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1、(10)申请公布号 CN 102844954 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 4 4 9 5 4 A *CN102844954A* (21)申请号 201080058322.1 (22)申请日 2010.09.16 61/246,327 2009.09.28 US 61/262,276 2009.11.18 US 61/360,629 2010.07.01 US H02J 5/00(2006.01) (71)申请人鲍尔马特技术有限公司 地址以色列奈维宜兰市 (72)发明人阿勒克罗费 阿米尔本-沙洛姆 奥拉格林沃尔德 阿尔弗雷德莱博维茨 (74)专利代理机构。
2、北京金信立方知识产权代理 有限公司 11225 代理人黄威 王智 (54) 发明名称 用于调节感应电传输的系统和方法 (57) 摘要 感应功率接收器用于将调节的电能输出提供 给电子负载。接收器感应地与感应功率发射器耦 合以形成电能传送系统。接收器侧调节器用于调 节感应传输系统的输出电压。调节器具有共振改 变元件和开关单元，开关单元被配置为选择性地 将共振这个元件连接至接收单元，从而控制感应 的电压的幅度。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.05.28 (86)PCT申请的申请数据 PCT/IL2010/000759 2010.09.16 (87)PCT申请的公布数。
3、据 WO2011/036659 EN 2011.03.31 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图12页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 12 页 1/2页 2 1.一种感应功率接收器，具有接收电路，所述接收电路被配置为感应地与感应功率发 射器耦合以形成感应传输系统，所述接收电路包括： 至少一个次级电感，配置为感应地与初级电感耦合，所述初级电感与感应功率发射器 相关联，和 调节器，配置为调节所述接收电路的输出电压， 其中所述调节器包括： 至少一个共振改变元件，和 至少一个开关单元，配置为选择性地将共振改变元。
4、件连接至所述接收电路。 2.根据权利要求1的感应功率接收器，其中，感应传输系统具有第一共振频率，并且感 应功率发射器在明显不同于第一共振频率的传输频率上在初级电感上生成驱动电压。 3.根据权利要求2所述的感应功率接收器，其中，传输频率高于第一共振频率。 4.根据权利要求2所述的感应功率接收器，其中，传输频率低于第一共振频率。 5.根据权利要求2所述的感应功率接收器，其中，当共振改变元件连接至接收电路时， 感应传输系统具有第二共振频率。 6.根据权利要求5所述的感应功率接收器，其中，选择共振改变元件使得传输频率更 接近于第二共振频率而不是第一共振频率。 7.根据权利要求5所述的感应功率接收器，其。
5、中，选择共振改变元件使得第二共振频 率高于第一共振频率。 8.根据权利要求5所述的感应功率接收器，其中，选择共振改变元件使得第一共振频 率高于第二共振频率。 9.根据权利要求1-8中任一项所述的感应功率接收器，其中，共振改变元件包括电容 器。 10.根据权利要求1-8中任一项所述的感应功率接收器，其中，共振改变元件包括电感 器。 11.根据权利要求1-8中任一项所述的感应功率接收器，其中，共振改变元件包括可选 择性地与次级电感并行连接的电容器。 12.根据权利要求1-11中任一项所述的感应功率接收器，其中，开关单元包括至少一 个功率MOSFET。 13.根据权利要求1-11中任一项所述的感应功。
