CN101919011A - 感应电能传输平台 - Google Patents

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CN101919011A CN2008801172760A CN200880117276A CN101919011A CN 101919011 A CN101919011 A CN 101919011A CN 2008801172760 A CN2008801172760 A CN 2008801172760A CN 200880117276 A CN200880117276 A CN 200880117276A CN 101919011 A CN101919011 A CN 101919011A
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阿米尔·本-沙洛姆
奥拉·格林沃尔德
艾尔弗雷德·莱博维奇
阿里克·罗费
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Abstract

一种用于感应地将电能提供给电负载的电源模块。该电源模块包括主级电感,用于感应地与连接到该电负载的至少一个次级电感相耦接。该电源模块容许该主级电感的位置可被调整,以适合使用者。

Description

感应电能传输平台
技术领域
本发明涉及提供用于感应电能传输至电设备的平台。具体地,本发明涉及一种可调整平台,其用于提供可移动的感应出口,使用者可依需要对该感应出口置位。
背景技术
感应电能耦合容许能量从电源传输到电负载,而无需连接线。电源连接到主级线圈,并且跨该主级线圈施加震荡电势,主级线圈感应出震荡磁场。震荡磁场可在靠近该主级线圈设置的次级线圈内感应出震荡电流。通过该方式,电能可通过电磁感应从主级线圈传输到次级线圈,并且两个线圈不需要导电链接。当电能从主级线圈传送到次级线圈时,该线圈对被称为感应耦合。当次级线圈与主级线圈感应耦合时,跨接次级线圈的电负载可从电源获取能量。
当主级线圈与次级线圈良好对准并且两个线圈之间的间隙最小时,通过感应耦合传输的能量的效率可得到很大提升。因此在变压器或其他固定感应耦合中,两个线圈经常彼此缠绕。但是,在该耦合为临时状态、并且要求次级线圈可简单地从主级线圈分离的系统中,该方式就不切合实际了。
例如,用于移动设备感应耦合的对准系统波包括,在授予Baily等的美国专利No.7,210,940中描述的系统,该系统描述了一种用于将电能传送到变换器或由变换器传送电能,并测量电流的感应耦合。Baily专利中的系统由阳连接器(male connector)和阴连接器(femaleconnector)组成。该阳连接器具有缠绕在铁磁性棒的单层螺线管;而阴连接器具有次级的单层螺线管。通过将阳连接器插设入阴连接器,使两个螺线管对准,从而保证二者之间感应能量的传递。该种耦合提供了密封的信号连接,而不存在具有暴露接触表面的缺点。
Baily专利中的系统容许缠绕至阳连接器的电器件相对于连接至阴连接器的电源可独立地移动,而该对可通过将二者插设到一起而非常精确地耦合。但是,该插设本身可不适当地限制电器件的自由运动,其不能移动出连接线长度之外。另外,突兀的尾线(trailing lead)容易被勾住和缠结。
其它电能传输系统已提出,容许电能接收电器件可设置在覆盖较大区域的延伸基体单元上的任何位置,由此提供了自由移动,而不需要Baily专利中固有的尾线。一种这样的示例在授予Hui的美国专利No.7,164,255中进行了描述。在Hui专利的系统中,设计了一种平面感应电池充电系统,,以确保电子设备可被充电。该系统包括平面充电模块,其具有充电表面,在该充电表面上放置将被充电的设备。在该充电模块内,并平行于充电表面,是至少一个、优选地为一系列的主级绕组,其将能量感应地耦合到将被充电的设备的次级绕组中。Hui专利中的系统还提供了次级模块,其容许该系统可应用于常规的电子设备,而不提供次级绕组。
这样的系统典型地提供了足以用于对电池充电的相对低的电能感应耦合。但是,容易理解,延伸的基体单元,例如Hui专利中的充电表面,其近乎均匀地在单元的整个区域上传送能量,这不适合应用于高能量的系统。
需要一种灵活的感应电能传输表面,其容许相对较高的电能无需线圈地提供给使用者设置在宽泛区域内任何地方的电设备。本发明强调了该需要。
发明内容
本发明的一个目的,是提供一种用于感应地将电能提供给至少一个电负载的电源模块,该电源模块包括至少一个主级电感,用于感应地与连接到电负载的至少一个次级电感相耦接,其中主级电感的位置可调整。
可选地,该电源模块包括具有至少一个电源支座的基体单元,用于容纳至少一个主级电感单元。该电源支座包括下列的至少一种:用于可松开地接收该主级电感单元的插口,以及用于可松开地固定该主级电感单元的夹片。该主级电感单元可包括至少一个电连接器,用于将该主级电感单元连接到用于将电能提供给主级电感的电源线。电源线可包括用于在控制器和该主级电感单元之间通信的信号线。典型地,电源线包括三芯电缆。在优选的实施方式中,多个主级传感单元并联地连接到至少一个电源线。可选地,多个该主级传感单元各连接到至少一个电源集线器,电源集线器用于控制到主级电感单元的电能分配。
在优选的实施方式中,电源模块包括至少一个连接器,用于将该模块连接到至少一个其它模块。优选地,该连接器包括至少一个机械连接器,用于机械地将该模块连接到其它模块。另外,该连接器包括至少一个电连接器,用于电气地将该模块连接到其它模块。典型地,该模块进一步包括用于遮盖电源支座的盖子,并由此提供大致上平滑的操作面。
典型地,该模块具有嵌纹形,用于拼接操作面。该嵌纹形从包括四边形、三角形、六边形、和方基五角形等的组中选取。在其他实施方式中,该模块整合入水平平台。该水平平台从包括桌面、厨房操作面、会议桌、工作台、桌子和地板等的组中选取。在再一个实施方式中,该模块可整合入工作场所的地板、天花板或墙内。
备选地,该模块包括至少一个弹性条,其能够承揽至少一个平面内的多个配置,从而电源支座可移动地进入次级电感的附近区域。在一些实施方式中,弹性条包括凸起的边缘。备选地,弹性条包括多个被接合部分。可选地,弹性条在一个条带内闭合。在多个不同的实施方式中,该模块包括从包括弹性体、机织物、非机织物和聚合物的组中选取的弹性材料。
根据本发明的另一个方面,主级电感单元用于与连接到电设备的次级电感单元相耦接,该主级电源连接到至少一个基体单元的电源支座。
