无线电力传送装置的制造方法

文档序号:9794319阅读:246来源:国知局
无线电力传送装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种无线电力传送技术。
【背景技术】
[0002]对于用于以无线方式将电能传输到期望的装置的无线电力传送或无线能量传输技术,在十九世纪开始使用利用电磁感应原理的电动机或变压器。从此之后,已尝试用于传输电能的发射诸如激光的电磁波或无线电波的方法。
[0003]常用的电动牙刷和某些无线剃须刀也使用电磁感应原理进行充电。电磁感应指的是当导体周围的磁场改变时通过电压感生电流的现象。
[0004]与小型装置相关联,电磁感应技术已被迅速商业化,但是具有仅能够短距离传送电力的缺陷。迄今为止,除了电磁感应技术之外的以无线方式传输能量的唯一方法是使用谐振和短波无线电频率的长距离传送技术。
[0005]近年来,在这些无线电力传送技术中,利用谐振传输能量的方法被频繁使用。在使用谐振的无线电力传送系统中,以无线方式通过传送侧线圈和接收侧线圈传输电力,并且因此用户能够容易地对诸如便携式装置的电子装置充电。
[0006]特别地,电子装置被置于无线电力传送装置上以通过无线方式被充电,并且无线电力传送装置传统上仅通过其中包括的单个传送线圈来传送电力。为此原因,由于电子装置中包括的接收线圈的位置总是不同,因此电力传送效率会降低。
[0007]就是说,当无线电力传送装置中仅包括单个传送线圈时,根据接收线圈的位置可能存在磁通量抵消的区域,在这种情况下不能平滑地执行电力传送。

