无线电力传输系统及用于该系统的共振器技术方案

本发明专利技术提供无线电力共振器(resonator)。无线电力共振器包含传输线路和电容器，可以形成闭环结构，还可以包含确定无线电力共振器的阻抗的匹配器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
下面的实施例涉及无线电力传输系统，尤其涉及用于无线电力传输系统的共振器的设计技术。
技术介绍
在多种无线电力传输技术中，有一种是利用RF元件的谐振(resonance)特性。使用线圈结构的谐振器需要根据频率来改变物理尺寸。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例的无线电力共振器(resonator)包含具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体可形成闭环结构。所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体可形成矩形(rectangular)的闭环结构。所述无线电力共振器还可包含匹配器，该匹配器位于由所述传输线路、所述第一导体和所述第二导体形成的闭环内部，用于确定所述无线电力共振器的阻抗。所述匹配器可呈矩形(rectangular)。所述匹配器可根据由控制器提供的控制信号改变该匹配器的物理形态，以调节所述无线电力共振器的阻抗。所述控制器基于从所述无线电力共振器接收电力或者朝所述无线电力共振器传输电力的相对的(opposite)共振器的状态而生成所述控制信号。所述控制器可基于所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波 (wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成所述控制信号。所述匹配器包含与所述接地导体部分间隔预定距离的用于阻抗匹配的导体，可根据所述接地导体部分和所述用于阻抗匹配的导体之间的距离来调节所述无线电力共振器的阻抗。所述匹配器可包含根据由控制器提供的控制信号调节所述无线电力共振器的阻抗的至少一个有源元件。所述至少一个电容器为集总元件(lumped element)，可被插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间。所述至少一个电容器为分布元件(distributed element)，可具有Z字形结构。可在使所述无线电力共振器具有超材料(metamaterial)的特性的标准 (criterion)、使所述无线电力共振器在目标频率具有负的导磁系数的标准或使所述无线电力共振器在目标频率具有零阶共振(Zeroth-Order-Resonance)特性的标准中的至少一个标准下确定所述至少一个电容器的电容量。所述第一信号导体部分的表面或所述第二信号导体部分的表面上可具有并列的多个导线，所述多个导线中每一个的一端可被接地。所述第一信号导体部分和所述接地导体部分以及所述第二信号导体部分和所述接地导体部分可无需另设接合处(seamless)而彼此连接。所述第一信号导体部分、所述第二信号导体部分或所述接地导体部分中的至少一个的内部可以是空心的。所述无线电力共振器还可包含磁芯，该磁芯贯通所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分与所述接地导体部分之间的空间。当所述无线电力共振器包含至少两个传输线路时，所述至少两个传输线路以串联、并联或螺旋形态进行连接，可在分别包含于所述至少两个传输线路的第一信号导体部分和第二信号导体部分之间插入至少一个电容器。本专利技术的一个实施例的无线电力传输装置包含利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率的前处理部；在所述频率下利用所述电流以无线方式传输电力的无线电力共振器。在此，所述无线电力共振器包含具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。所述前处理部可包含交流-直流转换器和频率生成器，所述交流-直流转换器将由所述电源供给器供应的交流能转换为直流能，所述频率生成器根据所述直流能生成具有所述频率的所述电流。所述无线电力传输装置还可包含控制器，该控制器基于所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成控制信号。无线电力传输装置还可包含检测器，该检测器检测所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个。所述控制器可根据所述无线电力共振器和无线电力接收装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力共振器传输到所述无线电力接收装置的无线电力共振器的波 (wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力接收装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来调节所述频率。本专利技术的一个实施例的无线电力接收装置包含以无线方式接收电力的无线电力共振器；将所述接收的电力转换为直流能的整流器(rectifier)。在此，所述无线电力共振器包含具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体部分的传输线路；将所述第一信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第一导体；将所述第二信号导体部分和所述接地导体部分进行电连接的第二导体；相对于在所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分中流通的电流串联地插入到所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分之间的至少一个电容器。所述无线电力接收装置还可包含控制器，该控制器基于所述无线电力共振器和无线电力传输装置的无线电力共振器之间的距离、从所述无线电力传输装置的无线电力共振器传输到所述无线电力共振器的波(wave)的反射系数、所述无线电力共振器和所述无线电力传输装置的无线电力共振器之间的电力传输增益或所述无线电力共振器和所述无线电力传输装置的无线电力共振器之间的耦合效率中的至少一个来生成控制信号。本专利技术的一个实施例的无线电力传输方法，包含如下步骤利用由电源供给器所供应的能量，生成用于无线电力传输的电流和频率；向无线电力共振器提供所述电流和频率。在此，所述无线电力共振器利用具有第一信号导体部分和第二信号导体部分以及对应于所述第一信号导体部分和所述第二信号导体部分的接地导体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪荣泽，李政海，权相旭，朴垠锡，朴在贤，朴炳哲，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：