无线电能传输系统、无线电能传输装置及方法与流程

文档序号:25882117发布日期:2021-07-16 18:45阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种无线电能传输装置,包括:第一接收器线圈,用于磁耦合至发射器线圈;整流电路,耦合至所述第一接收器线圈的两个端子;串联连接的第二接收器线圈和第一辅助开关,其中:所述第二接收器线圈用于磁耦合至所述发射器线圈;以及响应于所述无线电能传输装置的低功率模式,所述第一辅助开关被配置为导通,使得所述第一接收器线圈和所述第二接收器线圈串联连接以提高所述无线电能传输装置的增益。2.根据权利要求1所述的装置,还包括第一电容和第二电容,其中,所述整流电路包括串联连接的第一开关和第二开关,以及串联连接的第三开关和第四开关,其中:所述第一开关和第二开关的公共节点通过所述第一电容连接到所述第一接收器线圈的第一端子;所述第三开关和第四开关的公共节点连接到所述第一接收器线圈的第二端子;所述第二接收器线圈、所述第二电容以及所述第一辅助开关串联在所述第三开关和第四开关的公共节点与地之间。3.根据权利要求1所述的装置,其中:所述第一接收器线圈和所述第二接收器线圈磁耦合至所述发射器线圈,以在无线电能传输系统中传输能量。4.根据权利要求1所述的装置,其中:响应于所述无线电能传输装置的高功率模式,通过断开第一辅助开关将第二接收器线圈与第一接收器线圈断开,其中,在高功率模式下,整流电路被配置为全桥整流电路。5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述第一接收器线圈和第二接收器线圈来自连续线圈。6.根据权利要求1所述的装置,还包括第一电容和第二电容,其中,所述整流电路包括串联连接的第一开关和第二开关,以及串联连接的第三开关和第四开关,其中:所述第一开关和第二开关的公共节点通过第一电容连接到第一接收器线圈的第一端子;所述第三开关和第四开关的公共节点连接到第一接收器线圈的第二端子;以及所述第二接收器线圈、第二电容和第一辅助开关串联连接在所述第一电容和第一接收器线圈的公共节点与地之间。7.根据权利要求1所述的装置,还包括第一电容、第二电容和第二辅助开关,其中:所述整流电路包括串联连接的第一开关和第二开关,以及串联连接的第三开关和第四开关,其中:所述第一开关和第二开关的公共节点通过第一电容连接到第一接收器线圈的第一端子;所述第三开关和第四开关的公共节点通过第二辅助开关连接到第一接收器线圈的第二端子;以及所述第二接收器线圈、第二电容和第一辅助开关串联在第三开关和第四开关的公共节点与地之间。
8.根据权利要求1所述的装置,其中:所述整流电路包括串联连接的第一开关和第二开关,以及串联连接的第三开关和第四开关,其中,在所述无线电能传输装置的低功率模式下,所述整流电路、第一接收器线圈、第二接收器线圈和第一辅助开关被配置为以半桥模式运行。9.根据权利要求8所述的装置,其中:在半桥模式的第一阶段,所述第一开关和第三开关导通,所述第二开关和第四开关断开;以及在半桥模式的第二阶段中,所述第一开关和第三开关断开,所述第二开关和第四开关导通。10.根据权利要求1所述的装置,其中:所述整流电路具有耦合到负载的输出,其中,所述整流电路用于将交流极性波形转换为单极性波形。11.一种无线电能传输方法,包括:确定无线电能传输系统的运行模式,所述无线电能传输系统包括发射器线圈、多个接收器线圈、耦合到多个接收器线圈的整流电路以及与多个接收器线圈中的一个接收器线圈串联连接的辅助开关;响应于无线电能传输系统的低功率模式,配置多个接收器线圈,使得多个接收器线圈中的至少两个接收器线圈通过导通辅助开关而串联连接,以提高无线电能传输系统的增益;以及响应于无线电能传输系统的高功率模式,配置多个接收器线圈,使得通过断开辅助开关来降低无线电能传输系统的增益。