【发明内容】

[0008][技术问题]
[0009]本发明的目的在于提供一种无线电力传送装置,其能够使用多个传送线圈使电力传送效率最大,即便无线电力接收装置中的接收线圈的位置改变。
[0010][技术解决方案]
[0011]根据本发明的一个方面,一种用于以无线方式将电力传送到无线电力接收装置的无线电力传送装置包括:第一传送线圈,其被配置成通过磁场将电力传送到无线电力接收装置;和第二传送线圈,其被配置成通过磁场将电力传送到无线电力接收装置,并且设置在第一传送线圈内部,其中无线电力传送装置基于无线电力传送装置和无线电力接收装置之间的耦合状态通过第一传送线圈和第二传送线圈中的一个将电力传送到无线电力接收装置。
[0012]无线电力传送装置可以将第一传送线圈和设置在无线电力接收装置中的接收线圈之间的磁耦合与第二传送线圈和接收线圈之间的磁耦合进行比较,以便通过允许更好的磁耦合的线圈将电力传送到无线电力接收装置。
[0013]无线电力传送装置可以进一步包括电力传送检测单元,其被配置成检测无线电力传送装置和无线电力接收装置之间的耦合状态,并且电力传送检测单元可以测量在无线电力传送装置中流动的电流以检查耦合状态。
[0014]无线电力传送装置可以交替地操作第一传送线圈和第二传送线圈以测量在无线电力传送装置中流动的电流。
[0015]无线电力传送装置可以通过第一传送线圈和第二传送线圈中的、测得的电流具有较高的密度的线圈将电力传送到无线电力接收装置。
[0016]无线电力传送装置可以进一步包括交流(AC)电力生成单元,其被配置成使用AC信号和直流(DC)电力生成AC电力,并且AC电力生成单元可以包括第一放大部,用于将所生成的AC电力输出到第一传送线圈;以及第二放大部,用于将所生成的AC电力输出到第二传送线圈。
[0017]无线电力传送装置可以将在第一放大部被启用并且第二放大部被禁用时测得的电流与在第一放大部被禁用并且第二放大部被启用时测得的电流进行比较,以便将第一传送线圈和第二传送线圈中的一个确定为用于电力传送的线圈。
[0018]耦合状态可由第一传送线圈和设置在无线电力接收装置中的接收线圈之间的耦合系数,或者由第二传送线圈和设置在无线电力接收装置中的接收线圈之间的耦合系数指不O
[0019]第一传送线圈和第二传送线圈的尺寸可以被设定成使得在第一传送线圈和无线电力接收装置的接收线圈之间的耦合系数最小的点与在第二传送线圈和接收线圈之间的耦合系数最大的点一致。
【附图说明】
[0020]图1是用于说明根据本发明的一个实施例的无线电力传送系统的示图。
[0021]图2是图示根据本发明的实施例的传送感应线圈的等效电路的示图。
[0022]图3是图示根据本发明的实施例的供电装置和无线电力传送装置的等效电路的示图。
[0023]图4是图示根据本发明的实施例的无线电力接收装置的等效电路的示图。
[0024]图5是图示根据本发明的实施例的供电装置的配置的示图。
[0025]图6是图示使用根据本发明的实施例的无线电力传送装置来传送电力的方法的流程图。
[0026]图7是用于说明当无线电力传送装置包括单个传送线圈时的传送线圈和接收线圈之间的布置的示图。
[0027]图8是图示根据传送线圈的中心和接收线圈的中心之间的距离的耦合系数的测量结果的示图。
[0028]图9是图示根据本发明的一个实施例的设置有两个传送线圈的无线电力传送装置的配置的示图。
[0029]图10是用于说明根据本发明的实施例的、根据第一传送线圈的中心和接收线圈的中心之间的距离以及第二传送线圈的中心和接收线圈的中心之间的距离的耦合系数的变化的示图。
[0030]图11是用于说明根据本发明的示例的通过电流测量确定用于向接收线圈传送电力的传送线圈的处理的示图。
[0031]图12是用于说明根据本发明的替选示例的通过电流测量确定用于向接收线圈传送电力的传送线圈的处理的示图。
【具体实施方式】
[0032]现将详细参照本发明的示例性实施例,在附图中示出了示例性实施例的示例,使得本领域普通技术人员可以容易地实现示例性实施例。
[0033]图1是用于说明根据本发明的一个实施例的无线电力传送系统的示图。
[0034]参照图1,无线电力传送系统可以包括供电装置100、无线电力传送装置200、无线电力接收装置300和负载400。
[0035]在一个示例中,供电装置100可以包括在无线电力传送装置200中。
[0036]无线电力传送装置200可以包括传送感应线圈210和传送谐振线圈220。
[0037]无线电力接收装置300可以包括接收谐振线圈310、接收感应线圈320和整流单元330。
[0038]供电装置100的两端连接到传送感应线圈210的两端。
[0039]传送谐振线圈220可以设置成与传送感应线圈210隔开特定距离。
[0040]接收谐振线圈310可以设置成与接收感应线圈320隔开特定距离。
[0041 ] 接收感应线圈320的两端可以连接到整流单元330的两端,并且负载400可以连接到整流单元330的两端。在一个示例中,负载400可以包括在无线电力接收装置300中。
[0042]供电装置100生成的电力被传输到无线电力传送装置200。传输到无线电力传送装置200的电力可以被传输到无线电力接收装置300,由于谐振现象,无线电力接收装置300与无线电力传送装置200谐振,S卩谐振频率值可以被传输到无线电力接收装置300。
[0043]随后,将更详细地描述电力传送处理。
[0044]供电装置100可以生成具有预定频率的AC电力以将其传输到无线电力传送装置200。
[0045]传送感应线圈210可以感应耦合到传送谐振线圈220。就是说,当由于从供电装置100供给的电力使得交流电流在传送感应线圈210中流动时,通过电磁感应在物理隔开的传送谐振线圈220中也可以感应交流电流。
[0046]随后,传输到传送谐振线圈220的电力可以通过谐振被传输到无线电力接收装置300,无线电力接收装置300与无线电力传送装置200形成谐振电路。
[0047]电力可以通过谐振在阻抗彼此匹配的两个LC电路之间传送。这样,较之电磁感应,电力可以通过谐振以更高的效率在更长的距离上传输。
[0048]接收谐振线圈310可以通过谐振从传送谐振线圈220接收电力。由于接收到的电力,交流电流可以在接收谐振线圈310中流动,并且传输到接收谐振线圈310的电力可以通过电磁感应传输到感应耦合到接收谐振线圈310的接收感应线圈320 ο传输到接收感应线圈320的电力可以通过整流单元330进行整流并且被传输到负载400。
[0049]在该实施例中传送感应线圈210、传送谐振线圈220、接收谐振线圈310和接收感应线圈320中的每个可以具有盘旋结构或螺旋结构,但是本发明不限于此。
[0050]电力可以通过电场从无线电力传送装置200的传送谐振线圈220传送到无线电力接收装置300的接收谐振线圈310。
[0051]具体地,传送谐振线圈220和接收谐振线圈310可以通过谐振耦合以便在谐振频率操作。
[0052]通过传送谐振线圈220和接收谐振线圈310的谐振耦合可以显著提高无线电力传送装置200和无线
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