[发明专利]控制无线电力传输系统

说明书

一种用于操作无线电力传输系统的方法、系统和装置。一个方面的特征在于包括发射器和接收器的无线能量传输系统。发射器具有发射器IMN，并且被配置为进行包括以下的操作：进行发射器的功率和目标功率的特性之间的第一比较。基于该第一比较来调整发射器IMN的电抗以调整发射器的功率。接收器具有接收器IMN，并且被配置为进行包括以下的操作：基于来自发射器的功率数据来确定第二时间处的无线能量传输系统的效率。进行第二时间处的效率和第一时间处的无线能量传输系统的效率之间的第二比较，其中第一时间在第二时间之前。基于第二比较来调整接收器IMN的电抗。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年2月2日提交的美国临时专利申请62/290,325和2016年8月25日提交的美国临时专利申请62/379,618的优先权，这些申请的全部内容通过引用而包含于此。

背景技术

无线电力传输系统在各种各样的耦合因数k、负载条件和环境条件下工作。这些参数的变化会影响无线电力传输系统的效率。无线电力传输系统可以包括阻抗匹配网络以提高电力传输能力和效率。在这种各种各样的条件下在无线电力传输系统中获得良好性能对于传统的阻抗匹配网络而言是具有挑战性的。

发明内容

通常，本发明的特征在于同步地对无线电力发射器和接收器进行调谐以适应变化的系统参数、环境参数或这两者的无线电力传输控制系统。本文所述的无线电力传输控制系统可以用在包括可植入装置、蜂窝电话和其它移动计算装置充电器、以及电动车辆用充电器的各种场合中。

在第一方面中，本发明的特征在于一种无线能量发射器，其具有发射器-阻抗匹配网络(IMN)。所述发射器被配置为进行包括以下的操作：进行所述发射器的功率和目标功率的特性之间的第一比较。基于所述第一比较来调整所述发射器-IMN的电抗以调整所述发射器的功率。将表示所述发射器的功率的功率数据发送至无线能量接收器。

在第二方面中，本发明的特征在于一种无线能量接收器，其具有接收器-IMN。所述接收器被配置为进行包括以下的操作：基于来自无线能量发射器的功率数据来确定第二时间处的所述无线能量传输系统的效率。进行所述第二时间处的效率和第一时间处的所述无线电力传输系统的效率之间的第二比较，所述第一时间在所述第二时间之前。基于所述第二比较来调整所述接收器-IMN的电抗。

在第三方面中，本发明的特征在于一种无线能量传输系统，其包括能量发射器和能量接收器。所述发射器具有发射器-IMN。所述发射器被配置为进行包括以下的操作：进行所述发射器的功率和目标功率的特性之间的第一比较。基于所述第一比较来调整所述发射器-IMN的电抗以调整所述发射器的功率。所述接收器具有接收器-IMN。所述接收器被配置为进行包括以下的操作：基于来自所述发射器的功率数据来确定第二时间处的所述无线能量传输系统的效率。进行所述第二时间处的效率和第一时间处的所述无线电力传输系统的效率之间的第二比较，所述第一时间在所述第二时间之前。基于所述第二比较来调整所述接收器-IMN的电抗。

在诸如第三方面的系统等的系统中，第一方面和第二方面可以一起工作。此外，这些方面以及第四方面至第七方面各自可以可选地包括以下特征中的一个或多个特征。

在一些实现中，调整接收器-IMN的电抗包括：利用可变电抗调整值来调整所述接收器-IMN的电抗。

在一些实现中，所述第一比较和对所述发射器IMN的电抗的调整迭代地发生，直到所述功率的特性在所述目标功率的阈值内为止。

在一些实现中，调整所述接收器-IMN的电抗包括：响应于所述第二时间处的效率小于所述第一时间处的效率，使电抗调整值变为负值。调整所述接收器-IMN的电抗包括：利用负的电抗调整值来调整所述接收器-IMN的电抗。

在一些实现中，调整所述发射器-IMN的电抗包括：响应于所述功率小于所述目标功率，利用第一电抗调整值来调整所述发射器-IMN的电抗。响应于所述功率大于所述目标功率，利用不同的第二电抗调整值来调整所述发射器-IMN的电抗。