本发明的另一个目的是提供一种电源模块,包括多个主级电感和共用驱动器,该驱动器用于对主级电感提供震荡电压,其中该主级电感通过单独的电源开关连接到共用驱动器。优选地,各电源开关当电流通过时保持闭合。典型地,各电源开关包括振簧开关以及螺线管,用于当振簧开关闭合时,在振簧开关的附近区域提供磁场。
优选地,电源模块进一步包括次级传感单元,与驱动器相通信,用于检测耦接到主级电感的次级电感。可选地,传感单元包括光接收器,用于接收来自于与次级电感相联接的光发射器的光信号。
本发明的再一个目的,是提供一种能量管理系统,用于管理利用电源板从电源获取的电能,该电源板包括多个电源接口,其中能量管理系统包括:
至少一个电能监测器,用于监测由电源模块获取的电能,以及用于产生电能信号;
至少一个负载检测器,用于检测与电源板至少一个电源接口相耦接至少一个负载的存在,以及用于产生检测信号;
至少一个控制器,用于接收来自于电能监测器的电能信号和来自于负载检测器的检测信号,选择至少一个将被激活的电源接口,以及控制发送到至少一个主级电感的电能。
可选地,能量管理系统进一步包括至少一个能量储存器。
典型地,能量储存器可连接到至少一个电源和至少一个主级电感组成的组中的至少一个。
优选地,提供存储检测器,用于监测能量存储器内存储的能量水平,产生存储信号,从而控制器接收该存储信号,并有选择地将能量存储器连接到电源。
典型地能量存储器从包括以下项的组中的至少一个选取:伏打电池、电容器、燃料电池、超级电容器、液流电池、超导磁能存储。
在优选的实施方式中,至少一个电负载为具有机载可充电电池的计算机,并且能量存储器为电池。典型地提供有软件,用于至少在一定程度上减少计算机的屏幕亮度。
典型地电源板包括感应电源接口阵列,用于感应地耦接到感应电源插头。
可选地,负载检测器从包括以下项的组中选取:声音传感器、红外传感器、超声传感器、霍尔探测器、弹簧开关、磁开关、发射器-接收器设置和感应元件。
典型地控制器配置为顺次地将多个主级电感连接到电源。
本发明的再一个目的是引入一种用于将连接到电源的主级电感对准连接到电负载的次级电感的方法,所述方法包括以下步骤:
提供至少一个可调整的电源供应模块,包括所述主级电感;
提供至少一个次级电感;
调整所述可调整模块的配置,从而使所述主级电感临近所述次级电感;以及
将所述次级电感对准所述主级电感。
可选地,该方法进一步包括如下步骤:将多个所述模块耦接到一起,从而所述主级电感可有选择地设置在多个位置内。
其中可调整模块包括多个用于容纳所述主级电感的电源支座,并且进一步的步骤包括将所述主级电感收纳入至少一个所述电源支座。其中可调整模块具有多个配置,进一步的步骤包括选择一个配置,其中所述主级电感位于所述次级电感的附近区域内。
本发明的另一个目的是引入一种用于通过以下步骤提供低保养电能传输的方法:
嵌入模块一个群集,包括多个主级电感,各所述主级电感连接到电源开关,所述电源开关配置为当电流由其通过时保持闭合;
将所有电源开关连接到共用驱动器,所述驱动器用于仅当其接收到激活信号时将震荡电压提供给所述群集;
提供感应电源接收器,包括连接到电负载的次级电感,以及至少一个触发器,配置为当所述次级电感和与其相配合的主级电感对准时,闭合至少一个所述电源开关,以及
提供次级检测器,配置为当其检测到次级电感耦接到所述主级电感时,将所述激活信号发送至所述驱动器。
本发明的再一个目的是引入一种用于管理利用电源板从电源获取电能的方法,该电源板包括多个电源接口,该方法包括以下步骤:
提供至少一个电能监测器;
提供至少一个负载检测器;
提供至少一个控制器;
监测利用电源板获取的电能,并产生电能信号;
检测与电源板的至少一个电源接口相耦接的至少一个负载,并产生检测信号;
控制器接收电能信号以及检测信号;
控制器选择将被激活的电源接口中的至少一个;
控制器确定用于连接激活电源接口的工作周期;以及
根据工作周期,连接激活电源接口。
典型地该工作周期单独地并顺续地连接激活电源接口。
备选地,该工作周期同时地连接至少两个激活电源接口。
可选地,利用电源板获取的电能限制在一定值的范围内。优选地该范围从该系统的峰值电能附近选区。
典型地,该方法包括提供至少一个能量存储器,其可耦接到包括电源和至少一个电能接口的组中的至少一个。
优选地,当激活电能接口从电源断开时,将能量存储器连接到至少一个激活电源接口。
附图说明
为更好地理解本发明,并显示其实施效果,现通过示例的方式,参考附图如下。
在以下将对附图做出的详细描述中,应强调具体的显示通过示例表明,并仅用于对本发明优选实施方式的说明性讨论目的,并呈现为对本发明原理和概念的最有用和最容易的理解。因此,不试图在对本发明的基础理解之外更详细地显示本发明的结构细节;结合以附图的描述,本发明的多种形式的实施,对本领域的技术人员是明显的。在附图中:
图1是根据本发明一个实施方式,在其上具有电设备的电能传输平台的分解示意图;
图2是用于电能传输平台的主级感应单元的示意图;
图3a和3b是显示出电能传输平台两个备选配置的示意图;
图4a和4b是根据本发明另一个实施方式,模块化电能传输平台的示意图;
图5a和5b是根据本发明再一个实施方式,弹性电源条带的两个备选配置;
图6a和6b是显示出用于为弹性电源条提供灵活性的条带的一个具体实施方式的示意图;
图7a-d显示了根据本发明多个实施方式的设置在菊链配置内的多个主级电感单元;
图8a-c显示了根据本发明多个实施方式的设置在集线器配置内的多个主级电感单元;
图9a和9b是说明利用本发明实施方式中电能传输平台为电设备提供电能的方法的流程图;
图10是显示出用于控制感应电源出口的开关系统的主要特征的方框图;
图11a-c是根据本发明一个实施方式,整合有保护开关的感应电源出口的示意图;
图11a显示了在非激活配置下的感应电源出口;
图11b显示了感应电源出口,其被激活,以传送电能到与之感应偶接的次级单元;
图11c显示了移走次级单元后的感应电源出口;
图12显示了根据本发明另一个实施方式的多线圈感应电源出口,其整合有主级线圈群集,各通过保护开关连接到单个驱动器;
图13是显示出利用保护开关系统,用于激活和去激活感应电源出口的方法的流程图;
图14是用于控制多线圈电能平台内电能分配的能量管理系统的方框图;
图15是能量管理系统的第二个实施方式的方框图,具有用于存储能量的能量存储器;
图16是能量管理系统的第三个实施方式的方框图,具有用于各电源接口的单独能量存储器;
