[发明专利]使用多个频带发送谐振功率的无线电力发送器以及方法

说明书

技术领域

以下描述涉及无线电力传输。

背景技术

谐振功率传送系统是一种无线电力传输系统，并且可包括发送谐振功率的源装置和接收谐振功率的目标装置。一个无线电力传输系统可使用单个源装置将谐振功率同时发送到多个目标装置。然而，当谐振功率被同时发送到以相同频率谐振的多个目标装置，并且所述多个目标装置之间的距离小于或等于预定距离时，由于阻抗的改变会发生耦合。因此，谐振频率会改变。相应地，谐振功率的传输效率会减少20%至30%。

发明内容

根据一个方面，一种无线电力发送器可包括：源单元，构造为产生谐振功率；功率放大单元，构造为放大谐振功率；包括至少两个谐振器的多频带谐振单元，所述至少两个谐振器构造为使用不同的谐振频带将放大的谐振功率发送到目标谐振器。

功率放大单元可构造为将谐振功率放大为基本频带的基本谐振功率，并将所述基本谐振功率和谐波谐振功率发送到多频带谐振单元，其中，在放大期间产生与至少一个谐波频带相关的所述谐波谐振功率；多频带谐振单元可包括基本谐振器和至少一个谐波谐振器，所述基本谐振器构造为将所述基本谐振功率发送到第一目标谐振器，所述至少一个谐波谐振器构造为将所述谐波谐振功率发送到第二目标谐振器。

当谐振功率通过作为非线性元件的功率放大单元时，可产生所述谐波谐振功率。

所述谐波谐振功率可具有比所述基本谐振功率低的功率。

多频带谐振单元可包括基本谐振器和至少一个谐波谐振器，所述基本谐振器构造为将基本频带的基本谐振功率发送到第一目标谐振器的环路，所述至少一个谐波谐振器构造为将谐波频带的谐波谐振功率发送到第二目标谐振器的环路。

源单元可构造为接收能量以产生谐振功率。

根据另一方面，一种在无线电力发送器中发送多频带谐振功率的方法可包括：产生谐振功率；放大谐振功率；使用不同的谐振频带将放大的谐振功率发送到目标谐振器。

放大步骤可包括：通过放大谐振功率产生基本频带的基本谐振功率以及在放大期间产生的与至少一个谐波频带相关的谐波谐振功率。

发送步骤可包括：使用基本谐振器将所述基本谐振功率发送到第一目标谐振器，并使用谐波谐振器将所述谐波谐振功率发送到第二目标谐振器。

当谐振功率通过作为非线性元件的功率放大单元时，可产生所述谐波谐振功率。

所述谐波谐振功率可具有比所述基本谐振功率低的功率。

所述方法还可包括：接收能量以产生谐振功率。

根据另一方面，一种无线电力发送器可包括：多个谐振器，构造为使用不同的谐振频带将谐振功率发送到多个目标谐振器。

所述无线电力发送器还可包括：放大器，构造为放大谐振功率。

放大器可构造为产生基本谐振功率和谐波谐振功率。

所述谐波谐振功率可具有比所述基本谐振功率低的功率。

所述多个谐振器可包括基本谐振器和谐波谐振器，所述基本谐振器构造为将基本谐振功率发送到第一目标谐振器，所述谐波谐振器构造为将谐波谐振功率发送到第二目标谐振器。

从以下详细描述、附图和权利要求，其他特点和方面可以是明显的。

附图说明

图1示出无线电力传输系统的示图。

图2是示出使用多个频带发送谐振功率的无线电力传输系统的示图。

图3是示出通过与谐波频带相关的功率放大单元产生的谐波谐振功率的示图。

图4是示出200W功率放大单元的频谱测量结果的示图。

图5是示出多频带谐振单元的示图。

图6是示出应用无线电力传输系统的示图。

图7是示出使用多个频带发送谐振频率的无线电力发送器的示图。

图8至图15是示出各种谐振器的示图。

图16是示出图8的无线电力发送器的谐振器的一个等效电路的示图。

在所有的附图和详细描述中，除非另外描述，否则相同的附图标号应该被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清晰、说明和方便，可能夸大这些元件的相对大小和描述。

具体实施方式