BR112021003019A2

BR112021003019A2 - aparelho de transmissão de carregamento sem fio, método de transmissão, e sistema de carregamento sem fio

Info

Publication number: BR112021003019A2
Application number: BR112021003019-0A
Authority: BR
Inventors: Yunhe MAO; Yanding Liu
Original assignee: Huawei Technologies Co., Ltd.
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2021-05-11
Also published as: EP3809555A4; CN112219333B; US11190042B2; US20210152013A1; EP3809555A1; CN112219333A; WO2020191658A1

Abstract

Este pedido fornece um aparelho de transmissão de carregamento sem fio, um método de transmissão e um sistema de carregamento sem fio que são usados principalmente para veículos elétricos. O aparelho inclui: um circuito inversor de CC para CA, para inverter uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada, onde o circuito inversor de CC para CA inclui um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e em um período uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso; um circuito de compensação, para compensar a corrente alternada produzida pelo circuito inversor de CC para CA e enviar a corrente alternada obtida após a compensação para uma bobina de transmissão; a bobina de transmissão, para receber a corrente alternada e gerar um campo magnético de corrente alternada; um circuito de ajuste de impedância, incluindo pelo menos um ramo indutivo, onde cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio do braço de ponte de atraso; e um controlador, configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa comutação sob tensão nula.

Description

APARELHO DE TRANSMISSÃO DE CARREGAMENTO SEM FIO, MÉTODO DE TRANSMISSÃO, E SISTEMA DE CARREGAMENTO SEM FIO CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito ao campo de tecnologias de eletrônica de potência, e em particular a um aparelho de transmissão de carregamento sem fio, um método de transmissão e um sistema de carregamento sem fio.

ANTECEDENTES

[002] Com agravamento de uma falta de energia e poluição ambiental na sociedade moderna, como novos veículos de energia, veículos elétricos têm recebido ampla atenção. Um veículo elétrico é acionado ao usar um conjunto de baterias de energia montado em veículo como energia. Entretanto, limitados por capacidades de conjuntos de baterias de energia, quilometragem de acionamento da maioria dos veículos elétricos existentes é relativamente pequena. Além disso, um tempo de carregamento do conjunto de baterias de energia do veículo elétrico é relativamente grande, e existe uma quantidade relativamente pequena de estações de carregamento. Portanto, os veículos elétricos não têm sido amplamente aplicados e popularizados.

[003] Correntemente, modos de carregamento de um veículo elétrico incluem carregamento de contato e carregamento sem fio. Por causa de ser fácil de usar, nenhuma centelha e sem risco de choque elétrico, carregamento sem fio se torna uma tendência de desenvolvimento de veículos elétricos no futuro.

[004] O exposto a seguir descreve um princípio de trabalho de um sistema de carregamento sem fio com referência para a figura 1.

[005] A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de carregamento sem fio.

[006] O sistema de carregamento sem fio inclui um aparelho de transmissão sem fio e um aparelho de recebimento sem fio.

[007] O aparelho de transmissão sem fio fica localizado em uma extremidade de transmissão, e o aparelho de recebimento sem fio fica localizado em uma extremidade de recebimento.

[008] A extremidade de transmissão inclui um inversor de CC para CA H1, um circuito de compensação LCL de extremidade de transmissão 100 e uma bobina de transmissão Ct.

[009] O inversor de CC para CA H1 inclui os transistores de comutação controlável S1 a S4, e o inversor de CC para CA H1 é configurado para inverter uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada.

[010] A bobina de transmissão Ct é configurada para transmitir, em um campo magnético de corrente alternada, a corrente alternada produzida pelo inversor de CC para CA H1.

[011] A extremidade de recebimento inclui uma bobina de recepção Cr, um circuito de compensação de extremidade de recebimento 200 e um retificador H2.

[012] O retificador H2 inclui os transistores de comutação controlável Q1 a Q4.

[013] A bobina de recepção Cr é configurada para receber, em um campo magnético de corrente alternada, energia eletromagnética emitida pela bobina de transmissão

Ct.

[014] O retificador H2 é configurado para retificar uma corrente alternada produzida pela bobina de recepção Cr para uma corrente contínua e enviar a corrente contínua para uma carga.

[015] Um controlador 300 na extremidade de recebimento de modo sem fio se comunica com um controlador 400 na extremidade de transmissão.

[016] Correntemente, para melhorar eficiência de carregamento sem fio, é esperado que um transistor de comutação controlável em H1 implemente comutação sob tensão nula (ZVS), para reduzir energia consumida durante o trabalho do transistor de comutação controlável. Especificamente, uma tensão de entrada de H1 pode ser ajustada, de maneira que H1 implemente ZVS em todas as condições de trabalho. Entretanto, para ajustar a tensão de entrada de H1, um circuito de conversão de corrente contínua adicional precisa ser incluído em uma extremidade de entrada de H1. Isto aumenta o tamanho e custos do aparelho de transmissão sem fio. Embora uma tensão de saída de H1 também possa ser ajustada ao ajustar uma mudança de fase de H1, não pode ser assegurado que todos os transistores de comutação controlável de H1 podem implementar ZVS em várias tensões de saída. Uma vez que um transistor de comutação controlável perca ZVS, uma perda de comutação relativamente grande de H1 é causada, ou mesmo H1 é danificado.

SUMÁRIO

[017] Para resolver o problema técnico indicado acima da técnica anterior, este pedido fornece um aparelho de transmissão de carregamento sem fio. Um circuito inversor de CC para CA do aparelho de transmissão de carregamento sem fio pode implementar ZVS em diferentes ângulos de mudança de fase ou em diferentes correntes em um momento de desligamento de um transistor de comutação controlável de um braço de ponte de atraso, reduzindo desse modo uma perda de comutação, e melhorando eficiência de carregamento sem fio. Além disso, este pedido fornece adicionalmente um método de transmissão aplicado ao aparelho de transmissão de carregamento sem fio, e um sistema de carregamento sem fio.

[018] De acordo com um primeiro aspecto, este pedido fornece um aparelho de transmissão de carregamento sem fio, incluindo: um circuito inversor de CC para CA, uma bobina de transmissão, um circuito de ajuste de impedância, um controlador e um circuito de compensação. O circuito inversor de CC para CA inverte uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada, o circuito inversor de CC para CA inclui um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e em um período uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso. O circuito de compensação compensa a corrente alternada produzida pelo circuito inversor de CC para CA e envia a corrente alternada obtida após a compensação para a bobina de transmissão. A bobina de transmissão é configurada para: receber a corrente alternada e gerar um campo magnético de corrente alternada. O circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos um ramo indutivo. Em outras palavras, pode existir um ou mais ramos indutivos. Cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, duas extremidades do ramo de ajuste são conectadas respectivamente a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua e a um ponto médio do braço de ponte de atraso. O controlador muda uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso ao controlar um estado ligado/desligado do comutador no ramo indutivo, de maneira que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS.

[019] Nesta aplicação, um ramo indutivo é adicionado, e o controlador pode controlar ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo para ajustar o circuito de ajuste de impedância para apresentar indutâncias diferentes, para mudar uma magnitude de uma corrente indutiva injetada no braço de ponte de atraso. Neste modo, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS. O controlador pode controlar o ramo indutivo para ser conectado ou desconectado, para ser específico, controlar, de acordo com uma exigência durante operação real do circuito inversor de CC para CA, se o ramo indutivo é para ser conectado. Em algumas condições de trabalho, o braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA pode implementar ZVS, e por esta razão nenhum ramo indutivo precisa ser conectado. Neste caso, o controlador pode controlar todos os ramos indutivos a ser desconectados, para evitar consumo extra de energia causado pela conexão com os ramos indutivos. Portanto, este modo é flexível em controle. A ZVS pode ser implementada quando o ramo indutivo precisa ser conectado. Quando o braço de ponte de atraso não precisa se conectar ao ramo indutivo, o ramo indutivo é controlado para ser desconectado, para reduzir consumo de energia. Além disso, um processo no qual o controlador comuta o ramo indutivo não afeta transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio, e estabilidade e confiabilidade do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas.

[020] Com referência para o primeiro aspecto, em uma primeira implementação possível, o controlador controla ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA, onde o ângulo de mudança de fase é uma diferença de fase entre uma tensão de ponto médio do braço de ponte de avanço e uma tensão de ponto médio do braço de ponte de atraso.

[021] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma segunda implementação possível, o controlador procura, com base na energia de saída, uma correspondência entre o ângulo de mudança de fase e uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, onde energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes; e obtém, com base na correspondência encontrada, um intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o presente ângulo de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA pertence, e controla, com base no intervalo de ângulos de mudança de fase, ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo, onde intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos conectados.

[022] Correspondências que existem entre ângulos de mudança de fase e correntes fluindo para fora do braço de ponte de atraso e que correspondem a energias de saída diferentes podem ser obtidas antecipadamente por meio de simulação, e serem armazenadas no controlador. Durante operação real, o controlador pode procurar a correspondência correspondente em tempo real com base na energia de saída presente, e determinar, com base na correspondência encontrada, o intervalo ao qual o presente ângulo de mudança de fase pertence. Porque intervalos diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados, uma quantidade correspondente de ramos indutivos pode ser controlada para ser fechada com base no intervalo ao qual o presente ângulo de mudança de fase pertence. Porque a correspondência entre o ângulo de mudança de fase e a corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso foi obtida por meio de pré-simulação, em um processo de operação real uma quantidade de trabalho do controlador pode ser reduzida, e o controlador pode realizar diretamente pesquisa sem cálculo. Uma velocidade de resposta é alta, e desempenho operacional do controlador é aperfeiçoado.

[023] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma terceira implementação possível, o controlador pode controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, ou pode controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. O exposto a seguir fornece descrições separadamente: com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma quarta implementação possível, o controlador obtém uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e uma corrente predefinida, e controla ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, onde diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

[024] Quando um ramo indutivo fechado existe, uma corrente fluindo para o circuito de compensação pode ser medida diretamente, uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e a corrente predefinida é calculada, e conectividade do ramo indutivo é controlada com base na diferença.

[025] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma quinta implementação possível, o controlador pode obter uma corrente fluindo para o circuito de compensação, com base na corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e em uma quantidade presente de ramos indutivos fechados, então obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e uma corrente predefinida, e controlar ligação e desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, onde diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

[026] Comparado com o caso no qual conexão ou desconexão do ramo indutivo é controlada com base no ângulo de mudança de fase e na energia de saída, no caso descrito anteriormente em que o ramo indutivo é controlado diretamente com base na corrente, um processo de pré- simulação é omitido, e detecção de corrente é realizada diretamente ao usar um circuito de detecção de corrente, para evitar diferenças de tolerância de componente de produtos diferentes.

[027] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma sexta implementação possível, a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um barramento de corrente contínua positivo, um barramento de corrente contínua negativo ou a um ponto médio de barramento de corrente contínua em uma extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua. Modos diferentes para conectar a primeira extremidade do ramo de ajuste ao fornecimento de energia de corrente contínua podem ser estabelecidos de acordo com uma condição real do fornecimento de energia de corrente contínua.

[028] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma sétima implementação possível, o circuito de ajuste de impedância inclui adicionalmente um primeiro capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio de barramento de corrente contínua ao usar o primeiro capacitor de bloqueio de CC. O primeiro capacitor de bloqueio de CC pode filtrar um componente de corrente contínua no ramo de ajuste, reduzir um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso e reduzir uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[029] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma oitava implementação possível, o circuito de ajuste de impedância inclui adicionalmente um segundo capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua positivo ao usar o segundo capacitor de bloqueio de CC. O segundo capacitor de bloqueio de CC pode filtrar um componente de corrente contínua no ramo de ajuste, reduzir um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso e reduzir uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[030] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma nona implementação possível, o circuito de ajuste de impedância inclui adicionalmente um terceiro capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua negativo ao usar o terceiro capacitor de bloqueio de CC. O terceiro capacitor de bloqueio de CC pode filtrar um componente de corrente contínua no ramo de ajuste, reduzir um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso e reduzir uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[031] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma décima implementação possível, o pelo menos um ramo indutivo inclui um primeiro diodo e um segundo diodo; um anodo do primeiro diodo é conectado a uma extremidade comum do indutor e o comutador no ramo indutivo, e um catodo do primeiro diodo é conectado ao barramento de corrente contínua positivo; e um catodo do segundo diodo é conectado à extremidade comum do indutor e o comutador no ramo indutivo, e um anodo do segundo diodo é conectado ao barramento de corrente contínua negativo.

[032] Dois diodos são usados para formar um circuito de grampo de diodo. Quando um comutador em um ramo indutivo tendo um circuito de grampo de diodo é desligado, um caminho de roda livre pode ser fornecido para um indutor no ramo indutivo, e uma tensão em uma extremidade comum de um indutor e um comutador no ramo indutivo pode ser estabilizada dentro de uma faixa de segurança. Uma função de proteção de circuito é fornecida.

[033] Com referência para o primeiro aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma décima implementação possível, o circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos dois ramos indutivos; os dois ramos indutivos são um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo; o primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor e um primeiro comutador, uma primeira extremidade do primeiro indutor é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do primeiro indutor é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso ao usar o primeiro comutador; e o segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor e um segundo comutador, uma primeira extremidade do segundo indutor é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do segundo indutor é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso ao usar o segundo comutador.

[034] Quando o circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos dois ramos indutivos, o controlador pode ajustar conexão ou desconexão de uma pluralidade de ramos indutivos, de maneira que casamento entre a corrente indutiva injetada pelo circuito de ajuste de impedância para o braço de ponte de atraso e o ângulo de mudança de fase são mais precisos.

[035] De acordo com um segundo aspecto, este pedido fornece um método de controle de carregamento sem fio. O método é aplicado em aparelho de transmissão de carregamento sem fio. O aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui um circuito inversor de CC para CA, uma bobina de transmissão, um circuito de ajuste de impedância e um controlador. O circuito inversor de CC para CA é configurado para inverter uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada, o circuito inversor de CC para CA inclui um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e em um período uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso. A bobina de transmissão é configurada para: receber a corrente alternada e gerar um campo magnético de corrente alternada. O circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos um ramo indutivo, onde cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio do braço de ponte de atraso. O método inclui: controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa comutação sob tensão nula.

[036] Nesta aplicação, um ramo indutivo é adicionado, e o controlador pode controlar ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo para ajustar o circuito de ajuste de impedância para apresentar indutâncias diferentes, para mudar uma magnitude de uma corrente indutiva injetada no braço de ponte de atraso. Neste modo, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS. O controlador pode controlar o ramo indutivo para ser conectado ou desconectado, para ser específico, controlar, de acordo com uma exigência durante operação real do circuito inversor de CC para CA, se o ramo indutivo é para ser conectado. Em algumas condições de trabalho, o braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA pode implementar ZVS, e por esta razão nenhum ramo indutivo precisa ser conectado. Neste caso, o controlador pode controlar todos os ramos indutivos a ser desconectados, para evitar consumo extra de energia causado pela conexão com os ramos indutivos. Portanto, este modo é flexível em controle. A ZVS pode ser implementada quando o ramo indutivo precisa ser conectado. Quando o braço de ponte de atraso não precisa se conectar ao ramo indutivo, o ramo indutivo é controlado para ser desconectado, para reduzir consumo de energia. Além disso, um processo no qual o controlador comuta o ramo indutivo não afeta transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio, e estabilidade e confiabilidade do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas.