6、率接收器，其中，开关单元被配置为当 输出电压小于阈值时连接共振改变元件。 14.根据权利要求1-11中任一项所述的感应功率接收器，还包括比较器，所述比较器 被配置为比较两端的输出电压和至少一个参考值。 15.根据权利要求14所述的感应功率接收器，其中，开关单元被配置为当输出电压小 于第一参考值时将共振改变元件连接至接收器电路。 16.根据权利要求15所述的感应功率接收器，其中，开关单元被配置为当输出电压高 于第一参考值时断开共振改变元件和接收器电路。 17.根据权利要求14所述的感应功率接收器，其中，调节器还被配置为当输出电压高 于第二参考值时断开次级电感和接收器电路。 18.根据权利要求15。
7、所述的感应功率接收器，其中，调节器还被配置为当输出电压低 权 利 要 求 书CN 102844954 A 2/2页 3 于第二参考值时将次级电感连接至接收器电路。 19.一种调节感应功率传输系统的接收电路的输出电压的方法，所述方法包括如下步 骤： 步骤（a）在不同于感应功率传输系统的第一共振频率的传输频率上驱动初级电感； 步骤（b）感应与接收电路相关联的次级电感上的第二电压； 步骤（c）监测接收电路的输出电压； 步骤（d）比较输出电压和第一参考值；以及 步骤（e）如果输出电压小于第一参考值，将共振改变元件连接至接收电路，使得感应功 率传输系统的共振频率偏移为更接近于传输频率。 20.根据权利要。
8、求19所述的方法，还包括如下步骤： 步骤（f）如果输出电压大于第二参考值，将次级电感从接收电路断开。 21.根据权利要求19或20所述的方法，还包括如下步骤： 步骤（g）当输出电压等于第一参考值时，将共振改变元件从接收电路断开。 22.根据权利要求19或21所述的方法，还包括如下步骤： 步骤（h）当输出电压等于第二参考值时，将次级电感重新连接到接收电路。 23.一种电子设备，包括权利要求1到18任一项所述的感应功率接收器。 24.根据权利要求23所述的电子设备，选自如下设备组成的组： 电话、媒体播放器、PDA、随身听、便携式音乐播放器、录音电话、便携式DVD播放器、移 动通信设备、立式灯、录像。
9、机、DVD播放器、碎纸机、电扇、复印机、计算机、打印机、烹饪用具、 冰箱、冷冻箱、洗衣机、干衣机、重型机械、台式灯、环境照明单元、电风扇、无线电话、扬声 器、扬声器电话、会议电话基本单元、电子转笔刀、电子订书机、显示设备、电子相框、VDU、投 影仪、电视、视频播放器、音乐中心、计算器、扫描仪、传真机、轻便电炉、电热毯、移动电话、 吹风机、电动剃须刀、除叶器、修整器、加热器、熔蜡设备、卷发器、胡须修剪器、浴室体重计、 灯和收音机、打蛋器、面包机、榨汁机、柑橘榨汁机、蔬菜榨汁机、食品加工器、电刀具、烤面 包机、烤三明治机、华夫机、电子烧烤架、慢炖器、电热板、热油炸锅、电子煎锅、磨刀器、家用 消毒机。
10、、烧水壶、保温壶、收音机、卡带播放器、CD播放器和电子开瓶器、爆米花机和磁性搅 拌机。 25.一种感应功率接收器，包括接收电路，所述接收电路配置为与感应功率发射器感应 地耦合以形成感应传输系统，所述接收电路包括： 至少一个次级电感，配置为与初级电感感应地耦合，所述初级电感与感应功率发射器 相关联； 调节器，配置为调节所述接收电路的输出电压；以及 电容元件，跨越次级电感的端子连接，使得通过初级电感的电流具有平滑的半正弦波 轮廓。 26.根据权利要求25所述的感应功率接收器，其中，所述调节器包括至少一个步降DC/ DC转换器。 27.根据权利要求25或26所述的感应功率接收器，其中，所述调节器包括。
