單獨(dú)控制相位的多相感應(yīng)電能傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及單向和雙向感應(yīng)電能傳輸（IPT)系統(tǒng)兩者，具體地設(shè)及具有在主側(cè)面 和次側(cè)面中的任何一個(gè)或兩個(gè)上的多相繞組的IPT系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，消費(fèi)者的要求更主要在于技術(shù)的安全性、可靠性、方便性、有效性和技術(shù)領(lǐng) 域狀態(tài)，而不只關(guān)注成本。因此，許多新技術(shù)正在實(shí)施，W滿足不同應(yīng)用的該些要求。綠色 產(chǎn)品或電子產(chǎn)品可W視為該種理想的例子，它們旨在消除與使用礦物燃料有關(guān)的碳排放量 的負(fù)面影響和相關(guān)的環(huán)境污染等。
[000引在非常短的時(shí)間內(nèi)，引入了許多綠色能源的規(guī)定，并在世界范圍內(nèi)投入了數(shù)十億 美元到與綠色能源有關(guān)的研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，用于尋找有效率的、具有成本效益的且可靠 的綠色技術(shù)。在該些綠色能源技術(shù)中，使用可再生能源的分散式能源發(fā)電值G)被視為在最 小化碳排放量的同時(shí)滿足能源要求的最佳解決方案之一。然而，尤其在基于風(fēng)能和太陽(yáng)能 的裝置中的DG系統(tǒng)的最佳和有效的使用大大地受到它們的能源生產(chǎn)的隨機(jī)性的影響。因 此，需要大量且昂貴的存儲(chǔ)系統(tǒng)W最有效的方式來(lái)緩解該種不穩(wěn)定性并滿足要求。作為具 有成本效益的存儲(chǔ)系統(tǒng)，使用電動(dòng)汽車(chē)巧V)來(lái)存儲(chǔ)并向電網(wǎng)供應(yīng)能量的汽車(chē)-電網(wǎng)（V2G) 概念正獲得越來(lái)越大的普及，因?yàn)樵?生活和移動(dòng)"兩者中汽車(chē)現(xiàn)在已經(jīng)變成了必不可少的 組成部分。
[0004] 傳統(tǒng)上，EV通過(guò)在公用電網(wǎng)與車(chē)輛之間的有線連接來(lái)充電。然而，無(wú)接觸感應(yīng)電 能傳輸（IPT)技術(shù)的最近發(fā)展已使EV的無(wú)接觸充電成為經(jīng)濟(jì)可行的解決方案。雖然比較 于有線充電，EV的無(wú)接觸充電仍然昂貴，但是其在可靠性、安全性和方便性方面具有優(yōu)點(diǎn)。 因此，作為充電EV的有效且高效的工具，無(wú)接觸充電電動(dòng)汽車(chē)正變得流行。
[0005] 可W使用現(xiàn)有的單相雙向IPT系統(tǒng)和單相單向的IPT系統(tǒng)（例如在 W02010/062198中所公開(kāi)的那些）來(lái)使用一個(gè)IPT主電源充電和/放電多個(gè)EV。然而，該 種現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)不能夠通電單主（充電）墊片/繞組/線圈/禪合器，所述單主（充電） 墊片/繞組/線圈/禪合器串聯(lián)連接并由一個(gè)主電源供電，W及被磁禪合到多個(gè)EV的拾電 器墊片（繞組/線圈），W根據(jù)要求使用選擇性的充電和/或放電EV。EV的選擇性充電可 W通過(guò)使用專(zhuān)用的IPT系統(tǒng)來(lái)獲得，對(duì)于每個(gè)EV，所述專(zhuān)用的IPT系統(tǒng)包括主電源W及與拾 電器墊片磁禪合的主充電墊片，但是因?yàn)樾枰嘞到y(tǒng)來(lái)對(duì)多個(gè)EV充電，因此該是昂貴的。 相比之下，使用單IPT主電源的多個(gè)EV的選擇性充電/放電的能力是有成本效益的，并提 高了效率、可靠性和安全性，因?yàn)槊總€(gè)主墊片僅僅當(dāng)對(duì)應(yīng)的EV被充電或放電時(shí)才通電。從 此能力獲益的應(yīng)用包括EV的在公共場(chǎng)所的集市進(jìn)行充電W及移動(dòng)EV的動(dòng)態(tài)充電/放電。
[0006] 可選擇地，EV和類(lèi)似負(fù)載的無(wú)線充電的效率可W通過(guò)使用多相IPT系統(tǒng)來(lái)提高。 然而，現(xiàn)有的S相IPT系統(tǒng)通常利用S相主系統(tǒng)但只有帶有單墊片的單相拾電器系統(tǒng)，和/ 或具有限制性的（如果存在）或次優(yōu)的控制性、靈活性、通用性和綜合效率的一個(gè)或多個(gè)缺 點(diǎn)。
