用于自适应无线功率传输的系统、装置和方法制造方法及图纸

提供了一种用于从无线功率发射器无线地接收功率的装置。该装置包括有源开关整流器，其可操作地连接到耦合器并且被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作。该装置包括控制器，其被配置为当整流器在第一桥接模式中操作时将整流器的输入电阻调节为第一值，第一值提供第一无线功率传输效率。控制器被配置为当整流器在第二桥接模式中操作时，将整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自适应无线功率传输的系统、装置和方法
本申请总体上涉及无线功率传输，并且更具体地涉及用于自适应无线功率传输的系统、装置和方法。
技术介绍
已经提出了诸如车辆等远程系统，其包括来自电力和用以提供该电力的电池的运动功率。混合电动车辆包括车载充电器，其使用来自车辆制动和传统电机的电力来对车辆充电。仅电动的车辆必须从其他来源接收用于对电池充电的电力。这些电动车辆通常被提出通过某种类型的有线交流(AC)(诸如家用或商用AC电源)来充电。由于在无线功率传输过程中发生的损耗，效率在无线功率传输系统中很重要。由于无线功率传输通常比有线传输效率低，因此在无线功率传输环境中效率更为令人关注。因此，需要用于自适应无线功率传输的系统、装置和方法。
技术实现思路
在一些实现中，提供了一种用于从无线功率发射器无线地接收功率的装置。该装置包括有源开关整流器，其可操作地连接到耦合器并且被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作。该装置还包括控制器，控制器被配置为当整流器在第一桥接模式中操作时将整流器的输入电阻调节为第一值，第一值提供第一无线功率传输效率。控制器还被配置为当整流器在第二桥接模式中操作时，将整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。在一些其他实现中，提供了一种用于从无线功率发射器无线地接收功率的方法。该方法包括当可操作地连接到耦合器的有源开关整流器在第一桥接模式中操作时，将整流器的输入电阻调节为第一值，第一值提供第一无线功率传输效率，整流器被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作。该方法包括：当整流器在第二桥接模式中操作时将整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。该方法包括从无线功率发射器接收无线功率。在另外的实施方式中，提供了一种非暂态计算机可读介质。该介质包括代码，该代码在被执行时引起被配置为从无线功率发射器无线地接收功率的装置：当可操作地连接到耦合器的有源开关整流器在第一桥接模式中操作时，将整流器的输入电阻调节为第一值，第一值提供第一无线功率传输效率，整流器被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作。该代码在被执行时引起装置：当整流器在第二桥接模式中操作时将整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。该代码在被执行时引起装置从无线功率发射器接收无线功率。在另外的实现中，提供了一种用于从无线功率发射器无线地接收功率的装置。该装置包括用于对来自被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作的耦合器的输入进行整流的部件。该装置包括用于在用于整流的部件在第一桥接模式中操作时将用于整流的部件的输入电阻调节为第一值的部件，第一值提供第一无线功率传输效率。该装置包括用于在整流器在第二桥接模式中操作时将用于整流的部件的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作的部件，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。在另外的实现中，提供了一种用于向无线功率接收器无线地发射功率的装置。该装置包括逆变器，其可操作地连接到耦合器并且被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作。该装置包括控制器，其被配置为当逆变器在第一桥接模式中操作时将整流器的输入电阻调节为第一值，第一值提供第一无线功率传输效率。控制器被配置为当逆变器在第二桥接模式中操作时，将整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。在其他实现中，提供了一种用于向无线功率接收器无线地发射功率的方法。该方法包括当逆变器在第一桥接模式中操作时，将可操作地连接到耦合器的整流器的输入电阻调节为第一值，第一值提供第一无线功率传输效率，逆变器被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作。该方法包括：当逆变器在第二桥接模式中操作时将整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。该方法包括向无线功率接收器无线地发射功率。在另外的实现中，提供了一种非暂态计算机可读介质。该介质包括代码，该代码在被执行时引起无线功率发射器：当逆变器在第一桥接模式中操作时，将可操作地连接到耦合器的整流器的输入电阻调节为第一值，第一值提供第一无线功率传输效率，逆变器被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作。该代码在被执行时还引起无线功率发射器：当逆变器在第二桥接模式中操作时将整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，第二值提供小于第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。该代码在被执行时还引起无线功率发射器向无线功率接收器无线地发射功率。附图说明图1示出了根据一些实现的当诸如车辆等无线充电使能的远程系统停靠在无线充电基座(CB)附近时用于车辆的无线功率传输系统。图2是根据一些实现的用于车辆的无线功率传输系统的简化框图。图3是根据一些实现的用于车辆的无线功率传输系统的详细框图，其示出了通信链路、引导链路以及用于初级耦合器和次级耦合器的对准系统。图4示出了根据一些实现的频谱，其示出了可用于车辆的无线充电的各种频率。图5示出了根据一些实现的包括多个停车位和位于每个停车位内的充电基座的停车场。图6示出了根据一些实现的基于串联谐振电感链路的无线功率传输系统的简化电路图。图7示出了根据一些实现的无线功率传输系统的示意图，其进一步示出了可重新配置为全桥功率转换和半桥功率转换的可适配功率转换。图8示出了根据一些实现的在半桥配置(配置A)中的图7的无线功率传输系统。