11、至少一个O 形环二极管。 权 利 要 求 书CN 102844954 A 1/7页 4 用于调节感应电传输的系统和方法 技术领域 0001 本发明涉及在无接触电传输系统中电能的调节。更具体地，本发明涉及感应功率 传输系统的接收器侧电能调节。 背景技术 0002 感应功率传输系统是对于普通的插头插座电能连接的可替换的方便的电能提供 方式。感应电能传输允许在不连线的情况下将电能从感应功率出口传送到感应功率接收 器。 0003 振荡电子电势或者驱动电压被应用至与感应功率出口相关的初级电感。这在初级 电感周围产生了变化的磁场。当感应接收器与感应出口接近时，在位于该变化的感应电场 内的次级电感上产生了次。
12、级电势差或输出电压。输出电压可以用于对与次级电感连线的电 子设备充电或供电。 0004 为了维持电子设备的稳定的操作电压，必须调节来自次级电感的输出电压。可以 通过监测输出电压、向出口提供来自接收器的反馈信号以及由此控制驱动电压来提供输出 电压的调节。这样的系统依赖于用于在接收器和出口之间传输反馈信号的通信通道。尽管 已经建议不同的通信系统提供无线反馈，信号通道通常需要额外的组件，这可能体积巨大 并且效率低。 0005 通过使用接收器侧调节元件，调节系统可以不需要这样的通信通道。各种接收器 侧的调节元件可以用于当次级电压改变时稳定输出电压。这样的元件包括降压变换器、LDO 和反向偏置的稳压二极。
13、管，其平行于负载连线。然而，应该注意这些调节元件同行包括体积 大的组件，并且由此增加感应接收器的最小尺寸。 0006 此外，接收器侧调节元件，例如上述列出的那些，通常需要次级电感上感应的次级 电压高于所需的输出电压。结果，这样的接收器侧调节系统本质上是效率低的，功率接收器 并且通常产生功率接收器中的大量热量。 0007 存在与公知接收器侧调节系统生成的热相关的多个问题。热产生了高温，其减小 了整体效率并且还可以减小部件的可靠性。需要大量设计工作来解决该问题，并且可以危 及其他因素例如系统的尺寸。 0008 由此，需要与感应功率接收器一起使用的能量有效的接收器侧调节系统。下面描 述的实施例解决了。
14、这一需要。 发明内容 0009 在此描述的感应功率接收器（inductive power receiver）的实施例具有接收电 路，所述接收电路被配置为感应地与感应功率发射器（inductive power transmitter）耦 合以形成感应传输系统，所述接收电路包括：至少一个次级电感，配置为感应地与初级电感 耦合，所述初级电感与感应功率发射器相关，和调节器，配置为调节所述接收电路的输出电 压，其中所述调节器包括：至少一个共振改变元件，和至少一个开关单元，配置为选择性地 说 明 书CN 102844954 A 2/7页 5 将共振改变元件连接至所述接收电路。 0010 可选地，感应传输系。
15、统具有第一共振频率，并且感应功率发射器在明显不同于第 一共振频率的传输频率上在初级电感上生成驱动电压。典型的，传输频率高于第一共振频 率。可选地，传输频率低于第一共振频率。 0011 通常，当共振改变元件连接至接收电路时，感应传输系统具有第二共振频率。典型 地，选择共振改变元件使得传输频率更接近于第二共振频率而不是第一共振频率。可选地， 选择共振改变元件使得第二共振频率高于第一共振频率。可选地，选择共振改变元件使得 第一共振频率高于第二共振频率。 0012 根据不同实施例，共振改变元件包括电容器。根据其他实施例，共振改变元件包括 电感器。可选地，共振改变元件包括选择性地与次级电感并行可连接的电。
16、容器。 0013 可选地，开关单元包括至少一个电源MOSFET。典型地，开关单元被配置为当输出电 压小于阈值时连接共振改变元件。 0014 感应功率接收器的一些实施例包括比较器，所述比较器被配置为比较通过的输出 电压和至少一个参考值。由此，开关单元被配置为当输出电压小于第一参考值时将共振改 变元件连接至接收器电路。典型地，开关单元被配置为当输出电压高于第一参考值时断开 共振改变元件和接收器电路。可选地，调节器还被配置为当输出电压高于第二参考值时断 开次级电感和接收器电路。由此，调节器还被配置为当输出电压低于第二参考值时将次级 电感连接至接收器电路。 0015 教导了一种调节感应功率传输系统的接。
