì)器被設(shè)置成當(dāng)在所述第一模式中操作時(shí)，在非共振頻率激勵(lì)所述初級(jí)感應(yīng)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的感應(yīng) 電能輸電器，進(jìn)一步包括輔助線圈布置，其包括以以下中至少一個(gè)可操作的多個(gè)輔助線圈:導(dǎo)體模式，中繼器模式，和傳輸模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的感應(yīng)電能輸電器，進(jìn)一步包括以下的至少一個(gè):輔助線圈布置，或共振找尋布置，其可操作地測(cè)定感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的固有頻率。
17.電設(shè)備，其包括權(quán)利要求12至16任一所述的感應(yīng)電能輸電器。
18.感應(yīng)電能接收器，其以至少兩種模式可操作，所述接收器包括: 至少一個(gè)次級(jí)感應(yīng)器，其可連接至電負(fù)載，和被設(shè)置成與至少一個(gè)感應(yīng)電能輸電器的至少一個(gè)初級(jí)感應(yīng)器感應(yīng)耦合，使得電能傳輸至所述電負(fù)載； 至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)機(jī)制，其被設(shè)置成當(dāng)所述感應(yīng)電能接收器在第一模式操作時(shí)，將所述第二感應(yīng)器與所述第一感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)；和至少一個(gè)共振調(diào)諧器，其被設(shè)置成當(dāng)所述感應(yīng)電能接收器在第二模式中操作時(shí)，調(diào)諧接收電路至共振頻率，共振頻率被選擇匹配遠(yuǎn)端初級(jí)感應(yīng)器的輸電頻率。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，進(jìn)一步包括模式選擇器，其被設(shè)置成在所述第一模式和所述第二模式之間切換所述感應(yīng)電能接收器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，其中所述模式選擇器被設(shè)置成根據(jù)所述初級(jí)感應(yīng)器的位置有關(guān)的數(shù)據(jù)選擇操作模式。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，進(jìn)一步包括監(jiān)控所述次級(jí)感應(yīng)器到所述初級(jí)感應(yīng)器的距離的距離傳感器。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，進(jìn)一步包括監(jiān)控所述初級(jí)感應(yīng)器位置的位置傳感器。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，其中所述共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)與所述接收電路選擇性地可連接的電容器。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，其中所述共振調(diào)諧器包括至少一個(gè)與所述接收電路選擇性地可連接的感應(yīng)器。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，其中所述共振調(diào)諧器包括反饋機(jī)制，其被設(shè)置成發(fā)送控制信號(hào)到所述感應(yīng)電能輸電器，使得所述感應(yīng)電能輸電器選擇與所述接收電路共振的激勵(lì)頻率。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，其中所述對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)磁通引導(dǎo)件，其被設(shè)置成將磁通從所述初級(jí)感應(yīng)器引導(dǎo)到所述次級(jí)感應(yīng)器。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器，其中所述對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括至少一個(gè)致動(dòng)器，被設(shè)置成移動(dòng)所述次級(jí)感應(yīng)器和所述初級(jí)感應(yīng)器中的至少一個(gè)。
28.電設(shè)備，其包括權(quán)利要求18所述的感應(yīng)電能接收器。
29.權(quán)利要求1至11任一或權(quán)利要求15所述的感應(yīng)電能接收器，其中所述輔助線圈布置包括: 至少一個(gè)輔助線圈； 至少一個(gè)控制器，其被設(shè)置成選擇輔助線圈的工作模式；和 至少一個(gè)切換單元，其可操作地選擇性地將所述輔助線圈連接至導(dǎo)體模式塊、轉(zhuǎn)播器模式塊和傳輸模式塊中的至少一個(gè)。
30.感應(yīng)地傳輸電能至至少一個(gè)電負(fù)載的方法，其包括: 得到含有激勵(lì)器和初級(jí)線圈的感應(yīng)電能輸電器； 得到含有連接至所述電負(fù)載的次級(jí)線圈的感應(yīng)電能接收器，所述感應(yīng)電能接收器以至少兩個(gè)模式可操作，包括在所述初級(jí)感應(yīng)器和所述次級(jí)感應(yīng)器之間提供緊密耦合的第一模式，和在所述初級(jí)感應(yīng)器和所述次級(jí)感應(yīng)器之間提供松散耦合的第二模式； 所述激勵(lì)器提供穿過(guò)所述初級(jí)感應(yīng)器的振蕩電位差； 選擇所述感應(yīng)接收器的工作模式。
31.校準(zhǔn)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)包括耦合至至少一個(gè)感應(yīng)電能接收器的感應(yīng)電能輸電器，所述方法包括以下步驟: 步驟(a)-測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率； 步驟(b)-選擇不同于所述共振頻率的工作頻率。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率的步驟包括以下步驟: 步驟(al)-提供驅(qū)動(dòng)電位至在采樣激勵(lì)頻率振蕩的所述感應(yīng)電能輸電器； 步驟(a2)-記錄所述驅(qū)動(dòng)電位的輸出響應(yīng)； 步驟(a3)-增加采樣激勵(lì)頻率； 步驟(a4)-重復(fù)步驟(al)、步驟(a2)和步驟(a3)多次；和 步驟(a5)-記錄多個(gè)不連續(xù)采樣激勵(lì)頻率的輸出電壓響應(yīng)，由此得到系統(tǒng)的特征響應(yīng)圖。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述特征響應(yīng)圖包括共振峰和多個(gè)諧振峰。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率的步驟包括以下另外的子步驟: 步驟(a6)_識(shí)別共振峰的激勵(lì)頻率。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中測(cè)定系統(tǒng)的共振頻率的步驟包括以下另外的子步驟: 步驟(a7)_識(shí)別η階諧振峰的激勵(lì)頻率；和 步驟(a8) - η階諧振的激勵(lì)頻率除以η+1。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中η=2.