[037] Com referência para o segundo aspecto, em uma primeira implementação possível, controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é especificamente: controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA, onde o ângulo de mudança de fase é uma diferença de fase entre uma tensão de ponto médio do braço de ponte de avanço e uma tensão de ponto médio do braço de ponte de atraso.

[038] Com referência para o segundo aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma segunda implementação possível, controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA é especificamente: procurar, com base na energia de saída, uma correspondência entre o ângulo de mudança de fase e uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, onde energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes; e obter, com base na correspondência encontrada, um intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o presente ângulo de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA pertence, e controlar, com base no intervalo de ângulos de mudança de fase, ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo, onde intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos conectados.

[039] Correspondências que existem entre ângulos de mudança de fase e correntes fluindo para fora do braço de ponte de atraso e que correspondem a energias de saída diferentes podem ser obtidas antecipadamente por meio de simulação, e serem armazenadas no controlador. Durante operação real, o controlador pode procurar a correspondência correspondente em tempo real com base na energia de saída presente, e determinar, com base na correspondência encontrada, o intervalo ao qual o presente ângulo de mudança de fase pertence. Porque intervalos diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados, uma quantidade correspondente de ramos indutivos pode ser controlada para ser fechada com base no intervalo ao qual o presente ângulo de mudança de fase pertence. Porque a correspondência entre o ângulo de mudança de fase e a corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso foi obtida por meio de pré-simulação, em um processo de operação real uma quantidade de trabalho do controlador pode ser reduzida, e o controlador pode realizar diretamente pesquisa sem cálculo. Uma velocidade de resposta é alta, e desempenho operacional do controlador é aperfeiçoado.

[040] Com referência para o segundo aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma terceira implementação possível, controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é especificamente: controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação ou em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[041] Quando existe um ramo indutivo fechado, uma corrente fluindo para o circuito de compensação pode ser medida diretamente, uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e a corrente predefinida é calculada, e conectividade do ramo indutivo é controlada com base na diferença.

[042] Com referência para o segundo aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma quarta implementação possível, controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso é especificamente: obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e uma corrente predefinida, e controlar ligação e desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, onde diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

[043] Com referência para o segundo aspecto e para qualquer uma das implementações possíveis indicadas anteriormente, em uma quinta implementação possível, controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é especificamente: obter uma corrente fluindo para o circuito de compensação, com base na corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e em uma quantidade presente de ramos indutivos fechados, obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e uma corrente predefinida, e controlar ligação e desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, onde diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

[044] Comparado com o caso no qual conexão ou desconexão do ramo indutivo é controlada com base no ângulo de mudança de fase e na energia de saída, no caso descrito anteriormente em que o ramo indutivo é controlado com base diretamente na corrente, um processo de pré-simulação é omitido, e detecção de corrente é realizada diretamente ao usar um circuito de detecção de corrente, precisão sendo mais consistente com aquela do produto real.

[045] De acordo com um terceiro aspecto, este pedido fornece um sistema de carregamento sem fio, incluindo um aparelho de recebimento de carregamento sem fio e o aparelho de transmissão de carregamento sem fio mencionado anteriormente. O aparelho de recebimento de carregamento sem fio é configurado para: receber um campo magnético de corrente alternada transmitido pelo aparelho de transmissão de carregamento sem fio, converter o campo magnético de corrente alternada para uma corrente contínua, e fornecer a corrente contínua para um dispositivo de uso de corrente.

[046] Porque o sistema de carregamento sem fio inclui o aparelho de transmissão de carregamento sem fio descrito acima, uma perda de comutação do aparelho de transmissão de carregamento sem fio é reduzida, eficiência de carregamento sem fio é aperfeiçoada, e estabilidade e confiabilidade do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas.

[047] De acordo com um quarto aspecto, este pedido fornece um dispositivo de uso de corrente, incluindo um elemento intensivo em energia, uma bateria e um aparelho de recebimento de carregamento sem fio. O aparelho de recebimento de carregamento sem fio é configurado para receber um campo magnético de corrente alternada transmitido pelo aparelho de transmissão de carregamento sem fio. O aparelho de recebimento de carregamento sem fio é configurado para: converter a corrente alternada em uma corrente contínua para carregar a bateria. A bateria é configurada para fornecer energia para o elemento intensivo em energia. O dispositivo de uso de corrente pode ser um veículo elétrico. O aparelho de recebimento de carregamento sem fio pode ficar localizado no veículo elétrico, e o aparelho de transmissão de carregamento sem fio pode ficar localizado no solo.

[048] Porque o dispositivo de uso de corrente pode ser carregado ao usar o aparelho de transmissão de carregamento sem fio descrito acima, transmissão de energia não é interrompida quando o aparelho de transmissão de carregamento sem fio ajusta um ângulo de mudança de fase, e o dispositivo de uso de corrente tem estabilidade e segurança relativamente boas em um processo de carregamento sem fio.

[049] Comparada com a técnica anterior, a presente invenção tem pelo menos as seguintes vantagens: o aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui adicionalmente o circuito de ajuste de impedância e o controlador. O circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos um ramo indutivo, cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar o ramo de ajuste, a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e a segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso.

Uma corrente indutiva pode ser injetada no braço de ponte de atraso tal como exigido, para aumentar uma componente de corrente indutiva no braço de ponte de atraso.

O controlador controla ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS.

Corrente no braço de ponte de atraso precisa ser controlada porque ZVS precisa ser implementada ao controlar o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

Nesta aplicação, pode existir um ou mais ramos indutivos.

Nesta aplicação, quando uma corrente indutiva precisa ser injetada no braço de ponte de atraso, uma quantidade correspondente de ramos indutivos é controlada para conectar ao braço de ponte de atraso, para mudar a corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, isto é, a corrente no braço de ponte de atraso.

Quando o ramo de ajuste inclui um ramo indutivo, o controlador pode controlar se o ramo indutivo é para ser conectado ao ponto médio do braço de ponte de atraso, para ser específico, controlar o ramo indutivo para ser conectado ao ponto médio do braço de ponte de atraso quando um comutador no ramo indutivo é fechado.

Então, uma corrente indutiva é injetada no braço de ponte de atraso.

Quando o ramo de ajuste inclui uma pluralidade de ramos indutivos conectados em paralelo, o controlador pode controlar ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo para ajustar uma magnitude de uma indutância apresentada pelo circuito de ajuste de impedância.

Magnitudes diferentes de uma indutância no circuito de ajuste de impedância indicam correntes indutivas diferentes injetadas no braço de ponte de atraso. O controlador pode controlar, ao controlar uma quantidade de ramos indutivos conectados, uma corrente injetada no braço de ponte de atraso, para evitar um aumento em consumo de energia causado por uma quantidade excessiva de indutores conectados. Neste modo, consumo de energia causado por um ramo indutivo pode ser reduzido, e eficiência de carregamento sem fio é aperfeiçoada. Além disso, em um processo no qual o controlador comuta o ramo indutivo, transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio não precisa ser interrompida, e estabilidade e confiabilidade de transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[050] Para descrever as soluções técnicas nas modalidades deste pedido ou na técnica anterior mais claramente, o exposto a seguir descreve resumidamente os desenhos anexos exigidos para descrever as modalidades ou a técnica anterior. Evidentemente, os desenhos anexos nas descrições a seguir mostram meramente algumas modalidades deste pedido, e uma pessoa de conhecimento comum na técnica ainda pode derivar outros desenhos a partir destes desenhos anexos sem esforços criativos.

[051] A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de carregamento sem fio de acordo com a técnica anterior; a figura 2a é um diagrama esquemático de um sistema de carregamento de veículo elétrico sem fio de acordo com uma modalidade deste pedido; a figura 2b é um diagrama estrutural esquemático do sistema de carregamento de veículo elétrico sem fio fornecido na figura 2a; a figura 2c é um diagrama esquemático de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 1 deste pedido; a figura 3a é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste de impedância de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui um ramo indutivo; a figura 3b é um diagrama esquemático de uma relação de forma de onda existente quando um ângulo de mudança de fase correspondendo à figura 3a é relativamente grande; a figura 3c é um diagrama esquemático de uma relação de forma de onda existente quando o ângulo de mudança de fase correspondendo à figura 3a é relativamente pequeno; a figura 4a é um gráfico mostrando uma curva de relacionamento que é de uma corrente I1 em um braço de ponte de atraso e um ângulo de mudança de fase e que existe quando um ramo de ajuste de impedância inclui um ramo indutivo de acordo com a Modalidade 2 deste pedido; a figura 4b é um outro diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste de impedância inclui um ramo indutivo de acordo com este pedido; a figura 5a é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste de impedância inclui dois ramos indutivos de acordo com a Modalidade 2 deste pedido; a figura 5b é um gráfico mostrando uma curva de relacionamento que é de uma corrente I1 em um braço de ponte de atraso e um ângulo de mudança de fase e que corresponde à figura 5a; a figura 5c é um outro diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste de impedância inclui dois ramos indutivos de acordo com a Modalidade 2 deste pedido; a figura 6a é um diagrama de circuito no qual um circuito de ajuste de impedância inclui um ramo indutivo e o ramo indutivo inclui um circuito de grampo de diodo; a figura 6b é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos e um primeiro ramo indutivo inclui um circuito de grampo de diodo; a figura 7 é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos e um segundo ramo indutivo inclui um circuito de grampo de diodo; a figura 8 é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos e cada um dos ramos indutivos inclui um circuito de grampo de diodo; a figura 9 é um diagrama de circuito de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio com uma energia de saída de 10 kW; a figura 10 é um gráfico mostrando uma curva de relacionamento que é de uma corrente I1 em um braço de ponte de atraso e um ângulo de mudança de fase e que existe quando o aparelho na figura 9 não está conectado a um ramo indutivo e trabalha em uma energia constante de 10 kW; a figura 11 é um diagrama de circuito no qual uma primeira extremidade de um ramo de ajuste está conectada a um ponto médio de barramento de corrente contínua de um fornecimento de energia de corrente contínua; a figura 12 é um diagrama de circuito de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 6 deste pedido; a figura 13 é um diagrama de circuito ainda de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 7 deste pedido; a figura 14 é um diagrama de circuito também de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 8 deste pedido; a figura 15 é um diagrama de circuito também ainda de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 9 deste pedido; a figura 16 é um diagrama de circuito de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio adicional de acordo com a Modalidade de Aparelho 10 deste pedido; a figura 17 é um fluxograma de um método de controle de carregamento sem fio de acordo com uma modalidade deste pedido; a figura 18 é um diagrama esquemático de um sistema de carregamento sem fio de acordo com uma modalidade deste pedido; e a figura 19 é um diagrama esquemático de um dispositivo de uso de corrente de acordo com uma modalidade deste pedido.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[052] Para fazer uma pessoa versada na técnica entender melhor as soluções técnicas fornecidas em modalidades deste pedido, o exposto a seguir descreve primeiro um cenário de aplicação de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio.

[053] A figura 2a é um diagrama esquemático de um sistema de carregamento de veículo elétrico sem fio de acordo com uma modalidade deste pedido.

[054] O sistema de carregamento sem fio pode incluir pelo menos um veículo elétrico 1000 e uma estação de carregamento sem fio 1001. O veículo elétrico 1000 pode incluir um aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a, e a estação de carregamento sem fio 1001 pode incluir um aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a.

[055] Correntemente, em um processo de carregamento do sistema de carregamento sem fio, carregamento sem contato é realizado conjuntamente ao usar o aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a localizado no veículo elétrico 1000 e o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a localizado na estação de carregamento sem fio

1001.

[056] A estação de carregamento sem fio 1001 pode ser especificamente uma estação de carregamento sem fio fixa, uma vaga de estacionamento de carregamento sem fio fixa, uma via de carregamento sem fio ou algo semelhante. O aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a pode ser disposto sobre o solo ou enterrado no solo (onde a figura 2a mostra um caso no qual o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a está enterrado no solo), e pode carregar de modo sem fio o veículo elétrico 1000 localizado acima do aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a.

[057] O aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a pode ser integrado ao fundo do veículo elétrico 1000. Quando o veículo elétrico 1000 entra em uma faixa de carregamento sem fio do aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a, o veículo elétrico 1000 pode ser carregado em um modo de carregamento sem fio. Uma antena de recebimento de energia e um circuito retificador do aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a podem ser integrados conjuntamente ou separados. Quando a antena de recebimento de energia fica separada do circuito retificador, um retificador do circuito retificador usualmente é colocado no veículo.

[058] Uma antena de transmissão de energia e um inversor de CC para CA do aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a podem ser integrados conjuntamente ou separados. Além disso, durante o carregamento sem contato, o aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a e o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a podem realizar transmissão de energia sem fio por meio de acoplamento de campo elétrico ou de acoplamento de campo magnético. O acoplamento pode ser especificamente indução de campo elétrico, indução magnética, ressonância magnética ou radiação sem fio, e não está limitado especificamente nesta modalidade deste pedido. Adicionalmente, o veículo elétrico 1000 e a estação de carregamento sem fio 1001 podem realizar carregamento bidirecional. Em outras palavras, a estação de carregamento sem fio 1001 pode carregar o veículo elétrico 1000 ao usar um fornecimento de energia, ou o veículo elétrico 1000 pode descarregar para um fornecimento de energia.

[059] A figura 2b é um diagrama estrutural esquemático do sistema de carregamento de veículo elétrico sem fio fornecido na figura 2a.

[060] O aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a mostrado na figura 2b inclui um módulo de conversão de transmissão 1001a1, uma antena de transmissão de energia 1001a2, um módulo de controle de transmissão 1001a3, um módulo de comunicações 1001a4, um módulo de autenticação e gerenciamento 1001a5 e um módulo de armazenamento 1001a6.

[061] O aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a inclui uma antena de recebimento de energia 1000a2, um módulo de controle de recebimento 1000a3, um módulo de conversão de recebimento 1000a1, um módulo de comunicações de veículo 1000a4, um módulo de gerenciamento de armazenamento de energia 1000a5 e um módulo de armazenamento de energia 1000a6. Além disso, o módulo de conversão de recebimento 1000a1 pode ser conectado ao módulo de armazenamento de energia 1000a6 ao usar o módulo de gerenciamento de armazenamento de energia 1000a5, e usar energia recebida para carregar o módulo de armazenamento de energia 1000a6, para acionar o veículo elétrico. Deve ser notado que o módulo de gerenciamento de armazenamento de energia 1000a5 e o módulo de armazenamento de energia 1000a6 podem ser dispostos dentro ou fora do aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a. Isto não está limitado especificamente nesta modalidade da presente invenção.

