单独控制相位的多相感应电能传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及单向和双向感应电能传输（IPT)系统两者，具体地设及具有在主侧面 和次侧面中的任何一个或两个上的多相绕组的IPT系统。
【背景技术】
[0002] 当前，消费者的要求更主要在于技术的安全性、可靠性、方便性、有效性和技术领 域状态，而不只关注成本。因此，许多新技术正在实施，W满足不同应用的该些要求。绿色 产品或电子产品可W视为该种理想的例子，它们旨在消除与使用矿物燃料有关的碳排放量 的负面影响和相关的环境污染等。
[000引在非常短的时间内，引入了许多绿色能源的规定，并在世界范围内投入了数十亿 美元到与绿色能源有关的研究和开发项目中，用于寻找有效率的、具有成本效益的且可靠 的绿色技术。在该些绿色能源技术中，使用可再生能源的分散式能源发电值G)被视为在最 小化碳排放量的同时满足能源要求的最佳解决方案之一。然而，尤其在基于风能和太阳能 的装置中的DG系统的最佳和有效的使用大大地受到它们的能源生产的随机性的影响。因 此，需要大量且昂贵的存储系统W最有效的方式来缓解该种不稳定性并满足要求。作为具 有成本效益的存储系统，使用电动汽车巧V)来存储并向电网供应能量的汽车-电网（V2G) 概念正获得越来越大的普及，因为在"生活和移动"两者中汽车现在已经变成了必不可少的 组成部分。
[0004] 传统上，EV通过在公用电网与车辆之间的有线连接来充电。然而，无接触感应电 能传输（IPT)技术的最近发展已使EV的无接触充电成为经济可行的解决方案。虽然比较 于有线充电，EV的无接触充电仍然昂贵，但是其在可靠性、安全性和方便性方面具有优点。 因此，作为充电EV的有效且高效的工具，无接触充电电动汽车正变得流行。
[0005] 可W使用现有的单相双向IPT系统和单相单向的IPT系统（例如在 W02010/062198中所公开的那些）来使用一个IPT主电源充电和/放电多个EV。然而，该 种现有技术的系统不能够通电单主（充电）垫片/绕组/线圈/禪合器，所述单主（充电） 垫片/绕组/线圈/禪合器串联连接并由一个主电源供电，W及被磁禪合到多个EV的拾电 器垫片（绕组/线圈），W根据要求使用选择性的充电和/或放电EV。EV的选择性充电可 W通过使用专用的IPT系统来获得，对于每个EV，所述专用的IPT系统包括主电源W及与拾 电器垫片磁禪合的主充电垫片，但是因为需要多系统来对多个EV充电，因此该是昂贵的。 相比之下，使用单IPT主电源的多个EV的选择性充电/放电的能力是有成本效益的，并提 高了效率、可靠性和安全性，因为每个主垫片仅仅当对应的EV被充电或放电时才通电。从 此能力获益的应用包括EV的在公共场所的集市进行充电W及移动EV的动态充电/放电。
[0006] 可选择地，EV和类似负载的无线充电的效率可W通过使用多相IPT系统来提高。 然而，现有的S相IPT系统通常利用S相主系统但只有带有单垫片的单相拾电器系统，和/ 或具有限制性的（如果存在）或次优的控制性、灵活性、通用性和综合效率的一个或多个缺 点。
[0007] 发巧目的
[0008] 本发明的目的是至少改进现有技术的一个或多个缺点，或至少向公众提供有用的 替代品。
【发明内容】
[0009] 在第一方面，本发明可W宽泛地说设及一种多相感应电能传输（IPT)系统，所述 系统包括：
[0010] 主电源，所述主电源包括多个主导线，所述主导线可单独地有选择地运行，W提供 或接收用于感应电能传输的磁场；W及
[0011] 至少一个拾电器，所述拾电器包括一个或多个拾电器导线，所述一个或多个拾电 器导线中的每个均可单独地有选择地运行，W与主导线磁禪合，从而控制在主电源和与各 自拾电器禪合或可禪合的负载之间的电能传输。
[0012] 优选地，多个主导线中的任何一个或多个有选择地运行，W提供所需要的磁场。
[0013] 优选地，多个主导线中的每个均只有在负载由与各自主导线磁禪合的拾电器供电 时才运行。
