能量轉換系統、再充電裝置及發送和接收相關數據的方法制造方法及圖紙

一種能量轉換系統、再充電裝置及發送和接收相關數據的方法。一種電能轉換系統(18)，包括初級模塊(20)和次級模塊(22)。初級模塊包括：輸入端子(34)、初級線圈(L1)以及連接到初級線圈和輸入端子的初級電容器(C1)。次級模塊包括：輸出端子(38)、次級線圈(L2)以及連接到次級線圈和輸出端子的次級電容器(C2)。當初級線圈和次級線圈被電磁耦合、在輸入端子之間接收的電流流過初級線圈時，在次級線圈中感應出電流(I2)。次級模塊進一步包括：次級開關(SW2)，電連接到次級電容器和次級線圈；以及用于控制次級開關的部件，次級開關在第一配置和第二配置之間切換，在第一配置中，在次級線圈中感應出的電流流到輸出端子，并且在第二配置中，所述感應電流通過次級線圈和次級電容器在閉環內流動。

【技術實現步驟摘要】
能量轉換系統、再充電裝置及發送和接收相關數據的方法
本專利技術涉及一種電能轉換系統，包括初級模塊和次級模塊。初級模塊包括：能夠接收電流的兩個輸入端子、初級線圈以及連接到初級線圈和輸入端子的初級電容器。次級模塊包括：兩個輸出端子、次級線圈以及連接到次級線圈和輸出端子的次級電容器。當初級線圈和次級線圈被電磁耦合、在輸入端子之間接收的電流流過初級線圈時，能夠在次級線圈中感應出電流。本專利技術也涉及一種用于電池的通過感應的再充電裝置，該裝置包括再充電設備和電動車輛，電動車輛包含電池。再充電裝置包括這樣的能量轉換系統，再充電設備包括初級模塊，電動車輛包括次級模塊，輸入端子能夠被連接到電源，并且輸出端子能夠被連接到電池。本專利技術也涉及一種在這樣的用于電池的感應再充電裝置中用以發送數據的方法和用以接收數據的方法。
技術介紹
根據文件US2010/0190436A1可知，其是一種電能轉換系統和前述類型的再充電裝置。初級模塊被連接到電網，并且次級模塊被連接到電池。當初級線圈和次級線圈電磁耦合時，例如，當初級模塊被集成到路面中并且包括次級模塊的電動車輛位于該初級模塊之上時，電池能夠被再充電。在開始電池的再充電之前，也有必要使初級模塊與次級模塊配對，即允許初級模塊檢測次級模塊的存在，并反過來允許次級模塊檢測初級模塊的存在。使用能夠彼此通信的兩個附加無線通信模塊來進行這樣的配對，第一附加模塊被連接到初級模塊，并且第二附加模塊被連接到次級模塊。然而，這樣的附加無線通信模塊是昂貴的，并且也增加了這樣的感應再充電裝置的體積。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是提出一種不昂貴且體積不大的電能轉換系統以及相關的感應再充電裝置。為此，本專利技術涉及一種前述類型的電能轉換系統，其中，次級模塊進一步包括：次級開關，電連接到次級電容器和次級線圈；以及用于控制次級開關的部件，次級開關能夠可逆地在第一配置和第二配置之間切換，在第一配置中，在次級線圈中感應出的電流能夠流到輸出端子，并且在第二配置中，所述感應電流能夠通過次級線圈和次級電容器在閉環內流動，而不被傳遞到輸出端子。通過添加根據本專利技術的次級開關，可以將初級模塊與次級模塊配對而無需附加的無線通信模塊，其中，次級開關能夠可逆地在第一配置和第二配置之間切換，在第一配置中，在次級線圈中感應出的電流能夠流到輸出端子，并且在第二配置中，所述感應電流能夠通過次級線圈和次級電容器在閉環內流動，而不被傳遞到輸出端子。事實上，如將在下面更詳細描述的，第二配置使得可以執行配對，而第一配置允許電池的再充電。