图17是能量管理系统的第四个实施方式的方框图,其连接到具有机载能量存储器的负载;
图18是能量管理系统优选实施方式的示意图,用于为具有机载电池的两台计算机供电,以及
图19显示了用于在五个负载之间分配电能的典型工作周期。
具体实施方式
参考图1,本发明涉及一种感应电能传输平台100,用于容纳多个主级电感单元200a、200b、200c。感应电能传输表面100可被整合入例如桌面,用于为置于其上的电设备320供电或充电,例如便携式计算机320a、移动电话320b和落地灯320c等。
传输平台100包括多个电源支座120,在该支座内可附加有主级电感单元200。为高密度覆盖范围,电源支座120可设置成矩形或交错六角形(蜂巢形)阵列。
本发明一些实施方式中的具体特征是主级电感单元200a、200b、200c可设置在任何支座内,由此,主级电感单元200的设置可以变化,以基于习惯需求,符合特定的需要。
电设备320,例如计算机320a、移动电话320b或台灯320c,可具有次级电感322,用于与主级电感单元200相耦接,以由其获取电能。
各主级电感单元200可通过设置在支座120周围的紧固装置122(例如夹片)在支座120固定置位。优选地,主级感应线圈单元200可通过手动地将它推入位置而咬合(snap-fitted)入支座120,并通过拉动而由其脱离。明显地,其它固定装置,例如扣钩、插槽等可备选地执行夹片122的功能。
主级电感单元200通过电源线222连接到电源。长度较短的连接电源线224a、224b可将主级电感单元链200连接到一起。电源线222、224可通过连接塞240电连接到主级电感单元200。电源线222、224典型地包括两个电源芯221a和221b(图2),用于提供交变电势,以用于为主级电感单元200供电,以及信号线223,用于在控制器(图未示)和主级电感单元200之间提供通信通道,用于控制电能分配。应当理解,对于特定应用可选择不同的连接配置,例如集线器配置或以下描述的类似配置。
典型地电能平台100被盖140覆盖,提供大致上平滑的工作面300。通过将次级电感322与设置在平滑工作面200下进入点380a-c的主级电感单元200相对准,电能可传输到相联的电设备320。
仅以示例的方式,上述感应平台100为适合于放置在桌面上的模块。但是,注意到,主级电感模块单元200可有用地附接到或附接入其他工作表面内,例如在桌面内、厨房工作面内、会议桌内、工作台内、地板下方设置内等等,其可选地被覆盖,以产生大致上平滑的工作区域。事实上在本发明的其他实施方式中,主级电感单元100可嵌入非水平表面,例如屋子的墙壁、天花板、或者橱柜的侧壁。
虽然从合适主级感应单元100传送的感应电能可用于对移动电话320b充电,这和前述授予Hui的美国专利No.7,164,255所述的系统相同,但是本发明实施方式的特征在于可在表面内的特定(即使用户可配置)位置提供电能,并且,大致上所有并非同时地在延伸表面上,高电能,甚至是可直接对电脑320a、台灯320c等直接供电的高电能,均可依需要感应地提供。
主级感应单元200的一个实施方式如图2A所示,导电材料制成的线圈201嵌套于铁磁磁通引导芯203(例如铁氧体材料)的中心轴203a和环绕环203b之间。主级感应单元200外表面206上的接触座205配置为接收电源线220的连接插头240。电源线220典型地为三芯电缆,其具有两根电源芯221a和221b,以及信号线223。主级感应单元200通过将其推入电源支座120内可利用夹片122等使之固定的位置,从而固定在电能传输表面100。
与现有技术系统不同,在本发明优选的实施方式中,主级电感单元200在它们附接物内或表面上可移动,或由其移开。因此应当理解,主级电感电源200的设置可配置或再配置,从而容许传输表面300被定制化,以适应各种不同和不断变化的需要。
参考图3a和3b,以两种备选的方式显示了类似的电能传输平台100。
具体参考图3a,三个主级电感单元202、204、206分别连接到三个分立的电源支座120a、120b、120c。主级电感单元200a-c可适用于具体设备,因此,例如低电能主级电感200b可被优化为对移动电话320b充电,而高电能主级电感200a可被优化为为计算机320a供电,而中等电能主级电感200c可被优化为为台灯320c供电。
仅以示例的方式,惯用右手的使用者可选择人体工学地定制主级电感单元200a、200b,从而移动电话320b可设置在计算机320a的右侧,也就是容易够得着的一侧。但是,惯用左手的使用者期望如图3b那样配置电能传输平台100,从而灯320c和移动电话320b可设置于计算机320a的左侧。通过在电能传输平台100上重新设置主级电感单元200,将它们连接到对于新配置的要求更合适的其它电源支座120d、120e、120f,从而达到该再配置的目的。
现参考图4a和4b,显示了根据本发明另一个实施方式的模块电能平台110。其中所需工作表面的面积大于单个模块110的面积,一个以上的模块可耦接到一起,以形成较大的传输表面310。机械连接器400,例如夹子、勾孔连接器、磁体等,优选地围绕模块的周缘420提供,以用于可拆卸地机械附接两个模块110。电连接440可用于在相邻模块110的电源线224之间提供电通信。
具体参考图4b,模块拼接部分(tiles)110a-g可同时电气地和机械地耦接在一起。连接器242可用于将各个拼接部分内的电源线224电连接到拼接部分周缘上的电连接器440,备选地,更长的电源线226可用于直接耦接单独的主级线圈单元。可由此提供水平传输表面310,在该表面上可放置电设备320。电设备320,例如计算机320a、移动电话320b或台灯320c,可具有次级感应线圈322,用于与嵌入传输表面310内的主级线圈200相耦接。通过将与电设备320联接的次级感应线圈322与设置有主级线圈200的传输表面310上的入口点380a-c相对准,从而可将电能传送到电设备320。
虽然以上仅描述了六角形的拼接结构,但容易理解,任何嵌纹(tessellating)形状可用于产生电能传输表面310。可使用嵌纹形状的任何拼接,例如四边形、三角形、方基五角形(square basedpentagon)、六角形,等。备选地,可在互补的嵌纹对内产生拼接结构,例如八边形和正方形,从而产生半规则的嵌纹,或者可提供在其内具有空隙的八边形阵列。
可选地,可提供延伸盖体145,用于遮盖多个拼接部分110,以及在拼接部分110之间的缝112。以这种方式,可为多种配置提供合适的大致上平滑的传输表面310。