[062] O módulo de conversão de transmissão 1001a1 pode ser conectado a um fornecimento de energia externo, e converte uma corrente alternada ou uma corrente contínua obtida do fornecimento de energia externo para uma corrente alternada de alta frequência. Quando uma entrada proveniente do fornecimento de energia externo é uma corrente alternada, o módulo de conversão de transmissão 1001a1 inclui pelo menos uma unidade de correção de fator de potência e um inversor de CC para CA.

Quando a entrada proveniente do fornecimento de energia externo é uma corrente contínua, o módulo de conversão de transmissão 1001a1 inclui pelo menos um inversor de CC para CA.

A unidade de correção de fator de potência é configurada para manter uma fase de uma corrente de entrada proveniente do sistema de carregamento sem fio consistente com uma fase de uma tensão de rede elétrica, para reduzir conteúdo harmônico do sistema de carregamento sem fio, aumentar um valor de fator de potência, reduzir poluição do sistema de carregamento sem fio para uma rede elétrica e melhorar confiabilidade.

A unidade de correção de fator de potência pode ser configurada adicionalmente para aumentar ou diminuir uma tensão de saída da unidade de correção de fator de potência de acordo com uma exigência de um dispositivo de nível inferior.

O inversor de CC para CA é configurado para converter a tensão que é produzida pela unidade de correção de fator de potência para uma tensão de corrente alternada de alta frequência, e aplicar a tensão de corrente alternada de alta frequência à antena de transmissão de energia 1001a2. A tensão de corrente alternada de alta frequência pode ser usada para melhorar eficiência de transmissão e aumentar uma distância de transmissão.

Na figura 2b, o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a conectado a um fornecimento de energia externo é usado como um exemplo.

Pode ser entendido que o fornecimento de energia alternativamente pode ser um fornecimento de energia localizado dentro do aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a.

[063] A antena de transmissão de energia 1001a2 é configurada para transmitir, em um campo magnético de corrente alternada, a corrente alternada produzida pelo módulo de conversão de transmissão 1001a1.

[064] O módulo de controle de transmissão 1001a3 pode controlar tensão, corrente e ajuste de parâmetro de conversão de frequência do módulo de conversão de transmissão 1001a1 de acordo com uma exigência de energia de transmissão real para carregamento sem fio, para controlar tensão ou ajuste de saída de corrente de uma corrente alternada de alta frequência na antena de transmissão de energia 1001a2.

[065] O módulo de comunicações 1001a4 e o módulo de comunicações de veículo 1000a4 são configurados para implementar comunicação sem fio entre o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a e o aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a, onde conteúdo transmitido inclui informação de controle de energia, informação de proteção contra falha, informação de ligação/desligamento, informação de autenticação mútua e outras mais. O aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a pode receber informação de atributo do veículo elétrico, uma solicitação de carregamento e informação de autenticação mútua que são enviadas pelo aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a. Além disso, o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a pode enviar adicionalmente informação de controle de transmissão de carregamento sem fio, informação de autenticação mútua, informação de dados históricos de carregamentos sem fio e outras mais para o aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a. Especificamente, modos da comunicação sem fio mencionada acima podem incluir, mas não limitados a isto, qualquer um ou qualquer combinação de Bluetooth, fidelidade sem fio (Wi-Fi), um protocolo ZigBee, uma tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID), uma tecnologia sem fio de longo alcance (Lora) e uma tecnologia de comunicação de campo próximo (NFC). Adicionalmente, o módulo de comunicações 1001a4 também pode se comunicar com um terminal inteligente de um usuário que possui o veículo elétrico, e o usuário implementa autenticação remota e transmissão de informação de usuário ao usar uma função de comunicação.

[066] O módulo de autenticação e gerenciamento 1001a5 é usado para autenticação mútua e gerenciamento de permissão entre o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a e o veículo elétrico no sistema de carregamento sem fio.

[067] O módulo de armazenamento 1001a6 é configurado para armazenar dados de processo de carregamento, dados de autenticação mútua (por exemplo, a informação de autenticação mútua) e dados de gerenciamento de permissão (por exemplo, informação de gerenciamento de permissão) do aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a. Os dados de autenticação mútua e os dados de gerenciamento de permissão podem ser configurações de fábrica ou podem ser definidos por um usuário. Isto não está limitado especificamente nesta modalidade deste pedido.

[068] A antena de recebimento de energia 1000a2 é configurada para receber, em um campo magnético de corrente alternada, energia eletromagnética emitida pela antena de transmissão de energia 1001a2. Formas de combinação de estruturas de circuitos de compensação da antena de transmissão de energia 1001a2 e da antena de recebimento de energia 1000a2 no sistema de carregamento sem fio incluem um tipo S-S, um tipo P-P, um tipo S-P, um tipo P-S, um tipo LCL-LCL, um tipo LCL-P e outros mais. Isto não está limitado especificamente nesta modalidade deste pedido. Além disso, para implementar uma função de carregamento bidirecional do sistema de carregamento sem fio, o aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a e o aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1000a no sistema de carregamento sem fio podem incluir respectivamente uma antena de recebimento de energia e uma antena de transmissão de energia, onde a antena de recebimento de energia e a antena de transmissão de energia podem ser especificamente independentes uma da outra ou integradas conjuntamente.

[069] O módulo de conversão de recebimento 1000a1 é configurado para converter a energia eletromagnética recebida pela antena de recebimento de energia 1000a2 para uma tensão CC e uma corrente contínua que são exigidas para carregar o módulo de armazenamento de energia 1000a6. O módulo de conversão de recebimento 1000a1 inclui pelo menos um circuito de compensação e um retificador, onde o retificador converte uma corrente de ressonância de alta frequência e uma tensão de ressonância de alta frequência que são recebidas pela antena de recebimento de energia para uma tensão CC e uma corrente contínua.

[070] O módulo de controle de recebimento 1000a3 é configurado para controlar tensão, corrente e ajuste de parâmetro de conversão de frequência do módulo de conversão de recebimento 1000a1 de acordo com uma exigência de energia de recebimento de carregamento sem fio real.

[071] O inversor de CC para CA do aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a inclui um circuito inversor de CC para CA e um circuito de compensação, onde o circuito inversor de CC para CA é configurado para inverter uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada. Correntemente, para melhorar eficiência de carregamento sem fio, é esperado que um transistor de comutação controlável no circuito inversor de CC para CA do aparelho de transmissão de carregamento sem fio implemente ZVS, para reduzir energia consumida durante o trabalho do transistor de comutação controlável. Especificamente, uma tensão de entrada do inversor de CC para CA pode ser ajustada, e um ângulo de mudança de fase permanece inalterado, de maneira que o inversor de CC para CA implementa ZVS em todas as condições de trabalho. Entretanto, para ajustar a tensão de entrada do inversor de CC para CA, um circuito de conversão de corrente contínua adicional precisa ser incluído em uma extremidade de entrada do inversor de CC para CA. Isto aumenta o tamanho e custos do aparelho de transmissão sem fio. Além disso, uma tensão de saída do inversor de CC para CA pode ser ajustada ao ajustar uma mudança de fase do inversor de CC para CA. Para um braço de ponte de avanço o inversor de CC para CA pode implementar comutação sob tensão nula em um processo de ajuste, mas para um braço de ponte de atraso não pode ser assegurado que o inversor de CC para CA pode implementar comutação sob tensão nula em várias tensões de saída (ângulos de mudança de fase diferentes). Uma vez que o transistor de comutação controlável perca comutação sob tensão nula, uma perda de comutação do inversor de CC para CA é relativamente grande, ou mesmo o inversor de CC para CA é danificado.

[072] Para resolver o problema mencionado acima da técnica anterior, este pedido fornece um aparelho de transmissão de carregamento sem fio. O aparelho inclui adicionalmente o circuito de ajuste de impedância e o controlador. O circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos um ramo indutivo, cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar o ramo de ajuste, a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e a segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso. Uma corrente indutiva é injetada no braço de ponte de atraso ao usar o ramo de ajuste, para aumentar uma componente de corrente indutiva no braço de ponte de atraso. O controlador é configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. Para ser específico, o controlador controla uma magnitude de uma corrente injetada no braço de ponte de atraso ao controlar uma quantidade de ramos indutivos conectados, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa comutação sob tensão nula.

Com a premissa de que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso pode implementar comutação sob tensão nula, um aumento em consumo de energia causado por uma quantidade excessiva de indutores conectados é evitado. Além disso, transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio não precisa ser interrompida em um processo no qual o controlador comuta o ramo indutivo, e estabilidade e confiabilidade do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas. Nas descrições seguintes deste pedido o transistor de comutação controlável implementa ZVS.

[073] Para fazer uma pessoa versada na técnica entender melhor as soluções técnicas na presente invenção, o exposto a seguir descreve claramente as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção com referência para os desenhos anexos nas modalidades da presente invenção. Evidentemente, as modalidades descritas são meramente algumas em vez de todas as modalidades da presente invenção. Todas as outras modalidades obtidas por uma pessoa de conhecimento comum na técnica com base nas modalidades da presente invenção sem esforços criativos estão dentro do escopo de proteção da presente invenção. Modalidade de Aparelho 1

[074] A figura 2c é um diagrama esquemático de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 1 deste pedido.

[075] O aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido fica localizado em uma extremidade de transmissão, e é configurado para converter, para um campo magnético de corrente alternada,

uma corrente contínua introduzida por um fornecimento de energia de corrente contínua, e enviar o campo magnético de corrente alternada para um aparelho de recebimento de carregamento sem fio. O aparelho de transmissão de carregamento sem fio pode ser aplicado ao campo de veículo elétrico, e é configurado para carregar um veículo elétrico. O aparelho de recebimento de carregamento sem fio pode ficar localizado no veículo elétrico.

[076] O aparelho inclui um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um circuito de ajuste de impedância 203, um controlador 204 e um circuito de compensação 206.

[077] O circuito inversor de CC para CA 201 inverte a corrente contínua enviada pelo fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada, o circuito inversor de CC para CA 201 inclui um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e em um período uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso.

[078] O circuito de compensação 206 compensa a corrente alternada produzida pelo circuito inversor de CC para CA 201, e envia a corrente alternada obtida após a compensação para a bobina de transmissão 202.

[079] Na figura 2c, um exemplo no qual o circuito inversor de CC para CA 201 inclui os transistores de comutação controlável S1 a S4 é usado. Um braço de ponte incluindo os transistores de comutação controlável S3 e S4 é o braço de ponte de avanço, e um braço de ponte incluindo os transistores de comutação controlável S1 e S2 é o braço de ponte de atraso.

[080] A bobina de transmissão 202 transmite a corrente alternada em um campo magnético de corrente alternada.

[081] O circuito de ajuste de impedância 203 inclui pelo menos um ramo indutivo, cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua 205, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio do braço de ponte de atraso, isto é, um ponto A entre os transistores de comutação controlável S1 e S2 na figura 2c. Porque o ramo de ajuste é conectado ao ponto médio do braço de ponte de atraso, uma corrente indutiva pode ser injetada no braço de ponte de atraso, para aumentar uma componente de corrente indutiva no braço de ponte de atraso.

[082] O controlador 204 pode controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, de maneira que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS.

[083] Pode ser entendido que o controlador fornecido nesta aplicação é equivalente ao módulo de controle de transmissão 1001a3 na figura 2b.

[084] Para capacitar os transistores de comutação controlável S1 e S2 do braço de ponte de atraso para implementar ZVS, uma fase de uma corrente fluindo para fora do ponto médio do braço de ponte de atraso precisa ficar para trás de uma fase de uma tensão de saída (uma diferença de tensão entre o ponto médio do braço de ponte de atraso e um barramento negativo de um inversor de CC para CA) no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201, isto é, uma carga da tensão de saída no braço de ponte de atraso é indutiva. Quando um ângulo de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA 201 é ajustado, uma relação de fase entre a corrente fluindo para fora do ponto médio do braço de ponte de atraso e a tensão no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201 é mudada, mudando adicionalmente reatância da carga do braço de ponte de atraso. Quando o braço de ponte de atraso muda de um circuito indutivo para um circuito capacitivo, os transistores de comutação controlável S1 e S2 não podem implementar ZVS. Nesta aplicação, uma corrente indutiva apropriada é injetada no braço de ponte de atraso ao usar um ramo indutivo. Neste modo, a fase da corrente no braço de ponte de atraso se mantém ficando para trás da fase da tensão de saída no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201.

[085] Pode ser entendido que uma quantidade de ramos indutivos incluídos no ramo de ajuste pode aumentar continuamente, de maneira que um comutador controlável do braço de ponte de atraso em diferentes ângulos de mudança de fase pode implementar ZVS. O controlador controla ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo, para mudar uma quantidade (incluindo 0) de ramos indutivos conectados, e mudar adicionalmente uma magnitude de uma corrente indutiva injetada pelo ramo de ajuste no braço de ponte de atraso. Adicionalmente, ao selecionar de modo apropriado uma indutância de um indutor em cada ramo indutivo, um gradiente de corrente apropriado pode ser estabelecido para a corrente indutiva injetada no braço de ponte de atraso, de maneira que casamento entre a corrente indutiva injetada no braço de ponte de atraso e o ângulo de mudança de fase é mais preciso. Isto evita um aumento em uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso que é causada por um aumento excessivo na corrente no braço de ponte de atraso quando o comutador controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS.

[086] Quando existe uma pluralidade de ramos indutivos, valores de indutância de indutores em todos os ramos indutivos podem ser iguais ou podem ser diferentes. Especificamente, os valores de indutância podem ser estabelecidos de acordo com uma exigência. Isto não está limitado especificamente neste pedido. Além disso, tipos de comutadores em todos os ramos indutivos podem ser iguais ou podem ser diferentes. Por exemplo, um tipo de comutador pode ser qualquer um dos seguintes: um relé, um disjuntor, um contator, um transistor bipolar de porta isolada (IGBT), ou um transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido de metal (MOS).

