BR102015002579A2 - Acoplamento de elemento capacitivo em potência sem fio - Google Patents

Acoplamento de elemento capacitivo em potência sem fio Download PDF

Info

Publication number
BR102015002579A2
BR102015002579A2 BR102015002579-3A BR102015002579A BR102015002579A2 BR 102015002579 A2 BR102015002579 A2 BR 102015002579A2 BR 102015002579 A BR102015002579 A BR 102015002579A BR 102015002579 A2 BR102015002579 A2 BR 102015002579A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
coil
capacitive element
transmission coil
duc
transmission
Prior art date
Application number
BR102015002579-3A
Other languages
English (en)
Inventor
Yang Songnan
Koratikere Narayan Janardhan
Kasturi Sreenivas
Rosenfeld Jonathan
Hannan Masud
Original Assignee
Intel Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Corporation filed Critical Intel Corporation
Publication of BR102015002579A2 publication Critical patent/BR102015002579A2/pt

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/05Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using capacitive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

acoplamento de elemento capacitivo em potência sem fio. trata-se de técnicas de acoplamento capacitivo em um sis- tema de potência sem fio. as técnicas podem incluir a formação de uma bobina de transmissão para ser acoplada de modo indutivo a uma bobina de recebimento de um dispositivo sob carga (duc). as técni- cas podem incluir a formação de um elemento capacitivo da bobina de transmissão para ser acoplada de modo capacitivo a um componente condutivo do duc.