17、收电路的输出电压的方法，所述方法包括 如下步骤：步骤（a）在不同于感应功率传输系统的第一共振频率的传输频率上驱动初级电 感；步骤（b）感应与接收电路相关联的次级电感上的第二电压；步骤（c）监测接收电路的输 出电压；步骤（d）比较输出电压和第一参考值；以及步骤（e）如果输出电压小于第一参考 值，将共振改变元件连接至接收电路，使得感应功率传输系统的共振频率偏移为更接近于 传输频率。 0016 不同地，所述方法还包括至少一个额外的步骤：步骤（f）如果输出电压大于第二 参考值，将次级电感从接收电路断开；步骤（g）当输出电压等于第一参考值时，将共振改变 元件从接收电路断开；步骤（h）当输出电压等于第二参。
18、考值时，将次级电感重写连接到接 收电路。 0017 根据其他实施例，一种电子设备包括感应功率接收器。不同地，电子设备选自如下 设备组成的组：电话、媒体播放器、PDA、随身听、便携式音乐播放器、录音电话、便携式DVD 播放器、移动通信设备、立式灯、录像机、DVD播放器、碎纸机、电扇、复印机、计算机、打印机、 烹饪用具、冰箱、冷冻箱、洗衣机、干衣机、重型机械、台式灯、环境照明单元、电风扇、无线电 话、扬声器、扬声器电话、会议电话基本单元、电子转笔刀、电子订书机、显示设备、电子相 框、VDU、投影仪、电视、视频播放器、音乐中心、计算器、扫描仪、传真机、轻便电炉、电热毯、 移动电话、吹风机、电动剃须刀。
19、、除叶器、修整器、加热器、熔蜡设备、卷发器、胡须修剪器、浴 室体重计、灯和收音机、打蛋器、面包机、榨汁机、柑橘榨汁机、蔬菜榨汁机、食品加工器、电 刀具、烤面包机、烤三明治机、华夫机、电子烧烤架、慢炖器、电热板、热油炸锅、电子煎锅、磨 刀器、家用消毒机、烧水壶、保温壶、收音机、卡带播放器、CD播放器和电子开瓶器、爆米花机 和磁性搅拌机。 说 明 书CN 102844954 A 3/7页 6 0018 另一个感应功率接收器包括接收电路，所述接收电路配置为与感应功率发射器感 应地耦合以形成感应传输系统，所述接收电路包括：至少一个次级电感，配置为与初级电感 感应地耦合，所述初级电感与感应功率发射器相关。
20、联；调节器，配置为调节所述接收电路的 输出电压；以及电容元件，跨越次级电感的端子两端连接，使得通过初级电感的电流具有平 滑的半正弦波轮廓。 0019 可选地，所述调节器包括至少一个步降DC/DC转换器。另外地或可选地，调节器包 括至少一个O形环二极管。 附图说明 0020 为了更好地理解实施例和示出实施例如何取得效果，仅通过示例的方式对附图标 注了附图标记。 0021 现在具体参考附图，在此强调通过实例的方式示出细节，并且仅用于选择实施例 的示例讨论，并且对于描述本发明的原理和概念方面最有用和最容易理解的方式进行表 述。在这方面，不试图示出比用于基本理解的细节更多的结构细节。说明书结合附图对本。
21、 领域普通技术人员给出了若干形式可以如何并入实践。在附图中： 0022 图1a和1b示出了在根据第一实施例的无接触电能传输系统中使用的感应功率发 射器和感应功率接收器； 0023 图1c、1d和1e示出了根据感应功率接收器的其他实施例的三个可选感应功率适 配器。 0024 图2a和2b是示出根据其他实施例的包括接收器侧调节器的感应功率传输系统的 两个实施例的主要元件的框图。 0025 图3是感应功率传输系统的主要电子元件的示意性框图，包括共振改变元件，其 可以被引入到根据示例实施例的电能接收电路中。 0026 图4是示出示例实施例的次级电感的输出电压如何随着传输频率而改变并且不 具有连接的共振。
