CN111602314A - 用于无线电力传输的电流共享装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于无线电力传输的电流共享的装置。该装置包括两个或更多个电源转换器装置104。每个电源转换器装置104连接到初级无线电力传输焊盘126。该装置包括一个或多个铁氧体结构304,其中每个铁氧体结构304包括两个或更多个电源转换器装置104中的至少一个电力转换器装置104的穿过铁氧体结构304的导体,并且每个铁氧体结构304包括两个或更多个导体。穿过该一个或多个铁氧体结构304中的铁氧体结构304的该导体被布置成保持穿过铁氧体结构304的导体之间的相等电流共享。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求帕特里斯·莱瑟利尔(Patrice Lethellier)提交于2017年10月2日的名称为“用于无线电力传输的电流共享装置(CURRENT SHARING APPARATUS FOR WIRELESSPOWER TRANSFER)”的美国临时专利申请号62/567,106的权益,该临时专利申请通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及无线电力传输,并且更具体地涉及用于无线电力传输的设备之间的电流共享。
背景技术
随着无线电力传输(“WPT”)技术的增加,需要增加无线传输的功率量。部件和开关设备的实际尺寸和功率极限限制了在没有并联设备(诸如谐振转换器)的情况下可以传输的功率量。但是,并联会导致设备之间的不相等共享,这可导致不均匀的磨损和部件故障。
发明内容
本发明公开了一种用于无线电力传输的电流共享的装置。该装置包括两个或更多个电源转换器装置。每个电源转换器装置连接到初级无线电力传输(“WPT”)焊盘。该装置包括一个或多个铁氧体结构,其中每个铁氧体结构包括两个或更多个电源转换器装置中的至少一个电源转换器装置的穿过铁氧体结构的导体,并且每个铁氧体结构包括两个或更多个导体。穿过一个或多个铁氧体结构的铁氧体结构的导体被布置成保持穿过铁氧体结构的导体之间的相等电流共享。
用于无线电力传输的电流共享的另一种装置包括两个或更多个电源转换器装置。每个电源转换器装置连接到初级WPT焊盘,并且每个转换器装置包括谐振转换器和开关区段。该装置包括一个或多个铁氧体结构。每个铁氧体结构包括两个或更多个电源转换器装置中的至少一个电源转换器装置的穿过铁氧体结构的导体,其中穿过一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构的导体被布置成保持穿过铁氧体结构的导体之间的相等电流共享。一个或多个铁氧体结构中的每个铁氧体结构为环形线圈,并且环形线圈包括铁磁材料。一个或多个铁氧体结构中的至少一个铁氧体结构包括从两个或更多个不同的电源转换器装置穿过铁氧体结构的导体,并且穿过铁氧体结构的导体被布置成保持电源转换器装置之间的相等电流共享
用于无线电力传输的电流共享的另一装置包括两个或更多个次级电路。每个次级电路包括整流器区段每个次级电路连接到无线地接收电力的次级WPT焊盘。该装置包括一个或多个铁氧体结构。每个铁氧体结构包括两个或更多个次级电路中的至少一个次级电路的穿过铁氧体结构的导体穿过一个或多个铁氧体结构的铁氧体结构的导体被布置成保持穿过铁氧体结构的导体之间的相等电流共享。
附图说明
为了使本发明的优点易于理解,将通过参考附图中所示的具体实施方案来呈现上文简要描述的本发明的更具体地说明。应理解这些附图仅示出了本发明的典型实施方案而不该视为对其范围的限制,通过使用附图将更为具体详尽地描述和阐明本发明,其中:
图1是示出具有低电压无线电力传输(“WPT”)焊盘的系统的一个实施方案的示意性框图;
图2是示出电源转换器装置的一个实施方案的示意性框图;
图3是示意性框图,示出了并联的四个谐振转换器和初级焊盘的一个实施方案以及具有连接四个互感器的导体的电流共享装置的一个实施方案;
图4是示意性框图,示出了并联的四个谐振转换器和初级焊盘的一个实施方案以及电流共享装置的一个实施方案,该电流共享装置具有四个互感器,该四个互感器将谐振转换器的导体与初级焊盘互连;
图5是示意性框图,示出了并联的四个谐振转换器和初级焊盘的一个实施方案以及电流共享装置的一个实施方案,该电流共享装置具有三个互感器,该三个互感器将谐振转换器的导体与初级焊盘互连;
图6是示出了向负载馈电的次级电路的一个实施方案的示意性框图;
图7是示意性框图,示出了向负载馈电的并联的四个次级焊盘和次级电路的一个实施方案以及电流共享装置,该电流共享装置具有将次级焊盘的导体和次级电路互连的四个互感器;
图8是示意性框图,示出了向负载馈电的并联的四个次级焊盘和次级电路的一个实施方案以及电流共享装置,该电流共享装置具有将次级焊盘的导体和次级电路互连的三个互感器;
图9是示出具有两个电感器的电感器组件和电流共享装置的一个实施方案的示意性框图;
图10是示出具有两个绕组的初级焊盘和电流共享装置的一个实施方案的示意性框图;
图11是示出具有两个绕组的初级焊盘和电流共享装置的另一实施方案的示意性框图;和
图12是示出了呈具有环形线圈和两个导体的互感器形式的电流共享装置的一个实施方案的示意性框图。
具体实施方式
在整个本说明书中所提到的“一个实施方案”、“实施方案”或类似语句意是指结合该实施方案所述的具体特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此,在整个本说明书中,短语“在一个实施方案中”、“在实施方案中”和类似语句的出现可(但不一定)全部指同一实施方案,但是指“一个或多个(但不是所有)实施方案”,除非另外明确地指出。术语“包括”、“包含”、“具有”及其变型形式是指“包括但不限于”,除非另外明确地指出。枚举的项目的列表并非暗示项目中的任何或所有项目互相排斥和/或互相包含,除非另外明确地指出。术语“一个”、“一种”和“该”也指“一个或多个”,除非另外明确地指出。
此外,本发明所述的特征、结构或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式结合。在以下的说明中,提供了许多具体细节,诸如编程示例、软件模块、用户选择、网络事务处理、数据库查询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等以便于彻底理解本发明的实施方案。然而,相关领域的技术人员应该认识到本发明可在没有一个或多个具体细节,或在用其他方法、部件、材料等的情况下实施。在其他情况下,众所周知的结构、材料或操作没有被详细地展示或描述,以避免使本发明各方面含混不清。
