[发明专利]功率传输系统

说明书

功率传输系统，包括用于从载送交变源电流的电缆电感地方式拾取功率的传输拾取电路。该功率传输系统包括第一电路，其包括用于提供到电缆的电感耦合的变压器的次级绕组和被并联连接到变压器的第一电容模块。传输拾取电路还包括被并联连接到第一电路的第二电路，并且包括第二电感模块和用以向负载传输功率的装置，该装置与第二电感模块串联。

技术领域

本发明涉及一种功率传输系统，其包括用于从载送交变源电流的电缆电感地拾取功率的传输拾取电路。

背景技术

US 8,093,758描述了用于电感耦合功率传输(ICPT)的功率传输系统。其描述了具有被从包括谐振转换器的电源供应交变电流的初级导电路径的电路。其还描述了使用变压器将次级电路电感耦合到第一电路。该次级电路包括绕组和电容器，由此电容器被并联连接到绕组。绕组形成电感元件。负载与电感元件和电容器并联。受控短接开关被用来将拾取器电路解耦并从而调节到初级导电路径的阻抗。在没有短路的情况下，次级电路将谐振。受控短接开关与电感电容器和电感元件并联。由于受控短接开关引起大的传导损耗并允许有初级路径中的电流的频率变化，所以US 8,093,758描述了与电感元件和电容器并联的可变电感器或可变电容器的使用。所述功率传输系统包括传感装置，其用以感测负载的条件；以及控制装置，其用以通过改变次级电路的有效电容或电感而响应于由传感装置感测到的负载条件选择性地对次级电路进行调谐和解调以根据所感测的负载条件来控制功率到次级电路的传输。控制装置包括两个开关，其具有适合于控制从而变得可变的流过电感器或电容器的电流的驱动器。该传感装置感测谐振电路中的电压的相位。控制装置适合于驱动开关装置以在电压过零之后预定时间段将可变电感器连接到次级电路或者可变电容器从次级电路断开连接。从而，控制装置改变可变电感或可变电容器，使得当负载小且不需要通过次级电路传输高功率时，谐振频率被解调远离谐振(跟踪频率)。次级电路随着负载增加且要求高功率传输而被朝着跟踪频率调谐，以满足来自增加的负载的需求。

如在US 8,093,758中描述的功率传输系统的缺点是需要相对昂贵的控制器且必须感测到负载的输出电压。此外，开关在进行开关时在拾取电路中和因此的初级路径上引起噪声。此噪声可能干扰被耦合到电缆的其它拾取器的功能，或者可能要求电源在交变电流不受影响且保持如预定的一样方面针对此噪声是稳健的。

发明内容

本发明的目的是改善这些问题中的一个或多个或者至少提供一种替换功率传输系统。

用根据本发明的实施例的功率传输系统来达到该目的，所述功率传输系统包括用于从载送交变源电流的电缆电感地拾取功率的传输拾取电路，其包括

—第一电路，其包括用于提供到电缆的电感耦合的变压器的次级绕组和被并联连接到变压器的第一电容模块；

其特征在于

所述传输拾取电路包括

—第二电路，其被并联连接到第一电路并包括第二电感模块和用以向负载传输功率的装置，该装置与第二电感模块串联。

次级绕组、第一电容模块、第二电感模块、所述装置和在存在负载时一起形成传输拾取电路。传输拾取电路是谐振电路，即可以根据交变源电流的频率而谐振的电路。

第二电感模块、第一电容模块和变压器的次级绕组一起形成用于在电缆的方向上的噪声的低通滤波器。因此来自负载或所述装置的噪声被滤波。因此，电缆上的交变源电流的源不必是非常稳健的，并且被耦合到电缆的其它电感耦合功率传输拾取电路可以最佳地运行。

优选地，交变源电流以电缆频率进行交变且第一电路在电缆频率以下的第一谐振频率周围的第一频率范围内具有第一谐振，并且功率传输系统被布置成使得当在使用中时第二电路形成无穷高阻抗，变压器在电缆频率不饱和。

次级绕组可以被建模为理想变压器绕组和与理想变压器绕组并联的磁化电感。理想变压器绕组具有零阻抗，即理想变压器的电感、电阻和电容是零。