根據本專利技術的另一有益方面，當單獨考慮或根據任意技術上可能的組合時，電能轉換系統包括下述特征中的一個或多個：-次級開關一方面與串聯連接的次級線圈和次級電容器并聯連接，并且另一方面與輸出端子并聯連接；-次級開關被串聯連接在輸出端子中的一個與次級線圈的一端之間，次級電容器一方面與次級線圈并聯連接，另一方面與輸出端子并聯連接；-轉換系統是可逆的，當初級線圈與次級線圈電磁耦合并且在輸出端子之間接收的電流流過次級線圈時，能夠在初級線圈中感應出電流，并且初級模塊進一步包括：初級開關，電連接到初級電容器和初級線圈；以及用于控制初級開關的部件，初級開關能夠可逆地在第三配置和第四配置之間切換，在第三配置中，在初級線圈中感應出的電流能夠流到輸入端子，并且在第四配置中，所述感應電流能夠通過初級線圈和初級電容器在閉環內流動，而不被傳遞到輸入端子；-初級開關一方面與串聯連接的初級線圈和初級電容器并聯連接，并且另一方面與輸入端子并聯連接；-初級開關被串聯連接在輸入端子中的一個與初級線圈的一端之間，初級電容器一方面與初級線圈并聯連接，另一方面與輸入端子并聯連接；-該轉換系統能夠將一個直流能量轉換為另一個直流能量，初級模塊包括連接在輸入端子和初級線圈之間的逆變器，并且次級模塊包括連接在次級線圈和輸出端子之間的整流器。本專利技術也涉及一種用于電池的感應再充電裝置，該裝置包括：用于通過感應對電動車輛再充電的設備；以及包含電池的電動車輛，其中，該裝置包括如上限定的能量轉換系統，感應再充電設備包括初級模塊，電動車輛包括次級模塊，輸入端子能夠被連接到電源，并且輸出端子能夠被連接到電池。本專利技術也涉及一種在用于電池的感應再充電裝置中用以經由發送模塊來向接收模塊發送數據的方法，該裝置被如上限定，該方法包括由從初級模塊和次級模塊當中選擇的發送模塊執行的下述步驟：-在第二配置和第四配置中的對應配置中，控制次級開關和初級開關當中接收模塊的開關；-在接收模塊的端子之間產生至少一個電脈沖之后，檢測在發送模塊的線圈中感應的電信號，接收模塊與初級模塊和次級模塊中的另一個對應，所述感應信號通過發送模塊的線圈和電容器在閉環內流動。本專利技術也涉及一種在用于電池的感應再充電裝置中用于接收模塊從發送模塊接收數據的方法，該裝置被如上限定，該方法包括由從初級模塊和次級模塊當中選擇的接收模塊執行的下述步驟：-在接收模塊的端子之間產生至少一個電脈沖；以及-在于接收模塊的端子之間產生脈沖之后，對流過接收模塊的線圈的電信號執行頻率分析，以確定發送模塊的次級開關和初級開關當中的開關的配置，發送模塊與初級模塊和次級模塊中的另一個模塊對應。附圖說明在參照附圖閱讀下面描述后，本專利技術的這些特征和優點將顯而易見，下面的描述僅僅被提供為非限制性例子，在附圖中：圖1是用于對電池進行再充電的裝置的概略圖示，裝置包括再充電設備、電動車輛和電能轉換系統，電動車輛包括電池；圖2是根據本專利技術的第一實施例的、圖1的電能轉換系統的電氣圖，轉換系統包括初級模塊和次級模塊，次級模塊包含次級開關，次級開關能夠可逆地在第一配置和第二配置之間切換，在第一配置中，在次級線圈中感應出的電流能夠流到轉換系統的輸出端子，并且在第二配置中，感應電流能夠通過次級線圈和次級電容器在閉環內流動，而不被傳遞到輸出端子；圖3是圖2的轉換系統的更詳細的電氣圖；圖4是根據本專利技術的數據發送和接收方法的流程圖；圖5是示出當圖2的次級開關處于其第一配置時在初級模塊中流動的電流的強度和相關的譜密度的一組曲線；圖6是示出當圖2的次級開關處于其第二配置時在初級模塊中流動的電流的強度和相關的譜密度、以及在次級模塊中流動的電流的強度以及相關的譜密度的一組曲線；圖7是示出在從次級模塊到初級模塊的數據發送期間在初級模塊中流動的電流的功率、強度和相位以及用于次級開關的控制信號的一組曲線；圖8是示出當從次級模塊請求時在對電池的再充電的緊急停止期間在初級模塊中流動的電流的功率、強度和相位、在次級模塊中流動的電流的功率、強度和相位以及用于次級開關的控制信號的一組曲線；以及圖9至圖11是分別根據本專利技術的第二、第三和第四實施例的、與圖2的電氣圖類似的視圖。具體實施方式在下面的描述中，表述“基本上等于”應被理解為在加或減5％的范圍內等于的關系。在圖1中，用于電池12的感應再充電組件10包括感應再充電設備14和電動車輛16。感應再充電組件10包括電能轉換系統18，其包含初級模塊20和次級模塊22，初級模塊20被包括在感應再充電設備14中，并且次級模塊22被包括在電動車輛16中。電池12本身是公知的。例如，電池12是鋰電池，優選地是鋰離子電池。