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1. (WO2019028180) MULTI-MODULAR CAPACITIVE WIRELESS POWER TRANSFER CIRCUIT AND RELATED TECHNIQUES
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Pub. No.: WO/2019/028180 International Application No.: PCT/US2018/044879
Publication Date: 07.02.2019 International Filing Date: 01.08.2018
IPC:
H02J 50/05 (2016.01) ,H02J 50/40 (2016.01) ,H02J 50/70 (2016.01) ,H03H 7/38 (2006.01)
[IPC code unknown for H02J 50/05][IPC code unknown for H02J 50/40][IPC code unknown for H02J 50/70]
H ELECTRICITY
03
BASIC ELECTRONIC CIRCUITRY
H
IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
7
Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
38
Impedance-matching networks
Applicants:
THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF COLORADO, A BODY CORPORATE [US/US]; 1800 Grant Street, 8th Floor Denver, Colorado 60203, US
Inventors:
AFRIDI, Khurram K.; US
REGENSBURGER, Brandon; US
SINHA, Sreyam; US
KUMAR, Ashish; US
POPOVIC, Zoya; US
Agent:
OSBORNE, Thomas J.; US
Priority Data:
62/539,91801.08.2017US
Title (EN) MULTI-MODULAR CAPACITIVE WIRELESS POWER TRANSFER CIRCUIT AND RELATED TECHNIQUES
(FR) CIRCUIT DE TRANSFERT D'ÉNERGIE SANS FIL CAPACITIF MULTI-MODULAIRE ET TECHNIQUES ASSOCIÉES
Abstract:
(EN) A high performance kilowatt-scale large air-gap multi-modular capacitive wireless power transfer (WPT) system is provided for electric vehicle (EV) charging. In one particular implementation, the multi-modular system achieves high power transfer while maintaining fringing electric fields within prescribed safety limits. The fringing fields are reduced using near- field phased-array field-focusing techniques, wherein the adjacent modules of the multi-modular system are out-phased with respect to one another. The inter-module interactions in this multi-modular system can be modeled, and an approach to eliminate these interactions in a practical EV charging environment is provided. To illustrate one example implementation, a prototype 1.2- kW 6.78- MHz 12-cm air-gap multi-modular capacitive WPT system comprising two 600-W modules is provided. This prototype system achieves 21.2 kW/m2 power transfer density and a peak efficiency of 89.8%. This multi-modular system also achieves a fringing field reduction of 50% compared to its individual modules.
(FR) L'invention concerne un système de transfert d'énergie sans fil (TESF) capacitif multi-modulaire à large entrefer à l'échelle du kilowatt haute performance servant à une charge de véhicule électrique (EV). Dans un mode de réalisation particulier, le système multi-modulaire assure un transfert haute puissance tout en maintenant les champs électriques de frange dans les limites de sécurité prescrites. Les champs de frange sont réduits en faisant appel à des techniques de focalisation de champ de réseau à commande de phase en champ proche, les modules adjacents du système multi-modulaire étant déphasés les uns par rapport aux autres. Les interactions inter-modules dans ce système multi-modulaire peuvent être modélisées, et une approche destinée à supprimer lesdites interactions dans un environnement de charge d'EV pratique est offerte. Afin d'illustrer un mode de réalisation donné à titre d'exemple, un système prototype TESF capacitif multi-modulaire à large entrefer 1,2- kW 6,78- MHz 12-cm comprenant deux modules de 600-W est décrit. Ce système prototype assure une densité de transfert de puissance de 21.2 kW/m2 et une efficacité de pic de 89,8 %. Ce système multi-modulaire assure également une réduction de champ de frange de 50 % par comparaison à ses modules individuels.
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Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)