Description

(54) Título: ACOPLAMENTO DE ELEMENTO CAPACITIVO EM POTÊNCIA SEM FIO (51) Int. Cl.: H02J 50/00; H01P 5/08 (30) Prioridade Unionista: 07/03/2014 US 14/201,088 (73) Titular(es): INTEL CORPORATION (72) Inventor(es): SONGNAN YANG; JANARDHAN KORATIKERE NARAYAN; SREENIVAS KASTURI; JONATHAN ROSENFELD; MASUD HANNAN (74) Procurador(es): DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (57) Resumo: ACOPLAMENTO DE ELEMENTO CAPACITIVO EM POTÊNCIA SEM FIO. Tratase de técnicas de acoplamento capacitivo em um sis- tema de potência sem fio. As técnicas podem incluir a formação de uma bobina de transmissão para ser acoplada de modo indutivo a uma bobina de recebimento de um dispositivo sob carga (DUC). As técni- cas podem incluir a formação de um elemento capacitivo da bobina de transmissão para ser acoplada de modo capacitivo a um componente condutivo do DUC.
Figure BR102015002579A2_D0001
100A
1/14
Relatório descritivo da patente de invenção para “ACOPLAMENTO DE ELEMENTO CAPACITIVO EM POTÊNCIA SEM FIO”.
CAMPO TÉCNICO [0001] A presente descrição refere-se de modo geral às técnicas para carga sem fio. Especificamente, essa descrição refere-se ao acoplamento capacitivo de um elemento capacitivo a um elemento condutivo de um dispositivo sob carga.
ANTECEDENTES [0002] O carregamento de ressonância magnética sem fio pode empregar um acoplamento magnético entre uma bobina de transmissão (Tx) e uma bobina de recepção (Rx). A bobina Tx e a bobina Rx podem ser acopladas à base em um acoplamento indutivo ressonante em que a energia elétrica é transmitida da bobina Tx para a bobina Rx através de um acoplamento indutivo devido ao fato de que cada bobina é sintonizada para ressoar em uma frequência substancialmente similar. Em alguns casos, a bobina Tx pode ser dessintonizada quando um campo magnético associado à bobina Tx interage com componentes condutivos, como um chassi de metal de um dispositivo de recebimento. Por exemplo, se um dispositivo sob carga tem um componente de metal que interage com o campo magnético de uma bobina Tx, uma corrente parasita pode ser induzida sobre o componente de metal, em que um campo magnético reagente em direção oposta ao campo magnético da bobina Tx é gerado. Nesse caso, a dessintonização da bobina Tx, pelo campo magnético reagente resulta em uma eficácia de transferência de potência mais baixa.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0003] A Figura 1A é um diagrama que ilustra um elemento capacitivo em série em relação a uma bobina transmissora;
[0004] A Figura 1B é um diagrama que ilustra o elemento capaciti2/14 vo acoplado a um elemento condutivo;
[0005] A Figura 1C é um diagrama que ilustra um circuito equivalente ao diagrama da Figura 1B;
[0006] A Figura 2A é um diagrama que ilustra um elemento capacitivo em paralelo em relação a uma bobina transmissora;
[0007] A Figura 2B é um diagrama que ilustra o elemento capacitivo acoplado a um elemento condutivo em paralelo em relação à bobina de transmissão;
[0008] A Figura 2C é um diagrama que ilustra um circuito equivalente ao diagrama da Figura 2B;
[0009] A Figura 3 é um diagrama que ilustra um exemplo de unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo; [0010] A Figura 4A é um exemplo de diagrama em vista superior de uma unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo formado em um padrão interdigital;
[0011] A Figura 4B é uma vista em corte transversal da unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo formado em um padrão interdigital;
[0012] A Figura 5A ilustra vistas superiores de uma unidade de transmissão de potência e um dispositivo sob carga em orientações diferentes;
[0013] A Figura 5B ilustra uma vista superior de uma unidade de transmissão de potência e dispositivos múltiplos sob carga; e [0014] A Figura 6 é um diagrama de bloco que ilustra um método para formar uma unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo.
[0015] A Figura 7 ilustra um método de acoplamento capacitivo em um sistema de potência sem fio.
[0016] Os mesmos numerais são usados por toda a descrição e as Figuras são usadas para fazer referência a componentes e recursos
3/14 semelhantes. Numerais na série 100 se referem a recursos originalmente encontrados na Figura 1; numerais na série 200 se referem a recursos originalmente encontrados na Figura 2; e assim por diante.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES [0017] A presente descrição refere-se, de modo geral, às técnicas para ajustar as variações de indução em um sistema de carga sem fio. Conforme discutido acima, sistemas de carga de ressonância magnética sem fio podem empregar um acoplamento indutivo entre uma bobina de transmissão (Tx) e uma bobina de recepção (Rx), em que um dispositivo sob carga (DUC) pode incluir componentes condutivos que resultam em variações do acoplamento indutivo quando um campo magnético da bobina Tx interage com os componentes condutivos. As técnicas descritas no presente documento incluem um elemento capacitivo configurado para se acoplar indutivamente a um elemento condutivo do DUC. Em alguns aspectos, o acoplamento capacitivo entre o elemento capacitivo e o componente condutivo pode pelo menos parcialmente compensar as variações do acoplamento indutivo.
[0018] A Figura 1A é um diagrama que ilustra um elemento capacitivo em série em relação a uma bobina transmissora. O circuito Tx 102 pode incluir uma bobina Tx 104, um capacitor de sintonização 106, e um elemento capacitivo 108. O capacitor de sintonização 106 pode ser configurado para sintonizar a bobina Tx para ressoar a uma frequência desejada associada à dada bobina Rx. Entretanto, a bobina Tx 104 que tem uma indução “L com uma bobina Rx (não mostrada), pode interagir com um componente condutivo do DUC Conforme discutido abaixo em relação à Figura 1B.
[0019] A frequência de ressonância “f0” pode ser definida pela Equação 1 abaixo:
f =_1_ ΰ 2n\>LC
Equação 1
4/14 [0020] Na Equação 1, L é a indução antes de qualquer elemento condutivo ser introduzido, e “C” é a capacitância do circuito de sintonização, ou Cs como indicado na Figura 1A.
[0021] A Figura 1B é um diagrama que ilustra o elemento capacitivo acoplado a um elemento condutivo. Um elemento condutivo 110 pode ser um componente ou uma parte de um DUC. Em alguns aspectos, um elemento condutivo 110 é um objeto de metal, como um chassi de metal, uma bateria e similares, como indicado na Figura 1B. A indução “L” da bobina Tx 104 é reduzida por “ΔΙ_” como resultado de uma interação entre a bobina Tx 104 e o elemento condutivo 110. Portanto, a indução “L'n é igual a L - AL. A capacitância de acoplamento (marcado como Cc na Figura 1B) formada entre o objeto de metal 110 e o elemento capacitivo 108 pode, pelo menos parcialmente, compensar a mudança de frequência de ressonância devido a qualquer redução de indução AL causada pelo componente condutivo 110.
