磁共振无线充电系统及方法与流程

文档序号:21699997发布日期:2020-07-31 23:27阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种磁共振无线充电方法,用于对负载进行无线充电,其中与负载连接的一端作为接收端,与供电源连接的一端作为发射端,其特征在于,所述无线充电方法包括如下步骤:

于所述发射端和所述接收端均设置共振线圈,且所述发射端和所述接收端的共振线圈的本征频率相同;

将所述发射端和所述接收端的共振线圈耦合连接以实现无线电能传输;

在无线电能传输开始后,监测所述发射端的输入功率及所述接收端的输出功率;以及

依据所述输出功率与所述输入功率的比值,对所述发射端的能量增益速率和/或所述接收端的能量损耗速率进行动态调节以使得所述输出功率与所述输入功率的比值落入设定范围,并保持无线电能传输处于正交模式范围内。

2.如权利要求1所述的磁共振无线充电方法,其特征在于,在对所述发射端的能量增益速率和所述接收端的能量损耗速率进行动态调节时,还包括:

在无线电能传输开始后,先动态调节所述接收端的能量损耗速率以使得无线电能传输处于正交模式范围内;

再动态调节所述发射端的能量增益速率与所述接收端的能量损耗速率以保持无线电能传输处于正交模式范围内。

3.如权利要求1所述的磁共振无线充电方法,其特征在于,还包括:

于所述发射端的共振线圈处接入一发射阻抗调节模块,和/或于所述接收端的共振线圈处接入一接收阻抗调节模块;

通过调节所述发射阻抗调节模块的阻抗以实现调节所述发射端的能量增益速率,和/或通过调节所述接收阻抗调节模块的阻抗以实现调节所述接收端的能量损耗速率。

4.如权利要求1所述的磁共振无线充电方法,其特征在于,还包括:

设定一低限值;

在无线电能传输过程中,比较判断所述输出功率与所述输入功率的比值是否低于所述低限值;

在所述输出功率与所述输入功率的比值低于所述低限值时,动态调节所述发射端的能量增益速率和/或所述接收端的能量损耗速率,直至所述输出功率与所述输入功率的比值落入所述设定范围。

5.如权利要求1所述的磁共振无线充电方法,其特征在于,还包括:

将所述发射端的共振线圈处的输入频率设置为一设定频率范围内的一频率值,所述设定频率范围为ω0-1%ω0至ω0+1%ω0,其中的ω0为所述发射端的共振线圈的本征频率。

6.一种磁共振无线充电系统,用于对负载进行无线充电,其中与所述负载连接的一端作为接收端,与供电源连接的一端作为发射端,其特征在于,所述无线充电系统包括:

设于所述发射端的共振线圈;

设于所述接收端的共振线圈,所述接收端的共振线圈与所述发射端的共振线圈耦合连接以实现无线电能传输,且所述发射端和所述接收端的共振线圈的本征频率相同;

接入所述发射端的输入功率监测模块,用于监测所述发射端的输入功率;

接入所述接收端的输出功率监测模块,用于监测所述接收端的输出功率;

与所述发射端和所述接收端均控制连接的处理模块,所述处理模块还与所述输入功率监测模块和所述输出功率监测模块连接,用于接收所述输入功率和所述输出功率,并依据所述输出功率与所述输入功率的比值,对所述发射端的能量增益速率和/或所述接收端的能量损耗速率进行动态调节以使得所述输出功率与所述输入功率的比值落入设定范围,且保持无线电能传输处于正交模式范围内。

7.如权利要求6所述的磁共振无线充电系统,其特征在于,对所述发射端的能量增益速率和所述接收端的能量损耗速率进行动态调节时,所述处理模块在无线电能传输开始后,先动态调节所述接收端的能量损耗速率以使得无线电能传输处于正交模式范围内;再动态调节所述发射端的能量增益速率与所述接收端的能量损耗速率以保持无线电能传输处于正交模式范围内。

8.如权利要求6所述的磁共振无线充电系统,其特征在于,还包括接入所述发射端的共振线圈处的发射阻抗调节模块和/或接入所述接收端的共振线圈处的接收阻抗调节模块;

所述处理模块与所述发射阻抗调节模块和/或所述接收阻抗调节模块连接,通过调节所述发射阻抗调节模块的阻抗以实现调节所述发射端的能量增益速率,和/或通过调节所述接收阻抗调节模块的阻抗以实现调节所述接收端的能量损耗速率。

9.如权利要求6所述的磁共振无线充电系统,其特征在于,所述处理模块内设有一低限值;

所述处理模块在无线电能传输过程中,比较判断所述输出功率与所述输入功率的比值是否低于所述低限值,在所述输出功率与所述输入功率的比值低于所述低限值时,动态调节所述发射端的能量增益速率和/或所述接收端的能量损耗速率,直至所述输出功率与所述输入功率的比值落入所述设定范围。

10.如权利要求6所述的磁共振无线充电系统,其特征在于,还包括设于所述发射端并与所述发射端的共振线圈连接的高频逆变模块,用于向所述发射端的共振线圈输入高频电磁波,所输入的高频电磁波的频率范围在ω0-1%ω0至ω0+1%ω0之间,其中的ω0为所述发射端的共振线圈的本征频率。


技术总结
本发明涉及一种磁共振无线充电方法,用于对负载进行无线充电,其中与负载连接的一端作为接收端,与供电源连接的一端作为发射端,无线充电方法包括如下步骤:于发射端和接收端均设置共振线圈,且共振线圈的本征频率相同;将发射端和接收端的共振线圈耦合连接以实现无线电能传输;在无线电能传输开始后,监测发射端的输入功率及接收端的输出功率;依据输出功率与输入功率的比值,对发射端的能量增益速率和/或接收端的能量损耗速率以使得输出功率与输入功率的比值落入设定范围,并保持无线电能传输处于正交模式范围内。本发明在无线电能传输过程中追踪正交模式,大大增加高效率传输的范围,具有单频和高效的特点,还具有较强的稳定性和安全性。

技术研发人员:李云辉;祝可嘉;江俊;卢杰
受保护的技术使用者:上海卡珀林智能科技有限公司
技术研发日:2020.04.14
技术公布日:2020.07.31
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