包括在本文中的示意性流程图通常阐述为逻辑流程图。同样地,描述的顺序和标记的步骤指示所展示的方法的一个实施方案。可设想与所示方法的一个或多个步骤或其部分在功能、逻辑或作用上等同的其他步骤和方法。另外,所采用的格式和符号被设置成解释方法的逻辑步骤,并且不应理解为对方法范围的限制。虽然在流程图中可采用各种箭头类型和线条类型,但是它们不应理解为是对该相应方法范围的限制。实际上,可使用一些箭头或其他连接头来仅指示方法的逻辑流程。例如,箭头可指示在所述方法所列举的步骤之间,未指定持续时间的等待或监控周期。另外,具体方法所进行的顺序可以严格遵循也可以不严格遵循所示的相应步骤的顺序。
本发明公开了一种用于无线电力传输的电流共享的装置。该装置包括两个或更多个电源转换器装置。每个电源转换器装置连接到初级无线电力传输(“WPT”)焊盘。该装置包括一个或多个铁氧体结构,其中每个铁氧体结构包括两个或更多个电源转换器装置中的至少一个电源转换器装置的穿过铁氧体结构的导体,并且每个铁氧体结构包括两个或更多个导体。穿过一个或多个铁氧体结构的铁氧体结构的导体被布置成保持穿过铁氧体结构的导体之间的相等电流共享。
在一些实施方案中,一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构和穿过铁氧体结构的两个或更多个导体形成互感器。在其他实施方案中,一个或多个铁氧体结构中的每个铁氧体结构包括环形线圈,其中环形线圈包括铁磁材料。在其他实施方案中,两个或更多个电源转换器装置包括谐振转换器,并且每个谐振转换器包括开关区段和调谐区段。与谐振转换器的开关区段和调谐区段共用的电流路径中的导体穿过一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构。在另外的实施方案中,每个调谐区段包括具有电感的至少一个电感器组件。电感器组件包括并联连接的两个或更多个电感器,并且该装置包括用于电感器组件的一个或多个电流共享铁氧体结构。每个电感器的导体以一定布置穿过电感器组件的电流共享铁氧体结构中的至少一个电流共享铁氧体结构,以保持电感器之间的相等电流共享。
在一些实施方案中,两个或更多个电源转换器装置包括两个电源转换器装置,并且一个或多个铁氧体结构包括一个铁氧体结构,并且电源转换器装置中的每个电源转换器装置的导体以一定布置穿过铁氧体结构以保持电源转换器装置之间的相等电流共享。在其他实施方案中,两个或更多个电源转换器装置包括四个电源转换器装置,并且一个或多个铁氧体结构包括四个铁氧体结构。第一电源转换器装置和第二电源转换器装置中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构,该第二电源转换器装置和第三电源转换器装置中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构,第三电源转换器装置和第四电源转换器装置中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构,并且第四电源转换器装置和第一电源转换器装置中的每一者的导体穿过第四铁氧体结构,其中导体和铁氧体结构被布置成保持四个电源转换器装置之间的相等电流共享。
在一些实施方案中,两个或更多个电源转换器装置包括四个电源转换器装置,并且一个或多个铁氧体结构包括三个铁氧体结构。第一电源转换器装置和第二电源转换器装置中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构,第三电源转换器装置和第四电源转换器装置中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构,并且第一电源转换器装置、第二电源转换器装置、第三电源转换器装置和第四电源转换器装置中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构,其中导体和铁氧体结构被布置成保持四个电源转换器装置之间的相等电流共享。
在其他实施方案中,该装置包括相等数量的电源转换器装置和铁氧体结构,并且两个或更多个电源转换器装置中的每个电源转换器装置包括穿过铁氧体结构的导体,并且该装置包括穿过两个或更多个铁氧体结构中的每个铁氧体结构的附加导体。两个或更多个电源转换器装置的导体、附加导体和铁氧体结构被布置成保持两个或更多个电源转换器装置之间的相等电流共享。在另外的实施方案中,附加导体包括围绕铁氧体结构中的每个铁氧体结构的n匝,并且穿过铁氧体结构的两个或更多个电源转换器装置的每个导体包括围绕铁氧体结构的m匝,其中n大于m,从而导致通过附加导体的电流小于电源转换器装置的导体通过铁氧体结构的电流。
在一个实施方案中,初级WPT焊盘包括并联布置的两个或更多个绕组,并且除了初级WPT焊盘的焊盘铁氧体结构之外,该装置还包括一个或多个电流共享铁氧体结构。一个或多个电流共享铁氧体结构被布置成至少一个绕组穿过一个或多个电流共享铁氧体结构中的每个电流共享铁氧体结构以保持绕组之间的相等电流共享。在其他实施方案中,用于相等电力共享的穿过一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构的导体各自包括围绕铁氧体结构的相等匝数。
用于无线电力传输的电流共享的另一种装置包括两个或更多个电源转换器装置。每个电源转换器装置连接到初级WPT焊盘,并且每个转换器装置包括谐振转换器和开关区段。该装置包括一个或多个铁氧体结构。每个铁氧体结构包括两个或更多个电源转换器装置中的至少一个电源转换器装置的穿过铁氧体结构的导体,其中穿过一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构的导体被布置成保持穿过铁氧体结构的导体之间的相等电流共享。一个或多个铁氧体结构中的每个铁氧体结构为环形线圈,并且环形线圈包括铁磁材料。一个或多个铁氧体结构中的至少一个铁氧体结构包括从两个或更多个不同的电源转换器装置穿过铁氧体结构的导体,并且穿过铁氧体结构的导体被布置成保持电源转换器装置之间的相等电流共享
用于无线电力传输的电流共享的另一装置包括两个或更多个次级电路。每个次级电路包括整流器区段每个次级电路连接到无线地接收电力的次级WPT焊盘。该装置包括一个或多个铁氧体结构。每个铁氧体结构包括两个或更多个次级电路中的至少一个次级电路的穿过铁氧体结构的导体穿过一个或多个铁氧体结构的铁氧体结构的导体被布置成保持穿过铁氧体结构的导体之间的相等电流共享。
在一些实施方案中,两个或更多个次级电路向公共负载馈电。在其他实施方案中,两个或更多个次级电路中的第一次级电路和第二次级电路中的每一者的导体穿过公共铁氧体结构。导体和铁氧体结构被布置成保持第一次级电路和第二次级电路之间的相等电流共享。在其他实施方案中,每个次级电路包括连接到次级电路的整流器区段的调谐区段。次级电路的每个调谐部分定位在次级电路的整流器区段与向次级电路馈电的次级WPT焊盘之间。向次级电路馈电的WPT次级焊盘与次级电路的调谐区段之间的电流路径的导体以一定布置穿过一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构,以保持次级电路之间的相等电流共享。