22、改变元件的图。 0027 图5是表示根据另一个实施例的感应功率传输系统的发射器和接收器电路的电 路图。 0028 图6是根据另一个实施例使用基于接收器的调节器用于调节感应电能传送的方 法的流程图。 0029 图7是示出包括接收器侧调节器的恒频感应功率传输系统的主要电子元件的框 图。 0030 图8是表示包括接收器侧调节器的感应功率传输系统的另一个例子的模型电路 图。 具体实施方式 0031 现在参考图1a和1b，图1a和图1b示出了根据第一实施例的感应功率传输系统 100。传输系统100包括感应功率出口200和感应功率接收器300。感应功率出口200被配 置为无线地使用电磁感应将电能传输到感应。
23、功率接收器300。 0032 第一实施例的感应功率出口200由并入到平台202中四个初级电感220a-d构成。 说 明 书CN 102844954 A 4/7页 7 感应功率接收器300包括次级电感320，并入到用于容纳移动电话342的外壳内。当移动 电话324被放置到外壳302中时，电能连接器304将次级电感320与移动电话342电连接。 如图1a所示，感应功率接收器300可以被放在平台202上与初级电感220b对齐，使得次级 电感320与初级电感220b感应地耦合。 0033 在可选实施例中应该注意，感应功率接收器可以被另外配置，例如，并入到用于对 电池充电的电源组或者有线地直接连接至电负。
24、载以直接对这样的负载供电。在感应功率接 收器的另一个实施例中，提供专用的感应功率适配器用于通过电源电缆连接至电子设备， 该电子设备可以硬连线到适配器或者通过导电插头和插座连接器连接至适配器。 0034 图1c、1d和1e示出了根据感应功率接收器300的实施例的三个可选功率接收器 1300a-c。图1c示出了通过硬连线电源电缆1310a连接至计算机1340a的第一感应功率适 配器1300a。第一感应功率适配器1300a通过初级电感1320从感应功率发射器1300b抽取 电能。图1d示出了硬连线到灯具1310b的第二感应功率适配器1300b，用于感应地对灯泡 1340b供电。图1e示出了第三感应功。
25、率适配器1300c，其中提供现有的总输电线类型电源 插座1310c用于通过现有的电源插头连接至外部电子设备（未显示）。 0035 应该理解到感应功率接收器的各种实施例可以用于通过适配器向各种电子设备 供电，或者通过感应接收器直接向电子设备供电。由此，例如，感应接收器可以用于电能娱 乐设备，例如媒体播放器、便携式音乐播放器、录像机、DVD播放器、便携式DVD播放器、收音 机、卡带播放器、CD播放器、电视机、视频播放器、组合音响等。 0036 此外，感应接收器可以在工作环境中用于电能办公设备，例如计算机、电话、PDA、 录音电话机、移动通信设备、立式灯、碎纸机、电扇、复印机、打印机、台式灯、无线电。
26、话、移动 电话、扬声器、扬声器电话、会议电话基本单元、电转笔刀、电订书机、显示设备、电子相框、 VDU、投影仪、计算器、扫描仪、传真机以及重型机械等。 0037 因为不需要导电连接，感应电能转换特别适用于潮湿环境。由此在一些实施例中， 感应功率接收器可以用于向厨房中使用的设备提供电能，例如烹饪用具、冰箱、冷冻箱、洗 衣机、干衣机、环境照明单元、电风扇、轻便电炉、电热毯、打蛋器、面包机、榨汁机、柑橘榨汁 机、蔬菜榨汁机、食品加工器、电刀具、烤面包机、烤三明治机、华夫机、电子烧烤架、慢炖器、 电热板、热油炸锅、电子煎锅、磨刀器、家用消毒机、烧水壶、保温壶和电子开瓶器、爆米花机 和磁性搅拌机等。 0。
27、038 感应功率接收器同样适用于向通常在浴室环境中使用的设备提供电能，例如吹风 机、电动剃须刀、除叶器、修整器（delapidator）、加热器、熔蜡设备、卷发器、胡须修剪器、浴 室体重计、灯和收音机等。 0039 现在参考图2a，示出的框图表示这样的感应功率传输系统100的主要元件。电能 转换的调节被控制，至少部分被感应功率接收器300中的调节器350控制是特别的特征。 0040 感应功率出口200包括初级电感220，通过驱动器230连接至电源240。驱动器 230通常包括电子元件，例如开关单元、转换器等，用于向初级电感220提供振荡电子电势。 初级电感220上的振荡电子电势在初级电感220。