[0014] 优选地，每个主导线均W360° /n异相地运行，其中n是主导线的数量。
[0015] 可选择地，每个主导线均W360° /n异相地运行，其中n是运行主导线的数量。
[0016] 优选地，主导线中的每个均单独地有选择地禪合到电源，W控制在各自主导线中 的交流电。
[0017] 优选地，主电源进一步包括多个开关对，每个开关对均有选择地将电源禪合到至 少一个主导线，从而每个主导线通过一对开关对禪合到电源，并且开关对单独地受到控制， W控制在主导线中的每个中的交流电。
[0018] 优选地，在主导线中的每个中的交流电通过控制在与其禪合的各自对的开关对之 间的相角来受到控制。然而，用于控制交流电的任何其它的装置均可W可选择地使用，而不 偏离本发明的范围。
[0019] 优选地，系统是双向的，电能可W从主电源有选择地传输到至少一个拾电器，或反 之亦然。
[0020] 优选地，在主电源与各自拾电器之间的电能传输通过控制相对于各自主导线中的 交流电的在拾电器导线中的交流电的相角而受到控制。
[0021] 可选择地，在主导线与拾电器导线中的各自交流电之间的相角可±90°被调 节，在电源与负载之间的电能传输通过控制在主导线和/或拾电器导线中的交流电的强度 而受到控制。
[0022] 优选地，IPT系统包括具有多个拾电器导线的拾电器，每个拾电器导线均与多个主 导线中的一个磁禪合或可磁禪合，W接收来自主电源的多相电能。该系统可W可选择地包 括多个该种多相拾电器。
[0023] 优选地，拾电器进一步包括多个开关对，每个开关对均有选择地将负载禪合到至 少一个拾电器导线，从而每个拾电器导线均通过一对开关对禪合到负载，开关对单独地受 到控制，W控制在拾电器导线中的每个与负载之间的电能传输。
[0024] 优选地，在每个拾电器导线中的每个与负载之间的电能传输通过控制在与其禪合 的各自对的开关对之间的相角而受到控制。
[0025] 优选地，拾电器包括多个数量上与多个主导线相等的拾电器导线。
[0026] 可选择地，IPT系统包括一个或多个拾电器，每个拾电器均包括单拾电器导线，所 述单拾电器导线与多个主导线中的任何一个磁禪合或可磁禪合。
[0027] 优选地，主电源自动适于感应地供电给：
[002引一个或多个包括多个拾电器导线的拾电器；和/或
[0029] 每个均包括单拾电器导线的一个或多个拾电器。
[0030] 在第二方面，本发明可W宽泛地说设及多相感应电能传输（IPT)转换器，所述转 换器包括多个导线，所述导线可单独地有选择地运行，W提供或接收用于感应电能传输的 磁场。
[0031] 优选地，每个导线W360° /n异相地运行，其中n是导线的数量。
[0032] 可选择地，每个导线W360° /n异相地运行，其中n是运行导线的数量。
[0033] 优选地，IPT转换器进一步包括多个开关对，每个所述开关对单独地有选择地将至 少一个导线禪合到电源/功率耗散器，其中每个导线均通过一对开关对禪合到电源/功率 耗散器，开关对是单独地可控制的，W控制导线中的每个中的交流电。
[0034] 优选地，在导线中的每个中的交流电通过控制在与其禪合的各自对的开关对之间 的相角而受到控制。
[0035] 优选地，多个开关对包括与多个导线中的每个共用的开关对，W及每个禪合到多 个导线中的每个并相对于共用开关对单独地受到控制的多个另外的开关对，W控制在对应 导线中的电流。
[0036] 优选地，多个开关对中的每个均将两个导线禪合到电源，开关对W与在其之间的 相位滞后交错的方式运行。
[0037] 优选地，多个导线中的每个均仅在与在使用中的IPT装置感应地禪合时才运行。 IPT装置可W包括IPT电源或IPT拾电器。
[0038] 优选地，IPT转换器包括S个导线和S个开关对，每个导线均角形或星形的结 构禪合在一起。
[0039] 优选地，导线中每个的通电均可W独立于其它而受到控制。
[0040] 优选地，在导线中的每个中的电流和/或电压均可W单独地受到控制。
[0041] 优选地，导线中的一个或多个在一个或多个其它导线保持不通电的同时可W通 电。