在一些实施方案中,两个或更多个次级电路包括四个次级电路,并且一个或多个铁氧体结构包括四个铁氧体结构。第一次级电路和第二次级电路中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构,第二次级电路和第三次级电路中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构,第三次级电路和第四次级电路中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构,并且第四次级电路和第一次级电路中的每一者的导体穿过第四铁氧体结构,其中导体和铁氧体结构被布置成保持四个次级电路之间的相等电流共享。在其他实施方案中,两个或更多个次级电路包括四个次级电路,并且一个或多个铁氧体结构包括三个铁氧体结构。第一次级电路和第二次级电路中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构,第三次级电路和第四次级电路中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构,并且第一次级电路、第二次级电路、第三次级电路和第四次级电路中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构,其中导体和铁氧体结构被布置成保持四个次级电路之间的相等电流共享。在其他实施方案中,两个或更多个次级电路包括两个次级电路,并且一个或多个铁氧体结构包括一个铁氧体结构,并且次级电路中的每个次级电路的导体以一定布置穿过铁氧体结构以保持次级电路之间的相等电流共享。
图1是示出具有低电压WPT焊盘的无线电力传输(“WPT”)系统100的一个实施方案的示意性框图。WPT系统100包括由间隙108分开的电源转换器装置104和次级接收器装置106,以及负载110,它们将在下文描述。
WPT系统100包括电源转换器装置104,该电源转换器装置从电源116接收电力并且跨间隙108将电力传输到次级接收器装置106,该次级接收器装置将电力传输到负载110。在一个实施方案中,电源转换器装置104可以被称为开关功率转换器,并且包括谐振转换器118,该谐振转换器从DC总线116接收直流(“DC”)电压。在一个实施方案中,电源112向DC总线116提供DC电力。在另一个实施方案中,电源112是交流(“AC”)电源,例如来自建筑物电力系统、来自公用设施、来自发电机等,并且电源转换器装置104包括整流形式,以向DC总线116提供DC电力。例如,整流可以是功率因数校正和整流电路114的形式。在该实施方案中,功率因数校正和整流电路114可以包括有源功率因数校正电路,诸如开关电源转换器。功率因数校正和整流电路114也可以包括全桥、半桥整流器或其他整流电路,其可以包括二极管、电容器、电涌抑制器等。
谐振转换器118可以由初级控制器120控制,该初级控制器可以改变谐振转换器118内的参数,诸如传导时间、传导角、占空比、开关等。初级控制器120可以从电源转换器装置104内或与之相关联的传感器和位置检测装置122接收信息。初级控制器120还可以从次级接收器装置106无线地接收信息。
电源转换器装置104包括从谐振转换器118接收电力的初级焊盘126(即初级WPT焊盘)。在一个实施方案中,谐振转换器118和初级焊盘126的部分形成谐振电路,该谐振电路使得能够在间隙108上进行有效无线电力传输。在一些实施方案中,间隙108包括气隙,但是也可以部分地或全部地包括其他物质。例如,在初级焊盘126位于道路上的情况下,间隙108除了位于次级接收器装置106中的初级焊盘126和次级焊盘128之间的空气、雪、水等之外还可以包括正好在初级焊盘126的绕组上方的树脂、沥青、混凝土、或其他材料。
次级接收器装置106包括连接至将电力输送至负载110的次级电路130的次级焊盘128(即,次级WPT焊盘)。次级接收器装置106还可以包括次级去耦控制器132,该次级去耦控制器控制次级电路130并还可以与耦合到电源转换器装置104的传感器和/或位置检测装置136以及无线通信装置134通信。
在一个实施方案中,次级接收器装置106和负载110是车辆140的一部分,该部分从电源转换器装置104接收电力。负载110可以包括电池138、马达、电阻负载、电路或其他电负载。例如,WPT系统100可以将电力传输到便携式计算机、消费电子设备、工业负载或将从无线地接收电力中受益的其他负载。
在一个实施方案中,次级电路130包括谐振电路的一部分,该部分与次级焊盘128相互作用并被设计为以谐振频率接收电力。次级电路130还可以包括整流电路,诸如全桥整流器、半桥整流器等。在另一个实施方案中,次级电路130包括某种类型的电源转换器,该电源转换器从谐振电路/整流器接收电力并有源地控制到负载110的电力。例如,次级电路130可以包括开关电源转换器。在另一个实施方案中,次级电路130包括无源部件,并且通过调整电源转换器装置104中的电力来控制到负载110的电力。在另一个实施方案中,次级电路130包括可接收和传输电力的有源整流器电路。本领域的技术人员将认识到适于从次级焊盘128接收电力并将电力输送给负载110的其他形式的次级电路130。
在一个实施方案中,谐振转换器118包括有源开关区段,该有源开关区段耦合到谐振电路,该谐振电路由谐振转换器118和初级焊盘126的部件形成。参照图2更详细地描述了谐振转换器118。
图2是示出电源转换器装置104的一个实施方案的示意性框图。电源转换器装置104连接到电源112并包括连接到DC总线116的功率因数校正和整流电路114,从而向连接到初级焊盘126的谐振转换器118馈电,如关于图1的WPT系统100所述。
谐振转换器118包括开关模块202和调谐区段204。在一个实施方案中,开关模块202包括被配置为连接DC总线116并连接到地的四个开关。通常,开关S1和S3闭合,而开关S2和S4断开,反之亦然。当开关S1和S3闭合时,DC总线116通过电感器L1a连接到调谐区段204的正连接,并且地通过电感器L1b连接到调谐区段204的负连接,同时开关S2和S4断开。当开关S2和S4闭合时,地连接到调谐区段204的正端子,并且DC总线116连接到调谐区段204的正连接。因此,开关模块交替地将DC总线116和地连接到调谐区段,从而模拟AC波形。由于谐波,AC波形通常不完美。
通常,开关S1-S4是半导体开关,诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)、结型栅场效应晶体管(“JFET”)、双极结型晶体管(“BJT”)、绝缘栅双极晶体管(“IGBT”)等。开关S1-S4通常包括在施加负电压时进行传导的体二极管。在一些实施方案中,断开和闭合开关S1-S4的定时被改变以实现各种操作模式,诸如零电压开关。