28、附近产生振荡磁场。 0041 感应功率接收器300包括初级电感320，连线至电子负载340，典型地通过整流器 330连线。配置次级电感320，使得当被放置到激活的次级电感220的振荡磁场中时，在次 级电感320上感应次级电压。次级电压被用于对电子负载340供电。应该注意次级电感 说 明 书CN 102844954 A 5/7页 8 320上的感应的次级电压产生交流电（AC）。当电子负载340需要直流电（DC）的情况下，例 如用于对电化学电池充电，提供整流器330以将AC转换为DC。当需要AC的情况下，例如在 用于提供总输电线类型输出的感应功率适配器1300c（图1e）中，可以进一步提供逆变器、。
29、 AC-AC转换器等（未显示）。 0042 接收器侧调节器350被配置为直接监测次级电感320产生的输出电压，并且比较 监测的输出电压和电子负载340需要的操作电压。调节器350还配置为通过调节感应传输 系统100的共振频率将监测的输出电压更接近于电子负载340需要的操作电压。可选地， 调节器350可以进一步配置为监测额外的操作参数，例如温度、电流等。 0043 现在参考图2b，在感应功率传输系统100的选定实施例中，为感应功率接收器 300和感应功率出口200之间的通过信号提供信号传送系统400。信号传送系统400包 括与感应功率接收器300相关的信号发送器420以及与感应功率出口200相关。
30、的信号 检测器440。可以使用各种信号传送系统，例如光、感应、超声波信号发射器等的组合和 它们相关的检测器，以及线圈至线圈信号传输系统，例如在申请号为US 12/497,088和US 12/563,544的申请人的未决美国专利申请描述的，其结合于此作为参考。 0044 接收器侧调节器350可以利用信号传送系统400来将操作参数通信给感应功率发 射器200。发射器侧调节器250可以用于从信号检测器440接收反馈信号并且相应地调节 至初级电感220的驱动电压。通常，接收器侧调节器350可以执行正在进行的精确调节，而 完全不讲任何信号通信给发射器侧调节器250，其中发射器侧调节器250原理上用于进程。
31、 调整。 0045 此外，信号传送系统可以另外用于通信各种功能的其他信号，例如确认存在功率 接收器300的其他信号，通信识别信号或者用于通信需要的电能传输参数。后者对于适合 在多个电能水平工作的系统中特别有用。 0046 现在参考图3，图3示出了根据示例实施例的感应功率传输系统100的电能接收电 路的主要电子元件的示意框图。感应功率传输系统100包括感应功率发射器200和感应功 率接收器300。电能被感应地从与感应功率发射器200相关的初级电感200传送到与感应 功率接收器300相关的次级电感320。在次级电感320中感应的电压由整流器330整流，产 生了提供给电子负载340的输出电压Vout。
32、。 0047 需要特别注意，提供接收器侧调节器350来控制感应电能传输。接收器侧调节器 350包括比较器352、开关单元354和共振改变元件356。比较器352用于比较监测的输出 电压Vout和参考电压Vref，参考电压具有指示电子负载需要的操作电压的值。开关单元 354通常配置为当监测的输出电压Vout和参考电压Vref之间的差超过阈值时，将共振改变 元件356连接至电能接收电路。 0048 选择共振改变元件356，使得当该元件被引入电能接收电路时，改变感应功率传输 系统100的自然共振频率。这样的共振改变元件356的一个例子是电容器，其可以选择地 连接至与次级电感220并联的接收电路，以增。