[0007] 發(fā)巧目的
[0008] 本發(fā)明的目的是至少改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)，或至少向公眾提供有用的 替代品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 在第一方面，本發(fā)明可W寬泛地說(shuō)設(shè)及一種多相感應(yīng)電能傳輸（IPT)系統(tǒng)，所述 系統(tǒng)包括：
[0010] 主電源，所述主電源包括多個(gè)主導(dǎo)線，所述主導(dǎo)線可單獨(dú)地有選擇地運(yùn)行，W提供 或接收用于感應(yīng)電能傳輸?shù)拇艌?chǎng)；W及
[0011] 至少一個(gè)拾電器，所述拾電器包括一個(gè)或多個(gè)拾電器導(dǎo)線，所述一個(gè)或多個(gè)拾電 器導(dǎo)線中的每個(gè)均可單獨(dú)地有選擇地運(yùn)行，W與主導(dǎo)線磁禪合，從而控制在主電源和與各 自拾電器禪合或可禪合的負(fù)載之間的電能傳輸。
[0012] 優(yōu)選地，多個(gè)主導(dǎo)線中的任何一個(gè)或多個(gè)有選擇地運(yùn)行，W提供所需要的磁場(chǎng)。
[0013] 優(yōu)選地，多個(gè)主導(dǎo)線中的每個(gè)均只有在負(fù)載由與各自主導(dǎo)線磁禪合的拾電器供電 時(shí)才運(yùn)行。
[0014] 優(yōu)選地，每個(gè)主導(dǎo)線均W360° /n異相地運(yùn)行，其中n是主導(dǎo)線的數(shù)量。
[0015] 可選擇地，每個(gè)主導(dǎo)線均W360° /n異相地運(yùn)行，其中n是運(yùn)行主導(dǎo)線的數(shù)量。
[0016] 優(yōu)選地，主導(dǎo)線中的每個(gè)均單獨(dú)地有選擇地禪合到電源，W控制在各自主導(dǎo)線中 的交流電。
[0017] 優(yōu)選地，主電源進(jìn)一步包括多個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)，每個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)均有選擇地將電源禪合到至 少一個(gè)主導(dǎo)線，從而每個(gè)主導(dǎo)線通過(guò)一對(duì)開(kāi)關(guān)對(duì)禪合到電源，并且開(kāi)關(guān)對(duì)單獨(dú)地受到控制， W控制在主導(dǎo)線中的每個(gè)中的交流電。
[0018] 優(yōu)選地，在主導(dǎo)線中的每個(gè)中的交流電通過(guò)控制在與其禪合的各自對(duì)的開(kāi)關(guān)對(duì)之 間的相角來(lái)受到控制。然而，用于控制交流電的任何其它的裝置均可W可選擇地使用，而不 偏離本發(fā)明的范圍。
[0019] 優(yōu)選地，系統(tǒng)是雙向的，電能可W從主電源有選擇地傳輸?shù)街辽僖粋€(gè)拾電器，或反 之亦然。
[0020] 優(yōu)選地，在主電源與各自拾電器之間的電能傳輸通過(guò)控制相對(duì)于各自主導(dǎo)線中的 交流電的在拾電器導(dǎo)線中的交流電的相角而受到控制。
[0021] 可選擇地，在主導(dǎo)線與拾電器導(dǎo)線中的各自交流電之間的相角可±90°被調(diào) 節(jié)，在電源與負(fù)載之間的電能傳輸通過(guò)控制在主導(dǎo)線和/或拾電器導(dǎo)線中的交流電的強(qiáng)度 而受到控制。
[0022] 優(yōu)選地，IPT系統(tǒng)包括具有多個(gè)拾電器導(dǎo)線的拾電器，每個(gè)拾電器導(dǎo)線均與多個(gè)主 導(dǎo)線中的一個(gè)磁禪合或可磁禪合，W接收來(lái)自主電源的多相電能。該系統(tǒng)可W可選擇地包 括多個(gè)該種多相拾電器。
[0023] 優(yōu)選地，拾電器進(jìn)一步包括多個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)，每個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)均有選擇地將負(fù)載禪合到至 少一個(gè)拾電器導(dǎo)線，從而每個(gè)拾電器導(dǎo)線均通過(guò)一對(duì)開(kāi)關(guān)對(duì)禪合到負(fù)載，開(kāi)關(guān)對(duì)單獨(dú)地受 到控制，W控制在拾電器導(dǎo)線中的每個(gè)與負(fù)載之間的電能傳輸。