[087] O aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido inclui adicionalmente o circuito de ajuste de impedância e o controlador. O circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos um ramo indutivo, cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar o ramo de ajuste, a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e a segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso. O controlador é configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, isto é, o controlador controla uma quantidade de ramos indutivos conectados, para controlar uma magnitude de uma corrente injetada no braço de ponte de atraso, de maneira que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS. O controlador controla o ramo indutivo para ser conectado ao braço de ponte de atraso somente quando uma corrente indutiva precisa ser injetada no braço de ponte de atraso. Quando o ramo de ajuste inclui uma pluralidade de ramos indutivos conectados em paralelo, o controlador pode controlar ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo, de maneira que o circuito de ajuste de impedância apresenta indutâncias diferentes. Magnitudes diferentes de uma indutância no circuito de ajuste de impedância indicam correntes indutivas diferentes injetadas no braço de ponte de atraso. Um processo no qual o controlador comuta o ramo indutivo não afeta transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio, e estabilidade e confiabilidade do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas. Modalidade de Aparelho 2

[088] O exposto a seguir descreve princípios de trabalho separadamente ao usar um exemplo no qual um ramo de ajuste inclui um ramo indutivo e um exemplo no qual um ramo de ajuste inclui pelo menos dois ramos indutivos. Independente de se o ramo de ajuste inclui um ramo indutivo ou uma pluralidade de ramos indutivos, um controlador pode controlar um ramo indutivo para ser fechado ou aberto nos dois modos seguintes: Primeiro modo: O controlador controla ligação ou desligamento de um comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente de um circuito inversor de CC para CA; Segundo modo: O controlador controla ligação ou desligamento de um comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para um circuito de compensação ou em uma corrente fluindo para fora de um braço de ponte de atraso em um momento de desligamento de um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[089] No segundo modo, quando nenhum dos ramos indutivos está conectado, a corrente fluindo para o circuito de compensação é igual à corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. Entretanto, quando um ramo indutivo é conectado, a corrente fluindo para o circuito de compensação não é igual à corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. (1) O ramo de ajuste inclui um ramo indutivo, se referir à figura 3a.

[090] Primeiramente, o primeiro modo de controle do controlador é descrito.

[091] O controlador controla ligação ou desligamento de um comutador no ramo indutivo, com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente de um circuito inversor de CC para CA. Detalhes são como a seguir: o controlador procura, com base na energia de saída,

uma correspondência entre o ângulo de mudança de fase e uma corrente fluindo para fora de um braço de ponte de atraso em um momento de desligamento de um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, onde energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes; e obtém, com base na correspondência encontrada, um intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o presente ângulo de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA pertence, e controla, com base no intervalo de ângulos de mudança de fase, ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo, onde intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos conectados.

[092] Quando um ramo indutivo não está conectado, uma corrente I1 fluindo para fora do braço de ponte de atraso é igual a uma corrente I2 fluindo para o circuito de compensação. Usando uma direção na qual uma corrente flui para fora do braço de ponte de atraso como uma direção positiva, correspondências entre ângulos de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA em energias de saída diferentes e a corrente I1 que flui para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso são preestabelecidas. As correspondências também são correspondências entre os ângulos de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA nas energias de saída diferentes e a corrente I2 fluindo para o circuito de compensação. Energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes. Para facilidade de descrição, uma corrente de desligamento do braço de ponte de atraso é usada para representar a corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Durante implementação específica, a correspondência pode ser implementada ao usar uma curva ou uma tabela. Por exemplo, energias de saída diferentes correspondem a curvas diferentes. A curva é uma curva bidimensional do ângulo de mudança de fase e da corrente de desligamento do braço de ponte de atraso. Em outras palavras, a curva bidimensional representa uma correspondência entre o ângulo de mudança de fase e a corrente de desligamento do braço de ponte de atraso.

[093] A figura 3a é um diagrama de circuito de um ramo de ajuste de impedância de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio que inclui um ramo indutivo.

[094] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205 e de um circuito de compensação 206, consultar as descrições anteriores. Direções positivas de uma tensão e de uma corrente estão mostradas na figura. Detalhes não são descritos aqui novamente.

[095] Um ramo indutivo de um circuito de ajuste de impedância 203 inclui um indutor L e um comutador K que são conectados em série. Uma primeira extremidade do indutor L é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua 205, e uma segunda extremidade do indutor L é conectada a um ponto médio de um braço de ponte de atraso ao usar o comutador K, isto é, conectada entre os transistores de comutação controlável S1 e S2. Porque o ramo de ajuste de impedância inclui somente um ramo indutivo, o ramo indutivo é um ramo de ajuste. Um controlador não está mostrado na figura 3a, e o controlador controla ligação ou desligamento do comutador K no ramo indutivo.

[096] Deve ser notado que, quando eficiência de transmissão entre o aparelho de transmissão de carregamento sem fio e um aparelho de recebimento de carregamento sem fio não é considerada, uma energia de saída do circuito inversor de CC para CA 201 é equivalente a uma energia de saída do aparelho de recebimento de carregamento sem fio, e a eficiência de transmissão usualmente é menor que 100%. Existe uma relação de conversão específica entre a energia de saída do circuito inversor de CC para CA e a energia de saída do aparelho de recebimento de carregamento sem fio. Portanto, também pode ser entendido que o controlador controla ligação ou desligamento do comutador K no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA 201 e na energia de saída do aparelho de recebimento de carregamento sem fio. A energia de saída do aparelho de recebimento de carregamento sem fio é uma energia de saída de um sistema de carregamento sem fio.

[097] Na figura 3a, uma corrente de desligamento no braço de ponte de atraso é I1, uma corrente no ramo indutivo é IL, e uma corrente fluindo para o circuito de compensação 206 é I2, isto é, I2 é também uma corrente de saída do circuito inversor de CC para CA 201. Uma relação entre os três parâmetros é tal como a seguir: I1 = IL + I2 (1)

[098] Referindo-se à fórmula (1), quando o ramo indutivo está desconectado IL = 0. Neste caso, a corrente de desligamento I1 no braço de ponte de atraso é igual à corrente I2 fluindo para o circuito de compensação. Quando o ramo indutivo é conectado, o ramo indutivo injeta a corrente indutiva IL no braço de ponte de atraso. Isto pode afetar composição da corrente I1 no braço de ponte de atraso. Para detalhes, ver também os diagramas esquemáticos de relações de forma de onda mostrados na figura 3b e na figura 3c. Nas figuras, θ representa um ângulo de mudança de fase.

[099] Neste caso, o controlador controla ligação/desligamento do comutador no ramo indutivo, para controlar se o ramo indutivo injeta a corrente indutiva IL no braço de ponte de atraso.

[0100] Quando a energia de saída do circuito inversor de CC para CA é determinada, conectividade do ramo indutivo pode ser controlada com base no ângulo de mudança de fase.

[0101] Tal como mostrado na figura 3b, especificamente, quando o ângulo de mudança de fase é relativamente grande, uma fase da corrente I2 (isto é, a corrente de saída do circuito inversor de CC para CA 201) fluindo para o circuito de compensação 206 já defasa atrás de uma fase de uma tensão de saída U1 (uma tensão no ponto médio do braço de ponte de atraso em relação a um barramento negativo) do braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201. Quando a corrente I1 no braço de ponte de atraso é a corrente I2 fluindo para o circuito de compensação 206, os transistores de comutação controlável S1 e S2 já podem implementar ZVS. Neste caso, o controlador controla o comutador K no ramo indutivo para ser desligado, e o ramo indutivo não injeta a corrente indutiva IL no braço de ponte de atraso, para evitar consumo de energia causado por conexão de indutor.

[0102] Tal como mostrado na figura 3c, quando o ângulo de mudança de fase é relativamente pequeno, uma fase da corrente I2 fluindo para o circuito de compensação 206 precede uma fase de uma tensão de saída U1 do braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201, e os transistores de comutação controlável S1 e S2 do braço de ponte de atraso não podem implementar ZVS. Neste caso, o controlador controla o comutador K no ramo indutivo para ser fechado, de maneira que o ramo indutivo injeta a corrente indutiva IL no braço de ponte de atraso. A corrente indutiva IL é adicionada à corrente I2 fluindo para o circuito de compensação 206, de maneira que uma fase de uma corrente no braço de ponte de atraso defasa atrás da fase da tensão de saída U1 do braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201. Neste modo, os transistores de comutação controlável S1 e S2 do braço de ponte de atraso implementam ZVS.

[0103] Um valor máximo que pode ser alcançado pela corrente de desligamento no braço de ponte de atraso quando o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS pode ser predefinido para uma corrente predefinida I0. Energias de saída diferentes do circuito inversor de CC para CA 201 correspondem a correntes predefinidas I0 diferentes. Um ângulo de mudança de fase θ0 ccorrespondendo à corrente predefinida I0 é obtido antecipadamente para cada curva bidimensional, e dois intervalos de ângulos de mudança de fase são obtidos por meio de divisão ao usar o ângulo de mudança de fase θ0 como um ângulo predefinido: um intervalo de ângulos de mudança de fase em que um ângulo de mudança de fase é maior que o ângulo predefinido θ0 e um intervalo de ângulos de mudança de fase em que um ângulo de mudança de fase é igual ou menor que o ângulo predefinido θ0.

[0104] A figura 4a é um gráfico mostrando uma curva de relacionamento que é de I1 e um ângulo de mudança de fase e que existe quando um ramo de ajuste de impedância inclui um ramo indutivo de acordo com a Modalidade 2 deste pedido.

[0105] Quando o ramo indutivo não está conectado, I2 é igual a I1.

[0106] Usando uma direção na qual uma corrente flui para fora do braço de ponte de atraso como uma direção positiva, é predeterminado que, com energias de saída diferentes do circuito inversor de CC para CA, um valor máximo que é da corrente de desligamento no braço de ponte de atraso e que pode capacitar o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso para implementar ZVS é estabelecido para a corrente predefinida I0 (I0<0). Pode ser entendido que a corrente predefinida alternativamente pode ser ajustada de modo apropriado de acordo com uma exigência real. Por exemplo, um valor de corrente que é menor que I0 e que está relativamente perto de I0 pode ser selecionado como a corrente predefinida.

[0107] Um ângulo de mudança de fase correspondendo à corrente predefinida I0 é um ângulo predefinido θ0. Neste caso, um intervalo ao qual um ângulo de mudança de fase menor que θ0 pertence é um primeiro intervalo de ângulos de mudança de fase, e um intervalo ao qual um ângulo de mudança de fase maior que θ0 pertence é um segundo intervalo de ângulos de mudança de fase.

[0108] Quando o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA está dentro do primeiro intervalo de ângulos de mudança de fase, isto é, o ângulo de mudança de fase presente é menor que o ângulo predefinido, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso não pode implementar ZVS, e o controlador precisa controlar o ramo indutivo para ser conectado, para injetar a corrente indutiva no ponto médio do braço de ponte de atraso. Quando o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA está dentro do segundo intervalo de ângulos de mudança de fase, isto é, o ângulo de mudança de fase presente é maior que o ângulo predefinido, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso já pode implementar ZVS, e o ramo indutivo pode ser desconectado para reduzir consumo de energia.

[0109] Então, o segundo modo de controle do controlador é descrito.

[0110] O controlador controla ligação ou desligamento de um comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para um circuito de compensação ou em uma corrente fluindo para fora de um braço de ponte de atraso em um momento de desligamento de um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[0111] A figura 4b é um outro diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste de impedância inclui um ramo indutivo de acordo com a Modalidade 2 deste pedido.

[0112] O circuito fornecido nesta modalidade inclui adicionalmente um circuito de detecção de corrente 206.

[0113] O circuito de detecção de corrente 206 é configurado para: detectar a corrente fluindo para o circuito de compensação ou a corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, e enviar, para o controlador, a corrente detectada fluindo para o circuito de compensação ou corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[0114] Quando o ramo de ajuste inclui somente um ramo indutivo e o ramo indutivo está desconectado, a corrente fluindo para o circuito de compensação é igual à corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. Portanto, o exposto a seguir usa um exemplo no qual o circuito de detecção de corrente 206 detecta a corrente fluindo para o circuito de compensação para descrição.

[0115] Referindo-se à figura 4a, o circuito de detecção de corrente 206 detecta que uma corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso é I3. Pode ser entendido que quando nenhum dos ramos indutivos está conectado a corrente I3 é igual à corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. O controlador compara I3 com uma corrente predefinida I0. Quando I3 > I0, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso não pode implementar ZVS, e o controlador controla o ramo indutivo para ser conectado. O ramo indutivo injeta uma corrente indutiva no ponto médio do braço de ponte de atraso, de maneira que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS. Quando I3 < I0, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso já pode implementar ZVS. O controlador desconecta o ramo indutivo para reduzir consumo de energia. (2) O ramo de ajuste inclui pelo menos dois ramos indutivos.

[0116] O controlador controla um estado ligado/desligado de um comutador em cada ramo indutivo, e pode ajustar uma magnitude de uma corrente indutiva injetada por um circuito de ajuste de impedância no braço de ponte de atraso, de maneira que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS em diferentes ângulos de mudança de fase. Uma quantidade de ramos indutivos não está limitada especificamente neste pedido, e pode ser selecionada e estabelecida com base em uma exigência real e em um tamanho e custos de hardware. Uma quantidade maior de ramos indutivos corresponde a uma quantidade maior de valores de indutância apresentados, e corresponde a casamento mais preciso para um ângulo de mudança de fase.

[0117] O exposto a seguir fornece descrições ao usar um exemplo no qual o ramo de ajuste inclui pelo menos dois ramos indutivos: um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo. O primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor e um primeiro comutador, uma primeira extremidade do primeiro indutor é conectada a uma porta de saída de um fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do primeiro indutor é conectada a um ponto médio de um braço de ponte de atraso ao usar o primeiro comutador. O segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor e um segundo comutador, uma primeira extremidade do segundo indutor é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do segundo indutor é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso ao usar o segundo comutador.

[0118] A figura 5a é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste de impedância de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui dois ramos indutivos.

[0119] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205 e de um circuito de compensação 206 no circuito, consultar as descrições anteriores, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0120] Um circuito de ajuste de impedância 303 inclui um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo. O primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, uma primeira extremidade de L1 é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade de L1 é conectada a um ponto médio de um braço de ponte de atraso ao usar K1. O segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série, uma primeira extremidade de L2 é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade de L2 é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso ao usar K2. Indutâncias do primeiro indutor L1 e do segundo indutor L2 podem ser iguais ou podem ser diferentes. Isto não está limitado especificamente neste pedido.

[0121] Um controlador (não mostrado) controla ligação ou desligamento do primeiro comutador K1 e do segundo comutador K2 com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA 201. Alternativamente, o controlador controla ligação ou desligamento do primeiro comutador K1 e do segundo comutador K2 com base em uma corrente no braço de ponte de atraso que existe em um momento de desligamento de um transistor de comutação controlável (isto é, de um transistor de comutação controlável S1 ou S3) do braço de ponte de atraso.

[0122] O primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua 205, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso, isto é, conectada entre os transistores de comutação controlável S1 e S2.

[0123] Na figura 5a, uma corrente de desligamento no braço de ponte de atraso é I1, uma corrente no ramo de ajuste é IL, e uma corrente de saída no circuito inversor de CC para CA 201 é I2. Os três parâmetros ainda satisfazem a fórmula (1), isto é, I1 = IL + I2. A corrente IL no ramo de ajuste é uma soma de correntes que passam pelos dois ramos indutivos.

[0124] O ramo de ajuste injeta a corrente indutiva IL no braço de ponte de atraso, para afetar reatância da corrente de desligamento I1 no braço de ponte de atraso. Neste caso, o controlador controla ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo, para controlar uma magnitude da corrente indutiva IL injetada pelos ramos indutivos no braço de ponte de atraso.

