设备和系统使得从一个或多个能量源传输功率至一个或多个负载。来自能量源的输入功率可以是未调节的，且到负载的输出功率可被管理。功率传输是基于对雅可比定律（也称作最大功率定理）的动态执行。在一些实施方式中，能量源被选择性地从功率传输电路耦合和断开。在一些实施方式中，负载被选择性地从功率传输电路耦合和断开。至负载的功率传输被动态地控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及电源，更具体地涉及使用功率提取器从一个或多 个电源到一个或多个负载的功率传输。
技术介绍
传统的电源和负载之间的功率传输包括静态系统配置。在系统设计之前 电源和负载配置通常是已知的。执行系统设计是为了尝试最大化电源和负载 之间的功率传输。常规系统一般依靠其静态设计原理来调节输出，该原理能 导致持续的、调节的功率传输。没有合适的设计，传统的功率传输电路不能 很好地适用于很多系统应用。附图说明下面的描述包括通过本专利技术实施方式实施的方式给出的对具有图示的 附图的讨论。应将附图理解为示例，而不应作为限制。这里使用的一个或多 个"实施方式"被理解为描述包含在本专利技术的至少一个实施中的特定特征、结 构或特性。因此，文中出现的短语"在一个实施方式中"或"在一个可替换实 施方式中"描述本专利技术的不同实施方式和实施，不一定是指同一个实施方式。 但是，它们也不一定互相排斥。图l示出了现有技术中使用太阳能电源给电池充电或给其它负载提供功 率的系统；图2示出了根据本专利技术一些实施方式的给负载提供功率的电源和功率提 取器阵列；图3示出了根据本专利技术一些实施方式配置的包括电源、功率提取器和负 载的系统；图4示出了根据本专利技术的不同实施方式的从电源角度来看的功率提取器 的阻抗匹配特性；图5示出了根据本专利技术的不同实施方式的从负载角度来看的功率提取器 的阻抗匹配特性；图6和7均示出了根据本专利技术一些实施方式的包括电源、功率提取器和 负载的系统；图8示出了图7中系统的一些实施方式的细节；图9示出了与电流一电压(IV)曲线和功率曲线有关的功率变化示例； 图IO是示出了根据不同实施方式的功率提取器的操作概念的表； 图ll示出了根据一些实施方式的锯齿形波和开关控制信号的两个示例； 图12和13均示出了根据一些实施方式的功率斜率检测电路的框图； 图14示出了可用于一些实施方式的积分器电路示例的框图；图15示出了根据一些实施方式的将电源和负载连接到功率提取器和/或电路板的连接器；图16示出了根据一些实施方式的电源和节点之间的电路；图17示出了根据一些实施方式的电源和节点之间的二极管；图18示出了图8中功率传输电路的示例；图19-22均示出了根据一些实施方式的功率传输电路的示例；图23示出了正极端连接到地的电池；图24示出了可用于一些实施方式的比较电路；图25示出了根据一些实施方式的包括电源、功率提取器和负载的系统；图26示出了根据一些实施方式的与负载连接的处理控制；图27示出了根据一些实施方式通过开关连接到输出节点的两个不同的电池负载；图28和29示出了根据一些实施方式的功率提取器各种细节；图30示出了根据一些实施方式耦合到一个或多个电池和负载之间的功率提取器；图31示出了根据一些实施方式耦合到负载的电池和功率提取器的并联配置；图32示出了根据一些实施方式的包括光电电源和功率提取器的集成电路的侧视图33示出了图32的集成电路的俯视图34示出了在阵列中图32的集成电路的组；图35-37均示出了根据一些实施方式的具有对应功率提取器的光电(PV)电池或板的组；图38示出了根据一些实施方式的并联的串联功率提取器的组，其中每组被耦合到电源；图39示出了根据一些实施方式的串联的功率提取器组，其中每个功率提取器被耦合到电源；图40示出了根据一些实施方式的功率提取器和传输线；图41和42示出了根据一些实施方式用于装置中的功率提取器；图43示出了根据一些实施方式具有耦合到再生发电机和电池之间的功率提取器的系统；图44示出了装配使用变压器夹的平面感应装置组件；图45示出了根据一些实施方式的与图2类似的具有中央处理器的系统，该系统从功率提取器采集数据或给功率提取器提供信号；图46示出了根据一些实施方式的具有电源、功率提取器和中心站的系统，该中心站从功率提取器中采集数据或给功率提取器提供信号；图47示出了根据一些实施方式的具有多个电源、功率提取器和多个负载的系统；图48示出了根据一些实施方式的具有多个电源、功率提取器和多个负 载的手表系统；图49示出了根据一些实施方式的具有多个电源、功率提取器和多个负 载的无线路由器系统；图50示出了根据一些实施方式的具有多个电源、功率提取器和负载的 起搏器系统；图51示出了根据一些实施方式的具有多个电源、功率提取器和多个AC 负载的系统。