可替換地，電池12是ZEBRA(ZeroEmissionBatt本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電能轉換系統(18)，包括初級模塊(20)和次級模塊(22)，初級模塊(20)包括：能夠接收電流的兩個輸入端子(34)、初級線圈(L1)以及連接到初級線圈(L1)和輸入端子(34)的初級電容器(C1)，次級模塊(22)包括：兩個輸出端子(38)、次級線圈(L2)以及連接到次級線圈(L2)和輸出端子(38)的次級電容器(C2)，當初級線圈(L1)和次級線圈(L2)被電磁耦合、在輸入端子(34)之間接收的電流流過初級線圈(L1)時，能夠在次級線圈(L2)中感應出電流(I2)，其特征在于，次級模塊(22)進一步包括：次級開關(SW2)，電連接到次級電容器(C2)和次級線圈(L2)；以及用于控制次級開關(SW2)的部件，次級開關(SW2)能夠可逆地在第一配置和第二配置之間切換，在第一配置中，在次級線圈(L2)中感應出的電流(I2)能夠流到輸出端子(38)，并且在第二配置中，所述感應電流(I2)能夠通過次級線圈(L2)和次級電容器(C2)在閉環內流動，而不被傳遞到輸出端子(38)。

【技術特征摘要】
2013.10.09 FR 13598041.一種電能轉換系統(18)，包括初級模塊(20)和次級模塊(22)，初級模塊(20)包括：能夠接收電流的兩個輸入端子(34)、初級線圈(L1)以及連接到初級線圈(L1)和輸入端子(34)的初級電容器(C1)，次級模塊(22)包括：兩個輸出端子(38)、次級線圈(L2)以及連接到次級線圈(L2)和輸出端子(38)的次級電容器(C2)，當初級線圈(L1)和次級線圈(L2)被電磁耦合、在輸入端子(34)之間接收的電流流過初級線圈(L1)時，能夠在次級線圈(L2)中感應出電流(I2)，其特征在于，次級模塊(22)進一步包括：次級開關(SW2)，電連接到次級電容器(C2)和次級線圈(L2)；以及用于控制次級開關(SW2)的部件，次級開關(SW2)能夠可逆地在第一配置和第二配置之間切換，在第一配置中，在次級線圈(L2)中感應出的電流(I2)能夠流到輸出端子(38)，并且在第二配置中，所述感應電流(I2)能夠通過次級線圈(L2)和次級電容器(C2)在閉環內流動，而不被傳遞到輸出端子(38)。2.根據權利要求1所述的電能轉換系統(18)，其中，次級開關(SW2)一方面與串聯連接的次級線圈(L2)和次級電容器(C2)并聯連接，并且另一方面與輸入端子(34)并聯連接。3.根據權利要求1所述的電能轉換系統(18)，其中，次級開關(SW2)被串聯連接在輸出端子(38)中的一個與次級線圈(L2)的一端之間，次級電容器(C2)一方面與次級線圈(L2)并聯連接，另一方面與輸出端子(38)并聯連接。4.根據權利要求1所述的電能轉換系統(18)，其中，所述電能轉換系統(18)是可逆的，當初級線圈(L1)與次級線圈(L2)電磁耦合并且在輸出端子(38)之間接收的電流流過次級線圈(L2)時，能夠在初級線圈(L1)中感應出電流(I1)，其中，初級模塊(20)進一步包括：初級開關(SW1)，電連接到初級電容器(C1)和初級線圈(L1)；以及用于控制初級開關(SW1)的部件，初級開關(SW1)能夠可逆地在第三配置和第四配置之間切換，在第三配置中，在初級線圈(L1)中感應出的電流(I1)能夠流到輸入端子(34)，并且在第四配置中，所述感應電流(I1)能夠通過初級線圈(L1)和初級電容器(C1)在閉環內流動，而不被傳遞到輸入端子(34)。5.根據權利要求4所述的電能轉換系統(18)，其中，初級開關(SW1)一方面與串聯連接的初級線圈(L1)和初級電容器(C1)并聯連接，并且另一方面與輸入端子(34)并聯連接。6.根據權利要求4所述的電能轉換系統(18)，其中，初級開關...

【專利技術屬性】
技術研發人員：Y赫里奧特，D拉達斯，L多拜伊斯，
申請(專利權)人：施耐德電器工業公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR