[发明专利]磁共振无线充电系统及方法

权利要求书

1.一种磁共振无线充电方法，用于对负载进行无线充电，其中与负载连接的一端作为接收端，与供电源连接的一端作为发射端，其特征在于，所述无线充电方法包括如下步骤：

于所述发射端和所述接收端均设置共振线圈，且所述发射端和所述接收端的共振线圈的本征频率相同；

将所述发射端和所述接收端的共振线圈耦合连接以实现无线电能传输；

在无线电能传输开始后，监测所述发射端的输入功率及所述接收端的输出功率；以及

依据所述输出功率与所述输入功率的比值，对所述发射端的能量增益速率和/或所述接收端的能量损耗速率进行动态调节以使得所述输出功率与所述输入功率的比值落入设定范围，并保持无线电能传输处于正交模式范围内；

在正交模式下满足k²＝g*γ，其中k为共振线圈间近场耦合强度，g为发射端的共振线圈的能量增益速率，γ为接收端的共振线圈的能量损耗速率，k会随着传输距离而发生变化，调控发射端增益速率g和/或所述接收端的能量损耗速率γ，以使得系统维持在正交模式条件下；

还包括：

于所述发射端的共振线圈处接入一发射阻抗调节模块，和/或于所述接收端的共振线圈处接入一接收阻抗调节模块；

通过调节所述发射阻抗调节模块的阻抗以实现调节所述发射端的能量增益速率，和/或通过调节所述接收阻抗调节模块的阻抗以实现调节所述接收端的能量损耗速率。

2.如权利要求1所述的磁共振无线充电方法，其特征在于，在对所述发射端的能量增益速率和所述接收端的能量损耗速率进行动态调节时，还包括：

在无线电能传输开始后，先动态调节所述接收端的能量损耗速率以使得无线电能传输处于正交模式范围内；

再动态调节所述发射端的能量增益速率与所述接收端的能量损耗速率以保持无线电能传输处于正交模式范围内。

3.如权利要求1所述的磁共振无线充电方法，其特征在于，还包括：

设定一低限值；

在无线电能传输过程中，比较判断所述输出功率与所述输入功率的比值是否低于所述低限值；

在所述输出功率与所述输入功率的比值低于所述低限值时，动态调节所述发射端的能量增益速率和/或所述接收端的能量损耗速率，直至所述输出功率与所述输入功率的比值落入所述设定范围。

4.如权利要求1所述的磁共振无线充电方法，其特征在于，还包括：

将所述发射端的共振线圈处的输入频率设置为一设定频率范围内的一频率值，所述设定频率范围为ω₀-1％ω₀至ω₀+1％ω₀，其中的ω₀为所述发射端的共振线圈的本征频率。