[0125] Quando nenhum dos ramos indutivos está conectado, a corrente de desligamento I1 no braço de ponte de atraso é igual à corrente I2 fluindo para o circuito de compensação. Usando ainda uma direção na qual uma corrente flui para fora do braço de ponte de atraso como uma direção positiva, correspondências entre ângulos de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA em energias de saída diferentes e a corrente de desligamento I1 no braço de ponte de atraso são preestabelecidas. Neste caso, as correspondências também são correspondências entre os ângulos de mudança de fase do circuito inversor de CC para CA nas energias de saída diferentes e a corrente I2 fluindo para o circuito de compensação. Energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes.

[0126] A figura 5b é um gráfico mostrando uma curva de relacionamento que é de uma corrente I1 em um braço de ponte de atraso e um ângulo de mudança de fase e que existe quando um ramo de ajuste de impedância inclui dois ramos indutivos de acordo com a Modalidade 2 deste pedido.

[0127] Quando nenhum dos ramos indutivos está conectado, I2 é igual a I1. Um valor máximo que pode ser alcançado pela corrente de desligamento no braço de ponte de atraso quando o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS é predefinido para uma corrente predefinida I0. Quando um ramo indutivo é conectado, I2 não é igual à I1, e o ramo indutivo conectado afeta uma magnitude de I1.

[0128] O exposto a seguir usa um exemplo no qual um ramo indutivo já está conectado para descrição. Quando o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS, um valor máximo que pode ser alcançado pela corrente de desligamento no braço de ponte de atraso é estabelecido para uma corrente limiar I4, e a corrente limiar I4 é maior que a corrente predefinida I0. Energias de saída diferentes do circuito inversor de CC para CA 201 correspondem a correntes predefinidas I0 e correntes limiares I4 diferentes. Um ângulo predefinido θ0 correspondendo à corrente predefinida I0 e um ângulo limiar θ1 correspondendo à corrente limiar I4 são obtidos separadamente de forma antecipada para cada curva bidimensional, e três intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes são obtidos sequencialmente por meio de divisão ao usar o ângulo predefinido θ0 e o ângulo limiar θ1: um primeiro intervalo de ângulos de mudança de fase, um segundo intervalo de ângulos de mudança de fase e um terceiro intervalo de ângulos de mudança de fase.

[0129] Quando o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA está dentro do primeiro intervalo de ângulos de mudança de fase, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso não pode implementar ZVS, e uma corrente indutiva relativamente grande precisa ser injetada no ramo indutivo. O controlador controla ambos do primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo para serem conectados, e injeta um fornecimento abundante de correntes indutivas no ponto médio do braço de ponte de atraso. Quando o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA está dentro do segundo intervalo de ângulos de mudança de fase, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso não pode implementar ZVS. Neste caso, o controlador controla um ou outro do primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo para ser conectado, e injeta uma corrente indutiva no ponto médio do braço de ponte de atraso, de maneira que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso pode implementar ZVS. Quando o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA está dentro do terceiro intervalo de ângulos de mudança de fase, isto é, quando um intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o ângulo de mudança de fase presente pertence é um intervalo em que qualquer ângulo de mudança de fase é maior que o ângulo predefinido, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso pode implementar ZVS, e os ramos indutivos podem ficar desconectados para reduzir consumo de energia.

[0130] Além disso, quando a corrente predefinida I0 e a corrente limiar I4 são estabelecidas, ajuste apropriado pode ser realizado de acordo com uma exigência real. Por exemplo, um valor de corrente que é menor que I0 e que está relativamente perto de I0 pode ser estabelecido para a corrente predefinida, ou um valor de corrente que é menor que I4 e que está relativamente perto de I4 pode ser estabelecido para a corrente limiar. Neste modo, quando o ângulo de mudança de fase presente é exatamente menor que θ0 (exatamente dentro do segundo intervalo de ângulos de mudança de fase) é assegurado que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso pode implementar ZVS; ou quando a corrente é ligeiramente menor que I4 é assegurado que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso pode implementar ZVS ao conectar somente um ramo indutivo.

[0131] O exposto a seguir descreve, com referência para os desenhos anexos, um princípio de trabalho de controlar, pelo controlador, o comutador no ramo indutivo para ser ligado ou desligado, com base na corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso ou na corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[0132] A figura 5c é um outro diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste de impedância inclui dois ramos indutivos de acordo com a Modalidade 2 deste pedido.

[0133] O circuito fornecido nesta modalidade inclui adicionalmente um circuito de detecção de corrente 306. O circuito de detecção de corrente 306 é configurado para: detectar uma corrente fluindo para o circuito de compensação ou uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, e enviar, para o controlador, a corrente detectada fluindo para o circuito de compensação ou corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Quando nenhum dos ramos indutivos está conectado, o circuito de detecção de corrente 306 detecta que a corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso é I3, e a corrente I3 é igual à corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. O controlador compara I3 com uma corrente predefinida. Se I3 estiver dentro de intervalos diferentes, quantidades diferentes de ramos indutivos são controlados para serem fechados.

[0134] Quando I3 > I4, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso não pode implementar ZVS e exige uma corrente indutiva relativamente grande, e o controlador controla ambos de um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo para serem conectados, para injetar um fornecimento abundante de correntes indutivas no ponto médio do braço de ponte de atraso. Quando I4 > I3 > I0, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso não pode implementar comutação suave. Neste caso, o controlador precisa controlar somente um ou outro do primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo para ser conectado, para injetar um fornecimento abundante de corrente indutiva no ponto médio do braço de ponte de atraso. Quando I3 < I0, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso já pode implementar ZVS, e o controlador desconecta os ramos indutivos para reduzir consumo de energia.

[0135] Quando um ramo indutivo já está conectado, o circuito de detecção de corrente 306 pode detectar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, e enviar um resultado de detecção para o controlador. O controlador primeiro obtém uma corrente fluindo para o circuito de compensação, com base na corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e em uma quantidade presente de ramos indutivos fechados, então obtém uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e uma corrente predefinida, e controla ligação e desligamento de comutadores no ramo indutivo com base na diferença, onde diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados. Modalidade de Aparelho 3

[0136] Pelo menos um ramo indutivo de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido inclui adicionalmente um primeiro diodo e um segundo diodo. Um anodo do primeiro diodo é conectado a uma extremidade comum de um indutor e um comutador no ramo indutivo, e um catodo do primeiro diodo é conectado a um barramento de corrente contínua positivo em uma extremidade de saída de um fornecimento de energia de corrente contínua. Um catodo do segundo diodo é conectado à extremidade comum do indutor e o comutador no ramo indutivo, e um anodo do segundo diodo é conectado a um barramento de corrente contínua negativo na extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua. O primeiro diodo e o segundo diodo formam um circuito de grampo de diodo. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0137] Primeiro, um exemplo no qual um circuito de ajuste de impedância inclui um ramo indutivo é usado para descrição.

[0138] A figura 6a é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste inclui um ramo indutivo e o ramo indutivo inclui um circuito de grampo de diodo.

[0139] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 6a), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0140] Um circuito de ajuste de impedância 503 inclui um ramo indutivo, e o ramo indutivo inclui um indutor L e um comutador K que são conectados em série. O ramo indutivo inclui adicionalmente um primeiro diodo D1 e um segundo diodo D2. Um anodo do primeiro diodo D1 é conectado a uma extremidade comum do indutor L e o comutador K, um catodo do primeiro diodo D1 é conectado a um barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205, um catodo do segundo diodo D2 é conectado à extremidade comum do indutor L e o comutador K, e um anodo do segundo diodo D2 é conectado a um barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua 205.

[0141] Uma direção na qual uma corrente IL no ramo de ajuste de impedância flui para fora de um ponto médio de um braço de ponte de atraso é usada como uma direção positiva. Quando o controlador controla o comutador K para mudar de fechado para aberto, e uma corrente do indutor presente é negativa, o primeiro diodo D1 é conduzido, e o segundo diodo D2 é desligado. O primeiro diodo conduzido D1 fornece um caminho de roda livre para o indutor L.

[0142] Quando o controlador controla o comutador K para mudar de fechado para aberto, e a corrente do indutor presente é positiva, o primeiro diodo D1 é desligado, e o segundo diodo D2 é conduzido. O segundo diodo conduzido D2 fornece um caminho de roda livre para o indutor L.

[0143] Além disso, o circuito de grampo de diodo adicionalmente pode estabilizar uma tensão UB na extremidade comum B do indutor L e o comutador K dentro de uma faixa de segurança. Por exemplo, ambos do primeiro diodo D1 e o segundo diodo D2 são diodos de silício, e uma queda de tensão de condução de um diodo de silício é de 0,7 V. Uma tensão do barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205 é UC, e uma tensão do barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua 205 é UD. Quando UB - UC > 0,7 V, o primeiro diodo D1 é conduzido. Quando UD - UB > 0,7 V, o segundo diodo D2 é conduzido. Portanto, o circuito de grampo de diodo pode capacitar a tensão UB para satisfazer UD - 0,7 V < UB < UC + 0,7 V. Isto é, um valor absoluto de uma diferença entre um valor de pico de UB e cada uma das tensões dos barramentos de corrente contínua positiva e negativa do fornecimento de energia de corrente contínua 205 é limitado para ser menor que uma queda de tensão de condução de um diodo, fornecendo uma função de proteção de circuito.

[0144] Porque o circuito de ajuste de impedância pode incluir adicionalmente uma pluralidade de ramos indutivos conectados em paralelo, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste. Além disso, o circuito de grampo de diodo mencionado acima pode ser adicionado a pelo menos um dos ramos indutivos, de maneira que, quando um comutador em cada ramo indutivo incluindo o circuito de grampo de diodo mencionado acima é desligado, um caminho de roda livre pode ser fornecido para um indutor no ramo indutivo, e adicionalmente um pico de tensão em cada ramo indutivo pode ser limitado e estabilizado dentro da faixa de segurança, melhorando confiabilidade e estabilidade de circuito.

[0145] O exposto a seguir fornece descrições ao usar um exemplo no qual o ramo de ajuste inclui pelo menos dois ramos indutivos: um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo.

[0146] A figura 6b é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos e um primeiro ramo indutivo inclui um circuito de grampo de diodo.

[0147] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 6b), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0148] Um circuito de ajuste de impedância 603 inclui dois ramos indutivos. Um primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, e inclui adicionalmente um primeiro diodo D3 e um segundo diodo D4. Um anodo do primeiro diodo D3 é conectado a uma extremidade comum do primeiro indutor L1 e o comutador K1 no primeiro ramo indutivo, um catodo do primeiro diodo D3 é conectado a um barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205, um catodo do segundo diodo D4 é conectado à extremidade comum do primeiro indutor L1 e o primeiro comutador K1 no primeiro ramo indutivo, e um anodo do segundo diodo D4 é conectado a um barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua 205. Um segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série.

[0149] Quando o circuito de grampo de diodo inclui o primeiro diodo D3 e o segundo diodo D4, para um princípio de trabalho, consultar as descrições relacionadas de uma parte correspondente do circuito mostrado na figura 6a. Detalhes não são descritos aqui novamente.

[0150] A figura 7 é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos e um segundo ramo indutivo inclui um circuito de grampo de diodo.

[0151] Uma diferença entre o circuito mostrado na figura 7 e o circuito mostrado na figura 6b é que um segundo ramo indutivo do circuito mostrado na figura 7 inclui um primeiro diodo D5 e um segundo diodo D6, um anodo do primeiro diodo D5 é conectado a uma extremidade comum de um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 no segundo ramo indutivo, um catodo do primeiro diodo D5 é conectado a um barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205, um catodo do segundo diodo D6 é conectado à extremidade comum do segundo indutor L2 e o segundo comutador K2 no segundo ramo indutivo, e um anodo do segundo diodo D6 é conectado a um barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua 205.

[0152] Quando o circuito de grampo de diodo inclui o primeiro diodo D5 e o segundo diodo D6, para um princípio de trabalho, consultar as descrições relacionadas de uma parte correspondente do circuito mostrado na figura 6a. Detalhes não são descritos aqui novamente.

[0153] A figura 8 é um diagrama de circuito no qual um ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos e cada um dos ramos indutivos inclui um circuito de grampo de diodo.

[0154] Um primeiro ramo indutivo do circuito mostrado na figura 8 inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, e inclui adicionalmente um primeiro diodo D3 e um segundo diodo D4. Um anodo do primeiro diodo D3 é conectado a uma extremidade comum do primeiro indutor L1 e o primeiro comutador K1, um catodo do primeiro diodo D3 é conectado a um barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205, um catodo do segundo diodo D4 é conectado à extremidade comum do primeiro indutor L1 e o primeiro comutador K1, e um anodo do segundo diodo D4 é conectado a um barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua 205.

[0155] O segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série, e inclui adicionalmente um primeiro diodo D5 e um segundo diodo D6. Um anodo do primeiro diodo D5 é conectado a uma extremidade comum do segundo indutor L2 e o segundo comutador K2, o catodo do primeiro diodo D5 é conectado a um barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205, o catodo do segundo diodo D6 é conectado a uma extremidade comum do segundo indutor L2 e o segundo comutador K2, e o anodo do segundo diodo D6 é conectado a um barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua

205.

[0156] Um circuito de grampo de diodo formado pelo primeiro diodo D3 e pelo segundo diodo D4 age no primeiro ramo indutivo, e um circuito de grampo de diodo formado pelo primeiro diodo D5 e pelo segundo diodo D6 age no segundo ramo indutivo. Para um princípio de trabalho, consultar as descrições relacionadas de uma parte correspondente do circuito mostrado na figura 6a. Detalhes não são descritos aqui novamente.

[0157] No aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, um primeiro diodo e um segundo diodo são adicionados a pelo menos um ramo indutivo. Dois diodos são usados para formar um circuito de grampo de diodo. Quando um comutador em um ramo indutivo tendo um circuito de grampo de diodo é desligado, um caminho de roda livre pode ser fornecido para um indutor no ramo indutivo, e uma tensão em uma extremidade comum de um indutor e um comutador no ramo indutivo pode ser estabilizada dentro de uma faixa de segurança. Uma função de proteção de circuito é fornecida.

[0158] Para facilidade de descrição, cada uma das modalidades de aparelho seguintes é descrita ao usar um exemplo no qual um ramo de ajuste inclui pelo menos dois ramos indutivos: um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo. O primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor e um primeiro comutador que são conectados em série, e o segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor e um segundo comutador que são conectados em série. Pode ser entendido que quando uma quantidade de ramos indutivos incluídos no ramo de ajuste aumenta um princípio de trabalho neste caso é similar ao princípio de trabalho usado quando somente dois ramos indutivos são incluídos. Modalidade de Aparelho 4

[0159] Nesta modalidade, um método para determinar uma indutância de um indutor no ramo indutivo é descrito especificamente ao usar um exemplo no qual um ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos: um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo. Pode ser entendido que o método pode ser aplicado extensivamente a um cenário de circuito no qual um ramo de ajuste inclui mais ramos indutivos conectados em paralelo.

