所述的系統，其進一步包括： 峰值電壓檢測器，其經耦合以檢測所述發射器電感器上的峰值電壓，其中所述發射器 電感器上的峰值電壓受所述電壓調節器從所述接收器電感器接收電力以實現調節以用于 驅動所述負載的能力影響；以及 控制器，其用于控制穿過所述發射器電感器的峰值電流，所述控制器經控制以調制穿 過所述發射器電感器的所述峰值電流以便調制穿過所述接收器電感器的峰值電流，其中所 述發射器電感器上的所述峰值電壓在所述電壓調節器能夠實現調節的時間期間增加， 其中所述控制器經配置以基于所述峰值電壓的改變而終止調制穿過所述發射器電感 器的所述峰值電流，使得所述電壓調節器能夠實現調節。
12. 根據權利要求11所述的系統，其中所述控制器經控制以通過調制所述第一電壓來 調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
13. 根據權利要求11所述的系統，其中所述控制器經控制以通過調制施加到所述第一 開關的驅動脈沖的脈沖寬度來調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
14. 根據權利要求11所述的系統，其中所述控制器將穿過所述發射器電感器的所述峰 值電流設置為滿足以下情形的電平：等于或高于所述電壓調節器實現調節所需的電平，但 低于比調節所需的電平大25 %的電平。
15. -種用于以無線方式將電力供應到負載的電力發射系統，其包括： 發射器電感器； 第一開關，其耦合于電壓源與所述發射器電感器之間且經控制以產生穿過所述發射器 電感器的變化的電流； 接收器電感器，其磁性地耦合到所述發射器電感器； 電壓調節器，其從所述接收器電感器接收電力以產生調節器輸出電壓； 負載，其耦合到所述電壓調節器的輸出，其中所述發射器電感器中的電力以無線方 式耦合到所述接收器電感器以用于通過所述調節器轉換為經調節電壓以用于驅動所述負 載； 峰值電壓檢測器，其經耦合以檢測所述發射器電感器上的峰值電壓，其中所述發射器 電感器上的峰值電壓受所述電壓調節器實現調節以用于驅動所述負載的能力影響；以及 控制器，其用于控制穿過所述發射器電感器的峰值電流，所述控制器經控制以調制穿 過所述發射器電感器的所述峰值電流以便調制穿過所述接收器電感器的峰值電流，其中所 述發射器電感器上的所述峰值電壓在所述電壓調節器能夠實現調節的時間期間增加， 其中所述控制器經配置以基于所述峰值電壓的改變而終止調制穿過所述發射器電感 器的所述峰值電流，使得所述電壓調節器能夠實現調節。
16. 根據權利要求15所述的系統，其中所述控制器經控制以通過調制由所述電壓源產 生的電壓來調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
17. 根據權利要求15所述的系統，其中所述控制器經控制以通過調制施加到所述第一 開關的驅動脈沖的脈沖寬度來調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
18. 根據權利要求15所述的系統，其中所述接收器電感器連同所述負載一起容納于裝 置中以用于給所述裝置中的電池再充電。
19. 一種用于以無線方式將電力供應到負載的電力發射方法，其包括： 提供耦合到發射器電容器的發射器電感器以形成具有諧振頻率的槽電路； 控制耦合到所述槽電路的第一節點且耦合到第一電壓的第一開關，以致使所述槽電路 間歇地被充電； 控制耦合到所述槽電路的所述第一節點且耦合到第二電壓的第二開關，以致使所述槽 電路間歇地被放電； 通過第一比較器將所述第一電壓與所述第一節點處的第三電壓進行比較，所述第一比 較器具有第一比較器輸出端子； 通過第二比較器將所述第二電壓與所述第一節點處的所述第三電壓進行比較，所述第 二比較器具有第二比較器輸出端子； 對鎖存器進行雙態切換，所述鎖存器具有耦合到所述第一比較器輸出端子的第一鎖存 器輸入端子且具有耦合到所述第二比較器輸出端子的第二鎖存器輸入端子、自動地以所述 諧振頻率產生用于所述第一開關及所述第二開關的切換信號的鎖存器輸出端子， 其中所述第一比較器、所述第二比較器及所述鎖存器經配置使得在切換所述第一開關 及所述第二開關時，正電流及負電流流動穿過所述發射器電感器，其中， a. 在所述第二開關接通時的負到正電感器電流轉變時，所述第一節點從高于所述第 二電壓變為低于所述第二電壓，從而觸發所述第二比較器及所述鎖存器且接通所述第一開 關，其中， b. 在所述第一開關接通時的正到負電感器電流轉變時，所述第一節點從低于所述第 一電壓變為高于所述第一電壓，從而觸發所述第一比較器及所述鎖存器且接通所述第二開 關，且其中， C.重復步驟a及b，從而以所述諧振頻率切換所述第一開關及所述第二開關。
20. 根據權利要求19所述的方法，其中來自所述鎖存器及振蕩器的輸出信號耦合到 "或"門的輸入，所述方法進一步包括通過來自所述振蕩器的輸出信號驅動所述第一開關及 所述第二開關的切換以起始所述第一開關及所述第二開關的切換且最終通過所述鎖存器 控制所述切換。
