[发明专利]无线电力传送系统中的谐振器均衡

权利要求书

1.一种用于无线电力传送的系统，包括：

谐振器，其包括具有至少两个绕组的线圈，所述至少两个绕组中的各绕组包括由导电材料形成并在平面中延伸的多个环，其中所述至少两个绕组中的各绕组的相应部分平行取向，所述至少两个绕组中的至少一个绕组的长度与所述至少两个绕组中的另一绕组的长度不同，并且所述至少两个绕组并联电气连接；

具有电感值的至少一个可调电感器，其中所述至少一个可调电感器串联连接到所述至少两个绕组中的至少一个绕组；以及

电子处理器，其连接到所述谐振器并连接到所述至少一个可调电感器，并且所述电子处理器被配置为在系统的工作期间，基于所述至少两个绕组之间的耦合来确定所述至少两个绕组中的一个或多个绕组的电感调整，并调整所述至少一个可调电感器使得在所述线圈在所述系统的工作期间承载电流时，所述至少一个可调电感器维持所述至少两个绕组之间的电流分布，使得对于所述至少两个绕组中的各绕组而言，该绕组中的实际电流与该绕组的目标电流相差10％或更小。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少两个绕组中的各绕组的相应部分沿着所述至少两个绕组中的至少一个绕组的长度的至少80％平行取向。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，各绕组的环是交错的。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，各绕组的环是同心的并且形成螺旋。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电子处理器被配置为基于所述至少两个绕组的目标电流来控制各绕组中的电流。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述电子处理器被配置为

基于与所述目标电流相关的优值来确定所述电感调整。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述电子处理器被配置成：

i.对于各绕组：

基于该绕组与所有其它绕组电气断开时该绕组的电感的测量值来确定该绕组的自感值，以及

确定该绕组的多个互感值，其中各互感值基于该绕组与另一绕组电气断开时该绕组的电感的测量值；

ii.基于所述自感值和所述互感值来确定各绕组的目标电流；以及

iii.基于各绕组的目标电流来确定所述电感调整。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述电子处理器被配置为通过以下操作来确定所述目标电流：

基于各绕组的所述自感值和所述互感值来构建电感矩阵；

通过将包括与由于所述至少一个可调电感器而引起的各绕组的电感的变化相对应的元素的电感修改矩阵与所述电感矩阵相加来计算调整后的电感矩阵；

计算调整后的电感矩阵的逆矩阵；以及

基于所述逆矩阵来确定所述目标电流。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述电感修改矩阵是对角矩阵，并且所述电感修改矩阵的对角元素是连接到绕组的所述至少一个可调电感器的各构件的电感值。

10.一种用于无线电力传送的方法，包括以下步骤：

基于至少两个绕组之间的耦合确定用于无线电力传送的谐振器线圈的所述至少两个绕组中的一个或多个绕组的电感调整，其中，所述至少两个绕组中的各绕组包括由导电材料形成并在平面中延伸的多个环，所述至少两个绕组中的各绕组的相应部分平行取向，所述至少两个绕组中的至少一个绕组的长度与所述至少两个绕组中的另一绕组的长度不同，并且所述至少两个绕组并联电气连接，串联连接到所述至少两个绕组中的至少一个绕组的至少一个电感器具有可调电感值；

调整具有可调电感值的所述至少一个电感器；

控制所述至少两个绕组中的各绕组中的电流以维持所述至少两个绕组之间的电流分布，使得对于所述至少两个绕组中的各绕组而言，该绕组中的实际电流与该绕组的目标电流相差10％或更小。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少两个绕组中的各绕组的相应部分沿着所述至少两个绕组中的至少一个绕组的长度的至少80％平行取向。