图9示出了根据一些实现的在全桥配置(配置B)中的图7的无线功率传输系统。图10示出了根据一些实现的在次级功率转换中具有可适配和可重新配置的整流桥的无线功率传输系统的示意图。图11示出了根据一些实现的用于操作无线功率传输系统的状态图。图12是根据一些实现的用于从无线功率发射器无线地接收功率的方法的流程图。图13是根据一些实现的用于向无线功率接收器无线地发射功率的方法的流程图。具体实施方式下面结合附图阐述的详细描述旨在作为一些实现的描述，而非旨在表示可以实践本申请的唯一实现。详细描述包括具体细节，目的是提供对一些实现的透彻理解。对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践一些实现。在一些情况下，以框图的形式示出了众所周知的结构和装置，以避免模糊本文中提出的一些实现的新颖性。术语“无线功率”在本文中用于表示与电场、磁场、电磁场相关、或者在不使用物理电磁导体的情况下从发射器向接收器传输的任何形式的能量。此外，术语“无线充电”在本文中用于表示向包括电化学电池的一个或多个电化学电池或系统提供无线功率，以便为电化学电池再充电。术语“电池电动车辆”(车辆)在本文中用于表示远程系统，其示例是车辆，其包括从一个或多个可再充电电化学电池取得的电力作为其运动能力的一部分。作为非限制性示例，一些车辆可以是包括车载充电器的混合电动车辆，其使用来自车辆减速和传统电机的功率对车辆充电，其他车辆可以从电力中汲取所有运动能力。涵盖其他“远程系统”，包括电子设备等。本文中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从无线功率发射器无线地接收功率的装置，所述装置包括：有源开关整流器，可操作地连接到耦合器并且被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作；以及控制器，被配置为：当所述整流器在所述第一桥接模式中操作时将所述整流器的输入电阻调节为第一值，所述第一值提供第一无线功率传输效率，以及当所述整流器在所述第二桥接模式中操作时将所述整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，所述第二值提供小于所述第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.19 US 62/094,839;2015.09.23 US 14/863,2311.一种用于从无线功率发射器无线地接收功率的装置，所述装置包括：有源开关整流器，可操作地连接到耦合器并且被配置为在第一桥接模式和第二桥接模式中操作；以及控制器，被配置为：当所述整流器在所述第一桥接模式中操作时将所述整流器的输入电阻调节为第一值，所述第一值提供第一无线功率传输效率，以及当所述整流器在所述第二桥接模式中操作时将所述整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，所述第二值提供小于所述第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率。2.根据权利要求1所述的装置，其中如果所述耦合器实质上被串行调谐，则所述第一桥接模式是半桥接模式并且所述整流器的输入电阻的所述第二值大于所述第一值。3.根据权利要求1所述的装置，其中如果所述耦合器实质上被并行调谐，则所述第一桥接模式是全桥接模式并且所述整流器的输入电阻的所述第二值小于所述第一值。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置为基于所述无线功率发射器中的电流来调节所述整流器的开关占空比。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置为基于所述整流器的开关占空比与相关联的最大许可占空比和相关联的最小许可占空比中的一者或两者之间的比较，来选择所述整流器的所述第一桥接模式和所述第二桥接模式中的一个桥接模式。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置为基于所述无线功率发射器中的整流器的开关占空比与相关联的最大许可占空比和相关联的最小许可占空比中的一者或两者之间的比较，来选择所述整流器的所述第一桥接模式和所述第二桥接模式中的一个桥接模式。7.根据权利要求1所述的装置，其中当所述整流器的输入电阻具有所述第一值并且所述整流器在所述第一桥接模式中操作时，所述第一无线功率传输效率是基本上最大可达到的无线功率传输效率。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置为调节在所述装置中循环的电流与在所述无线功率发射器中循环的电流之间的比率，以便调节所述整流器的输入电阻。9.一种用于从无线功率发射器无线地接收功率的方法，所述方法包括：当可操作地连接到耦合器的有源开关整流器在第一桥接模式中操作时，将所述整流器的输入电阻调节为第一值，所述第一值提供第一无线功率传输效率，所述整流器被配置为在所述第一桥接模式和第二桥接模式中操作，当所述整流器在所述第二桥接模式中操作时将所述整流器的输入电阻调节为第二值而同时在一个或多个操作限制内操作，所述第二值提供小于所述第一无线功率传输效率的第二无线功率传输效率，以及从所述无线功率发射器接收所述无线功率。10.根据权利要求9所述的方法，其中如果所述耦合器实质上被串行调谐，则所述第一桥接模式是半桥接模式并且所述整流器的输入电阻的所述第二值大于所述第一值。11.根据权利要求9所述的方法，其中如果所述耦合器实质上被并行调谐，则所述第一桥接模式是全桥接模式并且所述整流器的输入电阻的所述第二值小于所述第一值。12.根据权利要求9所述的方法，还包括基于所述无线功率发射器中的电流来调节所述整流器的开关占空比。13.根据权利要求9所述的方法，还包括基于所述整流器的开关占空比与相关联的最大许可占空比和相关联的最小许可占空比中的一者或两者之间的比较，来选择所述整流器的所述第一桥接模式和所述第二桥接模式中的一个桥接模式。14.根据权利要求9所述的方法，还包括基于所述无线功率发射器中的整流器的开关占空比与相关联的最大许可占空比和相关联的最小许可占空比中的一者或两者之间的比较，来选择所述整流器的所述第一桥接模式和所述第二桥接模式中的一个桥接模式。15.根据权利要求9所述的方法，其中当所述整流器的输入电阻具有所述第一值并且所述整流器在所述第一桥接模式中操作时，所述第一无线功率传输效率是基本上最大可达到的无线功率传输效率。16.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·布彻，M·费舍，H·P·威德默，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US