[发明专利]用于调谐和控制双耦感应功率传输系统的方法和设备

权利要求书

1.一种用于向车辆无线地发射充电功率的设备，所述设备包括：

第一耦合器，所述第一耦合器在操作频率处具有第一电抗并且被配置为从干线功率源无线地接收功率，所述第一耦合器缠绕在铁磁芯周围；

第一电容器，所述第一电容器在所述操作频率处具有第二电抗并且与所述第一耦合器串联电连接，所述第二电抗具有与所述第一电抗的幅度相等的幅度；

第二电容器，所述第二电容器跨所述第一耦合器和所述第一电容器并联电连接；

第一基部耦合器，被配置为向车辆垫无线传送功率，所述第一基部耦合器被配置为经由第一开关跨所述第二电容器并联电连接；

第二耦合器，缠绕在相同的所述铁磁芯周围并且感应耦合到所述干线功率源，其中所述第一耦合器和所述第二耦合器通过穿过所述铁磁芯的磁通耦合；以及

分流开关，所述分流开关电连接到所述第二耦合器并且被配置为当所述分流开关闭合时，使所述第二耦合器短路。

2.根据权利要求1所述的设备，所述第二电容器两端的峰值电压的幅度与所述第一耦合器在所述操作频率处感应的峰值电压的幅度成比例。

3.根据权利要求1所述的设备，所述第一电抗包括漏电感，并且所述第二电抗包括电容，所述电容被配置为在所述操作频率处基本上抵消所述漏电感。

4.根据权利要求1所述的设备，包括多个基部耦合器和多个开关，所述多个基部耦合器包括所述第一基部耦合器，所述多个开关包括所述第一开关，所述多个基部耦合器中的每一个被配置为经由所述多个开关中对应的开关跨所述第二电容器并联电连接。

5.根据权利要求4所述的设备，所述第二电容器在所述操作频率处具有第三电抗，并且所述多个基部耦合器中跨所述第二电容器并联电连接的基部耦合器具有组合电抗，所述第三电抗具有与所述组合电抗的幅度相等的幅度。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括功率流控制器，所述功率流控制器包括所述第二耦合器和所述分流开关，其中所述功率流控制器包括升压转换器。

7.根据权利要求4所述的设备，还包括开关控制器，所述开关控制器被配置用以执行以下中的至少一项：

闭合所述多个开关中的所述对应的开关，并且断开所述分流开关以使所述多个基部耦合器中的所选择的一个基部耦合器通电；或者

闭合所述分流开关，并断开所述多个开关中的所述对应的开关以使所述基部耦合器中所述所选择的一个基部耦合器断电。

8.根据权利要求1所述的设备，还包括与所述分流开关并联连接的分流电容器。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述分流电容器被配置为向电源轨提供电压。

10.一种用于向车辆无线地发射充电功率的方法，所述方法包括：

选择第一耦合器的第一电抗以具有与第一电容器在操作频率处的第二电抗的幅度相等的幅度，所述第一耦合器缠绕在铁磁芯周围并与所述第一电容器串联电连接；

利用所述第一耦合器从干线功率源无线地接收功率；

利用第一开关将第一基部耦合器选择性地并联电连接在第二电容器两端，所述第一基部耦合器被配置为向车辆垫无线传送功率，所述第二电容器跨所述第一耦合器和所述第一电容器并联电连接；

向所述第一基部耦合器提供所述功率；

从所述干线功率源无线地接收功率，所述干线功率源感应耦合到第二耦合器，所述第二耦合器缠绕在相同的所述铁磁芯周围，其中所述第一耦合器和所述第二耦合器通过穿过所述铁磁芯的磁通耦合；以及

通过将连接到所述第二耦合器的分流开关闭合而使所述第二耦合器短路。

11.根据权利要求10所述的方法，包括跨所述第二电容器提供第一电压，所述第一电压具有与所述第一耦合器在所述操作频率处感应的电压的峰值幅度成比例的峰值幅度。