图5a和5b显示了本发明的另一个实施方式。具体参考图6a,弹性基体单元配置成条带102,用于感应地提供电能至多个电设备,例如便携式计算机520。主级电感单元200a-h整合入环带130,用于感应地与连接到电设备的次级电感相耦接。本发明该实施方式的一个特征是环带130的配置可调整为适合多种需要。
以示例的方式,可通过考虑以下情况而说明弹性电源条带102的用处。一个电源条带102可闭合成环带,并设置在会议桌302上,以用于为四台便携式计算机520a-d供电,各计算机可能被会议中的不同参加人使用。各计算机520具有与其相联的次级线圈单元322。次级线圈单元322可以是通过连接线326连接到计算机的外部单元324,备选地计算机等可包括硬件化内置次级线圈。可选取电源条带102的第一配置C1,从而有至少一个主级线圈单元200a-d在各计算机520a-d可接触范围内。第五个参加人可携带第五台便携式电脑520e参会,如图5b所示。因为第一配置C1被选用以最佳地适合四台计算机520a-d的需要,因此可能没有主级线圈单元200在该额外计算机520e的接触范围内。电源条带102的固有灵活性容许被调整成第二配置C2,在该配置内额外的主级线圈单元200e被引入到额外计算机520e的附近区域内。
除了图5a和5b所示的会议桌300之外,应当理解,本发明实施方式的弹性电源条带102设置在其他工作面之上或整合入其中,包括桌面、厨房工作面、工作台、地板等。事实上,弹性条带102可垂直地设置在比如墙壁上。
图6a和6b显示了示例性的弹性条带130。弹性材料具有凸起的边缘132。弹性材料可以是弹性体,例如橡胶、丁二烯材料、氯丁橡胶等,机织纤维、非机织纤维(如毡)等。弹性条带130可设置成如图6a所示的笔直配置,其中凸起134均位于相同维度。备选地,条带130可被弯折,以提供弧状配置,如图6b所示,其中沿外部边缘132a的凸起134a-c比沿内部边缘132b的凸起134d-f较宽。
备选地弹性条带或环带可包括接合部分、枢接构架(articulatedframe)等,其可以在至少一个平面内被弯折,以提供箍环130的多个配置。
参考图7a,主级电感单元200a-e可设置成菊链(daisy-chain)配置,其由连接到电源的控制器260控制。主级电感单元200由电源连接线220连接,电源连接线220通过开关单元270a-e将主级线圈201导电连接到电源。开关单元270a-e通过信号线223与控制器260相通信,并被配置成可操作地当接收到信号时激活主级线圈201。图7b显示了菊链配置如何整合入电能平台。类似地,菊链配置可整合入本发明的其他实施方式,例如图7c和图7d分别所示的模块化电能平台或弹性电能平台。
参考图8a,显示了备选的主级电感单元200a-e的集线器控制配置。主级电感单元200a-e中心地受连接到电源的单个控制集线器280控制。各主级线圈201a-e通过电源线220直接导电连接到控制集线器280。由此,控制集线器280能够直接并单独地将个主级线圈201a-e连接到电源。图8b显示了集线器控制配置如何整合入电能平台,而图8c显示了集线器控制配置整合入模块化平台。
应当理解,电子驱动电路对于驱动主级线圈201是必要的,例如高频电压振荡器。可通过控制器沿选择器提供驱动电路,选择器用于选择将被驱动的主级线圈201。备选地,驱动电路可整合入单个主级电感单元200的开关单元270内,而控制器260可用于选择将被激活的主级电感单元200。
参考图9a所示的流程图,显示了使用上述电能传输系统100无需连线地提供电能的方法。提供包括至少一个电源支座120的电能传输模块110(步骤a)。可选地,至少两个电能传输模块110沿共同边连接到一起,以形成更大的表面(步骤b)。提供主级电感单元200,用于感应地与连接到电设备的次级感应线圈相耦接(步骤c)。至少一个主级电感单元200整合入电能传输表面(步骤d)。提供电源线220,用于将电能提供给主级线圈单元(步骤e)以及将主级电感单元200与其电连接(步骤f)。提供连接到次级电感的电设备(步骤g),以及将次级电感对准至主级电感单元200(步骤h)。交变电势通过电源线222施加到主级感应线圈201(步骤i),以及次级感应线圈322感应地接收由主级感应线圈201传输的电能,并由此提供电能至与其连接的电负载。
进一步参考图9b所示的流程图,显示了使用上述弹性电源条带102无需连线地提供电能的方法。提供可调整弹性条带130,其可承揽多个配置并且其具有整合入其内的至少一个电源支座120(步骤a’)。提供主级电感单元200,用于感应地与连接到电设备的次级感应线圈相耦接(步骤b’)。至少一个主级电感单元200容置入弹性环带(步骤c’)。提供电源线220,用于将电能提供给主级线圈单元(步骤d’)以及将主级电感单元200与其电连接(步骤e’)。调整弹性环带130的配置,从而主级电感单元200被置入连接到次级感应线圈的电设备520(例如计算机)的附近区域内(步骤f’)。次级感应线圈对准至条带102主级电感单元200中的一个(步骤g’)。交变电势通过电源线222施加到主级感应线圈201(步骤h’),以及次级感应线圈322感应地接收由主级感应线圈201传输的电能,并由此提供电能至电设备320。
再参考开关单元270,用于控制主级电感201,注意到电源开关在任何电源出口内都是重要的安全部件,因为它们用于从电源断开电源出口。因此,在感应电源出口内不需要导电接触以传输电能,这是至关重要的。在感应电源出口内,电源开关可用于防止电能泄漏。
授予Sabo的美国专利No.6,803,744,名称为“对准独立和自对准感应电能传输系统”描述了一种感应电能传输设备,其用于为无线应用设备充电。Sabo专利中的设备包括多个电感,各作为变压器的主级线圈。变压器的次级线圈在无线应用设备中设置。当该应用设备设置在电能传输设备附近,并且主级和次级线圈对准时,电能感应地从通过变压器从电能传输设备传送到无线应用设备。
Sabo系统中的电感设置成一个阵列,并通过嵌入电能传输设备的电源开关连接到电源。电源开关可选择地操作为激活相联的电感。电源开关保存并防止来自于电能传输系统电感的电磁场的传输。该电源开关每当电感激活或去激活的时候进行开关动作,故结果是相对较快地衰退。另外,因为开关嵌于电能传输设备内,所以不能容易地更换。
现参考图10,显示了根据本发明多个实施方式,用于控制主级电感单元200的开关系统100主要特征的方框图。