谐振转换器118的调谐区段204和初级焊盘126基于所选择的拓扑而设计。例如,谐振转换器118和初级焊盘126可以形成电感器-电容器-电感器(“LCL”)负载谐振转换器、串联谐振转换器、并联谐振转换器等。图2中描绘的实施方案包括LCL负载谐振转换器。
谐振转换器包括形成谐振频率的电感和电容。当调谐区段204的开关频率处于或接近谐振频率时,调谐区段204和初级焊盘126的电压通常增加到高于DC总线116的电压的电压电平。例如,如果DC总线116的电压是1千伏(“kV”),则调谐区段204和谐振转换器118中的电压可以是3kV或更高。高电压要求部件额定值、绝缘额定值等足够高以达到预计的电压。
初级焊盘126包括电容器C3和电感器Lp,而调谐区段204包括串联电容器C2。电容器C2和C3相加以提供特定电容,该特定电容与电感器Lp形成谐振频率。在一些实施方案中,电源转换器装置104在调谐区段204中或在初级焊盘126中包括单个串联电容器。虽然图2聚焦于谐振转换器118和初级焊盘126,但是次级接收器装置106包括次级焊盘128和次级电路130,该次级电路通常包括调谐区段,其中次级焊盘128的电感和次级电路130的调谐区段的电容形成谐振频率,并且次级焊盘128和次级电路130具有类似于初级焊盘126和谐振转换器118的电压问题。
增加负载功率的常见方法是使用并联装置或系统。例如,基于部件可用性、导体尺寸等,每个电源转换器装置104的功率产生可能受到限制。并联提供一些元件可以增加功率产生,但是在并联元件之间的相等共享方面也可能存在问题。通常一个或多个元件将处于最大功率水平,而其他元件产生较小的功率。典型的解决方案包括有源控制方案,该方案试图调节每个元件的功率,以使元件之间的电流共享相等。但是,有源电流共享通常很困难,并且需要许多部件、传感器等。
图3是示意性框图,示出了并联的四个谐振转换器118和初级焊盘126的一个实施方案300以及具有连接四个互感器的导体的电流共享装置的一个实施方案。开关模块202a-d各自向调谐区段204a-d馈电,调谐部分中的每一者连接到初级焊盘126a-d。
尽管描绘了谐振转换器118向四个分开的初级焊盘126a-d馈电,但是在一些实施方案中,初级焊盘126a-d可以被交错以充当单个负载,或者可以被组合成单个初级焊盘126,这可以加重电流共享问题。
DC总线116、功率因数校正/整流电路114的输出、开关模块202a-d(总体或统称为“202”)、调谐区段204a-d(总体或统称为“204”)以及初级焊盘126a-d(总体或统称为“126”)以单线图格式描绘,每个元件之间具有单条直线。本领域技术人员将认识到,单线图是简写符号,其中可以理解,每个元件具有在元件之间延伸的两条或多条电力线。在图3所描绘的单线图中,开关模块202、调谐区段204和初级焊盘126各自具有进出的至少两个导体,如图2所描绘的。
每个开关模块202a-d经由导体302a-d(总体或统称为“302”)连接到相关联的调谐模块204a-d,并且包括互感器304a-d(总体或统称为“304”)。导体302可以是线导体或返回导体。如果使用线导体(即,图2中的开关模块202和调谐区段204之间的顶部导体),则线导体通常将用于所有导体302。替代地,可以使用返回导体,但是通常在整个并联谐振转换器118和初级焊盘126中线导体或返回导体的选择是一致的。
在一个实施方案中,互感器304是具有铁氧体结构或磁芯(诸如环形线圈)的电流互感器,导体302穿过铁氧体结构的中间。在一个实施方案中,导体302穿过铁氧体结构而不缠绕互感器的一部分,从而形成一个绕组。穿过铁氧体结构(诸如环形线圈)的导体是形成电流互感器的常用方法。通常,环形线圈包括铁磁材料,该铁磁材料适合于由于一个或多个导体中的电流而产生磁通。通常,次级绕组将围绕铁氧体结构缠绕“n”次,在一次穿过铁氧体结构的导体中的电流与次级绕组的导体中的电流之间形成1:n的电流比。在其他实施方案中,导体302缠绕通过铁氧体结构“n”次,因此存在“n”个绕组。
互感器304通过电磁感应在两个或更多个电路之间传输电能。初级绕组(诸如导体302)中变化的电流在互感器304的铁氧体结构中产生变化的磁场。铁氧体结构中变化的磁场影响次级绕组中的电流。铁氧体结构可以是环形线圈或其他铁磁结构。在理想的互感器中,耦合是完美的,并且互感器仅表现为理想的电压或电流变换(与初级绕组的数量与次级绕组的数量之比有关)。
但是,互感器并不理想,并且包括漏感、磁化电感、导体电阻等。此外,绕组与铁氧体结构之间的耦合也不理想,互感器的结构决定了耦合,并且可以表示为耦合系数。铁氧体结构通常呈现出大量的电感,使得导体302包括无关紧要的串联电感器。
在包括具有两个连接的初级绕组和具有两个连接的次级绕组的典型的两个绕组互感器上,互感器通常在初级绕组的一侧标有点,并且在次级绕组的一侧标有点。点表示典型的电流流动。由于磁耦合和互感器的电感,如果电流在该点处流入初级绕组,则电流将从第二点处的导体处的次级绕组以与互感器的匝数比有关的量值流出。任何电流偏差将跨绕组引起抵抗电流偏差的电压。
对于图3中描绘的互感器304,第一导体302a中的电流将在连接到第一互感器304a的电流环路306中产生电流,并且电流环路306的导体中的电流将影响其他互感器304b-d中的每一者,其进而影响导体302b-d中的电流。如果第一导体(例如302a)中的电流与第二导体(例如302b)中的电流不同,则互感器304中的电压将与电流差相反,使得每个导体302中的电流通常相等。
对于理想示例,如果第一导体302a中的电流为A,并且第一导体302a穿过第一互感器304a的铁氧体结构,并且电流环路306在铁氧体结构周围具有20个绕组,则电流环路中的电流为A/20。如果第二导体302b中的电流是B并且穿过第二互感器304b的铁氧体结构并且电流环路306具有20个绕组,则电流环路中的电流是B/20。同样,如果电流环路306在具有第三导体302c的第三互感器304c和具有第四导体302d的第四互感器304d周围具有20个绕组,则第三导体302c中的电流为C,因此电流环路306中的电流为C/20,并且第四导体302d中的电流为D,因此电流环路306中的电流为D/20。但是,电流环路中的电流通过四个互感器304a-d相同,因此A/20=B/20=C/20=D/20,则A=B=C=D,因此四个导体302a-d中的电流d是相同的。
如本文所使用的,保持相等电流共享包括导体中基本相等但是可以具有微小差异的电流。本领域技术人员将认识到,互感器之间的微小差异(小于理想的磁耦合等)可能导致四个导体302a-d中的电流之间的微小差异。然而,使用四个电流互感器304a-d和电流环路306的电流共享提供了被提供给初级焊盘126a-d的基本相似的电力。例如,在不具有互感器的初级焊盘126a-d之间的电力共享包括大约10-30%的差异的情况下,包括互感器304a-d可以显著减小该差异,例如减小到大约0-10%。尽管图2的示例描绘了并联的四个谐振转换器118和初级焊盘126,但是本领域技术人员可以理解,相等电流共享概念可以等同地应用于更多或更少的并联谐振转换器118和初级焊盘126。
