用于非接觸式功率傳遞的系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施例一般涉及功率傳遞系統(tǒng)，以及更具體地說，涉及非接觸式功率傳遞系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]采用功率傳遞系統(tǒng)用于將功率從一個對象傳送到另一個。基于傳送功率的方法，功率傳遞系統(tǒng)能夠分類為使用用于傳送功率的發(fā)射器與接收器之間的物理連接的功率傳遞系統(tǒng)，以及在發(fā)射器與接收器之間不存在物理連接的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)。非接觸式功率傳遞系統(tǒng)采用各種方法用于無線地傳送功率。一種這樣的方式包含基于諧振器的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)。
[0003]基于諧振器的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)用于諸如電動車輛充電和無線移動充電的各種應用中。但是，基于諧振器的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)的配置和操作基于其中采用基于諧振器的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)的應用可以不同。一種這樣的應用可包含基于諧振器的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)，以向諸如移動電話、平板和膝上型計算機的家用電氣裝置提供功率。
[0004]在這種配置中，基于諧振器的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)包含源線圈，其從電源接收功率，并且將功率傳送給在家用電氣裝置中所提供的負載線圈。基于諧振器的非接觸式功率傳遞系統(tǒng)的這種配置可按照兩種方式來操作。在第一情況中，源線圈每次在啟動家用電氣裝置的充電之前可手動切換到操作狀態(tài)，或者在第二情況中，源線圈可在具有或沒有家用電氣裝置的充電的要求的情況下連續(xù)保持在操作狀態(tài)。但是，在第一情況中操作源線圈要求附加的手動工作量，以及在第二情況中操作源線圈引起附近區(qū)域中的不合需要的電磁干擾，這可引起安全性和健康問題。
[0005]因此，存在一種解決上述問題的改進系統(tǒng)的需要。

【發(fā)明內容】

[0006]簡言之，按照一個實施例，提供一種包含一次線圈組合件的系統(tǒng)。一次線圈組合件配置成操作在具有第一帶寬的第一諧振頻率；其中第一諧振頻率與系統(tǒng)頻率之間的差是第一帶寬的至少兩倍，其中選擇第一諧振頻率使得在以系統(tǒng)頻率激勵一次線圈組合件時，在一次線圈組合件中感應一次電流，其至多是系統(tǒng)電流的十分之一倍。
[0007]按照另一個實施例，提供一種無線充電系統(tǒng)。該無線充電系統(tǒng)包含配置成操作在系統(tǒng)頻率的電源。該無線充電系統(tǒng)還包含無線充電裝置，其在操作上耦合到電源，其中無線充電裝置包含一個或多個諧振器線圈，其配置成操作在第一諧振頻率并且具有第一帶寬；其中，第一諧振頻率與系統(tǒng)頻率之間的差是第一帶寬的至少兩倍。此外，選擇第一諧振頻率使得在由電源以系統(tǒng)頻率來激勵一個或多個諧振器線圈時，在一個或多個諧振器線圈中感應一次電流，其至多是系統(tǒng)電流的十分之一倍。該無線充電系統(tǒng)還包含一個或多個電氣裝置，其包含在操作上耦合到相應電氣裝置中的負載的一個或多個負載線圈，其中在將一個或多個負載線圈磁性耦合到一個或多個諧振器線圈時，在一個或多個諧振器線圈中感應系統(tǒng)電流，以實現一個或多個負載線圈與一個或多個諧振器線圈之間的功率交換。
[0008]技術方案1:一種系統(tǒng)，包括:
一次線圈組合件，配置成操作在具有第一帶寬的第一諧振頻率；其中所述第一諧振頻率與系統(tǒng)頻率之間的差是所述第一帶寬的至少兩倍；
其中選擇所述第一諧振頻率使得在以所述系統(tǒng)頻率來激勵所述一次線圈組合件時，在所述一次線圈組合件中感應一次電流，所述一次電流至多是系統(tǒng)電流的十分之一倍。
[0009]技術方案2:如技術方案I所述的系統(tǒng)，還包括負載線圈，并且其中所述系統(tǒng)電流包括在將所述負載線圈磁性耦合到所述一次線圈組合件時由所述一次線圈組合件提取的電流。
[0010]技術方案3:如技術方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述一次線圈組合件包括一個或多個諧振器線圈，以及負載線圈包括一個或多個負載線圈。