[0024] 優(yōu)選地，在每個(gè)拾電器導(dǎo)線中的每個(gè)與負(fù)載之間的電能傳輸通過(guò)控制在與其禪合 的各自對(duì)的開(kāi)關(guān)對(duì)之間的相角而受到控制。
[0025] 優(yōu)選地，拾電器包括多個(gè)數(shù)量上與多個(gè)主導(dǎo)線相等的拾電器導(dǎo)線。
[0026] 可選擇地，IPT系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)拾電器，每個(gè)拾電器均包括單拾電器導(dǎo)線，所 述單拾電器導(dǎo)線與多個(gè)主導(dǎo)線中的任何一個(gè)磁禪合或可磁禪合。
[0027] 優(yōu)選地，主電源自動(dòng)適于感應(yīng)地供電給：
[002引一個(gè)或多個(gè)包括多個(gè)拾電器導(dǎo)線的拾電器；和/或
[0029] 每個(gè)均包括單拾電器導(dǎo)線的一個(gè)或多個(gè)拾電器。
[0030] 在第二方面，本發(fā)明可W寬泛地說(shuō)設(shè)及多相感應(yīng)電能傳輸（IPT)轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn) 換器包括多個(gè)導(dǎo)線，所述導(dǎo)線可單獨(dú)地有選擇地運(yùn)行，W提供或接收用于感應(yīng)電能傳輸?shù)?磁場(chǎng)。
[0031] 優(yōu)選地，每個(gè)導(dǎo)線W360° /n異相地運(yùn)行，其中n是導(dǎo)線的數(shù)量。
[0032] 可選擇地，每個(gè)導(dǎo)線W360° /n異相地運(yùn)行，其中n是運(yùn)行導(dǎo)線的數(shù)量。
[0033] 優(yōu)選地，IPT轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括多個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)，每個(gè)所述開(kāi)關(guān)對(duì)單獨(dú)地有選擇地將至 少一個(gè)導(dǎo)線禪合到電源/功率耗散器，其中每個(gè)導(dǎo)線均通過(guò)一對(duì)開(kāi)關(guān)對(duì)禪合到電源/功率 耗散器，開(kāi)關(guān)對(duì)是單獨(dú)地可控制的，W控制導(dǎo)線中的每個(gè)中的交流電。
[0034] 優(yōu)選地，在導(dǎo)線中的每個(gè)中的交流電通過(guò)控制在與其禪合的各自對(duì)的開(kāi)關(guān)對(duì)之間 的相角而受到控制。
[0035] 優(yōu)選地，多個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)包括與多個(gè)導(dǎo)線中的每個(gè)共用的開(kāi)關(guān)對(duì)，W及每個(gè)禪合到多 個(gè)導(dǎo)線中的每個(gè)并相對(duì)于共用開(kāi)關(guān)對(duì)單獨(dú)地受到控制的多個(gè)另外的開(kāi)關(guān)對(duì)，W控制在對(duì)應(yīng) 導(dǎo)線中的電流。
[0036] 優(yōu)選地，多個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)中的每個(gè)均將兩個(gè)導(dǎo)線禪合到電源，開(kāi)關(guān)對(duì)W與在其之間的 相位滯后交錯(cuò)的方式運(yùn)行。
[0037] 優(yōu)選地，多個(gè)導(dǎo)線中的每個(gè)均僅在與在使用中的IPT裝置感應(yīng)地禪合時(shí)才運(yùn)行。 IPT裝置可W包括IPT電源或IPT拾電器。
[0038] 優(yōu)選地，IPT轉(zhuǎn)換器包括S個(gè)導(dǎo)線和S個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)，每個(gè)導(dǎo)線均角形或星形的結(jié) 構(gòu)禪合在一起。
[0039] 優(yōu)選地，導(dǎo)線中每個(gè)的通電均可W獨(dú)立于其它而受到控制。
[0040] 優(yōu)選地，在導(dǎo)線中的每個(gè)中的電流和/或電壓均可W單獨(dú)地受到控制。
[0041] 優(yōu)選地，導(dǎo)線中的一個(gè)或多個(gè)在一個(gè)或多個(gè)其它導(dǎo)線保持不通電的同時(shí)可W通 電。