[发明专利]用于在扩展间隔距离处传送功率的无线功率发射器和相关联基站

说明书

功率发射器被配置成在扩展范围处将无线功率传输到无线接收器，该扩展范围包括大于8毫米(mm)的间隔间隙。功率发射器包括控制和通信单元以及逆变器电路，该逆变器电路被配置成接收输入功率并将输入功率转换成功率信号。该功率发射器还包括被配置成将功率信号传送给功率接收器的线圈，该线圈由缠绕的Litz线形成并且包括至少一个层，该线圈至少限定顶面。功率发射器还包括屏蔽，该屏蔽包括铁氧体芯并限定腔，该腔被配置成使得铁氧体芯基本上包围线圈除了线圈顶面之外的全部。

对相关申请的交叉引用

本申请请求下述优先权：(i)美国非临时申请号16/863,706，2020年4月30日提交且名为“WIRELESS POWER TRANSMITTERS AND ASSOCIATED BASE STATIONS FORTRANSMITTING POWER AT EXTENDED SEPARATION DISTANCES(用于在扩展间隔距离处传送功率的无线功率发射器和相关联基站)”，(ii)美国非临时申请号16/863,691，2020年4月20日提交且名为“SURFACE MOUNTABLE WIRELESS POWER TRANSMITTER FOR TRANSMISSION ATEXTENDED RANGE(用于在扩展范围处传输的表面可安装无线功率发射器)”，(iii)美国非临时申请号16/863,703，2020年4月30日提交且名为“WIRELESS POWER TRANSMITTERS WITHFRONT END VEHICULAR INPUT POWER PROTECTION(具有前端车辆输入功率保护的无线功率发射器)”，(iv)美国非临时申请号16/863,698，2020年4月30日提交且名为“OPERATINGFREQUENCY BASED POWER LEVEL ALTERING IN EXTENDED RANGE WIRELSS POWERTRANSMITTERS(扩展范围无线功率发射器中基于操作频率的功率电平改变)”，以及(vi)美国非临时申请号16/863,710，2020年4月30日提交且名为“MULTI-CHANNEL COOLING FOREXTENDED DISTANCE WIRELESS POWER TRANSMITTER(用于扩展距离无线功率发射器的多通道冷却)，它们每个都通过引用以其整体结合于此”。

技术领域

本公开一般涉及用于电功率的无线传递的系统和方法，并且更具体地涉及用于在扩展间隔距离处传送功率的无线功率发射器。

背景技术

无线功率传递系统被用在用于电能、电功率信号、电磁能、电数据信号以及其他已知的可无线传送的信号的无线传递的各种应用中。此类系统通常使用感应式无线功率传递，这在由发射元件产生的磁场在接收元件中感生出电场且因此感生出电流时发生。这些发射和接收器元件将通常采取盘绕电线和/或天线的形式。

因为一些无线功率传递系统在近场中是可操作的和/或最高效的，所以一些发射器可能局限于仅在发射器线圈与接收器线圈之间的限制性小间隙处具有可操作性。为此，在无线功率联盟的QiTM标准下的典型无线功率发射器可限于在大约3毫米(mm)到大约5mm的最大线圈到线圈间隔间隙(其在本文中可称为“间隔间隙”或“间隙”)处的操作性。间隔间隙有时被称为Z高度或Z距离，并且通常被测量为发射器线圈与接收器线圈之间的距离。