[发明专利]无线电力系统的保护和控制

说明书

用于保护无线电力传输系统的方法、系统和装置。一方面的特征在于用于无线电力传输系统的传感器网络。传感器网络包括差分电压感测电路和电流感测电路。差分电压感测电路布置在无线电力传输系统内，以测量阻抗匹配网络的各部分之间的电压差的变化率，并且生成表示该电压差的变化率的第一信号。电流感测电路连接至差分电压感测电路，并且被配置为基于第一信号来计算经过连接至无线电力传输系统的谐振器线圈的电流。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月29日提交的美国临时专利申请62/526,842、2017年12月20日提交的美国临时专利申请62/608,052、2018年4月24日提交的美国临时专利申请62/662,148、2018年4月25日提交的美国临时专利申请62/662,462和2018年4月25日提交的美国临时专利申请62/662,486的优先权，这些申请的全部内容通过引用而并入于此。

技术领域

本发明通常涉及无线电力系统，并且更特别地，本发明涉及用于无线电力系统的保护和传感器。

背景技术

无线电力系统采用可调谐阻抗匹配电路来将电力高效地传输至耦合的负载。负载的行为可能超出无线电力系统的控制之外，并由此可能会在无线电力系统的组件中造成不希望的状况，从而导致危险的操作和可能的损坏。

发明内容

一般地，本发明的特征在于用于单向和双向的无线电力传输系统的控制和保护系统。本文所述的装置和处理可以用在包括可植入装置、蜂窝电话和其它移动计算装置充电器、以及电动车辆用充电器的各种背景中。

在第一一般方面，本发明的特征在于一种用于无线电力传输系统的传感器网络。所述传感器网络包括差分电压感测电路和电流感测电路。所述差分电压感测电路布置在无线电力传输系统中，以测量阻抗匹配网络的各部分之间的电压差的变化率，并且生成表示所述电压差的变化率的第一信号。所述电流感测电路连接至所述差分电压感测电路，并且被配置为基于所述第一信号来计算经过连接至所述无线电力传输系统的谐振器线圈的电流。

在第二一般方面，本发明的特征在于一种无线电力传输系统，其包括谐振器线圈、连接至所述谐振器线圈的阻抗匹配网络、以及传感器网络。所述传感器网络包括差分电压感测电路和电流感测电路。所述差分电压感测电路被布置为测量所述阻抗匹配网络的各部分之间的电压差的变化率，并且生成表示所述电压差的变化率的第一信号。所述电流感测电路连接至所述差分电压感测电路，并且被配置为基于所述第一信号来计算经过谐振器线圈的电流。

这些以及以下方面可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个。

在一些实现中，所述差分电压感测电路被配置为响应于第二信号来对所述第一信号进行缩放，所述第二信号表示经过所述阻抗匹配网络的电流。

在一些实现中，所述阻抗匹配网络的各部分是包括一个或多个可调谐电容器的可调谐匹配网络。

在一些实现中，所述差分电压感测电路包括放大级，所述放大级具有单位增益放大器。在一些实现中，所述单位增益放大器被配置为提供所述第一信号作为单端电压信号。在一些实现中，所述差分电压感测电路被布置为向所述单位增益放大器施加第二信号，以响应于所述第二信号而对所述第一信号进行缩放，所述第二信号表示经过所述阻抗匹配网络的电流。

在一些实现中，所述差分电压感测电路包括微分器电路。

在一些实现中，所述电流感测电路包括差分电路，所述差分电路被配置为通过从表示经过所述阻抗匹配网络的电流的第二信号中减去所述第一信号来生成表示经过连接至所述无线电力传输系统的所述谐振器线圈的电流的第二信号。