[0011]技術方案4:如技術方案3所述的系統(tǒng)，其中，所述一次線圈組合件包括所述諧振器線圈的一層或多層。
[0012]技術方案5:如技術方案3所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個負載線圈磁性耦合到所述一個或多個諧振器線圈，以實現所述一個或多個諧振器線圈與所述一個或多個負載線圈之間的功率交換。
[0013]技術方案6:如技術方案5所述的系統(tǒng)，其中，所述一次線圈組合件中的所述一個或多個負載線圈的預定距離之內的所述一個或多個諧振器線圈操作在所述系統(tǒng)電流，以實現所述一個或多個諧振器線圈與所述一個或多個負載線圈之間的功率交換。
[0014]技術方案7:如技術方案3所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個諧振器線圈實現所述一個或多個諧振器線圈與所述一個或多個負載線圈之間的功率和數據的同時交換。
[0015]技術方案8:如技術方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個諧振器線圈實現所述一個或多個諧振器線圈與所述一個或多個負載線圈之間的功率和數據的雙向交換。
[0016]技術方案9:如技術方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述一次線圈組合件由電源來激勵，以及所述系統(tǒng)頻率包括所述電源的頻率。
[0017]技術方案10:如技術方案I所述的系統(tǒng)，其中，所述一次線圈組合件包括無線充電
目.ο
[0018]技術方案11:一種無線充電系統(tǒng)，包括:
電源，配置成操作在系統(tǒng)頻率；
無線充電裝置，在操作上耦合到所述電源，包括:
一個或多個諧振器線圈，配置成操作在第一諧振頻率并且具有第一帶寬；其中所述第一諧振頻率與系統(tǒng)頻率之間的差是所述第一帶寬的至少兩倍；
其中選擇所述第一諧振頻率使得在由所述電源以所述系統(tǒng)頻率來激勵所述一個或多個諧振器線圈時，在所述一個或多個諧振器線圈中感應一次電流，所述一次電流至多是系統(tǒng)電流的十分之一倍，
一個或多個電氣裝置，包括:
一個或多個負載線圈，在操作上耦合到相應電氣裝置中的負載；
其中在將所述一個或多個負載線圈磁性耦合到所述一個或多個諧振器線圈時，在所述一個或多個諧振器線圈中感應所述系統(tǒng)電流，以實現所述一個或多個負載線圈與所述一個或多個諧振器線圈之間的功率交換。
[0019]技術方案12:如技術方案11所述的系統(tǒng)，其中，在所述一個或多個負載線圈的預定距離之內的所述一個或多個諧振器線圈操作在所述系統(tǒng)電流，以實現所述一個或多個諧振器線圈與所述一個或多個負載線圈之間的功率交換。
[0020]技術方案13:如技術方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個諧振器線圈實現所述一個或多個諧振器線圈與所述一個或多個負載線圈之間的功率和數據的同時交換。
[0021]技術方案14:如技術方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個諧振器線圈實現所述一個或多個諧振器線圈與所述一個或多個負載線圈之間的功率和數據的雙向交換。
[0022]技術方案15:如技術方案11所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個諧振器線圈布置在諧振器線圈的一層或多層中。
[0023]技術方案16:如技術方案15所述的系統(tǒng)，其中，一個諧振器線圈形成第一層，并且作為一次線圈進行操作，以及多個諧振器線圈形成設置在所述一次線圈之上的第二層。
[0024]技術方案17:如技術方案16所述的系統(tǒng)，其中，所述一次線圈在操作上耦合到所述電源，以及所述多個諧振器線圈磁性耦合到所述一次線圈。
[0025]技術方案18:如技術方案15所述的系統(tǒng)，其中，諧振線圈的第一集合形成第一層，以及諧振線圈的第二集合形成第二層，其中所述第二層設置在所述第一層之上。
[0026]技術方案19:如技術方案18所述的系統(tǒng)，其中，所述第一集合中的所述諧振器線圈的每一個磁性耦合到所述第二集合中的對應諧振器線圈。
[0027]技術方案20:如技術方案18所述的系統(tǒng)，其中，所述第一集合中的所述諧振器的每一個按照并聯配置在操作上耦合到所述電源，以及在將所述一個或多個負載線圈磁性耦合到所述第二集合中的所述一個或多個諧振器線圈時實現所述第一集合中的所述對應諧振器線圈與在所述系統(tǒng)電流的所述一個或多個負載線圈之間的功率交換。
【附圖說明】
[0028]在參照附圖閱讀以下詳細地描述時，將會更好地理解本發(fā)明的這些及其他特征、方面和優(yōu)點，附圖中，相似符號貫穿附圖表示相似部件，其中: