[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

说明书

提供了一种用于将充电功率无线地发射到车辆的设备。该设备包括第一耦合器，第一耦合器在操作频率处具有第一电抗并且被配置为从功率源无线地接收功率，第一耦合器缠绕在铁磁芯上。设备包括第一电容器，第一电容器在操作频率处具有第二电抗并且与第一耦合器串联电连接，第二电抗具有等于第一电抗幅度的幅度。设备包括并联电连接在第一耦合器和第一电容器两端的第二电容器。设备包括第一基部耦合器，第一基部耦合器被配置为经由第一开关并联电连接在第二电容器两端。第二电容器两端的峰值电压的幅度与第一耦合器在操作频率处中感应的峰值电压的幅度成比例。

技术领域

本申请一般涉及诸如电动车辆的可充电设备的无线功率充电。

背景技术

已介绍的诸如车辆的可充电系统包括从诸如电池的能量存储设备接收的电力的移动功率。例如，混合动力电动车辆包括使用来自车辆致动和传统电机的功率为车辆充电的车载充电器。纯电动车辆通常从其它源接收电力用于为电池充电。通常建议利用诸如家用或商用AC功率源的一些类型的有线交流电(AC)为电池电动车辆充电。有线充电连接需要物理连接到电源的电缆或其它类似连接器。电缆或类似连接器有时可能是不方便的或繁琐的并且具有其它缺陷。期望提供能够在自由空间(例如，经由无线场)中传输功率的无线充电系统以用于为电动车辆充电，来克服有线充电解决方案的一些缺陷。

无线充电系统的实施例可能需要使用铁磁材料。这种材料的存在可以影响系统的总体无功功率平衡。因此，无线充电系统应该能够使用现有的系统组件来平衡总体无功功率，以正确地协调连续地到移动接收器的功率传输。

发明内容

根据一些实施例，提供一种用于向车辆无线地发射充电功率的设备。该设备包括在操作频率处具有第一电抗的第一耦合器。第一耦合器被配置为从功率源无线地接收功率。第一耦合器缠绕在铁磁芯上。该设备包括在操作频率处具有第二电抗的第一电容器。第一电容器与第一耦合器串联电连接。第二电抗具有与第一电抗幅度相等的幅度。该设备包括并联电连接在第一耦合器和第一电容器两端的第二电容器。该设备包括第一基部耦合器，第一基部耦合器被配置为经由第一开关并联电连接在第二电容器两端。

在一些其它实施例中，提供了一种用于向车辆无线地发射充电功率的方法。该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幅度相等的幅度。第一耦合器缠绕在铁磁芯上并与第一电容器串联电连接。该方法包括利用第一耦合器从功率源无线地接收功率。该方法包括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，第二电容器并联电连接在第一耦合器和第一电容器的两端。该方法包括向第一基部耦合器提供功率。

在另一些实施例中，提供了一种用于向车辆无线地发射充电功率的设备。该设备包括用于从功率源无线地接收功率的装置。用于无线地接收功率的装置在操作频率处具有第一电抗。该设备包括用于存储在操作频率处具有第二电抗的电荷的第一装置。用于存储电荷的第一装置与用于无线地接收功率的装置电连接。第二电抗具有与第一电抗幅度相等的幅度。该设备包括用于存储电荷的第二装置，第二装置与用于无线地接收功率的装置和用于存储电荷的第一装置连接。该设备包括用于无线地发射功率的第一装置，第一装置被配置为与用于存储电荷的第二装置电连接。

在另一些实施例中，提供了一种包括代码的非暂时性计算机可读介质。代码在被执行时使得设备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幅度相等的幅度。第一耦合器缠绕在铁磁芯上并与第一电容器串联电连接。代码在被执行时使得设备利用第一耦合器从功率源无线地接收功率。代码在被执行时使得设备利用第一开关选择性地将第一基部耦合器并联电连接在第二电容器两端，第二电容器并联电连接在第一耦合器和第一电容器两端。该代码在被执行时使得设备向第一基部耦合器提供功率。

附图说明