下面的特定细节和实施的描述包括附图描述，其描述了一些或所有的如 下所述实施方式，并且讨论了本文中出现的专利技术概念的其它可能的实施方式 或实施。对本专利技术实施方式的概况如下文所述，其后参考附图有更详细的描述。具体实施例方式下面描述用于提供从一个或多个电源到一个或多个负载的DC到DC或 DC到AC功率的功率提取器。功率提取器被称为功率"提取器"是因为它的 运行在某种程度上可以从电源得到比不运行它时电源所获得的更多的功率。 在本专利技术的示例中，功率提取器运行以得到电源与功率提取器和负载的组合 之间、负载与电源和功率提取器的组合之间的阻抗匹配。这被称为通用阻抗 匹配，因为从电源看和从负载看它都发生。阻抗匹配使得电源可以提供比没 有阻抗匹配更多的功率。在一些实施方式中，如下文所述，功率提取器是功 率提取开关变换器。如本文所述，功率提取器可以在任意多个动态调节应用中提供。系统可 具有连线或离线的一个或多个电源，和同样地连线或离线的一个或多个负 载。功率传输可被功率提取器动态地和智能地应用，而不是具有传输功率的 静态配置。在一些实施方式中，阻抗匹配作为功率提取器寻求最大功率的结果而发 生。在一些实施方式中，功率提取器通过改变耦合到功率提取器的功率传输 电路的开关电路的占空比(duty cycle)来产生阻抗匹配，从而使功率增加， 直到达到最大功率。响应于所检测到的功率改变来改变占空比。在一些实施 方式中，通过模拟电路连续地检测功率改变，而在其它实施方式中，通过数 字电路连续地检测功率改变。在一些实施方式中，检测到的功率改变包括功 率斜率，例如瞬时功率斜率。当在真实的功率最大处检测到的功率改变为零 时(不仅仅是局部的零变化)，传输的功率在一个量级(等级或量)，在该量 级电源在功率提取器控制之外的特定条件下提供最大功率。在一些实施方式 中，最大的可用功率典型地是非常接近地达到。实际上达到的最大的可用功 率是非常接近地达到的示例。在应用一些电源的功率提取器控制之外的条件 的示例包括环境条件(例如，阳光量、温度量)和电源大小(例如，较大的光电电池或可以提供更多功率的较大数量的电池)。如果功率提取器的阻抗 使在功率处于电流太高、电压太高、电流太低或电压太低时的功率被提取， 则电源将提供比功率最大量少的功率。功率的最大量将在特殊的阻抗下得 到。参考图9和10以及相关讨论。在本文中所用的DC电源(本文中称作电源)包括任何可以产生和/或获取DC功率的电源。在本专利技术实施方式中可使用的DC电源的示例包括，但 不限于，光电电池或电池板、电池或电池组、以及通过风、水(例如，水电)、 潮汐力、热力(例如，热耦合)、氢能发电、燃气能发电、核能、机械变形、 压电以及运动(例如，人类运动如走或跑等)得到功率的源。电源可以包括 天然能源和人工电源，可以是稳定的(提供在一定幅度变化的基本恒定的功 率)或者不稳定的(提供随时间变化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设备，该设备包括： 第一节点和第二节点；和 功率提取器，用于在所述第一节点和所述第二节点之间传输功率，其中当所述功率提取器在第一模式中操作时，该功率提取器被操作以使得传输的功率的量级至少部分地取决于连续检测的功率变化，并且其 中在所述第一节点和所述第二节点处的电压和电流是未调节的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DA贝塞尔，S马坦，MJ布伦，
申请(专利权)人：艾克斯兰能源技术公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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