图4是示意性框图,示出了并联的四个谐振转换器118和初级焊盘126的一个实施方案400以及电流共享装置的一个实施方案,该电流共享装置具有将谐振转换器118的导体402a-d(总体或统称为“402”)与一个或多个初级焊盘126互连的四个互感器404a-d(总体或统称为“304”)。第一导体402a将第一调谐区段204a连接到第一初级焊盘126a。第二导体402b将第二调谐区段204b连接到第二初级焊盘126b。第三导体402c将第三调谐区段204c连接到第三初级焊盘126c。第四导体402d将第四调谐区段204d连接到第四初级焊盘126d。在一个实施方案中,初级焊盘126被磁耦合。在另一实施方案中,调谐区段204a-d向单个初级焊盘126馈电。例如,每个调谐区段204a-d可以连接到单个初级焊盘126中的不同绕组。
在图4所描绘的示例中,第一导体402a和第二导体402b穿过第一互感器404a。每个互感器404包括铁氧体结构。互感器404a-d以与图3的实施方案300的互感器304a-d类似的方式起作用,但是可以基于线尺寸差异或其他差异而具有不同的尺寸。第一导体402a和第二导体402b穿过第一互感器404a的铁氧体结构,使得从第一调谐区段204a到第一初级焊盘126a的电流将与从第二调谐区段204b到第二初级焊盘126b通过第二导体402a的电流是互补的并且不相反。第一导体402a和第二导体402b在第一互感器404a的铁氧体结构周围具有相同数量的绕组,以促进第一导体402a中的电流与第二导体402b中的电流相同。由于部件变化、耦合不完美等,两个电流之间可能存在微小变化。
第二导体402b和第三导体402c穿过第二互感器404b。第三导体402c和第四导体402d穿过第三互感器404c。第四导体402d和第一导体402d穿过第四互感器404d。因此,理想地,通过第二导体402b的电流等于通过第三导体402c的电流,通过第三导体402c的电流等于通过第四导体402d的电流,并且通过第四导体402d的电流等于通过第一导体402a的电流。
在开关模块(例如202a)、调谐区段(例如204a)和初级焊盘(例如126a)试图以调谐区段204a和初级焊盘126a之间导体(例如402a)中的不同于其他导体402b-d的电流工作的情况下,第一导体402a穿过的互感器(例如404a,404d)将与该不同的电流相反,并且将促使第一导体402a中的电流等于其他导体402b-d中的电流。尽管未如图3中在开关模块202a-d与调谐区段204a-d之间描绘互感器304a-d,但是在另一实施方案中,也可一起包括如图3的实施方案300中的互感器304a-d与图4的实施方案400中的互感器404a-d。
本领域技术人员将认识到,由于部件变化和其他条件,电流之间可能存在微小变化。尽管图4中的示例描绘了四个并联的谐振转换器118和初级焊盘126,但是相等电流共享技术同样适用于更多或更少的并联谐振转换器118。另外,图4的实施方案400中描绘的技术可以在其他地方使用,诸如在开关模块202a-d和调谐区段204a-d之间使用。
图5是示意性框图,示出了并联的四个谐振转换器118和初级焊盘126的一个实施方案500以及电流共享装置的一个实施方案,该电流共享装置具有将谐振转换器118的导体互连到初级焊盘126的三个互感器。第一导体402a将第一调谐区段204a连接到第一初级焊盘126a。第二导体402b将第二调谐区段204b连接到第二初级焊盘126b。第三导体402c将第三调谐区段204c连接到第三初级焊盘126c。第四导体402d将第四调谐区段204d连接到第四初级焊盘126d。在一个实施方案中,初级焊盘126被磁耦合。在另一实施方案中,调谐区段204a-d向单个初级焊盘126馈电。例如,每个调谐区段204a-d可以连接到单个初级焊盘126中的不同绕组。
在图5所描绘的示例中,第一导体402a和第二导体402b穿过第一互感器404a。每个互感器404包括铁氧体结构。互感器404a-d以与图3的实施方案300的互感器304a-d类似的方式起作用,但是可以基于线尺寸差异或其他差异而具有不同的尺寸。第一导体402a和第二导体402b穿过第一互感器404a的铁氧体结构,使得从第一调谐区段204a到第一初级焊盘126a的电流将与从第二调谐区段204b到第二初级焊盘126b通过第二导体402a的电流是互补的并且不相反。第一导体402a和第二导体402b在第一互感器404a的铁氧体结构周围具有相同数量的绕组,以促进第一导体402a中的电流与第二导体402b中的电流相同。由于部件变化、耦合不完美等,两个电流之间可能存在微小变化。
第三导体402c和第四导体402d穿过第二互感器404b。关于第三导体402c和第四导体402d中的电流,第二互感器404b的操作类似于关于第一导体402a和第二导体402b的第一互感器404a的操作。因此,通过第一导体402a的电流和通过第二导体402b的电流相等,并且通过第三导体402c的电流和通过第四导体402d的电流相等。
公共互感器502包括第一导体402a、第二导体402b、第三导体402c和第四导体402d,并且尺寸适合于四个导体402a-d。第一导体402a和第二导体402b被视为单个导体,第三导体402c和第四导体402d被视为单个导体。第三导体402c和第四导体402d在不与第一导体402a和第二导体402b中的电流相反的方向上穿过公共互感器502的铁氧体结构。四个导体402a-d中的电流可以被标记为A、B、C和D,因此A=B并且C=D。关于公共互感器502,A+B=C+D,使得A=B=C=D。因此,理想地,四个导体402a-d中的电流相等。与上面列出的先前示例一样,由于部件变化、布局等,四个导体402a-d中的电流可能略有不同。此外,也可以包括如在图3的实施方案中所描绘的开关模块202a-d和调谐区段204a-d之间的互感器304a-d。在另一个实施方案中,图5的实施方案500的相等电流共享方法可以位于其他位置,诸如在开关模块202a-d和调谐区段204a-d之间。并联谐振转换器118的数量也可以改变为例如八个,并且互感器的数量和配置可以变化以实现相同的结果。
图6是示出向负载110馈电的次级电路130的一个实施方案600的示意性框图。次级焊盘128向次级电路130内的调谐区段602馈电,并且调谐区段602向次级电路130内的整流器区段604馈电,该整流器区段向负载110馈电。
次级焊盘128包括布置成从初级焊盘126接收电力的一个或多个绕组。次级焊盘128可以包括铁氧体结构和以有效地从初级焊盘126接收电力的图案布置的绕组。在一个实施方案中,次级焊盘128是传输电力的初级焊盘126的镜像。在另一实施方案中,次级焊盘128不同于初级焊盘126。通常,次级焊盘128包括由于次级焊盘128的绕组和铁氧体结构而形成的电感Ls。在一个实施方案中,次级焊盘128包括电容器C4。
