[发明专利]无线电能传输系统、无线电能传输装置及方法

说明书

一种无线电能传输装置，控制器，用于控制接收器中的开关，所述接收器包括用于磁耦合至无线电能传输系统的发射器线圈的第一接收器线圈、耦合至所述第一接收器线圈的两个端子的整流电路、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与第一辅助开关串联，所述第二接收器线圈用于磁耦合至发射器线圈；其中，响应于装置的低功率模式，所述控制器用于导通第一辅助开关，使得第一接收器线圈和第二接收器线圈串联连接以提高所述无线电能传输系统的增益。本申请还提供一种无线电能传输方法及控制器。本申请的无线电能传输装置中的接收器可与不同的功率模式兼容。

本发明为2021年3月17日在中国国家知识产权局递交的申请号为202110289122.7，发明名称为“无线电能传输系统、无线电能传输装置及方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电能传输系统，特别的，涉及一种无线电能传输系统、装置及方法。

背景技术

随着技术的进步，无线电能传输已经成为移动终端，例如移动电话、平板电脑、数码相机、MP3播放器和/或其他类似终端的用于提供电能或对电池充电的有效和方便的机制。一个无线电能传输系统典型地包括一原边侧发射器以及一副边侧接收器。所述原边侧发射器与所述侧级侧接收器通过磁耦合进行磁性耦合连接。所述磁耦合可实现为一具有形成在原边侧发射器的原边侧线圈以及一形成于所述副边侧接收器中的副边侧线圈的松耦合变压器。

所述原边侧发射器可包括一功率转换单元，例如包括一功率转换器的原边侧。所述功率转换单元与一电源耦合且能够将电能转换为无线电能信号。所述副边侧接收器可通过所述松耦合变压器接收所述无线电能信号，并将接收到的无线电能信号转换为适合负载的电能。

随着功耗变得越来越重要，有需要提供高功率密度和高效率的无线电能传输系统。在高功率无线传输系统中，较大的电流输出将导致无线功率传输系统的接收器线圈中的温度升高，这样的温度升高导致系统效率差。为了克服该缺点，可以采用低电感的接收器线圈来减小接收器线圈中的温度升高。然而，具有低电感接收器线圈的接收器可用于多种应用中，例如低功率应用(例如，无线电能传输系统的功率小于10W)。在低功率应用中，具有低电感接收器线圈的接收器与低功率发射器(例如，具有低输入电压的发射器)不兼容。因此，期望能有具有表现出良好行为的高性能接收器。例如，可与多种运行条件兼容的高效接收器。

发明内容

通过本公开的优选实施例提供的与多种运行条件兼容的高效接收器，这些和其他问题通常被解决或避免，并且总体上实现了技术优点。

根据一个实施例，一种无线电能传输装置包括：用于控制接收器中的开关的控制器，所述接收器包括用于磁耦合至无线电能传输系统的发射器线圈的第一接收器线圈、耦合至所述第一接收器线圈的两个端子的整流电路、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与第一辅助开关串联，所述第二接收器线圈用于磁耦合至发射器线圈，其中，响应于装置的低功率模式，所述控制器用于导通第一辅助开关，使得第一接收器线圈和第二接收器线圈串联连接以提高所述无线电能传输系统的增益。

根据另一实施例，一种无线电能传输方法，包括：通过控制器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，通过所述控制器产生的信号导通所述辅助开关，其中，所述辅助开关导通后，使得多个接收器线圈中的至少两个接收器线圈通过导通后的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，通过所述控制器产生的信号断开所述辅助开关，其中，所述辅助开关断开后，所述无线电能传输系统的增益被降低。