[0160] A figura 9 é um diagrama de circuito de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio com uma energia de saída de 10 kW.

[0161] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um circuito de ajuste de impedância 803, um fornecimento de energia de corrente contínua 205 e de um controlador (não mostrado na figura 9), consultar as descrições relacionadas de uma parte correspondente do circuito mostrado na figura 8, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0162] Um circuito de compensação 206 no aparelho de transmissão pode ser de um tipo LCL ou de um tipo LCC. A figura 9 mostra um circuito de compensação de um tipo LCC. O circuito de compensação inclui um indutor L3, um capacitor C4, um capacitor C5 e um capacitor C6. A análise seguinte é baseada na suposição de que é um circuito de compensação LCC, mas a análise seguinte é também aplicável para um circuito de compensação LCL. Um tipo do circuito de compensação não está limitado especificamente neste pedido.

[0163] Para fazer uma pessoa versada na técnica entender melhor as soluções técnicas fornecidas neste pedido, o exposto a seguir descreve especificamente seleção de uma magnitude de uma indutância de um indutor incluído no circuito de ajuste de impedância.

[0164] O exposto a seguir usa um processo de desligamento de S2 como um exemplo para análise. Um método para analisar um processo de desligamento de S1 é similar a esse para analisar o processo de desligamento de S2. Portanto, detalhes não são descritos de novo. Em uma condição de trabalho ideal, uma corrente de um indutor permanece constante durante um processo de comutação, e uma corrente fluindo para fora de um braço de ponte de atraso permanece constante durante o processo de comutação. Com base em uma capacitância de junção Coss de um transistor de comutação controlável, uma tensão de barramento Ubarramento e um tempo ocioso ∆tocioso do braço de ponte de atraso podem ser obtidos em que, quando o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS, um valor mínimo de um valor absoluto I2 de uma corrente negativa I2 exigida em um momento de desligamento de uma corrente de saída de S2 do circuito inversor de CC para CA 201 é I2mín. Considerando que a corrente I2mín é constante dentro do tempo ocioso ∆tocioso, se capacitores de junção Coss dos dois transistores de comutação controlável do braço de ponte forem respectivamente carregados e descarregados para as tensões de barramento Ubarramento e zero ao usar a corrente I2mín, uma fórmula 2 pode ser obtida, a qual é especificamente tal como a seguir: (2)

[0165] Quando Coss = 500 pF, Ubarramento = 640 V e ∆tocioso = 300 ns, pode ser determinado que I2mín = -2,133 A.

[0166] A figura 10 é um gráfico mostrando uma curva de relacionamento que é de uma corrente I1 em um momento de desligamento de S2 e um ângulo de mudança de fase e que existe quando o aparelho da figura 9 não está conectado a um ramo indutivo e trabalha em uma energia total constante de 10 kW. A curva de relacionamento pode ser obtida por meio de simulação.

[0167] Pode ser aprendido da figura 10 que, quando o aparelho não está conectado a um ramo indutivo, a corrente I1 no momento de desligamento de S2 aumenta com uma diminuição do ângulo de mudança de fase, e a corrente no momento de desligamento alcança um valor máximo I1máx = 32 A quando o ângulo de mudança de fase é 1.

[0168] Com referência para a fórmula (1), neste caso, uma corrente de pico ILmáx que precisa ser injetada pelo ramo indutivo no braço de ponte de atraso precisa satisfazer:

ILmáx > I1máx - I2mín (3)

[0169] Para ser específico, quando ILmáx > 34,133 A, mesmo se o valor mínimo do ângulo de mudança de fase for 1, o braço de ponte de atraso pode implementar ZVS. O exposto a seguir usa ILmáx = 35 A como um exemplo para descrever um processo de determinar uma indutância.

[0170] Uma relação entre um período de comutação TSW de um transistor de comutação do circuito inversor de CC para CA 201, a tensão de barramento Ubarramento, uma corrente de pico ILmáx que precisa ser injetada pelo ramo indutivo no braço de ponte de atraso e um indutância máxima LMÁX do ramo de ajuste é tal como a seguir: Uma tensão aplicada a um indutor em uma tensão de uma componente de corrente alternada no braço de ponte de atraso é uma tensão de onda quadrada com uma amplitude de Ubarramento/2 em um período de comutação TSW, e uma forma de onda de uma corrente do indutor é uma onda triangular simétrica. Portanto, uma fórmula (4) pode ser obtida com base em uma relação entre a corrente e a tensão do indutor: (4)

[0171] Quando TSW = 1/85 kHz, pode ser determinado, ao usar a fórmula (4), que LMÁX = 26,9 μH.

[0172] O ramo de ajuste inclui dois ramos indutivos conectados em paralelo, e LMÁX é um valor de indutância obtido após o primeiro indutor L1 e o segundo indutor L2 serem conectados em paralelo.

[0173] Em uma implementação possível, indutâncias de ambos do primeiro indutor L1 e o segundo indutor L2 podem ser de 53,8 μH. Quando um ramo indutivo é conectado, uma corrente de pico injetada pelo ramo de ajuste no braço de ponte de atraso é de 17,5 A. Quando dois ramos indutivos são conectados, uma corrente de pico injetada pelo ramo de ajuste no braço de ponte de atraso é de 35 A.

[0174] Ao detectar que um inversor de CC para CA tem uma energia de saída de 10 kW, o controlador chama uma curva pré-armazenada mostrada na figura 10, e estabelece um ângulo de mudança de fase predefinido com base na curva. Quando o ângulo de mudança de fase é maior que 2,4756 rad, o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso pode implementar ZVS sem se conectar ao ramo indutivo. Quando o ângulo de mudança de fase está entre 2,4756 rad e 1,6 rad, um ramo indutivo precisa ser conectado para que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implemente ZVS. Quando o ângulo de mudança de fase é menor que 1,6 rad, dois ramos indutivos precisam para ser conectados para que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implemente ZVS. Curvas de correspondências que correspondem a energias diferentes e que são mostradas na figura 10 podem ser obtidas antecipadamente por meio de simulação, e serem armazenadas no controlador. Quando o inversor de CC para CA detecta que uma energia de saída presente é de 7,7 kW, 3,3 kW ou em um outro nível de energia, a curva da correspondência presente é chamada por meio de pesquisa de tabela, e um ângulo predefinido exigido para comutar um indutor é estabelecido. Então, o controlador executa ligação/desligamento do indutor com base no ângulo predefinido presente.

[0175] Quando o ramo de ajuste inclui somente os dois ramos indutivos mencionados anteriormente, em alguns ângulos de mudança de fase, embora o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso possa implementar ZVS, um valor válido da corrente indutiva injetada pelo ramo de ajuste no braço de ponte de atraso é induzido para ser excessivamente grande, aumentando uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Para evitar o problema mencionado acima, uma quantidade de ramos indutivos que são conectados em paralelo no ramo de ajuste pode ser controlada, e uma magnitude de uma corrente injetada no braço de ponte de atraso é controlada ao controlar uma quantidade de ramos indutivos conectados, de maneira que uma corrente indutiva injetada pelo ramo de ajuste no braço de ponte de atraso casa com o ângulo de mudança de fase. Modalidade de Aparelho 5

[0176] Esta modalidade descreve especificamente uma relação de conexão entre uma primeira extremidade de um ramo de ajuste e uma extremidade de saída de um fornecimento de energia de corrente contínua, onde a primeira extremidade do ramo de ajuste pode ser conectada diretamente a um ponto médio de barramento de corrente contínua na extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua. O exposto a seguir fornece separadamente descrições com referência para os desenhos anexos.

[0177] A figura 11 é um diagrama de circuito no qual uma primeira extremidade de um ramo de ajuste está conectada a um ponto médio de barramento de corrente contínua de um fornecimento de energia de corrente contínua.

[0178] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 11), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0179] Um circuito de ajuste de impedância 1003 inclui um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo. Os dois ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, e uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio de barramento de corrente contínua em uma extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua. Modalidade de Aparelho 6

[0180] Em um aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade, quando uma primeira extremidade de um ramo de ajuste é conectada a um ponto médio de barramento de corrente contínua em uma extremidade de saída de um fornecimento de energia de corrente contínua, um ramo de ajuste de impedância do aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui adicionalmente um primeiro capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio de barramento de corrente contínua na extremidade de saída do fornecimento de energia ao usar o primeiro capacitor de bloqueio de CC. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0181] A figura 12 é um diagrama de circuito de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 6 deste pedido.

[0182] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 12), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0183] Um circuito de ajuste de impedância 1003 inclui um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo, ondo primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, e o segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série. O primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, e uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio de barramento de corrente contínua do fornecimento de energia de corrente contínua 205 ao usar um primeiro capacitor de bloqueio de CC C1.

[0184] Pode ser entendido que um circuito de grampo de diodo incluindo um primeiro diodo e um segundo diodo também pode ser adicionado a pelo menos um dos ramos indutivos. Para detalhes, consultar as descrições relacionadas na Modalidade de Aparelho 2, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0185] Referindo-se às descrições na Modalidade de Aparelho 1, para capacitar o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso para implementar ZVS, uma fase de uma corrente no braço de ponte de atraso precisa ficar para trás de uma fase da tensão de saída no circuito inversor de CC para CA 201. Uma corrente indutiva apropriada é injetada no braço de ponte de atraso ao usar o ramo indutivo, de maneira que a fase da corrente no braço de ponte de atraso se mantém ficando para trás da fase da tensão de saída no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201. Entretanto, uma componente de corrente contínua no ramo indutivo também é injetada no braço de ponte de atraso. A componente de corrente contínua aumenta um valor válido da corrente no braço de ponte de atraso, e aumenta adicionalmente uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Portanto, no aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, o primeiro capacitor de bloqueio de CC é adicionado ao circuito de ajuste de impedância, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio de barramento de corrente contínua ao usar o primeiro capacitor de bloqueio de CC. Isto pode filtrar a componente de corrente contínua no ramo de ajuste, reduzir um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso e reduzir uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Modalidade de Aparelho 7

[0186] Em um aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, quando uma primeira extremidade de um ramo de ajuste é conectada a um barramento de corrente contínua positivo em uma extremidade de saída de um fornecimento de energia de corrente contínua, um ramo de ajuste de impedância do aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui adicionalmente um segundo capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua positivo na extremidade de saída do fornecimento de energia ao usar o segundo capacitor de bloqueio de CC. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0187] A figura 13 é um diagrama de circuito ainda de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 7 deste pedido.

[0188] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 13), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0189] Um circuito de ajuste de impedância 1303 inclui um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo, ondo primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, e o segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série. O primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, e uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205 ao usar um segundo capacitor de bloqueio de CC C2.

[0190] Pode ser entendido que um primeiro diodo e um segundo diodo também podem ser adicionados ao pelo menos um ramo indutivo para formar um circuito de grampo de diodo. Para detalhes, consultar a Modalidade de Aparelho 2, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0191] Para capacitar o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso para implementar ZVS, uma fase de uma corrente no braço de ponte de atraso precisa ficar para trás de uma fase da tensão de saída no circuito inversor de CC para CA 201. Uma corrente indutiva apropriada é injetada no braço de ponte de atraso ao usar o ramo indutivo, de maneira que a fase da corrente no braço de ponte de atraso se mantém ficando para trás da fase da tensão de saída no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201. Entretanto, uma componente de corrente contínua no ramo indutivo também é injetada no braço de ponte de atraso. A componente de corrente contínua aumenta um valor válido da corrente no braço de ponte de atraso, e aumenta adicionalmente uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. No aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, o segundo capacitor de bloqueio de CC é adicionado ao circuito de ajuste de impedância, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua positivo na extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua ao usar o segundo capacitor de bloqueio de CC. Isto pode filtrar a componente de corrente contínua no ramo de ajuste, reduzir um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso e reduzir uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Modalidade de Aparelho 8

[0192] Em um aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, quando uma primeira extremidade de um ramo de ajuste é conectada a um barramento de corrente contínua negativo em uma extremidade de saída de um fornecimento de energia de corrente contínua, um ramo de ajuste de impedância do aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui adicionalmente um terceiro capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua negativo na extremidade de saída do fornecimento de energia ao usar o terceiro capacitor de bloqueio de CC. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0193] A figura 14 é um diagrama de circuito também de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 8 deste pedido.

[0194] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 14), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0195] Um circuito de ajuste de impedância 1503 inclui um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo, ondo primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, e o segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série. O primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, e uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua 205 ao usar um terceiro capacitor de bloqueio de CC C3.

[0196] Pode ser entendido que um primeiro diodo e um segundo diodo também podem ser adicionados ao pelo menos um ramo indutivo para formar um circuito de grampo de diodo. Para detalhes, consultar a Modalidade de Aparelho 2, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0197] Para capacitar o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso para implementar ZVS, uma fase de uma corrente no braço de ponte de atraso precisa ficar para trás de uma fase da tensão de saída no circuito inversor de CC para CA 201. Uma corrente indutiva apropriada é injetada no braço de ponte de atraso ao usar o ramo indutivo, de maneira que a fase da corrente no braço de ponte de atraso se mantém ficando para trás da fase da tensão de saída no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201. Entretanto, uma componente de corrente contínua no ramo indutivo também é injetada no braço de ponte de atraso. A componente de corrente contínua aumenta um valor válido da corrente no braço de ponte de atraso, e aumenta adicionalmente uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. No aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, o terceiro capacitor de bloqueio de CC é adicionado ao circuito de ajuste de impedância, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua negativo na extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua ao usar o terceiro capacitor de bloqueio de CC. Isto pode filtrar a componente de corrente contínua no ramo de ajuste, reduzir um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso e reduzir uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Modalidade de Aparelho 9

[0198] Esta modalidade deste pedido fornece adicionalmente um aparelho de transmissão de carregamento sem fio, onde um ramo de ajuste de impedância do aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui tanto um segundo capacitor de bloqueio de CC quanto um terceiro capacitor de bloqueio de CC, uma primeira extremidade de um ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua positivo em uma extremidade de saída de um fornecimento de energia ao usar o segundo capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada adicionalmente a um barramento de corrente contínua negativo na extremidade de saída do fornecimento de energia ao usar o terceiro capacitor de bloqueio de CC. Neste modo, o circuito de ajuste de impedância pode ser conectado ao fornecimento de energia de corrente contínua que não tem barramento de corrente contínua. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0199] A figura 15 é um diagrama de circuito de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 9 deste pedido.

[0200] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 15), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0201] Um circuito de ajuste de impedância 1703 inclui um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo, ondo primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, e o segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série. O primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um barramento de corrente contínua positivo do fornecimento de energia de corrente contínua 205 ao usar um segundo capacitor de bloqueio de CC C2, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada adicionalmente a um barramento de corrente contínua negativo do fornecimento de energia de corrente contínua 205 ao usar um terceiro capacitor de bloqueio de CC C3.

