提供了一种发射谐振器。发射谐振器包括：两个电感器；电连接到电感器的开关网络；电连接到开关网络的多个电容电极；通信连接到电容电极的检测器；以及通信连接到开关网络和检测器的控制器。检测器被配置成检测阻抗。控制器被配置为控制开关网络以基于检测到的阻抗控制哪些电极连接到电感器。电感器和电极被配置为谐振以生成电场。为谐振以生成电场。为谐振以生成电场。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无线电场电能传输系统和发射器以及无线传输电能的方法
[0001]本申请总体上涉及无线电能传输，尤其涉及一种无线电场电能传输系统，及其发射器和接收器。
技术介绍
[0002]已知有多种无线电能传输系统。典型的无线电能传输系统包括电连接到无线电能发射器的电源和电连接到负载的无线电能接收器。在磁感应系统中，发射器有一个感应线圈，其将电能从电源传输到接收器的感应线圈。由于发射器的感应线圈和接收器的感应线圈之间的磁场的耦合，会发生电能传输。这些磁感应系统的范围有限，并且发射器的感应线圈和接收器的感应线圈必须处于进行电能传输的最佳对准。还存在谐振磁系统，其中，由于发射器的感应线圈和接收器的感应线圈之间的磁场的耦合而传输电能。然而，在谐振磁系统中，需要使用至少一个电容器来使感应线圈谐振。与磁感应系统相比，谐振磁系统中的电能传输的范围增加，并且修正了对准问题。虽然电磁能可以在磁感应系统和谐振磁系统中产生，但大部分电能的传输是经由磁场进行的。经由电感应或谐振电感应传输的电能很少(如果有的话)。
[0003]在电感应系统中，发射器和接收器具有电容电极。由于发射器和接收器的电容电极之间的电场的耦合，发生电能传输。类似于谐振磁系统，还存在谐振电系统，在系统中，使用至少一个电感器使发射器和接收器的电容电极谐振。与电感应系统相比，谐振电系统具有更大的电能传输范围，并且修正了对准问题。虽然电磁能可以在电感应系统和谐振电系统中产生，但大部分电能的传输是经由电场进行的。经由磁感应或谐振磁感应传输的电能很少(如果有的话)。
[0004]尽管无线电能传输技术是已知的，但仍需要改进。因此，本专利技术的一个目的是提供一种新颖的无线电场电能传输系统及其发射器和接收机、以及一种无线传输电能的方法。
技术实现思路
[0005]应当理解，提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍将在下文具体实施方式中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在用于限制权利要求所保护的主题的范围。
[0006]因此，在一个方面，提供了一种发射谐振器，包括：至少两个电感器；电连接到电感器的开关网络；电连接到开关网络的多个电容电极；通信连接到电容电极的检测器，检测器被配置为检测阻抗；以及通信连接到开关网络和检测器的控制器，控制器被配置为控制开关网络，以基于检测到的阻抗控制哪些电极连接到电感器，其中电感器和电极被配置为谐振以生成电场。
[0007]在一个或多个实施例中，检测器包括第一检测器和第二检测器。
[0008]在一个或多个实施例中，第一检测器被配置成检测呈现给电极的阻抗。
[0009]在一个或多个实施例中，检测器包括至少一个电路和相位检测器。在一个或多个实施例中，电路被配置成通过施加电压和检测电流来测量阻抗。
[0010]在一个或多个实施例中，第二检测器被配置成在无线电能传输期间检测阻抗。
[0011]在一个或多个实施例中，开关网络被配置为将每个电极电连接到两个电感器。
[0012]在一个或多个实施例中，发射谐振器具有与电容电极相同数量的电感器。
[0013]在一个或多个实施例中，电容电极电连接到开关网络。在一个或多个实施例中，检测器电连接到控制器和/或控制器电连接到开关网络。
[0014]在一个或多个实施例中，电感器是可变电感器。在一个或多个实施例中，控制器电连接到可变电感器，并且其中控制器被配置成控制可变电感器的电感。在一个或多个实施例中，电容电极经由可变电感器电连接到开关网络。
[0015]在一个或多个实施例中，电感器和电极被配置成谐振以生成电场，从而经由电场耦合来传输电能。
[0016]根据另一方面，提供了一种无线电能传输系统，包括任何所述的发射谐振器。
[0017]根据另一方面，提供了一种无线电能传输系统，包括：发射器，其包括：被配置为生成电能信号的电源；以及电连接到电源的发射谐振器，发射谐振器包括：至少两个发射电感器；电连接到发射电感器的开关网络；电连接到开关网络的多个发射电容电极；通信连接到发射电容电极的检测器，检测器被配置为检测阻抗；以及通信连接到开关网络和检测器的控制器，控制器被配置为控制开关网络，以基于检测到的阻抗来控制哪个发射电容电极连接到发射电感器，其中发射电感器和发射电容电极被配置为谐振以生成电场；以及接收器，包括：负载；以及电连接到负载的接收器谐振器，接收器谐振器包括：至少两个接收电感器；以及电连接到接收电感器的至少两个接收电容电极，其中接收电感器和接收电容电极被配置为在生成的电场中谐振，并经由谐振电场耦合提取电能。