主级感应单元200由主级电感220组成,其连接到电源240,用于感应地与次级电感320相耦接,次级电感320容置于次级单元300内,并连接到电负载340。
主级线圈220通过驱动器230连接到电源240,驱动器230提供必要的电路以驱动主级线圈220。驱动电路提供了高频震荡电源。其中电源出口200由一个以上主级线圈220组成,驱动器230可附加地由选择器组成,用于选择将被驱动的主级线圈220。
控制电源出口200由包括电源开关120的开关系统100控制,用于将主级线圈220连接到驱动器230,开关系统100由电源开关120和传感单元140组成,传感单元140与开关120和驱动器230相通信,用于检测主级线圈220附近区域内的次级线圈220。当传感单元140检测到次级线圈320在主级线圈220的范围内时,闭合电源开关120。
当电流流动时打开闭合的开关可导致电弧,并跨间隙形成火花。该电弧或火花是有害的,因为它可导致开关的退化和故障。
当接触部分之间的压降较大而解除部分之间的空隙足够小以至于电压穿过该间隙释放时,会产生火花。这些现象通常当开关断开而电流穿过它时产生。火花通过形成绝缘氧化层会侵蚀接触部分,该氧化层阻止了接触部分形成导电桥,即使是在它们彼此接触时。另外,有效的接触区域可因为侵蚀作用而被减小,这增加了电阻并可导致过热甚至起火。
在开关被更换之前,开关动作的次数受非导电氧化层堆积的限制。因此,在要求频繁开关动作的系统中标准的开关是不合适的。在本发明的优选实施方式中,当主级线圈220为激活状态时,电源开关120不用于从驱动器230断开主级线圈220。而当传感单元140检测到次级线圈320已移出主级线圈220范围外时,驱动器230在电源开关120断开之前被去激活。因此,电流在电源开关120断开之前电流停止流过电源开关120。这防止了在电源开关接触部分(图未示)之间产生火花。
图11a-c根据本发明的另一个实施方式,显示了用于控制感应电能出口1200的示例性开关系统1100的示意图。开关系统1100由振簧开关1120、螺线管1122和次级感应单元1140组成。振簧开关1120配置为当磁体1130置入其附近区域时闭合,螺线管1122配置为产生足够量的磁场,以保持该振簧开关1120闭合,并且次级感应单元1140配置为检测次级线圈1320的存在。
当闭合时,振簧开关1120将主级线圈1220连接到驱动器1230,驱动器1230连接电源1240。另外,振簧开关1120还将电源1240连接到螺线管1122。螺线管1122由此产生保持振簧开关1120闭合的磁场。通过该方式,一旦振簧开关1120由磁体1130闭合,磁体1130可被移开而振簧开关1120不会断开。
振簧开关1120可免受火花干扰,这是因为只要电流流过时,其接触部分会由螺线管1122的磁场结合到一起。虽然上述描述了振簧开关,但注意到在本发明的其他实施方式中,也可采用其他磁感开关,例如霍尔开关等。
次级感应单元1140配置为检测次级线圈1320何时感应地耦合主级线圈1220。当次级线圈1320被检测到时,激活信号S1发送至驱动器1230,然后驱动器1230驱动主级线圈1220。当次级线圈1320移走时,次级感应单元1140发送去激活信号S0至驱动器1230,然后其停止驱动主级线圈1220。
次级感应单元1140可包括例如与主级线圈1220相联的光接收器1142,配置为接收来自于与次级线圈1320相联的光发射器1144的检测信号。
备选地或附加地,次级感应单元1140可配置为接收检测信号,例如在计算机和电信中广泛应用的标准数据信号类型,例如红外、Wi-fi或蓝牙信号,等等。事实上,可使用任何光发射二极管、无线电发送器、光耦、超声传感器、或其他发射器。
根据本发明的另一个实施方式(图未示),接收电路可整合入驱动器,用于监测从主级电感获取的电能。该接收电路可配置为当没有检测到负载时去激活(deactivate)驱动器。可选地,对应的传输电路,包括通过开关单元连接到次级线圈的与主电负载相并联的辅助负载,可用于模块化由次级线圈接收到的电能,从而数据可传递到接收电路。
图11a显示了非激活配置下的感应电能出口1200,没有次级线圈1320与之耦接。在该配置中,振簧开关1120断开,主级线圈1220由驱动器断开。
图11b显示了对准至感应电源出口1200的次级单元1300。次级单元1300包括连接到电负载1340的次级线圈1320,磁体1130,配置为闭合振簧开关1120,以及光发射器1144。当次级单元1300相对于感应电源出口1200设置成次级线圈1320与主级线圈1220相对准时,磁体1320闭合将驱动器1230连接到主级线圈1220的振簧开关1120。另外,检测器1142从发射器1144接收信号,由此激活驱动器1230。由此,主级线圈1220感应地将电能传递给次级线圈1320。
参考图11c,显示了在次级单元1300被移走以及驱动器1230被去激活之间的短时间过程中的感应电源出口1200。随着次级单元1300移走,磁体1130不再足够靠近振簧开关1120以保持振簧开关1120闭合(否则其为磁体)。但是,保护螺线管1122仍然连接到激活驱动器1130,因此,其自身提供足够强度的磁场以保持振簧开关1120闭合。检测器1142不再从发射器1144接收检测信号,从而去激活信号传递到驱动器1230,其停止驱动主级线圈1220。驱动器1230停止对主级线圈1220提供电能,保护螺线管1122被断开,并且振簧开关1120断开。由此,感应电源出口1200如图2a所示调整其非激活状态配置。注意到驱动器1230在振簧开关1120断开前被去激活,因此可避免火花现象,因为在断电前电流不再流过振簧开关1120。
现参考图12,显示了根据本发明的另一个实施方式由保护电源开关2120控制的多线圈感应电源出口2200的示意图。多线圈感应电源出口2200包括主级感应线圈2220a-d组成的群集2210。所有主机感应线圈2220a-d通过各由螺线管2122a-d保护的电源开关2120a-d连接到一个驱动器2230。多线圈电源出口可整合入例如平坦表面2400内,例如桌面,以感应地将电能提供给放置在表面2400上的电设备。
次级单元2300配置为从感应电源出口2200接收电能。次级单元2300由连接到电负载2340的次级线圈2320和触发机构2130(例如用于闭合振簧开关的磁体)组成。次级单元2300可以是感应电能接收器,整合入或适配于电设备,例如计算机,电视机等。