21. 根據權利要求19所述的方法，其進一步包括： 通過第一單發電路在第一單發電路輸出端子處產生具有可控制脈沖寬度的第一脈沖， 所述第一單發電路具有開始脈沖輸入端子，所述開始脈沖輸入端子耦合到所述鎖存器 輸出端子以用于在已觸發所述鎖存器時被觸發， 所述第一單發電路具有脈沖寬度控制端子，所述脈沖寬度控制端子經連接以接收用于 設置所述第一脈沖的所述脈沖寬度的脈沖寬度控制信號， 所述第一單發電路輸出端子經耦合而以可選擇脈沖寬度驅動所述第一開關及所述第 二開關；以及 當所述發射器電感器電流波形在所述第二開關接通時從負轉變為正時，通過耦合于所 述第二比較器輸出端子與所述第一鎖存器輸入端子之間的第二單發電路觸發所述鎖存器。
22. 根據權利要求19所述的方法，其進一步包括： 提供磁性地耦合到所述發射器電感器的接收器電感器； 通過電壓調節器從所述接收器電感器接收電力以產生調節器輸出電壓；以及 提供耦合到所述電壓調節器的輸出的負載，其中所述發射器電感器中的電力以無線方 式耦合到所述接收器電感器以用于通過所述調節器轉換為經調節電壓以用于驅動所述負 載。
23. 根據權利要求22所述的方法，其中所述接收器電感器連同所述負載一起容納于裝 置中以用于給所述裝置中的電池再充電。
24. 根據權利要求22所述的方法，其進一步包括： 檢測所述發射器電感器上的峰值電壓，其中所述發射器電感器上的峰值電壓受所述電 壓調節器從所述接收器電感器接收電力以實現調節以用于驅動所述負載的能力影響； 控制穿過所述發射器電感器的峰值電流，控制器經控制以調制穿過所述發射器電感器 的所述峰值電流以便調制穿過所述接收器電感器的峰值電流，其中所述發射器電感器上的 所述峰值電壓在所述電壓調節器能夠實現調節的時間期間增加；以及 基于所述峰值電壓的改變而終止調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流，使得所 述電壓調節器能夠實現調節。
25. 根據權利要求24所述的方法，其中所述控制器經控制以通過調制所述第一電壓來 調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
26. 根據權利要求24所述的方法，其中所述控制器經控制以通過調制施加到所述第一 開關的驅動脈沖的脈沖寬度來調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
27. 根據權利要求24所述的方法，其中所述控制器將穿過所述發射器電感器的所述峰 值電流設置為滿足以下情形的電平：等于或高于所述電壓調節器實現調節所需的電平，但 低于比調節所需的電平大25 %的電平。
28. -種用于以無線方式將電力供應到負載的電力發射方法，其包括： 提供發射器電感器； 控制耦合于電壓源與所述發射器電感器之間的第一開關，以產生穿過所述發射器電感 器的變化的電流； 提供磁性地耦合到所述發射器電感器的接收器電感器； 通過電壓調節器從所述接收器電感器接收電力以產生調節器輸出電壓； 提供耦合到所述電壓調節器的輸出的負載，其中所述發射器電感器中的電力以無線方 式耦合到所述接收器電感器以用于通過所述調節器轉換為經調節電壓以用于驅動所述負 載； 檢測所述發射器電感器上的峰值電壓，其中所述發射器電感器上的峰值電壓受所述電 壓調節器從所述接收器電感器接收電力以實現調節以用于驅動所述負載的能力影響； 控制穿過所述發射器電感器的峰值電流，控制器經控制以調制穿過所述發射器電感器 的所述峰值電流以便調制穿過所述接收器電感器的峰值電流，其中所述發射器電感器上的 所述峰值電壓在所述電壓調節器能夠實現調節的時間期間增加；以及 基于所述峰值電壓的改變而終止調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流，使得所 述電壓調節器能夠實現調節。
29. 根據權利要求28所述的方法，其中所述控制器經控制以通過調制由所述電壓源產 生的電壓來調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
30. 根據權利要求28所述的方法，其中所述控制器經控制以通過調制施加到所述第一 開關的驅動脈沖的脈沖寬度來調制穿過所述發射器電感器的所述峰值電流。
31. 根據權利要求28所述的方法，其中所述接收器電感器連同所述負載一起容納于裝 置中以用于給所述裝置中的電池再充電。
【專利摘要】本發明提供一種用于發射器電感器的自動諧振驅動器，其以最優頻率驅動所述電感器以達到最大效率。所述發射器電感器磁性地耦合而不是物理地耦合到接收器電感器，且由所述接收器電感器產生的電流是用于給負載供電。舉例來說，系統可用于遠程地給電池(作為所述負載的一部分)充電或將電力提供到電動機或電路。反饋電路用于產生諧振驅動頻率。發射側中的檢測器以無線方式檢測是否在接收器側中產生充足電流，以通過電壓調節器實現調節從而給所述負載供電。當發射器電感器峰值電壓隨著驅動脈沖寬度斜升而突然增加時，實現此點。在所述點處，使所述脈沖寬度保持恒定以達到最優效率。
【IPC分類】H02J7-02, H01F38-14
【公開號】CN104704705
【申請號】CN201380051798
【發明人】E·T·利蘇瓦迪
【申請人】凌力爾特公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年9月27日
【公告號】EP2904688A2, US20140097791, WO2014055341A2, WO2014055341A3