输出时隙TS2、负电压输出时隙TS3以及第二零电压输出时隙TS4。在正电压输出时 隙TS1期间，方波AC电压V3变成正电压。在第一零电压输出时隙TS2期间，方波AC电压 V3变成零电压。在负电压输出时隙TS3期间，方波AC电压V3变成负电压。在第二零电压 输出时隙TS4期间，方波AC电压V3变成零电压。
[0207] 可以通过以下公式5来计算准方波AC电力的占空比D。
[0208]【公式5】
[0209]
[0210] 无线电力传输设备200通过使用谐振将具有修改后的方波AC电压V3的修改后的 方波AC电力传输至无线电力接收设备300 (步骤S315)。
[0211] 在下文中，将参照图17来描述在无线电力传输设备200的输入级处测量的输入阻 抗。
[0212] 图17是示出了根据第二实施方式的谐振型无线电力传输系统的输入阻抗的图 表。
[0213] 如图17所示，无线电力传输设备200的输入阻抗在基频分量处具有最大幅度并且 在二次谐波频率分量处具有最小幅度。无线电力传输设备200的输入阻抗从二次谐波频率 分量起随着谐波频率分量的次数增大而增大。
[0214] 在下文中，将参照图18来描述根据第二实施方式由供电装置生成的准方波AC电 力的取决于频率分量而变化的电压幅度。
[0215] 图18是示出了根据第二实施方式由供电装置生成的方波AC电力的取决于频率分 量而变化的电压幅度的图表。
[0216] 如图18所示，当具有在1V、0V和-IV之间波动的电压的方波AC电力的占空比为 30%时，该方波AC电力在基频分量处具有约0. 52V的电压幅度，在三次谐波频率分量处具 有约0. 09V的电压幅度，以及在五次谐波频率分量处具有0. 07V的电压幅度。
[0217] 将参照图19来描述根据第二实施方式由供电装置生成的准方波AC电力的根据基 频分量而变化的功率比。
[0218] 图19是示出了根据第二实施方式由供电装置生成的准方波AC电力的根据基频分 量而变化的功率比的图表。
[0219] 可以通过公式4来计算基频分量处的准方波AC电力的功率比。
[0220] 如图19所示，当准方波AC电力的占空比为约23%或更大时准方波AC电力在基频 分量处的功率比大于当方波AC电力的占空比为50%时方波AC电力在基频分量处的功率 比。因此，为了获得比在方波AC电力的占空比为50%的情况下的效率更高的效率，可以将 准方波AC电力的占空比设置成23%或更大。
[0221] 同时，如果准方波AC电力的占空比为50%，则晶体管T41和晶体管T42可以被同 时导通，使得可能由于短路而产生直通电流。直通电流会降低系统效率并且使晶体管T41 和晶体管T42损坏。因此，为了防止由于短路而产生直通电流，可以将准方波AC电力的占 空比设置成48 %或更小。
[0222] 此外，当准方波AC电力的占空比为约30 %时，准方波AC电力在基频分量处的功 率比被最大化。因此，为了使谐振型无线电力传输系统的效率最大化，可以将准方波AC电 力的占空比设置成约30%。例如，可以将准方波AC电力的占空比设置成26%或更大，严格 地，可以将准方波AC电力的占空比设置成28%或更大。更严格地，可以将准方波AC电力的 占空比设置成29 %或更大。此外，可以将准方波AC电力的占空比设置成40 %或更小，严格 地，可以将准方波AC电力的占空比设置成34%或更小。更严格地，可以将准方波AC电力的 占空比设置为31%。
[0223] 在本说明书中，对"一个实施方式"、"一种实施方式"、"示例实施方式"等的任何指 代意味着结合所述实施方式而描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实 施方式中。这类短语在本说明书中各处的出现不一定都指代同一实施方式。此外，当结合任 何实施方式来描述特定特征、结构或特性时，认为这些特定特征、结构或特性都在本领域普 通技术人员的理解范围内，以结合各实施方式的其他特征、结构或特性来实现这样的特征、 结构或特性。
[0224] 虽然参照本发明的许多示例性实施方式描述了各实施方式，但是应该理解的是可 以由本领域普通技术人员设计出将落入本公开内容的原理的精神和范围内的大量其他修 改和实施方式。更具体而言，在本公开内容、附图和所附权利要求书的范围内可以对主体组 合布置的组成部分和/或布置进行各种变化和修改。除了组成部分和/或布置的变化和修 改以外，对本领域普通技术人员而言替代性用途也将是明显的。
【主权项】
1. 一种无线电力传输设备，所述无线电力传输设备用于使用谐振通过传输谐振线圈将 电力无线地传输至无线电力接收设备，所述无线电力传输设备包括： AC电力生成单元，所述AC电力生成单元用于生成具有准方波电压的准方波AC电力； 以及 传输感应线圈，所述传输感应线圈用于通过电磁感应将所述准方波AC电力传输至所 述传输谐振线圈。2. 根据权利要求1所述的无线电力传输设备，其中，所述无线电力传输设备的输入阻 抗在基频分量处具有最大值。3. 根据权利要求2所述的无线电力传输设备，其中，所述无线电力传输设备的输入阻 抗在二次谐波频率分量处具有最小值。4. 根据权利要求3所述的无线电力传输设备，其中，所述无线电力传输设备的输入阻 抗从所述二次谐波频率分量起随着谐波频率分量的次数增大而增大。5. 根据权利要求1至4中的一项所述的无线电力传输设备，其中，所述准方波AC电力 的占空比具有下述值，所述值使得所述准方波AC电力在基频分量处的功率比能够大于当 方波AC电力的占空比为50%时所述方波AC电力在基频分量处的功率比。6. 根据权利要求5所述的无线电力传输设备，其中，所述准方波AC电力的占空比在 23%至48%的范围内。7. 根据权利要求6所述的无线电力传输设备，其中，所述准方波AC电力的占空比在 28%至34%的范围内。8. 根据权利要求7所述的无线电力传输设备，其中，所述准方波AC电力的占空比在 29%至31%的范围内。9. 一种由无线电力传输设备使用谐振通过传输谐振线圈将电力无线地传输至无线电 力接收设备的方法，所述方法包括： 生成具有准方波电压的准方波AC电力；以及 通过电磁感应将所述准方波AC电力传输至所述传输谐振线圈。10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述无线电力传输设备的输入阻抗在基频分量 处具有最大值，并且从二次谐波频率分量起随着谐波频率分量的次数增大而增大。11. 根据权利要求10所述的方法，还包括： 生成DC电力； 生成正弦波；以及 基于所述正弦波来生成AC电力控制信号， 其中，所述生成具有所述准方波电压的所述准方波AC电力包括基于所述AC电力控制 信号来生成所述准方波AC电力。12. 根据权利要求9至11中的一项所述的方法，其中，所述准方波AC电力的占空比具 有下述值，所述值使得所述准方波AC电力在基频分量处的功率比能够大于当方波AC电力 的占空比为50%时所述方波AC电力在基频分量处的功率比。13. -种无线电力传输设备，所述无线电力传输设备用于使用谐振通过传输谐振线圈 将电力无线地传输至无线电力接收设备，所述无线电力传输设备包括： AC电力控制单元，所述AC电力控制单元用于生成AC电力控制信号； 全桥结构晶体管电路部分，所述全桥结构晶体管电路部分用于基于所述AC电力控制 信号来输出具有准方波电压的准方波AC电力；以及 传输感应线圈，所述传输感应线圈用于通过电磁感应将所述准方波AC电力传输至所 述传输谐振线圈。14. 根据权利要求13所述的无线电力传输设备，其中，所述全桥结构晶体管电路部分 包括： 第一晶体管，所述第一晶体管包括漏极电极和源极电极，DC电力被施加至所述第一晶 体管的漏极电极，并且所述第一晶体管的源极电极连接至所述传输感应线圈的一端； 第二晶体管，所述第二晶体管包括漏极电极和源极电极，所述第二晶体管的漏极电极 连接至所述第一晶体管的源极电极，并且所述第二晶体管的源极电极接地； 第三晶体管，所述第三晶体管包括漏极电极和源极电极，所述DC电力被施加至所述 第三晶体管的漏极电极，并且所述第三晶体管的源极电极连接至所述传输感应线圈的另一 端；以及 第四晶体管，所述第四晶体管包括漏极电极和源极电极，所述第四晶体管的漏极电极 连接至所述第三晶体管的源极电极，并且所述第四晶体管的源极电极接地， 其中，所述第一晶体管的源极电极和所述第三晶体管的源极电极输出所述准方波AC 电力。15. 根据权利要求13或14所述的无线电力传输设备，其中，所述准方波AC电力在基频 分量处的占空比具有下述值，所述值使得所述准方波AC电力在所述基频分量处的功率比 能够大于当方波AC电力的占空比为50%时所述方波AC电力在基频分量处的功率比。16. 根据权利要求15所述的无线电力传输设备，其中，所述准方波AC电力的占空比在 23%至48%的范围内。17. 根据权利要求13或14所述的无线电力传输设备，其中，所述无线电力传输设备的 输入阻抗在基频分量处具有最大值，并且随着谐波频率分量的次数增大而在二次谐波频率 分量处或者更高次谐波频率分量处增大。
【专利摘要】公开了一种无线电力传输设备，该无线电力传输设备用于使用谐振通过传输谐振线圈将电力无线地传输至无线电力接收设备。AC电力生成单元生成具有准方波电压的准方波AC电力。传输感应线圈通过电磁感应将准方波AC电力传输至传输谐振线圈。
【IPC分类】H02J17/00
【公开号】CN104981964
【申请号】CN201480006553
【发明人】裴守镐
【申请人】Lg伊诺特有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年1月23日
【公告号】WO2014119871A1