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中η=3。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中選擇不同于所述共振頻率的工作頻率的步驟包括選擇等于共振頻率乘以比例因子的頻率。
39.據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中比例因子在50%和90%之間。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中比例因子在在110%和150%之間。
41.感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)包括至少一個(gè)感應(yīng)電能輸出口，所述輸出口包括: 至少一個(gè)經(jīng)過(guò)激勵(lì)器電線連接至電源的初級(jí)感應(yīng)線圈，所述激勵(lì)器被設(shè)置成提供穿過(guò)所述初級(jí)感應(yīng)線圈的驅(qū)動(dòng)電壓，所述驅(qū)動(dòng)電壓在顯著不同于所述感應(yīng)耦合的共振頻率的輸電頻率振蕩， 所述初級(jí)線圈被設(shè)置成與至少一個(gè)電線連接至電負(fù)載的次級(jí)感應(yīng)線圈形成感應(yīng)耦合，所述次級(jí)感應(yīng)線圈與感應(yīng)電源接收器相關(guān)； 其中所述感應(yīng)傳輸系統(tǒng)被設(shè)置成自測(cè)定所述感應(yīng)耦合的共振頻率。
42.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其中所述對(duì)準(zhǔn)機(jī)制包括對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其被設(shè)置成和可操作使感應(yīng)電源輸電器的初級(jí)感應(yīng)器與處于目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)，所述系統(tǒng)包括: 第一致動(dòng)器，其被設(shè)置成沿著第一路徑移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器；和第二致動(dòng)器，器被設(shè)置成沿著第二路徑移動(dòng)次級(jí)感應(yīng)器的。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器中的至少一個(gè)包括步進(jìn)電機(jī)。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器中的至少一個(gè)包括壓電元件。
45.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述初級(jí)感應(yīng)器可以耦合至所述第一激勵(lì)器和所述第一激勵(lì)器耦合至所述第二激勵(lì)器。
46.根據(jù)權(quán)利要求41所述的`系統(tǒng)，其中所述初級(jí)感應(yīng)器可以直接耦合至所述第一激勵(lì)器和所述第二激勵(lì)器。
47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，所述第一路徑和所述第二路徑正交朝向。
48.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，所述第一路徑和所述第二路徑處于彼此相鄰。
49.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述第一激勵(lì)器和所述第二激勵(lì)器中的至少一個(gè)被設(shè)置成以增量沿著關(guān)聯(lián)路徑步進(jìn)。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的系統(tǒng)，所述增值可選自低分辨率增量和高分辨率增量。
51.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置成表明所述初級(jí)感應(yīng)器到所述次級(jí)感應(yīng)器的距離的距離傳感器。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述距離傳感器包括選自以下的至少一個(gè):電壓監(jiān)控器，功率監(jiān)控器，電流監(jiān)控器和它們的組合。
53.根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置成從距離傳感器接受傳感信號(hào)和控制第一激勵(lì)器和第二激勵(lì)器移動(dòng)的控制器。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中所述控制器可以包括可操作引導(dǎo)所述第一激勵(lì)器和所述第二激勵(lì)器移動(dòng)的處理器，使得所述初級(jí)感應(yīng)器移動(dòng)進(jìn)入與所述次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的系統(tǒng)，所述處理器被設(shè)置成根據(jù)以下步驟選擇發(fā)送到致動(dòng)器的致動(dòng)信號(hào): (步驟a)從距離傳感器接受傳感信號(hào)； (步驟b)將致動(dòng)信號(hào)發(fā)送到第一致動(dòng)信號(hào)，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前； (步驟C)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)； (步驟dl)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟b和步驟c ； (步驟d2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)到第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后; (步驟e)將致動(dòng)信號(hào)發(fā)送到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前； (步驟f)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)； (步驟gl)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟e和步驟f ;和 (步驟g2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。
56.根據(jù)權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被設(shè)置成發(fā)送低分辨率致動(dòng)信號(hào)，其被設(shè)置成通過(guò)較大增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器，和發(fā)送高分辨率信號(hào)，其被設(shè)置成通過(guò)較小增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器。
57.根據(jù)權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，處理器可以被進(jìn)一步設(shè)置成跟隨另外步驟:(步驟h)高分辨率致動(dòng)信號(hào) 發(fā)送到第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前； (步驟i)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)； (步驟jl)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟h和步驟i ; (步驟j2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高致動(dòng)信號(hào)到第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后； (步驟k)高分辨率致動(dòng)信號(hào)發(fā)送到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前； (步驟I)從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)； (步驟ml)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)步驟k和步驟I ;和 (步驟m2)如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高分辨率致動(dòng)信號(hào)到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。
58.對(duì)準(zhǔn)感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的初級(jí)感應(yīng)器和處于目標(biāo)區(qū)域中的次級(jí)感應(yīng)器的方法，所述方法包括: 提供被設(shè)置成沿著第一路徑移動(dòng)所述初級(jí)感應(yīng)器的第一致動(dòng)器； 提供被設(shè)置成沿著第二路徑移動(dòng)所述次級(jí)感應(yīng)器的第二致動(dòng)器；提供被設(shè)置成表明所述初級(jí)感應(yīng)器與所述次級(jí)感應(yīng)器的距離的距離傳感器； 提供被設(shè)置成從距離傳感器接收傳感信號(hào)和控制所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器的移動(dòng)的控制器；和所述控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)至所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器中至少一個(gè)，使得初級(jí)感應(yīng)器移動(dòng)進(jìn)入與次級(jí)感應(yīng)器對(duì)準(zhǔn)。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中所述控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)的步驟包括:所述控制器從距離傳感器接收傳感信號(hào)； 所述控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前； 所述控制器接收從距離傳感器接受的新的傳感信號(hào)； 如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)和接受新的傳感信號(hào)的步驟；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后； 所述控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)到第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前；所述控制器從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)和接收新的傳感信號(hào)的步驟；和 如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向致動(dòng)信號(hào)至次級(jí)感應(yīng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟: 所述控制器發(fā)送高分辨 率致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向前； 所述控制器接收從距離傳感器接收的新的傳感信號(hào)； 如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)所述控制器發(fā)送高分辨率致動(dòng)信號(hào)和接收新的傳感信號(hào)的步驟； 如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高分辨率致動(dòng)信號(hào)至第一致動(dòng)器，由此沿著第一路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后; 所述控制器發(fā)送高分辨率致動(dòng)信號(hào)至第二致動(dòng)器，由此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器先前； 所述控制器從距離傳感器接受新的傳感信號(hào)；如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器更接近于次級(jí)感應(yīng)器，那么重復(fù)所述控制器發(fā)送致動(dòng)信號(hào)和接收新的傳感信號(hào)的步驟；和 如果新的傳感信號(hào)比先前信號(hào)表明初級(jí)感應(yīng)器進(jìn)一步遠(yuǎn)離次級(jí)感應(yīng)器，那么發(fā)送反向高分辨率信號(hào)至第二致動(dòng)器，由此此沿著第二路徑通過(guò)一個(gè)小的增量移動(dòng)初級(jí)感應(yīng)器向后。
全文摘要
在多個(gè)模式中可操作的感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)，其包括能夠提供電能到延伸區(qū)域中的感應(yīng)電能接收器的感應(yīng)電能輸電器。該系統(tǒng)通過(guò)模式選擇器的方式可以在各種模式中切換，根據(jù)需要，可操作地激活各種特征，諸如對(duì)準(zhǔn)機(jī)制、共振調(diào)諧器、輔助線圈布置或共振找尋布置。教導(dǎo)相關(guān)的方法。
文檔編號(hào)H02J7/00GK103109333SQ201180032064
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者埃蘭·魏斯恩特恩, 阿勒克·羅費(fèi), 阿米拉·本-沙洛姆, 蓋伊·拉韋哈, 埃利澤·馬奇, 奧奧拉·格林沃爾德 申請(qǐng)人:鮑爾馬特技術(shù)有限公司