[0018]在一个或多个实施例中，发射器还包括在供电电源和发射谐振器之间电连接的逆变器。
[0019]在一个或多个实施例中，接收器还包括在负载和接收谐振器之间电连接的整流器。
[0020]根据另一方面，提供了一种无线电能传输的方法，方法包括：检测电连接到开关网络的至少两个电容电极处的阻抗；将电容电极处的阻抗传送到通信连接到开关网络的控制器；在控制器处，基于电容电极处的阻抗确定电容电极的子集以连接到至少两个电感器，电感器电连接到开关网络；将电容电极的子集连接到电感器；以及谐振电感器和电容电极的子集以生成电场。
[0021]在一个或多个实施例中，连接电容电极的子集包括将来自控制器的信号发送到开关网络，以将电容电极的子集连接到电感器。
[0022]在一个或多个实施例中，方法还包括：检测电感器处的阻抗；将电感器处的阻抗发送到控制器；在控制器处确定电感器处的阻抗是否在阻抗范围内；以及如果电感器处的阻抗不在阻抗范围内，则将来自控制器的信号发送到开关网络，以将所有电容电极与电感器断开。
[0023]在一个或多个实施例中，阻抗范围是电能能够经由谐振电耦合从电容电极和电感器传输的阻抗。
[0024]在一个或多个实施例中，方法还包括：以谐振频率来谐振接收器的电感器和电容电极；以及经由谐振电场耦合从生成的电场中提取电能。
附图说明
[0025]现在将参照附图更全面地描述实施例，其中：
[0026]图1是示出了无线电能传输系统的框图；
[0027]图2是示出了无线谐振电场电能传输系统的示意性布局；
[0028]图3是示出了根据本公开的一个方面的发射谐振器的示意性布局；
[0029]图4是示出了图3的发射谐振器的电容电极的示意图；
[0030]图5是示出了图3的发射谐振器的电容电极的另一示意图；
[0031]图6是示出了根据本公开的一个方面的发射谐振器的另一个实施例的示意性布局；
[0032]图7是示出了无线电能传输系统的示意性布局，无线电能传输系统包括图6的发射谐振器；
[0033]图8是示出了部分无线电能传输系统的另一个实施例的平面图，部分无线电能传输系统包括图6的发射谐振器；
[0034]图9是示出了部分无线电能传输系统的另一个实施例的平面图，部分无线电能传输系统包括图6的发射谐振器；
[0035]图10是示出了部分无线电能传输系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发射谐振器，包括：至少两个电感器；电连接到所述电感器的开关网络；电连接到所述开关网络的多个电容电极；通信连接到所述控制器的检测器，所述检测器被配置为检测阻抗；和通信连接到所述开关网络和所述检测器的控制器，所述控制器被配置为控制所述开关网络，以基于所述检测到的阻抗来控制哪些电极连接到所述电感器，其中所述电感器和电极被配置为谐振以生成电场。2.根据权利要求1所述的发射谐振器，其中所述检测器包括第一检测器和第二检测器。3.根据权利要求2所述的发射谐振器，其中所述第一检测器被配置成检测呈现给所述电极的阻抗。4.根据权利要求1所述的发射谐振器，其中所述检测器包括至少一个电路和相位检测器。5.根据权利要求4所述的发射谐振器，其中所述电路被配置为通过施加电压和检测电流来测量阻抗。6.根据权利要求2所述的发射谐振器，其中所述第二检测器被配置为在无线电能传输期间检测阻抗。7.根据权利要求1至6中任一项所述的发射谐振器，其中所述开关网络被配置为将每个电极电连接到两个电感器。8.根据权利要求1至7中任一项所述的发射谐振器，具有与电容电极相同数量的电感器。9.根据权利要求1至8中任一项所述的发射谐振器，其中所述电容电极经由所述电感器电连接到所述开关网络。10.根据权利要求1至9中任一项所述的发射谐振器，其中所述检测器电连接到所述控制器和/或所述控制器电连接到所述开关网络。11.根据权利要求1至10中任一项所述的发射谐振器，其中所述电感器是可变电感器。12.根据权利要求11所述的发射谐振器，其中所述控制器电连接到所述可变电感器，并且其中所述控制器被配置为控制所述可变电感器的电感。13.根据权利要求12所述的发射谐振器，其中所述电容电极经由所述可变电感器电连接到所述开关网络。14.根据权利要求1至13中任一项所述的发射谐振器，其中所述电感器和电极被配置为谐振以生成所述电场，从而经由电场耦合来传输电能。15.一种无线电能传输系统，包括权利要求1至14中任一项的发射谐振器。16.一种无线电能传输系统，包括：发射器，包括：电源，被配置为生成电能信号；和电连接到所述电源的发射谐振器，所述发射谐振器包括：至少两个发射电感器；电连接到所述发射电感器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：AM阿尔穆达尔拉尔，A巴特莱特，SR科夫，
申请(专利权)人：索雷斯能源公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。