调谐区段602包括被布置为与具有谐振频率的次级焊盘128形成谐振电路的一个或多个电容器C5、C6和电感器L2a、L2b。在一些实施方案中,不存在电容器C6。在一个实施方案中,谐振频率与传输电力的初级焊盘126的谐振频率匹配。通常,在次级焊盘128的电感器Ls与次级焊盘128和/或调谐区段602的串联电容器C4和C5之间形成谐振频率。在一些实施方案中,次级焊盘128或调谐区段602包括单个串联电容器C4或C5。其他电容器(例如,C6)和电感器(例如,L2a、L2b)可以形成低通滤波器,以减小谐振频率下的电压纹波。在其他实施方案中,在整流器区段604中的整流元件之后包括低通滤波器。例如,可以包括电容器C7。本领域技术人员将认识到调谐区段602的与次级焊盘128形成谐振槽并将能量传递至整流器区段604的其他配置。
整流器区段包括二极管、开关或其他整流元件,以将交流(“AC”)电力转换为直流(“DC”)电力。图6中描绘的整流器区段604包括具有四个二极管D1-D4的全桥整流器。在一些实施方案中,二极管D1-D4被有源元件(诸如,开关)代替,有源元件可以用于减少谐波、减少功耗等。
在一个实施方案中,负载110是电池138。在其他实施方案中,负载110可以包括其他部件,诸如马达、电阻性负载、电子设备等。在一个实施方案中,次级焊盘128、次级电路130和负载110是车辆140的一部分。在其他实施方案中,次级焊盘128、次级电路130和负载110是计算设备、智能电话等的一部分。
图7是示意性框图,示出了向负载110馈电的并联的四个次级焊盘128和次级电路130的一个实施方案700以及电流共享装置,该电流共享装置具有将次级焊盘126的导体和次级电路130互连的四个互感器704。整流器区段604通过DC总线706向单个负载110馈电。在另一个实施方案中,存在单个次级焊盘128。在另一个实施方案中,单个次级焊盘128包括并联绕组,并且每个调谐区段602连接到绕组。本领域技术人员将认识到并联次级电路130的其他方式。
与图3至图5中的示例一样,图7中描绘的实施方案700是单线图,并且元件之间的导体表示多个导体。例如,在第一次级焊盘128a和第一调谐区段602a之间的第一导体702a可以是线导体或返回导体,并且关于图7描述的电流共享方法同样适用于任一导体。另外,图7的实施方案700的相等电流共享方法可以位于调谐区段602a-d和整流器区段604a-d之间。
第一次级焊盘128a与第一调谐区段602a之间的第一导体702a以及第二次级焊盘128b与第二调谐区段602b之间的第二导体702b穿过第一互感器704a。所描绘的互感器704a-d与关于图3、图4和图5的实施方案300、400、500所描绘的互感器304、404基本相似。第二导体702b和第三导体702c穿过第二互感器704b。第三导体702c和第四导体702d穿过第三互感器704c。第四导体702d和第一导体702a穿过第四互感器704d。如果四个导体702a-d中的电流是A、B、C和D,则理想地A=B,B=C,C=D,D=A,所以A=B=C=D。如上所述,部件变化、布局差异、不完美的耦合等可能导致电流之间的微小差异。
图8是示意性框图,示出了向负载110馈电的并联的四个次级焊盘128和次级电路130的一个实施方案800以及电流共享装置,该电流共享装置具有将次级焊盘128的导体702和次级电路130互连的三个互感器704。整流器区段604通过DC总线706向单个负载110馈电。第一导体702a将第一次级焊盘128a连接到通过第一整流器区段604a和DC总线706向负载110馈电的第一调谐区段602a。第二导体702b将第二次级焊盘128b连接到通过第二整流器区段604b和DC总线706向负载110馈电的第二调谐区段602b。第三导体702c将第三次级焊盘128c连接到通过第三整流器区段604c和DC总线706向负载110馈电的第三调谐区段602c。第四导体702d将第四次级焊盘128d连接到通过第四整流器区段604d和DC总线706向负载110馈电的第四调谐区段602d。在一个实施方案中,次级焊盘128被磁耦合。在另一个实施方案中,调谐区段602a-d是从单个次级焊盘128馈电。例如,每个调谐区段602a-d可以连接到单个次级焊盘128中的不同绕组。
在图8所描绘的示例中,第一导体702a和第二导体702b穿过第一互感器704a。每个互感器704包括铁氧体结构。第一导体702a和第二导体702b穿过第一互感器704a的铁氧体结构,使得从第一次级焊盘128a到第一调谐区段602a的电流与从第二次级焊盘128b到第二调谐区段602b的通过第二导体702a的电流将是互补的并且不相反。第一导体702a和第二导体702b在第一互感器704a的铁氧体结构周围具有相同数量的绕组,以促进第一导体702a中的电流与第二导体702b中的电流相同。由于部件变化、耦合不完美等,两个电流之间可能存在微小变化。
第三导体702c和第四导体702d穿过第二互感器704b。关于第三导体702c和第四导体702d中的电流,第二互感器704b的操作类似于关于第一导体702a和第二导体702b的第一互感器704a的操作。因此,通过第一导体702a的电流和通过第二导体702b的电流相等,并且通过第三导体702c的电流和通过第四导体702d的电流相等。
公共互感器802包括第一导体702a、第二导体702b、第三导体702c和第四导体702d,并且尺寸适于四个导体702a-d。第一导体702a和第二导体702b被视为单个导体,并且第三导体702c和第四导体702d被视为单个导体。第三导体702c和第四导体702d在不与第一导体702a和第二导体702b中的电流相反的方向上穿过公共互感器802的铁氧体结构。四个导体702a-d中的电流可以被标记为A、B、C和D,因此A=B并且C=D。关于公共互感器802,A+B=C+D,使得A=B=C=D。因此,理想地,四个导体702a-d中的电流相等。与上面列出的先前示例一样,由于部件变化、布局等,四个导体702a-d中的电流可能略有不同。并联的次级电路130的数量也可能变化为例如八个,并且互感器的数量和配置可能变化以实现相同的结果。图8的实施方案800的相等电流共享方法可以位于调谐区段602a-d和整流器区段604a-d之间。
图9是示出具有两个电感器L1a1、L1a2的电感器组件902和电流共享装置的一个实施方案的示意性框图。电感器组件902可以是谐振转换器中的电感器(例如L1a或L1b)、次级电路130中的电感器(例如L2a、L2b)或WPT系统100内其他位置的电感器。电流共享装置包括互感器904,互感器具有通向穿过互感器904的电感器L1a1、L1a2的导体。互感器904包括铁氧体结构,其中导体穿过铁氧体结构。互感器904的铁氧体结构可以是环形线圈或类似的结构,并且互感器904可以类似于如上所述的互感器304a-d、404a-d、704a-d。由于电感器L1a1、L1a2内的变化,在没有互感器904的情况下,流过电感器L1a1、L1a2中的每一者的电流可能变化。有利地,互感器904增加电感器L1a1、L1a2之间的相等电流共享,这可以帮助防止一个电感器变得过热等。