[0202] Pode ser entendido que um primeiro diodo e um segundo diodo também podem ser adicionados ao pelo menos um ramo indutivo para formar um circuito de grampo de diodo. Para detalhes, consultar a Modalidade de Aparelho 2, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0203] Para capacitar o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso para implementar ZVS, uma fase de uma corrente no braço de ponte de atraso precisa ficar para trás de uma fase da tensão de saída no circuito inversor de CC para CA 201. Uma corrente indutiva apropriada é injetada no braço de ponte de atraso ao usar o ramo indutivo, de maneira que a fase da corrente no braço de ponte de atraso se mantém ficando para trás da fase da tensão de saída no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201. Entretanto, uma componente de corrente contínua no ramo indutivo também é injetada no braço de ponte de atraso.

A componente de corrente contínua aumenta um valor válido da corrente no braço de ponte de atraso, e aumenta adicionalmente uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

No aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, o segundo capacitor de bloqueio de CC e o terceiro capacitor de bloqueio de CC são adicionados ao circuito de ajuste de impedância, a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua positivo na extremidade de saída do fornecimento de energia ao usar o segundo capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua negativo na extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua ao usar o terceiro capacitor de bloqueio de CC.

Neste modo, o circuito de ajuste de impedância pode ser conectado ao fornecimento de energia de corrente contínua que não tem barramento de corrente contínua.

Adicionalmente, a componente de corrente contínua no ramo de ajuste pode ser filtrada, um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso pode ser reduzido, e uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso podem ser reduzidas. Modalidade de Aparelho 10

[0204] Em um aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, quando uma primeira extremidade de um ramo de ajuste é conectada a um ponto médio de barramento de corrente contínua em uma extremidade de saída de um fornecimento de energia de corrente contínua, um ramo de ajuste de impedância do aparelho de transmissão de carregamento sem fio inclui adicionalmente um terceiro capacitor de bloqueio de CC, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio de barramento de corrente contínua na extremidade de saída do fornecimento de energia ao usar o terceiro capacitor de bloqueio de CC. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0205] A figura 16 é um diagrama de circuito também de um outro aparelho de transmissão de carregamento sem fio de acordo com a Modalidade de Aparelho 10 deste pedido.

[0206] Para descrições de um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um fornecimento de energia de corrente contínua 205, um circuito de compensação 206 e de um controlador (não mostrado na figura 16), consultar a Modalidade de Aparelho 1, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0207] Um circuito de ajuste de impedância 1503 inclui um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo, ondo primeiro ramo indutivo inclui um primeiro indutor L1 e um primeiro comutador K1 que são conectados em série, e o segundo ramo indutivo inclui um segundo indutor L2 e um segundo comutador K2 que são conectados em série. O primeiro ramo indutivo e o segundo ramo indutivo são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, e uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio de barramento de corrente contínua do fornecimento de energia de corrente contínua 205 ao usar um terceiro capacitor de bloqueio de CC C3.

[0208] Pode ser entendido que um primeiro diodo e um segundo diodo também podem ser adicionados ao pelo menos um ramo indutivo para formar um circuito de grampo de diodo. Para detalhes, consultar a Modalidade de Aparelho 2, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0209] Para capacitar o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso para implementar ZVS, uma fase de uma corrente no braço de ponte de atraso precisa ficar para trás de uma fase da tensão de saída no circuito inversor de CC para CA 201. Uma corrente indutiva apropriada é injetada no braço de ponte de atraso ao usar o ramo indutivo, de maneira que a fase da corrente no braço de ponte de atraso se mantém ficando para trás da fase da tensão de saída no braço de ponte de atraso do circuito inversor de CC para CA 201. Entretanto, uma componente de corrente contínua no ramo indutivo também é injetada no braço de ponte de atraso. A componente de corrente contínua aumenta um valor válido da corrente no braço de ponte de atraso, e aumenta adicionalmente uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. No aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido, o terceiro capacitor de bloqueio de CC é adicionado ao circuito de ajuste de impedância, e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua negativo na extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua ao usar o terceiro capacitor de bloqueio de CC. Isto pode filtrar a componente de corrente contínua no ramo de ajuste, reduzir um incremento de uma corrente rms no braço de ponte de atraso e reduzir uma perda de condução e uma perda de comutação do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso. Modalidade de Método

[0210] Uma modalidade deste pedido fornece adicionalmente um método de controle de carregamento sem fio, aplicado aos aparelhos de transmissão de carregamento sem fio descritos nas modalidades expostas anteriormente. Cada um dos aparelhos de transmissão de carregamento sem fio inclui um circuito inversor de CC para CA, uma bobina de transmissão, um circuito de ajuste de impedância e um controlador. O circuito inversor de CC para CA é configurado para inverter uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada, o circuito inversor de CC para CA inclui um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e em um período uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso. A bobina de transmissão é configurada para: receber a corrente alternada e gerar um campo magnético de corrente alternada. O circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos um ramo indutivo, onde cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio do braço de ponte de atraso.

[0211] Para descrições específicas dos aparelhos de transmissão de carregamento sem fio, consultar as modalidades expostas anteriormente dos aparelhos de transmissão de carregamento sem fio, e detalhes não são descritos aqui novamente.

[0212] O método fornecido nesta modalidade deste pedido inclui as etapas seguintes.

[0213] Controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS.

[0214] O controlador especificamente pode controlar conectividade do ramo indutivo nos dois modos seguintes: Primeiro modo:

[0215] O controlador controla ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA, onde o ângulo de mudança de fase é uma diferença de fase entre uma tensão de ponto médio do braço de ponte de avanço e uma tensão de ponto médio do braço de ponte de atraso. Tal como mostrado na figura 17, o primeiro modo inclui as seguintes etapas: S1701: Procurar, com base na energia de saída, uma correspondência entre o ângulo de mudança de fase e uma corrente fluindo para fora de um braço de ponte de atraso em um momento de desligamento de um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, onde energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes. S1702: Obter, com base na correspondência encontrada, um intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA pertence. S1703: Controlar, com base no intervalo de ângulos de mudança de fase, ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo, onde intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos conectados.

[0216] Após a energia de saída do circuito inversor de CC para CA ser determinada, a correspondência entre o ângulo de mudança de fase correspondendo à energia de saída e a corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é pesquisada. Uma quantidade de ramos indutivos que casam com o ângulo de mudança de fase presente pode ser determinada com base no intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o ângulo de mudança de fase presente pertence. O controlador controla ligação ou desligamento de comutadores na quantidade determinada de ramos indutivos, para injetar um fornecimento abundante de correntes indutivas no ponto médio do braço de ponte de atraso, de maneira que o transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS. Segundo modo:

[0217] O controlador controla ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação ou em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

[0218] Que o controlador controla ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso é especificamente: obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e uma corrente predefinida, e controlar ligação e desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, onde diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

[0219] Que o controlador controla ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é especificamente: obter uma corrente fluindo para o circuito de compensação, com base na corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e em uma quantidade presente de ramos indutivos fechados, obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e uma corrente predefinida, e controlar ligação e desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, onde diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

[0220] Referindo-se ao diagrama de circuito mostrado na figura 5a, uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso sendo definida como sendo positiva e um momento no qual S2 é desligado são usados como um exemplo para análise. Uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é detectada. Quando a corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é maior que um valor de corrente predefinido, o qual usualmente é um valor negativo pequeno, uma quantidade de ramos indutivos fechados aumenta, isto é, um valor de indutância de um indutor conectado ao ponto médio do braço de ponte de atraso é diminuído.

[0221] De acordo com o método de controle de carregamento sem fio fornecido neste pedido, o controlador é configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. Para ser específico, o controlador controla uma magnitude de uma corrente injetada no braço de ponte de atraso ao controlar uma quantidade de ramos indutivos conectados, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS. O controlador controla o ramo indutivo para ser conectado ao braço de ponte de atraso somente quando uma corrente indutiva precisa ser injetada no braço de ponte de atraso. Quando o ramo de ajuste inclui uma pluralidade de ramos indutivos conectados em paralelo, o controlador pode controlar ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo, de maneira que o circuito de ajuste de impedância apresenta indutâncias diferentes. Magnitudes diferentes de uma indutância no circuito de ajuste de impedância indicam correntes indutivas diferentes injetadas no braço de ponte de atraso. Um processo no qual o controlador comuta o ramo indutivo não afeta transmissão de energia de um aparelho de transmissão de carregamento sem fio, e estabilidade e confiabilidade do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas. Modalidade de Sistema

[0222] Com base nos aparelhos de transmissão de carregamento sem fio fornecidos nas modalidades expostas anteriormente, uma modalidade deste pedido fornece adicionalmente um sistema de carregamento sem fio. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0223] A figura 18 é um diagrama esquemático de um sistema de carregamento sem fio de acordo com uma modalidade deste pedido.

[0224] O sistema inclui: um aparelho de transmissão de carregamento sem fio 200 e um aparelho de recebimento de carregamento sem fio 2000.

[0225] O aparelho de transmissão de carregamento sem fio 200 pode ser qualquer um fornecido nas modalidades de aparelho expostas anteriormente. O aparelho de transmissão de carregamento sem fio 200 inclui pelo menos um circuito inversor de CC para CA 201, uma bobina de transmissão 202, um circuito de ajuste de impedância 203 e um controlador 204.

[0226] O aparelho de recebimento de carregamento sem fio 2000 é configurado para: receber um campo magnético de corrente alternada transmitido pelo aparelho de transmissão de carregamento sem fio, converter o campo magnético de corrente alternada para uma corrente contínua, e fornecer a corrente contínua para um dispositivo de uso de corrente. O aparelho de recebimento de carregamento sem fio 2000 inclui especificamente uma bobina 2001, um retificador 2002 e o dispositivo de uso de corrente 2003.

[0227] O circuito inversor de CC para CA 201 inverte a corrente contínua enviada pelo fornecimento de energia de corrente contínua 205 para uma corrente alternada, o circuito inversor de CC para CA 201 inclui um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso.

[0228] A bobina de transmissão 202 transmite a corrente alternada em um campo magnético de corrente alternada.

[0229] O circuito de ajuste de impedância 203 inclui pelo menos um ramo indutivo, onde cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua 205, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio do braço de ponte de atraso. O ramo de ajuste é conectado ao ponto médio do braço de ponte de atraso, de maneira que uma corrente indutiva pode ser injetada no braço de ponte de atraso, para aumentar uma componente de corrente indutiva no braço de ponte de atraso.

[0230] O controlador 204 é configurado para controlar um estado ligado/desligado de um comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase, onde o ângulo de mudança de fase é uma diferença de fase entre uma tensão de ponto médio do braço de ponte de avanço e uma tensão de ponto médio do braço de ponte de atraso.

[0231] A bobina de recepção 2001 recebe, em um campo magnético de corrente alternada, energia eletromagnética emitida pela bobina de transmissão 202.

[0232] O retificador 2002 é configurado para retificar uma corrente alternada produzida pela bobina de recepção 2001 para uma corrente contínua e enviar a corrente contínua para o dispositivo de uso de corrente.

[0233] O aparelho de transmissão de carregamento sem fio no sistema de carregamento sem fio inclui adicionalmente o circuito de ajuste de impedância e o controlador. O circuito de ajuste de impedância inclui pelo menos um ramo indutivo, cada ramo indutivo inclui um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar o ramo de ajuste, a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e a segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso. Uma corrente indutiva pode ser injetada no braço de ponte de atraso tal como exigido, para aumentar uma componente de corrente indutiva no braço de ponte de atraso. Quando o ângulo de mudança de fase é relativamente grande, o circuito inversor de CC para CA pode implementar ZVS do transistor de comutação controlável. Quando o ângulo de mudança de fase é relativamente pequeno, o circuito inversor de CC para CA não pode implementar ZVS do transistor de comutação controlável. Portanto, uma medida precisa ser tomada para que o transistor de comutação controlável do circuito inversor de CC para CA implemente ZVS. O aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido nesta modalidade deste pedido controla o ramo indutivo para ser conectado ao braço de ponte de atraso somente quando a corrente indutiva precisa ser injetada no braço de ponte de atraso.

[0234] Quando o ramo de ajuste inclui um ramo indutivo, o controlador pode determinar, com base no ângulo de mudança de fase, se o ramo indutivo é para ser conectado ao ponto médio do braço de ponte de atraso, para ser específico, controlar o ramo indutivo para ser conectado ao ponto médio do braço de ponte de atraso quando um comutador no ramo indutivo é fechado. Então, uma corrente indutiva é injetada no braço de ponte de atraso.

[0235] Quando o ramo de ajuste inclui uma pluralidade de ramos indutivos conectados em paralelo, o controlador pode controlar ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo, de maneira que o circuito de ajuste de impedância apresenta indutâncias diferentes.

Magnitudes diferentes de uma indutância no circuito de ajuste de impedância indicam correntes indutivas diferentes injetadas no braço de ponte de atraso. Quando o ângulo de mudança de fase é relativamente pequeno, para ângulos de mudança de fase diferentes, o controlador pode controlar, ao controlar uma quantidade de ramos indutivos conectados, uma magnitude de uma corrente injetada no braço de ponte de atraso, para implementar casamento entre a corrente indutiva injetada e o ângulo de mudança de fase, e evitar um aumento em consumo de energia causado por uma quantidade excessiva de indutores conectados.

[0236] De acordo com o aparelho de transmissão de carregamento sem fio no sistema de carregamento sem fio, o controlador é configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso. Para ser específico, o controlador controla uma magnitude de uma corrente injetada no braço de ponte de atraso ao controlar uma quantidade de ramos indutivos conectados, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa ZVS. O controlador controla o ramo indutivo para ser conectado ao braço de ponte de atraso somente quando uma corrente indutiva precisa ser injetada no braço de ponte de atraso. Quando o ramo de ajuste inclui uma pluralidade de ramos indutivos conectados em paralelo, o controlador pode controlar ligação/desligamento de um comutador em cada ramo indutivo, de maneira que o circuito de ajuste de impedância apresenta indutâncias diferentes. Magnitudes diferentes de uma indutância no circuito de ajuste de impedância indicam correntes indutivas diferentes injetadas no braço de ponte de atraso. Um processo no qual o controlador comuta o ramo indutivo não afeta transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio, e estabilidade e confiabilidade do aparelho de transmissão de carregamento sem fio são aperfeiçoadas. Modalidade de Dispositivo

[0237] Com base no aparelho de transmissão de carregamento sem fio e no método de controle fornecidos nas modalidades expostas anteriormente, uma modalidade deste pedido fornece adicionalmente um dispositivo de uso de corrente. O exposto a seguir fornece descrições específicas com referência para os desenhos anexos.

[0238] A figura 19 é um diagrama esquemático de um dispositivo de uso de corrente de acordo com uma modalidade deste pedido.

[0239] O dispositivo de uso de corrente 2100 inclui um elemento intensivo em energia 2101, uma bateria 2102 e um aparelho de recebimento de carregamento sem fio 2000.