33、加感应功率传输系统100的自然共振频率。另 一个共振改变元件356（未显示）可以包括选择性地与次级电感220串行连接的电容器，以 减小自然共振频率，还包括连接至次级电感220的辅助电感以增加自然共振频率等。在某 些实施例中，可以组合使用多个共振改变元件。 0049 图4是示出示例实施例的次级电感的输出电压如何随着操作频率而改变的图。当 说 明 书CN 102844954 A 6/7页 9 操作频率等于系统的共振频率fR、fR时，输出电压达到峰值。实线A表示不连接共振改变 元件的接收电路的电压概况。虚线B表示连接共振改变元件的接收电路的电压概况，使得 系统的共振频率从fR增加到fR。这样的增加可。
34、能受到例如与次级电感320并行连接电容 器的影响，如图3所示。 0050 与使用共振改变元件来活跃地寻找共振的现有技术系统不同，这是实施例的特定 特征是传输频率ft不同于系统的共振频率fR。应该注意，对于系统的共振频率fR之上的 传输频率ft，通过增加系统的共振频率可以增加输出电压Vt。由此，如果共振增加元件，例 如并联的电容器356（图3）被引入接收电路，在某个值Vt上的输出电压上升到较高的值 Vt。由此，接收器侧调节器可以被配置为只要监测的输出电压Vout降到一起的操作电压 Vreq之下，就连接共振增加元件。 0051 其他实施例可以包括如果输出电压Vout上升到需要的操作电压Vreq之上。
35、，就减 小输出电压的元件。这样的电压见效元件可以包括共振减小元件或者可选地包括开关单 元，用于间歇地将辅助与输出电压断开。 0052 在此描述的实施例涉及感应功率传输系统，其工作在比系统的共振频率ft更高 的传输频率fR。应该理解到其他实施例可以在低于系统的共振频率ft的传输频率上操作。 在操作频率低于共振频率fR的情况下，调节器可以被配置为将共振减小元件引入接收电 路以增加输出电压，并且将共振增加元件引入到接收电路以减小输出电压。 0053 现在参考图5，图5示出根据本发明的基本实施例的感应功率传输系统的可能的 电路图。感应功率传输系统5100包括感应发射器5200和感应接收器5300。感应。
36、发射器 5200包括初级电感5220和驱动单元5230。感应接收器5300包括次级电感5320、整流器 5330和接收器侧调节器5350。 0054 接收器侧调节器5350包括比较器5352、开关单元5354和电容器5356。比较器 5352被配置为比较来自整流器5330的输出电压Vout和参考值。开关单元5354由一对电 源MOSFET M5、M6组成，该对MOSFET源极和源极相连用作AC开关。比较器5352的输出被 转换为数字信号，该数字信号被通信给电源MOSFET的门信号，以控制开关单元5354。电容 器5356选择性地于次级电感5320并列连接以增加系统的自然共振频率，从而如上所述增。
37、 加输出电压。 0055 可以根据图6所示的流程图表示的方法来控制电源调节。该方法包括如下步骤： 步骤（a）-驱动初级电感，该初级电感位于显著不同于感应功率传输系统的第一共振频率 的传输频率，步骤（b）-感应与接收电路相关联的初级电感上的次级电压，步骤（c）-检测接 收单元输出电压，步骤（d）比较输出电压和第一参考值，步骤（e）-如果输出电压降至第一 参考值之下，将共振改变元件连接至接收电路，使得感应功率传输系统的共振频率更接近 于传输频率偏移，步骤（f）-如果输出电压升到第二参考值之上，将次级电感和接收电路断 开，步骤（g）-当输出电压导电第一参考时断开共振改变元件和接收电路，步骤（h）-当。
38、输出 电压达到第二参考值时，将次级电感重新连接至接收电路。 0056 现在参考图7的框图，示出的恒频感应功率传输系统的主要电子元件包括接收器 侧调节器7350。包括感应功率发射器7200和感应功率接收器7300的感应功率传输系统 7100被配置为在恒定频率操作。操作频率可以被选择为处于接收器单元7300的自然频率。 0057 感应功率接收器7300包括次级电感7320、步降DC/DC转换器7532和O形环二极 说 明 书CN 102844954 A 7/7页 10 管7354。次级电感7320连接至步降DC/DC转换器7352，步降DC/DC转换器7352被配置为 保持恒定电压输出，该输出进一。