图10是示出具有两个绕组的初级焊盘126和电流共享装置的一个实施方案的示意性框图。电流共享装置可以与次级焊盘128一起使用。在一些实施方案中,初级焊盘126和/或次级焊盘128包括并联连接的多个绕组。并联绕组有利于减小焊盘126、128的电压。图10中描绘了两个绕组,其特征在于两个电感Lp1和Lp2,但是本领域的技术人员将认识到可以并联连接三个、四个或更多个绕组。在帕特里斯·莱瑟利尔等人于2016年6月6日提交的美国专利公开号2016/0380469中更详细地讨论了使用并联绕组,该美国专利公开出于所有目的通过引用并入本文。
初级焊盘126包括互感器1002,其中绕组穿过互感器1002的铁氧体结构。如同上面讨论的其他互感器304a-d、404a-d,704a-d,904一样,绕组穿过铁氧体结构以增加绕组之间的相等电流共享。绕组的长度、布局等可能变化,并且自然会具有不相等电流共享。互感器1002有助于维持绕组之间的相等共享。
图11是示出具有两个绕组的初级焊盘126和电流共享装置的另一实施方案的示意性框图。如同图10的初级焊盘126一样,电流共享装置可以用于初级焊盘126或次级焊盘128。在一些实施方案中,初级焊盘126和/或次级焊盘128包括并联连接的多个绕组。并联绕组有利于减小焊盘126、128的电压。具有与绕组Lp1a、Lp2a、Lp3a、Lp4a、Lp1b、Lp2b、Lp3b、Lp4b交错的电容器Cp1a、Cp2a、Cp3a、Cp1b、Cp2b、Cp3b进一步降低了焊盘126、128的电压。图11中描绘了两个绕组,但是本领域技术人员将认识到可以将三个、四个或更多个绕组并联连接。在帕特里斯·莱瑟利尔等人于2017年8月14日提交的美国专利申请号62/544,988中更详细地讨论了使用具有交错电容器的并联绕组,该美国专利申请出于所有目的通过引用并入本文。
初级焊盘126包括互感器1002,其中绕组穿过互感器1002的铁氧体结构。与上述其他互感器304a-d、404a-d、704a-d、904、1002一样,绕组穿过铁氧体结构以增加绕组之间的相等电流共享。绕组的长度、布局等可能变化,并且自然会具有不相等电流共享。互感器1002有助于维持绕组之间的相等共享。在使用三个或更多个绕组的情况下,附加互感器1002也可以用于相等电流共享,例如,可以使用图3至图5、图7、图8的设计。
图12是示出了呈具有环形线圈1202和两个导体1204、1206的互感器形式的电流共享装置1200的一个实施方案的示意性框图。箭头指示电流流动的方向,可以将来自并联部件的导体布线,使电流沿所示方向流动。电流共享装置1200包括穿过环形线圈1202一次的导体1204、1206。在其他实施方案中,导体绕环形线圈1202缠绕“n”次。在导体1204、1206来自并联部件的情况下,导体1204、1206通常缠绕相等匝数。在使用电流环路(诸如图3中的电流环路206)的情况下,该电流环路可以包括比并联部件的导体更多的匝数。尽管描绘了环形线圈1202,但是可以使用其他铁氧体结构,诸如方芯、矩形芯或本领域技术人员已知的其他铁氧体结构。可以基于铁氧体结构中的开口的面积、电流量等来选择铁氧体结构,并且可以将铁氧体结构设计成防止饱和、使损耗最小化等。
在不脱离本发明实质或本质特性的情况下,本发明可以其他具体形式呈现。无论从哪个方面来看,都应将所述实施方案视为仅为例示性的而非限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求书指明而非上述说明内容指明。落入权利要求等同物的意义和范围内的所有变化都包括在其范围内。
Claims (20)
1.一种装置,包括:
两个或更多个电源转换器装置,每个电源转换器装置连接到初级无线电力传输(“WPT”)焊盘;和
一个或多个铁氧体结构,其中每个铁氧体结构包括所述两个或更多个电源转换器装置中的至少一个电源转换器装置的穿过所述铁氧体结构的导体,并且每个铁氧体结构包括两个或更多个导体,其中穿过所述一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构的所述导体被布置成保持穿过所述铁氧体结构的所述导体之间的相等电流共享。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构和穿过所述铁氧体结构的两个或更多个导体形成互感器。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述一个或多个铁氧体结构中的每个铁氧体结构包括环形线圈,所述环形线圈包括铁磁材料。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述两个或更多个电源转换器装置包括谐振转换器,并且每个谐振转换器包括开关区段和调谐区段,其中与谐振转换器的所述开关区段和所述调谐区段共用的电流路径中的导体穿过所述一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构。
5.根据权利要求4所述的装置,其中每个调谐区段包括具有电感的至少一个电感器组件,其中所述电感器组件包括并联连接的两个或更多个电感器,并且所述装置还包括用于所述电感器组件的一个或多个电流共享铁氧体结构,其中每个电感器的导体以一定布置穿过所述电感器组件的所述电流共享铁氧体结构中的至少一个电流共享铁氧体结构,以保持所述电感器之间的相等电流共享。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述两个或更多个电源转换器装置包括两个电源转换器装置,并且所述一个或多个铁氧体结构包括一个铁氧体结构,并且所述电源转换器装置中的每个电源转换器装置的导体以一定布置穿过所述铁氧体结构以保持所述电源转换器装置之间的相等电流共享。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述两个或更多个电源转换器装置包括四个电源转换器装置,并且所述一个或多个铁氧体结构包括四个铁氧体结构,并且其中:
第一电源转换器装置和第二电源转换器装置中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构;
所述第二电源转换器装置和第三电源转换器装置中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构;