[0240] O aparelho de recebimento de carregamento sem fio 2000 é configurado para receber um campo magnético de corrente alternada transmitido por um aparelho de transmissão de carregamento sem fio 200, e é configurado adicionalmente para converter o campo magnético de corrente alternada para uma corrente contínua, para carregar a bateria 2102.

[0241] A bateria 2102 é configurada para fornecer energia para o elemento intensivo em energia 2101.

[0242] O dispositivo de uso de corrente pode ser o veículo elétrico mostrado na figura 2a. O dispositivo de uso de corrente é carregado de modo sem fio ao usar o aparelho de transmissão de carregamento sem fio fornecido neste pedido. O aparelho de transmissão de carregamento sem fio pode implementar ZVS em diferentes ângulos de mudança de fase, e pode ajustar o ângulo de mudança de fase em linha (durante trabalho ao vivo) para se adaptar a condições diferentes tais como um coeficiente de acoplamento, uma tensão de saída, uma corrente de saída e uma energia alvo. Isto evita uma interrupção de transmissão de energia do aparelho de transmissão de carregamento sem fio, e melhora estabilidade e segurança do dispositivo de uso de corrente em um processo de carregamento sem fio.

[0243] Palavras tais como “primeiro” e “segundo” nas modalidades expostas anteriormente são usadas meramente para facilidade de explicação e descrição, e não constituem uma limitação neste pedido.

[0244] Deve ser entendido que neste pedido “pelo menos um (item)” se refere a um ou mais, e “uma pluralidade de” se refere a dois ou mais. O termo “e/ou” é usado para descrever uma relação de associação entre objetos associados, e indica que três relações podem existir. Por exemplo, “A e/ou B” podem indicar os três casos seguintes: Somente A existe, somente B existe e tanto A quanto B existem, onde A e B podem ser individuais ou múltiplos. O caractere “/” de uma maneira geral indica uma relação “ou” entre os objetos associados. “Pelo menos um do seguinte” ou uma expressão similar à mesma indica qualquer combinação dos itens, incluindo qualquer combinação de um ou mais dos itens. Por exemplo, pelo menos um de a, b ou c pode indicar a, b, c, “a e b”, “a e c”, “b e c”, ou “a, b e c”, onde a,

b e c podem ser individuais múltiplos.

[0245] Foram reveladas acima modalidades meramente exemplares da presente invenção e que não pretendem limitar qualquer forma da presente invenção. Embora a presente invenção tenha sido revelada acima com as modalidades exemplares, as modalidades exemplares não são usadas para prescrever um limite na presente invenção. Qualquer pessoa com conhecimentos profissionais na técnica, em uma circunstância sem divergir do escopo de soluções técnicas da presente invenção, pode fazer diversas variações e modificações possíveis para a presente invenção ao usar os métodos e conteúdos técnicos revelados anteriormente, ou emendar o conteúdo para uma modalidade que é equivalente à variação e é com efetividade equivalente. Portanto, quaisquer emendas simples, variações e modificações equivalentes que são feitas para as modalidades expostas anteriormente de acordo com a essência técnica da presente invenção sem divergir do conteúdo das soluções técnicas da presente invenção estão incluídas no escopo de proteção das soluções técnicas da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES EMENDADAS

1. Aparelho de transmissão de carregamento sem fio, caracterizado pelo fato de que compreende um circuito inversor de CC para CA, uma bobina de transmissão, um circuito de ajuste de impedância, um controlador e um circuito de compensação, em que o circuito inversor de CC para CA é configurado para inverter uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada, o circuito inversor de CC para CA compreende um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e em um período uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso; o circuito de compensação é configurado para: compensar a corrente alternada produzida pelo circuito inversor de CC para CA e enviar a corrente alternada obtida após a compensação para a bobina de transmissão; a bobina de transmissão é configurada para: receber a corrente alternada e gerar um campo magnético de corrente alternada; o circuito de ajuste de impedância compreende pelo menos um ramo indutivo, cada ramo indutivo compreende um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio do braço de ponte de atraso; e o controlador é configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa comutação sob tensão nula.

2. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA, em que o ângulo de mudança de fase é uma diferença de fase entre uma tensão de ponto médio do braço de ponte de avanço e uma tensão de ponto médio do braço de ponte de atraso.

3. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para: procurar, com base na energia de saída, uma correspondência entre o ângulo de mudança de fase e uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, em que energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes; e obter, com base na correspondência encontrada, um intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA pertence, e controlar, com base no intervalo de ângulos de mudança de fase, ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo, em que intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos conectados.

4. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação ou em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

5. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para: obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e uma corrente predefinida, e controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, em que diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

6. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para: obter uma corrente fluindo para o circuito de compensação, com base na corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e em uma quantidade presente de ramos indutivos fechados, obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e uma corrente predefinida, e controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, em que diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

7. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a um barramento de corrente contínua positivo, um barramento de corrente contínua negativo ou a um ponto médio de barramento de corrente contínua em uma extremidade de saída do fornecimento de energia de corrente contínua.

8. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de ajuste de impedância compreende adicionalmente um primeiro capacitor de bloqueio de CC; e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao ponto médio de barramento de corrente contínua por meio do primeiro capacitor de bloqueio de CC.

9. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de ajuste de impedância compreende adicionalmente um segundo capacitor de bloqueio de CC; e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua positivo por meio do segundo capacitor de bloqueio de CC.

10. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito de ajuste de impedância compreende adicionalmente um terceiro capacitor de bloqueio de CC; e a primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada ao barramento de corrente contínua negativo por meio do terceiro capacitor de bloqueio de CC.

11. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um ramo indutivo compreende um primeiro diodo e um segundo diodo; um anodo do primeiro diodo é conectado a uma extremidade comum do indutor e o comutador no ramo indutivo, e um catodo do primeiro diodo é conectado ao barramento de corrente contínua positivo; e um catodo do segundo diodo é conectado à extremidade comum do indutor e o comutador no ramo indutivo, e um anodo do segundo diodo é conectado ao barramento de corrente contínua negativo.

12. Aparelho de transmissão, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o circuito de ajuste de impedância compreende pelo menos dois ramos indutivos; os dois ramos indutivos são um primeiro ramo indutivo e um segundo ramo indutivo; o primeiro ramo indutivo compreende um primeiro indutor e um primeiro comutador, uma primeira extremidade do primeiro indutor é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do primeiro indutor é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso ao usar o primeiro comutador; e o segundo ramo indutivo compreende um segundo indutor e um segundo comutador, uma primeira extremidade do segundo indutor é conectada à porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do segundo indutor é conectada ao ponto médio do braço de ponte de atraso ao usar o segundo comutador.

13. Método de controle de carregamento sem fio, caracterizado pelo fato de que é aplicado a um aparelho de transmissão de carregamento sem fio, em que o aparelho de transmissão de carregamento sem fio compreende um circuito inversor de CC para CA, uma bobina de transmissão, um circuito de ajuste de impedância e um controlador, em que o circuito inversor de CC para CA é configurado para inverter uma corrente contínua enviada por um fornecimento de energia de corrente contínua para uma corrente alternada, o circuito inversor de CC para CA compreende um braço de ponte de avanço e um braço de ponte de atraso, e em um período uma fase de tensão do braço de ponte de avanço precede uma fase de tensão do braço de ponte de atraso; a bobina de transmissão é configurada para: receber a corrente alternada e gerar um campo magnético de corrente alternada; o circuito de ajuste de impedância compreende pelo menos um ramo indutivo, cada ramo indutivo compreende um indutor e um comutador que são conectados em série, todos os ramos indutivos são conectados em paralelo para formar um ramo de ajuste, uma primeira extremidade do ramo de ajuste é conectada a uma porta de saída do fornecimento de energia de corrente contínua, e uma segunda extremidade do ramo de ajuste é conectada a um ponto médio do braço de ponte de atraso; e o método compreende: controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso, de maneira que um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso implementa comutação sob tensão nula.

14. Método de controle, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é especificamente:

controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA, em que o ângulo de mudança de fase é uma diferença de fase entre uma tensão de ponto médio do braço de ponte de avanço e uma tensão de ponto médio do braço de ponte de atraso.

15. Método de controle, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em um ângulo de mudança de fase presente e em uma energia de saída presente do circuito inversor de CC para CA é especificamente: procurar, com base na energia de saída, uma correspondência entre o ângulo de mudança de fase e uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, em que energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes; e obter, com base na correspondência encontrada, um intervalo de ângulos de mudança de fase ao qual o ângulo de mudança de fase presente do circuito inversor de CC para CA pertence, e controlar, com base no intervalo de ângulos de mudança de fase, ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo, em que intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos conectados.

16. Método de controle, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo para mudar uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é especificamente: controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação ou em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso.

17. Método de controle, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para o circuito de compensação em um momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso é especificamente: obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e uma corrente predefinida, e controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, em que diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

18. Método de controle, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base em uma corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso é especificamente: obter uma corrente fluindo para o circuito de compensação, com base na corrente fluindo para fora do braço de ponte de atraso no momento de desligamento do transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso e em uma quantidade presente de ramos indutivos fechados, obter uma diferença entre a corrente fluindo para o circuito de compensação e uma corrente predefinida, e controlar ligação ou desligamento do comutador no ramo indutivo com base na diferença, em que diferenças diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos fechados.

Extremidade de transmissão Extremidade de recebimento

Petição 870210016191, de 18/02/2021, pág. 113/145 100 200 H1 H2

S1 S3 Q1 Q3 Fornecimento + de energia de i U2 corrente + Ct Cr Carga contínua 1/22

S2 S4 Q2 Q4 extremidade de transmissão Circuito de compensação de extremidade de recebimento

Circuito de compensação de Comunicação sem fio Controlador 400 na extremidade Controlador 300 na extremidade de transmissão de recebimento

FIGURA 1

Aparelho de recebimento de Solo carregamento sem fio 1000a

Carregamento sem contato

Aparelho de transmissão de carregamento sem fio 1001a 1001

FIGURA 2a

1001a1 1001a2 1000a2 1000a1 1000a5

Fornecimento Módulo de Antena de Antena de Módulo de Módulo de

Petição 870210016191, de 18/02/2021, pág. 115/145 transmissão de recebimento conversão de gerenciamento de de energia conversão de armazenamento externo transmissão energia de energia recebimento de energia

1001a6 1001a3 1000a3 1000a6 Módulo de Módulo de Módulo de Módulo de gerenciamento de controle de conversão de armazenamento armazenamento transmissão recebimento de energia 3/22

1001a5 1001a4 1000a4

Módulo de Módulo de Módulo de Módulo de gerenciamento de autenticação e conversão de comunicações armazenamento gerenciamento recebimento de energia

Aparelho de transmissão de Aparelho de recebimento de carregamento sem fio 1001a carregamento sem fio 1000a

FIGURA 2b

Controlador

205 201

206 S1 S3 202

Circuito de compensação Fornecimento Circuito de A de energia de ajuste de corrente impedância contínua

S2 S4

203

FIGURA 2c

Fornecimento de energia de corrente contínua S1 S3 206 I2 Circuito de compensação I1 202 +

L K U1 IL 203 S2 S4

FIGURA 3a θ Diferença entre uma tensão em um ponto médio de um braço de ponte de atraso e uma tensão em um ponto médio de um braço de ponte de avanço Tensão no braço de ponte de avanço Tensão no braço de ponte de atraso I2

IL I1 FIGURA 3b θ Diferença entre uma tensão em um ponto médio de um braço de ponte de atraso e uma tensão em um ponto médio de um braço de ponte de avanço Tensão no braço de ponte de avanço Tensão no braço de ponte de atraso I2

IL I1 FIGURA 3c

Corrente I1 em um braço de ponte de atraso

0 I0

Ângulo de mudança de fase

Primeiro intervalo de θ0 Segundo intervalo de ângulos de mudança ângulos de mudança de fase de fase

FIGURA 4a

Circuito de detecção 205 de corrente 201 Fornecimento de energia de corrente contínua S1 S3 206 I2 Circuito de compensação 202 + I1 L K U1

IL 203 S2 S4 FIGURA 4b

Fornecimento de energia de corrente contínua

Petição 870210016191, de 18/02/2021, pág. 122/145 10/22

FIGURA 5a Circuito de compensação

Corrente I1 em um braço de ponte de atraso

I4

0 I0

Ângulo de mudança de fase

Primeiro intervalo θ1 Segundo θ0 Terceiro intervalo de ângulos de intervalo de de ângulos de mudança de fase ângulos de mudança de fase mudança de fase

FIGURA 5b

Circuito de detecção de corrente Fornecimento de energia de corrente contínua

Circuito de compensação

FIGURA 5c

Fornecimento de energia de Fornecimento de energia de corrente contínua corrente contínua

Petição 870210016191, de 18/02/2021, pág. 125/145 13/22

FIGURA 6a

FIGURA 6b Circuito de compensação Circuito de compensação

Petição 870210016191, de 18/02/2021, pág. 126/145 14/22

FIGURA 8 FIGURA 7

Circuito de compensação Circuito de compensação

Fornecimento de energia de

640 V a 840 V 803 S1 S3 corrente contínua

I1 L3 C4 202

L1 D7 K1 IL I2 C5

D8 C6 S2 S4

L2 D9 K1

D10

FIGURA 9

Corrente I1 em um braço de ponte de atraso (Unidade: A)

35 30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 1 2 3 Ângulo de mudança de fase (Unidade: rad)

FIGURA 10

Circuito de compensação FIGURA 11

Circuito de compensação

FIGURA 12

Circuito de compensação FIGURA 13

Circuito de compensação

FIGURA 14

Circuito de compensação FIGURA 15

Circuito de compensação

FIGURA 16

Procurar, com base em uma energia de saída, uma correspondência entre um ângulo de mudança de fase e uma S1701 corrente fluindo para fora de um braço de ponte de atraso em um momento de desligamento de um transistor de comutação controlável do braço de ponte de atraso, onde energias de saída diferentes correspondem a correspondências diferentes

Obter, com base na correspondência encontrada, um intervalo S1702 de ângulos de mudança de fase ao qual um ângulo de mudança de fase presente de um circuito inversor de CC para CA pertence

Controlar, com base no intervalo de ângulos de mudança de fase, ligação ou desligamento de um comutador em um ramo S1703 indutivo, onde intervalos de ângulos de mudança de fase diferentes correspondem a quantidades diferentes de ramos indutivos conectados

FIGURA 17

Dispositivo que usa corrente

2002

Q4 Q3 2000

Q1

Q2 Circuito de compensação

FIGURA 18 2001

202 206

Circuito de compensação 201

S3

S4 200

204

S1

S2

203 Controlador

Circuito de ajuste de impedância

Fornecimento de energia de corrente contínua 205

Aparelho de Aparelho de transmissão de recebimento de carregamento sem fio carregamento sem fio

2102

Bateria

2101

Elemento intensivo em energia

FIGURA 19