设置次级线圈2300使得触发磁体2130靠近保护电源开关2120a,由此将相联的主级感应线圈2220a连接到驱动器2230。次级检测器2140a配置为将激活信号发送至驱动器2230,指示次级感应线圈2320耦接到主级感应线圈2220a。
当驱动器2230接收到激活信号时,震荡电压提供给群集2210。虽然驱动器2230将震荡电压提供给整个群集2210,但仅电源开关2120a中的一个被闭合。因此仅与闭合的电源开关2120a相联的主机感应线圈2220a被激活。所有其它的主级线圈2220b-d保持为非激活状态。
虽然次级单元2300显示为从一个主级感应线圈2220a获取电能,但应当理解,次级单元2300可备选地与其他主级感应线圈2220b-d相对准。
当次级单元2300从主级感应线圈2220a移走时,触发磁体2130从相联的电源开关2120a移走,但开关2120a仍保持闭合。次级检测器2140a检测到次级线圈2320不再耦接到主级线圈2220a,并将去激活信号发送至驱动器2230。驱动器2230停止提供震荡电压,并且电源开关2120断开,而不产生火花现象。
其后,可将次级单元2300与另一个主级感应线圈2220b对准。相联的电源开关2120b由触发磁体2130闭合,并且次级检测器2140b发送激活信号至驱动器2230。注意到两个或多个主级感应线圈2220可由共同的次级检测器2140控制。
在优选的实施方式中,次级单元2300还包括内部电源2330,例如伏打电池、电容器等,用于在主级感应线圈2220转换的过程中提供能量至负载2340。通过这种方式,次级单元2300可在主级感应线圈2220之间移动,而无需使用者注意该转换。
本发明该实施方式的一个具体特征在于,因为仅需一个驱动器2230来控制整个多线圈群集2210,该系统仅需最小程度的维护。因此,电源开关2120和主级线圈2220可嵌入表面2400内,例如桌面、平面电气设备、墙、地板等。中央驱动器2230为成本较高的部件,其可容置于可被容易地接触到的远端单元内。这相比那些各主级线圈均需独立的驱动器或专用电源开关的现有的感应电源系统展示出了其优势。
具有高线圈密度的大线圈群集2210可与驱动器2230整合入表面2400。因此,电能可提供给设置在表面2400任何位置的次级单元2300,并且即使当次级单元2300在表面2400上移动时亦可进行供电。虽然电能可依次提供给单个单元,但该表面2400的用户体验是整个表面2400均能够供电。
图13显示了用于提供低保养感应电能传输的方法,该方法包括以下步骤:在表面内嵌入一个群集,该群集包括多个主级电感,各连接到电源开关,电源开关配置为当电流由其通过时保持闭合-步骤(a);将所有电源开关连接到共用驱动器,该驱动器用于仅当其接收到激活信号时将震荡电压提供给该群集-步骤(b);提供感应电源接收器,包括连接到电负载的次级电感,以及至少一个触发器,配置为当次级电感和与其相配合的主级电感对准时,闭合至少一个电源开关一步骤(c);以及提供次级检测器,配置为当其检测到次级电感耦接到所述主级电感时,将所述激活信号发送至所述驱动器-步骤(d)。
根据本发明的另一个实施方式,分配给多线圈感应出口电感的电能可由能量管理系统控制。现参考图14,显示了耦接到电源4300并连接到多个负载4200a-f的示例性能量管理系统4100。电源4300通过控制器4150电连接到电源板4110。控制器4150配置为接收来自于电能监测器4130电能信号SP以及来自负载监测器4140的负载信号SL。电源板4300包括多个电源接口4120a-f,其可耦接到多个电负载4200a-f。
当负载4200连接到接口4120时,负载4200被负载检测器4140检测到。负载信号SL将该信息传送给控制器4150。例如,在图14中,仅三个负载4200a、4200b和4200f连接到电源接口4120。其结果是控制器4150将电能提供给连接到负载4200a、4200b和4200f的激活接口4120a、4120b和4120f,而不提供给没有负载连接的非激活接口4120c、4120d和4120e。如果另外的负载4120连接到非激活接口4120c,然后负载4200c被负载检测器4140检测到,其发送信号给控制器4150。其后控制器4150激活非激活接口4120c,由此提供电能给新负载4200c。
负载检测器定位负载4200的许多方法对于本领域的技术人员是熟知的,可能的方法包括:
外部传感器例如体积传感器、红外传感器、超声传感器、霍尔探测器等,可利用简单的三角测量来定位负载4200;
将负载4200连接到接口4120,以通过将导电连接两个解除部分的弹簧开关压下而闭合检测电路;
电源板4110内的磁体开关可检测嵌入负载4200内的磁体的存在,可利用磁键(magnetic key)来识别负载;
嵌入负载4200内的发射器4290(图7)传输信号(例如红外信号、无线电信号等)至负载检测器4140内的接收器4190(图4);
电源板4110内的主级感应线圈可用于通过扫描低电能和检测被负载4200获取的附加电能来定位负载4200内的次级感应线圈。
另外,控制器4150配置为控制发送到电源接口4120a-f的电能。电能监测器4130监测发送给电源板4110的电能,并将该信息发送给电源信号SP。控制器4150预先配置为以至少部分由电源信号SP决定的方式,将电能提供给电源接口4120。可通过多种方式将电能提供给一个以上的电源接口4120,例如同时、顺次或间歇。
一种示例性的能量管理系统可用于控制电源板4100从电源4300获取的电流Iin。控制器4150可预先配置成将来自电源4300的电流Iin,从而其不会超过最大值。由电源板获取的电流Iin取决于被所有连接的负载4200获取的电流Ia-f。当被连接负载4200a、4200b和4200f获取过多电流ia、ib和if时,来自于电源4300的获取电流Iin可能超过其最大值。在该情况下,控制器4150可预先配置成根据预定工作周期,顺次地在激活电源接口4120a、4120b和4120f之间进行开关动作。由此被连接的负载4200a、4200b和4200f获取的总电流被限制,从而使被电源板获取的电流Iin保持在低于其最大值的水平。
现参考图15,显示了能量管理系统4101的第二个实施方式,其具有能量存储器4160,例如伏打电池、电容器、燃料电池、超级电容器、液流电池、超导磁能存储等等。存储器监测器4170配置为监测能量存储器4160的能量水平,并以存储器信号SR将该信息传送给控制器4151。
