[发明专利]用于无线电力传递中的电感补偿的系统及方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及无线电力传递，且更具体来说，涉及与到远程系统(例如，包含电池的车辆)的无线电力传递相关的装置、系统及方法。更确切地说，本发明涉及用以均衡及/或补偿包含股线之间的自感及互感的电感以平衡用于无线电力传递系统中的无线电力传递发射器装置的多股线圈中的电流的电感补偿技术。

背景技术

已经引入了包含从例如电池等能量存储装置接收的电导出的运动动力的远程系统，例如车辆。举例来说，混合动力电动车辆包含机载充电器，所述机载充电器使用来自车辆制动和传统马达的电力给车辆充电。纯电动车辆一般从其它来源接收电来给电池充电。通常提议通过例如家用或商用AC供应源等某种类型的有线交流电(AC)给电池电动车辆(电动车辆)充电。有线充电连接需要物理上连接到电力供应器的电缆或其它类似连接器。电缆及类似连接器有时可能不方便或繁琐，且具有其它缺点。能够在自由空间中(例如，经由无线场)传递电力以便用于给电动车辆充电的无线充电系统可以克服有线充电解决方案的一些缺陷。由此，有效且安全地传递电力以给电动车辆充电的无线充电系统和方法是合乎需要的。

在多股圆形或矩形线圈(例如，用于无线电力传递系统的基垫的线圈)中，包含每一股线的自感及股线之间的互感两者的股线的电感可归因于其在绕组结构中的位置而略有不同。此电感变化可导致多股线圈中的股线之间的大电流变化，这是归因于股线之间的高互感。在特殊状况下，自感可能相等，但若干对股线之间的互感不相等，且导致电流变化。电流变化可导致耦合的减少及/或损耗的增加及因此电力传递效率的降低。为了减小电流变化，需要均衡及/或补偿股线的电感。

发明内容

在所附权利要求书的范围内的系统、方法和装置的各种实施方案各自具有若干方面，其中的单个方面并不单独负责本文所描述的所要属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，本文描述一些显要特征。应注意，以下各图的相对尺寸可能不一定按比例绘制。

在一方面，提供用于将电力从充电电源无线地传递到装置的设备。所述设备包括卷绕成一或多个匝且操作性地耦合到充电电源的第一股线，及与第一股线一起卷绕成一或多个匝且操作性地耦合到充电电源的第二股线。所述设备进一步包括连接到第一股线且与第二股线断开连接的电感器电路。电感器电路经进一步配置以减小流动穿过第一股线的第一电流与流动穿过第二股线的第二电流之间的电流差。

在另一方面，提供用于将电力从充电电源无线地传递到装置的设备。所述设备包括卷绕成一或多个匝的第一股线及与第一股线一起卷绕成一或多个匝的第二股线。第一股线及第二股线两者操作性地耦合到充电电源。所述设备进一步包括连接到第一股线的第一变压器及连接到第二股线的第二变压器。第一变压器与第二股线断开连接，且第二变压器与第一股线断开连接。第一变压器及第二变压器经配置以共同地减小流动穿过第一股线的第一电流与流动穿过第二股线的第二电流之间的电流差。

本发明的另一方面提供从充电电源到装置的无线电力传递的方法。所述方法包括经由卷绕成一或多个匝且操作性地耦合到充电电源的第一股线发射电力，及经由与第一股线一起卷绕成一或多个匝且操作性地耦合到充电电源的第二股线发射电力。所述方法进一步包括经由连接到第一股线的电感器电路提供电力。电感器电路与第二股线断开连接。另外，所述方法包括减小流动穿过第一股线的第一电流与流动穿过第二股线的第二电流之间的电流差。

本发明的另一方面提供从充电电源到装置的无线电力传递的方法。所述方法包括经由卷绕成一或多个匝且操作性地耦合到充电电源的第一股线发射电力，及经由与第一股线一起卷绕成一或多个匝且操作性地耦合到充电电源的第二股线发射电力。所述方法进一步包括经由操作性地耦合到第一股线的第一变压器提供电力，及经由操作性地耦合到第二股线的第二变压器提供电力。第一变压器与第二股线断开连接，且第二变压器与第一股线断开连接。另外，所述方法包括减小流动穿过第一股线的第一电流与流动穿过第二股线的第二电流之间的电流差。

提供用于将电力从充电电源无线地传递到装置的设备的另一方面。所述设备包括用于将无线电力发射到装置的第一装置，及用于将无线电力发射到装置的第二装置。所述设备进一步包括用于减小流动穿过用于发射的第一装置的第一电流与流动穿过用于发射的第二装置的第二电流之间的电流差的装置。用于减小的装置连接到用于发射的第一装置，且与用于发射的第二装置断开连接。

附图说明

图1为根据本发明的示范性实施例的用于给电动车辆充电的示范性无线电力传递系统的图。