12.根据权利要求11所述的方法,所述无线电能传输系统还包括第一电容和第二电容,其中,所述整流电路包括串联连接的第一开关和第二开关,以及串联连接的第三开关和第四开关,其中:所述第一开关和第二开关的公共节点通过第一电容连接到多个接收器线圈中的第一接收器线圈的第一端子;所述第三开关和第四开关的公共节点连接到多个接收器线圈中的第一接收器线圈的第二端子;以及多个接收器线圈中的第二接收器线圈、第二电容和辅助开关串联连接在第三开关和第四开关的公共节点与地之间。13.如权利要求12所述的方法,还包括:在低功率模式的第一阶段,配置整流电路,以使电流流过所述辅助开关、第二电容,第二接收器线圈,并分别分成第一导电路径和第二导电路径,其中,所述第一导电路径包括所述第一开关、第一电容和第一接收器线圈,所述第二导电路径包括第三开关;以及在低功率模式的第二阶段,配置整流电路,以使电流流过辅助开关,第二电容,第二接收器线圈,并分别分成第三导电路径和第四导电路径,其中,所述第三导电路径包括所述第二开关、第一电容和第一接收器线圈,所述第四导电路径包括第四开关。14.如权利要求12所述的方法,还包括:在高功率模式的第一阶段,配置整流电路,使得电流流过第一开关、第一电容、第一接
收器线圈以及第四开关;以及在高功率模式的第二阶段中,配置整流电路,以使电流流过第二开关、第一电容、第一接收器线圈以及第三开关。15.根据权利要求12所述的方法,其中,所述辅助开关是耗尽型晶体管。16.如权利要求15所述的方法,还包括:在启动过程的第一阶段,配置整流电路,使得电流流过第一开关、第一电容、第一接收器线圈、第二接收器线圈、第二电容以及辅助开关的本体二极管;以及在启动过程的第二阶段中,配置整流电路,以使电流流过第二开关,第一电容、第一接收器线圈、第二接收器线圈、第二电容以及辅助开关的本体二极管。17.一种无线电能传输系统,包括:通过发射器电路耦合到输入电源的发射器线圈;第一接收器线圈,磁耦合至发射器线圈;整流电路,耦合至第一接收器线圈;以及串联连接的第二接收器线圈和辅助开关,其中,响应于系统的低功率模式,所述第一接收器线圈和第二接收器线圈串联连接以提高系统的增益。18.根据权利要求17所述的系统,还包括第一电容和第二电容,其中,所述整流电路包括串联连接的第一开关和第二开关,以及串联连接的第三开关和第四开关,其中:所述第一开关和第二开关的公共节点通过第一电容连接到第一接收器线圈的第一端子;所述第三开关和第四开关的公共节点连接到第一接收器线圈的第二端子;所述第二接收器线圈、第二电容和辅助开关串联在第三开关和第四开关的公共节点与地之间。19.根据权利要求18所述的系统,其中:在低功率模式的第一阶段,所述整流电路被配置为使得电流流过辅助开关、第二电容、第二接收器线圈,并分别分成第一导电路径和第二导电路径,其中所述第一导电路径包括所述第一开关、所述第一电容和所述第一接收器线圈,所述第二导电路径包括所述第三开关;和在低功率模式的第二阶段,整流电路被配置为使得电流流过辅助开关、第二电容、第二接收器线圈,并分别分成第三导电路径和第四导电路径,其中,所述第三导电路径包括第二开关、第一电容和第一接收器线圈,所述第四导电路径包括第四开关。20.根据权利要求18所述的系统,其中:在所述系统的高功率模式的第一阶段,所述整流电路被配置为使得电流流过第一开关、第一电容、第一接收器线圈以及第四开关;以及在系统的高功率模式的第二阶段,所述整流电路被配置为使得电流流过第二开关、第一电容、第一接收器线圈以及第三开关。
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