在能量管理系统4101的第二个实施方式中,控制器4151预先配置为有选择地为能量存储器4160充电,例如当电源信号SP表明从电源4300获取的电能较低时。该功能可用于提供基于获取电流Iin的下限。
另外,如上所述,当获取电流Iin超过其上限时,激活电源接口4120根据工作周期,间歇地连接到电源4300。在能量管理系统4101的第二个实施方式中,一旦能量存储器4160被充电,它便可用于在激活电源接口4120从电源4300断开的周期期间内,提供电能至该电源接口。该不间断的电能连续地提供给所有负载4200a-f。
应当理解,通过限制能量管理系统4101的工作参数,以落入特定范围,系统4101的效率可被优化,以在该特定已知范围内运行期间,最小化电能损失,因此,能量管理系统4101可显著地减小能量损耗,尤其是当长时间操作时。
图16显示了能量管理系统4102的第三个实施方式,其中各电源接口4122a-f具有分别被耦接的能量存储器4162a-f,它们均由存储器监测器4172监测。控制器4152可控制各接口4122,并可在为存储器4162充电、直接提供电能给接口4122之间转换或同时进行。
现参考图17,显示了能量管理系统103的第四个实施方式。此处各负载4203a-f自身带有能量存储器4263。与负载相通信的发射器4290a-f将信号传送给与存储器监测器4173相通信的接收器4190,由此提供关于能量存储器4263电能水平的数据。
当控制器4153将电源接口4123a-f连接到电源4300时,耦接的负载4203a-f自动地对能量存储器4263a-f充电,并同时直接为负载4203a-f供电。当控制器4153断开电源接口4123a-f时,耦接的负载4203a-f自动地从其自身能量存储器4263a-f获取电能。由此接收存储器信号SR的控制器4153可配置为间歇地提供电能至各负载4203a-f,从而保持各存储器4263a-f的电能水平。以该种方式,各负载得以连续操作,并且从电源4300获取的电能被最小化。
图18显示了能量管理系统4105的一个优选实施方式。参考图18,电源板4114包括感应电源接口阵列4124,各感应电源接口4124具有主级感应线圈1242和磁开关1244。具有机载电池4264a、4264b的两台计算机4204a、4204b通过感应电源插头4224a、4224b耦接到电源板4114。各感应电源插头4224a、4224b包括次级感应线圈2242和磁体2244。电能监测器4134、负载检测器4144和存储器监测器4174为控制器4154提供控制信号,其控制从电源4304获取的电能,并分配给电源接口4124。
当感应电源插头4224a、4224b被置于感应电源接口4114a、4114b附近区域内时,磁体2244触发磁开关1244。其发送信号至负载检测器4144,其然后传送到控制器从而相联的感应电源接口4114a、4114b被激活。无线电发射器4294a、4294b将机载电池4264a、4264b的电能水平传送给与存储器监测器4174相通信的接收器4194。由此控制器可监测被连接计算机4204的机载电池4264的水平,并有选择地连接和断开电源接口4114a、4114b,由此保证从电源4304获取的电能是最小化的。
进一步注意到,如果发射器4294配置为靠近接收器4194,它们可用于在低功率下提供数据传输。通过使用低功率的例如Wi-fi或蓝牙信号,这些设备所需的电能可被最小化。
图6显示了提供电能至五个负载的典型工作周期。在整个工作周期内获取恒定的电能水平P。但是,该电能顺次地发送给五个负载的每一个。负载A在短时间间隔δt1接收电能P,然后断开更长的时间间隔δtoff。一旦负载A断开,负载B连接为时间间隔δt2,然后断开。所有的负载根据工作周期的时间期间Δt顺次连接,然后该周期重复。典型地所有负载连接为相等的间隔δt1-5,但是应当理解不相等的时间间隔也是允许的。
因此,根据本发明多个实施方式,提供了一种可调整的平台,用于提供可移动的感应出口。优选地使用者能够依需要放置感应出口。可选地,感应出口可分别控制,以容许电能感应地提供给多个电负载。在本发明的进一步的实施方式中,分配给这些负载的电能可被中心地控制,以容许保存电能。
本发明的范围由后附权利要求限定,并包括上述特征的结合和再结合,以及本领域技术人员通过阅读上述描述而对其做出的变形和修正。
在权利要求中,用于“包括”及其变形表示包括所列部件,但不排除其它部件。

Claims (51)

1.一种用于将电能感应地提供给至少一个电负载的电源模块,所述电源模块包括至少一个主级电感,用于感应地与连接到所述电负载的至少一个次级电感相耦接,其中所述主级电感的位置可调整。
2.根据权利要求1所述的电源模块,包括具有至少一个电源支座的基体单元,用于容纳至少一个主级电感单元。
3.根据权利要求1所述的模块,所述支座包括下列的至少一种:用于可松开地接收所述主级电感单元的插口,以及用于可松开地固定所述主级电感单元的夹片。
4.根据权利要求2所述的模块,所述主级电感单元包括至少一个电连接器,用于将所述主级电感单元连接到用于将电能提供给所述主级电感的电源线。
5.根据权利要求2所述的模块,包括至少一个电源线,用于将电能提供给所述主级电感单元。
6.根据权利要求5所述的模块,进一步包括用于在控制器和该主级电感单元之间通信的信号线。
7.根据权利要求5所述的模块,其中所述电源线包括三芯电缆。
8.根据权利要求5所述的模块,其中多个所述主级传感单元并联地连接到所述至少一个电源线。
9.根据权利要求5所述的模块,其中多个该主级传感单元各连接到至少一个电源集线器,所述电源集线器用于控制到所述主级电感单元的电能分配。
10.根据权利要求1所述的模块,包括至少一个连接器,用于将所述模块连接到至少一个其它模块。
11.根据权利要求10所述的模块,其中所述连接器包括至少一个机械连接器,用于机械地将所述模块连接到其它模块。
12.根据权利要求10所述的模块,其中所述连接器包括至少一个电连接器,用于电气地将所述模块连接到其它模块。
13.根据权利要求1所述的模块,进一步包括用于遮盖所述电源支座的盖子,并由此提供大致上平滑的操作面。
14.根据权利要求1所述的模块,为嵌纹形,用于拼接操作面。
15.根据权利要求14所述的模块,其中所述嵌纹形从包括四边形、三角形、六边形、和方基五角形的组中选取。
16.一种工作面,包括至少一个如权利要求1所述的模块以及用于提供大致上平滑的操作面的盖子。