39、步由O形环二极管7354稳定。 0058 感应功率发射器7200包括次级电感7220、驱动器单元7230和激活单元7250。激 活单元7250包括霍尔单元7252、游标（接收器）识别单元7254和充电控制器7256的一端。 霍尔开关7252被配置为检测与接收单元7300相关的磁性单元的存在，并且将信号发送给 游标识别单元7254，游标识别单元7254然后将激活信号发送给驱动器单元7230。充电控制 器7256的该端被配置为当接收单元不需要进一步的电能时去激活驱动单元7230。尽管对 于这些元件的每一个指示分离单元，恰当时单个微控制器可以被设置为具有多个功能。例 如单个微控制器可以提供游标识别和。
40、充电控制功能的结束以及脉冲信号至处于操作频率 的驱动器。 0059 驱动器单元7230包括EMC滤波器7232、涌入电流单元7234和转换器7236。驱动 器单元的特定特征是来自游标标识单元7254的激活信号可以触发涌入电流单元7234以激 活软启动，逐渐地将至次级电感7220的电压可能线性地从零增加到达到输入电压。 0060 现在参考图8，图8示出了另一个基本感应功率传输系统的可能电路图。感应功率 传输系统8100包括感应发射器8200和感应接收器8300。感应发射器8200包括初级电感 8220、涌入电流单元8234和驱动单元8230。感应接收器8300包括次级电感8320、电容元 件83。
41、10、整流器8330和接收机侧调节器8350。接收机侧调节器8350包括步降DC/DC转换 器8532单元和O形环二极管单元8354。 0061 电容元件8310并行连接至次级电感8320并且被配置为对于流过初级电感8220 的初级电流产生半正弦波形状。特别注意的是，初级电感8220的半正弦波形状具有平滑 的轮廓，不具有突然的切换。由此，产生了通常与步进的信号轮廓相关的更少的电磁干扰 （EMI）。结果，感应传输系统8100作为整体比具有步进的轮廓的系统更有效。此外，应该注 意，由此可以减小初级电感8220和次级电感8320的绕组的匝数。 0062 本发明的范围可以由所附的权利要求限定，并且包括。
42、在此描述的各种特征的组合 和子组合以及本领域普通技术人员通过读取说明书能够进行的各种变形和修改。 0063 在权利要求书中，术语“包括”及其变形例如“包含”、“具有”等指示所列出的元件 被包含但是通常不排除其他元件。 说 明 书CN 102844954 A 10 1/12页 11 图1a 图1b 说 明 书 附 图CN 102844954 A 11 2/12页 12 图1c 图1d 图1e 说 明 书 附 图CN 102844954 A 12 3/12页 13 图2a 说 明 书 附 图CN 102844954 A 13 4/12页 14 图2b 说 明 书 附 图CN 102844954 A。
43、 14 5/12页 15 图3 说 明 书 附 图CN 102844954 A 15 6/12页 16 图4 说 明 书 附 图CN 102844954 A 16 7/12页 17 图5 说 明 书 附 图CN 102844954 A 17 8/12页 18 图5续 说 明 书 附 图CN 102844954 A 18 9/12页 19 图6 说 明 书 附 图CN 102844954 A 19 10/12页 20 图7 说 明 书 附 图CN 102844954 A 20 11/12页 21 图8 说 明 书 附 图CN 102844954 A 21 12/12页 22 图8续 说 明 书 附 图CN 102844954 A 22 。