所述第三电源转换器装置和第四电源转换器装置中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构;并且
所述第四电源转换器装置和所述第一电源转换器装置中的每一者的导体穿过第四铁氧体结构,
其中所述导体和所述铁氧体结构被布置成保持所述四个电源转换器装置之间的相等电流共享。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述两个或更多个电源转换器装置包括四个电源转换器装置,并且所述一个或多个铁氧体结构包括三个铁氧体结构,并且其中:
第一电源转换器装置和第二电源转换器装置中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构;
第三电源转换器装置和第四电源转换器装置中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构;并且
所述第一电源转换器装置、所述第二电源转换器装置、所述第三电源转换器装置和所述第四电源转换器装置中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构,
其中所述导体和所述铁氧体结构被布置成保持所述四个电源转换器装置之间的相等电流共享。
9.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置包括相等数量的电源转换器装置和铁氧体结构,并且所述两个或更多个电源转换器装置中的每个电源转换器装置包括穿过铁氧体结构的导体并且所述装置还包括穿过所述两个或更多个铁氧体结构中的每个铁氧体结构的附加导体,其中所述两个或更多个电源转换器装置的所述导体、所述附加导体和所述铁氧体结构被布置成保持所述两个或更多个电源转换器装置之间的相等电流共享。
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述附加导体包括围绕所述铁氧体结构中的每个铁氧体结构的n匝,并且穿过所述铁氧体结构的所述两个或更多个电源转换器装置的每个导体包括围绕所述铁氧体结构的m匝,其中n大于m,从而导致穿过所述附加导体的电流小于所述电源转换器装置的穿过所述铁氧体结构的所述导体的电流。
11.根据权利要求1所述的装置,其中所述初级WPT焊盘包括并联布置的两个或更多个绕组,并且除了所述初级WPT焊盘的焊盘铁氧体结构之外,所述装置还包括一个或多个电流共享铁氧体结构,其中所述一个或多个电流共享铁氧体结构被布置成至少一个绕组穿过所述一个或多个电流共享铁氧体结构中的每个电流共享铁氧体结构以保持所述绕组之间的相等电流共享。
12.根据权利要求1所述的装置,其中用于相等电力共享的穿过所述一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构的所述导体各自包括围绕所述铁氧体结构的相等匝数。
13.一种装置,包括:
两个或更多个电源转换器装置,每个电源转换器装置连接到初级无线电力传输(“WPT”)焊盘,每个转换器装置包括谐振转换器和开关区段;和
一个或多个铁氧体结构,其中每个铁氧体结构包括所述两个或更多个电源转换器装置中的至少一个电源转换器装置的穿过所述铁氧体结构的导体,其中穿过所述一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构的所述导体被布置成保持穿过所述铁氧体结构的所述导体之间的相等电流共享,
其中所述一个或多个铁氧体结构中的每个铁氧体结构包括环形线圈,所述环形线圈包括铁磁材料,并且
其中所述一个或多个铁氧体结构中的至少一个铁氧体结构包括从两个或更多个不同的电源转换器装置穿过所述铁氧体结构的导体,并且穿过所述铁氧体结构的所述导体被布置成保持所述电源转换器装置之间的相等电流共享。
14.一种装置,包括:
两个或更多个次级电路,每个次级电路包括整流器区段,每个次级电路连接到无线地接收电力的次级无线电力传输(“WPT”)焊盘;和
一个或多个铁氧体结构,其中每个铁氧体结构包括所述两个或更多个次级电路中的至少一个次级电路的穿过所述铁氧体结构的导体,其中穿过所述一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构的所述导体被布置成保持穿过所述铁氧体结构的所述导体之间的相等电流共享。
15.根据权利要求14所述的装置,其中所述两个或更多个次级电路向公共负载馈电。
16.根据权利要求14所述的装置,其中所述两个或更多个次级电路中的第一次级电路和第二次级电路中的每一者的导体穿过公共铁氧体结构,其中所述导体和所述铁氧体结构被布置成保持所述第一次级电路和所述第二次级电路之间的相等电流共享。
17.根据权利要求14所述的装置,其中每个次级电路包括连接到所述次级电路的所述整流器区段的调谐区段,其中次级电路的每个调谐区段被定位在所述次级电路的所述整流器区段与向所述次级电路馈电的所述次级WPT焊盘之间,其中向次级电路馈电的所述WPT次级焊盘与所述次级电路的调谐区段之间的电流路径的导体以一定布置穿过所述一个或多个铁氧体结构中的铁氧体结构,以保持所述次级电路之间的相等电流共享。
18.根据权利要求14所述的装置,其中所述两个或更多个次级电路包括四个次级电路,并且所述一个或多个铁氧体结构包括四个铁氧体结构,并且其中:
第一次级电路和第二次级电路中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构;
所述第二次级电路和第三次级电路中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构;
所述第三次级电路和第四次级电路中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构;并且
所述第四次级电路和所述第一次级电路中的每一者的导体穿过第四铁氧体结构,
其中所述导体和所述铁氧体结构被布置成保持所述四个次级电路之间的相等电流共享。
19.根据权利要求14所述的装置,其中所述两个或更多个次级电路包括四个次级电路,并且所述一个或多个铁氧体结构包括三个铁氧体结构,并且其中:
第一次级电路和第二次级电路中的每一者的导体穿过第一铁氧体结构;
第三次级电路和第四次级电路中的每一者的导体穿过第二铁氧体结构;并且
所述第一次级电路、所述第二次级电路、所述第三次级电路和所述第四次级电路中的每一者的导体穿过第三铁氧体结构,
其中所述导体和所述铁氧体结构被布置成保持所述四个次级电路之间的相等电流共享。
20.根据权利要求14所述的装置,其中所述两个或更多个次级电路包括两个次级电路,并且所述一个或多个铁氧体结构包括一个铁氧体结构,并且所述次级电路中的每个次级电路的导体以一定布置穿过所述铁氧体结构以保持所述次级电路之间的相等电流共享。
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