17.根据权利要求1所述的模块,其整合入水平平台。
18.根据权利要求1所述的模块,所述水平平台从包括桌面、厨房操作面、会议桌、工作台、桌子和地板的组中选取。
19.一种用于容纳至少一个如权利要求2所述的主级电感单元的基体单元。
20.一种主级电感单元,用于与连接到电负载的次级电感单元相耦接,所述主级电感单元连接到至少一个如权利要求2所述的基体单元的电源支座。
21.根据权利要求2所述的电源模块,所述基体单元包括至少一个弹性条,其能够承揽至少一个平面内的多个配置,从而所述电源支座可移动地进入所述次级电感的附近区域。
22.根据权利要求21所述的模块,其中所述弹性条包括凸起的边缘。
23.根据权利要求21所述的模块,其中所述弹性条包括多个被接合部分。
24.根据权利要求21所述的模块,所述弹性条闭合成一个环带。
25.根据权利要求21所述的模块,包括从包括弹性体、机织物、非机织物和聚合物的组中选取的弹性材料。
26.根据权利要求1所述的电源模块,包括多个所述主级电感和共用驱动器,所述驱动器用于对所述主级电感提供震荡电压,其中所述主级电感通过单独的电源开关连接到所述共用驱动器。
27.根据权利要求26所述的电源模块,其中各所述电源开关当电流通过时保持闭合。
28.根据权利要求26所述的电源模块,其中各所述电源开关包括振簧开关。
29.根据权利要求28所述的电源模块,进一步包括螺线管,用于当所述振簧开关闭合时,在所述振簧开关的附近区域提供磁场。
30.根据权利要求28所述的电源模块,进一步包括次级传感单元,与所述驱动器相通信,用于检测耦接到所述主级电感的所述次级电感。
31.根据权利要求30所述的电源模块,所述驱动器仅当从该传感单元接收到激活信号时提供所述震荡电压。
32.根据权利要求30所述的电源模块,其中所述传感单元包括光接收器,用于接收来自于与所述次级电感相联接的光发射器的光信号。
33.根据权利要求1所述的电源模块,包括多个所述主级电感,并进一步包括能量管理系统,用于管理从电源获取的电能,所述能量管理系统包括:
a.至少一个电能监测器,用于监测由所述电源模块获取的电能,以及用于产生电能信号;
b.至少一个负载检测器,用于检测耦接到所述主级电感的所述电负载的存在,以及用于产生检测信号;
c.至少一个控制器,用于接收所述电能信号和所述检测信号,用于选择至少一个将被激活的主级电感,以及用于控制发送到所述至少一个主级电感的电能。
34.根据权利要求33所述的电源模块,进一步包括至少一个能量储存器。
35.根据权利要求34所述的电源模块,其中所述能量储存器可选择地可连接到至少一个所述电源和至少一个所述主级电感。
36.根据权利要求34所述的电源模块,进一步包括用于监测所述能量存储器内存储的能量水平的存储检测器,产生存储信号,其中所述控制器接收所述存储信号,并有选择地将所述能量存储器连接到所述电源。
37.根据权利要求34所述的电源模块,其中所述能量存储器从包括以下项的组中的至少一个选取:伏打电池、电容器、燃料电池、超级电容器、液流电池、超导磁能存储。
38.根据权利要求34所述的电源模块,所述至少一个电负载为具有机载可充电电池的计算机,并且所述能量存储器为所述电池。
39.根据权利要求33所述的电源模块,其中所述负载检测器从包括以下项的组中选取:声音传感器、红外传感器、超声传感器、霍尔探测器、弹簧开关、磁开关、发射器-接收器设置和感应元件。
40.根据权利要求33所述的电源模块,所述控制器配置为顺次地将多个所述主级电感连接到所述电源。
41.一种用于将连接到电源的主级电感对准连接到电负载的次级电感的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)提供至少一个可调整的电源供应模块,包括所述主级电感;
提供至少一个次级电感;
(b)调整所述可调整模块的配置,从而使所述主级电感临近所述次级电感;以及
(c)将所述次级电感对准所述主级电感。
42.根据权利要求41所述的方法,进一步包括如下步骤:将多个所述模块耦接到一起,从而所述主级电感可有选择地设置在多个位置内。
43.根据权利要求41所述的方法,其中所述可调整模块包括多个用于容纳所述主级电感的电源支座,并且步骤(c)包括将所述主级电感收纳入至少一个所述电源支座。
44.根据权利要求41所述的方法,所述可调整模块具有多个配置,并且步骤(c)包括选择一个配置,其中所述主级电感位于所述次级电感的附近区域内。
45.一种用于通过以下步骤提供低保养电能传输的方法:
(a)嵌入模块一个群集,包括多个主级电感,各所述主级电感连接到电源开关,所述电源开关配置为当电流由其通过时保持闭合;
(b)将所有电源开关连接到共用驱动器,所述驱动器用于仅当其接收到激活信号时将震荡电压提供给所述群集;
(c)提供感应电源接收器,包括连接到电负载的次级电感,以及至少一个触发器,配置为当所述次级电感和与其相配合的主级电感对准时,闭合至少一个所述电源开关,以及
(d)提供次级检测器,配置为当其检测到次级电感耦接到所述主级电感时,将所述激活信号发送至所述驱动器。
46.一种用于管理利用电源板从电源获取电能的方法,所述电源板包括多个电源接口,所述方法包括以下步骤:
i.提供至少一个电能监测器;
ii.提供至少一个负载检测器;
iii.提供至少一个控制器;
iv.监测利用电源板获取的电能,并产生电能信号;
v.检测与所述电源板的至少一个电源接口相耦接的至少一个负载,并产生检测信号;
vi.所述控制器接收所述电能信号以及所述检测信号;
vii.所述控制器选择将被激活的所述电源接口中的至少一个;
viii.所述控制器确定用于连接激活电源接口的工作周期;
ix.根据所述工作周期,连接所述激活电源接口。
47.根据权利要求46所述的方法,其中所述工作周期单独地并顺续地连接激活电源接口。
48.根据权利要求46所述的方法,其中所述工作周期同时地连接至少两个激活电源接口。
49.根据权利要求46所述的方法,其中利用所述电源板获取的电能限制在一定值的范围内。
50.根据权利要求49所述的方法,进一步包括如下步骤:当所述激活电能接口从所述电源断开时,将能量存储器连接到至少一个激活电源接口。
51.根据权利要求46所述的方法,进一步包括如下步骤:提供至少一个能量存储器,其可耦接到包括所述电源和至少一个所述电能接口的组中的至少一个。
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