[0022] A Figura 1C é um diagrama que ilustra um circuito equivalente para um diagrama da Figura 1B. A capacitância formada entre os elementos capacitivos 108 na Figura 1B e os objetos de metal são equivalentes para adicionar o capacitor 112 na Figura 1C, também marcado como Cp que é definido pela Equação 2 abaixo:
cp = CJ2
Equação 2 [0023] Na Equação 2, Cc é a capacitância de acoplamento formada entre o objeto de metal 110 e o elemento capacitivo 108 como indicado na Figura 1B. A frequência ressonante resultante f2 na Figura 1B e no circuito equivalente ilustrada na Figura 1C é definida pela Equação 3 abaixo:
2*jt'(c+cp)
Equação 3
5/14 [0024] Portanto, conforme discutido acima, qualquer mudança na frequência de ressonância da bobina Tx 104 pode ser pelo menos parcialmente ajustada pela introdução dos elementos capacitivos 108. [0025] Em adição à conexão de série de elementos capacitivos descritos nas Figuras 1A, 1B e 1C, e conforme discutido abaixo em relação à Figura 3, os elementos capacitivos podem se conectar também à bobina Tx em uma configuração paralela como discutida abaixo em relação às Figuras 2A, 2B, 2C e Figuras 4A e 4B.
[0026] A Figura 2A é um diagrama que ilustra um elemento capacitivo em paralelo em relação a uma bobina transmissora. O Circuito Tx 202 pode incluir uma bobina Tx 204, o capacitor de sintonização 206, e um elemento capacitivo 208. Conforme discutido acima em relação às Figuras 1A a 1C, o capacitor de sintonização 206 pode ser configurado para sintonizar a bobina Tx 204 para ressoar em uma frequência desejada, como a frequência f0, definida pela Equação 1. Nesse caso, o elemento capacitivo é disposto em paralelo em relação à bobina Tx 204, conforme discutido em mais detalhes abaixo.
[0027] A Figura 2B é um diagrama que ilustra o elemento capacitivo acoplado a um elemento condutivo em paralelo em relação à bobina de transmissão. Nesse exemplo, a capacitância Cc é indicada na Figura 2B, e uma indução resultante l” dos elementos capacitivos 208 em vista do objeto de metal 210 é definida pela Equação 4 abaixo:
L =--(1-4ΤΓ3 f^tí Cp)
Equação 4 [0028] A Figura 2C é um diagrama que ilustra um circuito equivalente ao diagrama da Figura 2B. Conforme ilustrado na Figura 2C pela caixa tracejada 212, o elemento equivalente capacitivo 208 está em paralelo à bobina Tx 204.
[0029] Ou em uma configuração paralela, como nas Figuras 2A a 2C, ou em uma configuração em série, como nas Figuras 1A a 1C, a
6/14 capacitância formada entre os elementos capacitivos e o objeto de metal pode resultar em um ajuste para a sintonização da bobina Tx, que em termos impacta a eficácia de transferência de potência entre a bobina de transmissão e a bobina de recebimento, entretanto, a configuração paralela pode fornecer uma eficácia um pouco mais baixa devido à transformação de impedância que é característica da conexão paralela. Essa característica pode ser útil para um amplificador de potência que se conecta à bobina em que cada vez mais dispositivos sob carga são adicionados que produzem uma impedância relativamente mais alta apresentada para o amplificador de potência.
[0030] Os aspectos de elementos capacitivos, ou em série conforme ilustrado no número 108 das Figuras 1A e 1B, ou em paralelo conforme ilustrado no número 204 nas Figuras 2A e 2B podem ser implantados em qualquer projeto adequado. Alguns exemplos de projetos são discutidos abaixo.
[0031] A Figura 3 é um diagrama que ilustra um exemplo de unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo. Uma vista inferior do lado da unidade de transmissão de potência 300 é ilustrada no número 302, uma vista superior do lado da unidade de transmissão de potência 300 é ilustrada no número 304, e uma vista em corte transversal da unidade de transmissão de potência é ilustrada no número 306. A unidade de transmissão de potência 300 inclui um elemento capacitivo que inclui duas placas de eletrodo condutivas 308 conforme ilustrado na vista inferior 302 e na vista em corte transversal 306. Em alguns aspectos, as placas de eletrodo 308 podem ser de cobre, ou de qualquer outro material condutivo apropriado. As placas de eletrodo 308 podem ser acopladas de modo comunicativo a um circuito de sintonização Tx configurado para sintonizar a unidade de transmissão de potência 300. Em outros aspectos, as placas de eletrodo condutivas 308 podem ser padronizadas de tal modo que uma
7/14 área de envoltório igual é alcançada sem levar em consideração a localização de um dispositivo sob carga. O material de ferrita 310 é usado também entre as placas de eletrodo e a bobina para reduzir o efeito da placa de eletrodo de metal adicionada à bobina, entretanto, o material de ferrita 310 pode ser eliminado adotando-se certos padrões sobre o eletrodo de modo que não impacte o desempenho da bobina Tx. Além disso, um revestimento dielétrico 310 pode permitir que as placas de eletrodo condutivas 308 compensem indutivamente pelo menos uma parte de um desvio em indução causado pelo componente condutivo do dispositivo sob carga. Por exemplo, um dispositivo que tem uma bobina de recebimento pode ser colocado em cima da unidade de transmissão de potência 300 para se acoplar de modo indutivo a uma bobina Tx 312 conforme ilustrado na vista superior 304 e na vista em corte transversal 306 da Figura 3.
[0032] Em alguns casos, a capacitância de acoplamento das placas de eletrodo condutivas 308 pode depender da distância entre as placas de eletrodo condutivas 308 e os componentes condutivos de um dispositivo sob carga. Além disso, em alguns aspectos, a capacitância de acoplamento das placas de eletrodo condutivas 308 pode depender do tamanho do dispositivo sob carga. Nos aspectos descritos no presente documento, uma distância estratégica, tamanho do eletrodo, um material de revestimento dielétrico e similares podem ser selecionados com base em uma distância média de um componente condutivo de um dispositivo sob carga para dispositivos de múltiplos tipos sob carga, para dispositivos de múltiplos modelos sob carga, e similares. Além disso, em outros aspectos, uma distância estratégica, tamanho do eletrodo, material de revestimento dielétrico, e similares podem ser selecionados de tal modo que dispositivos múltiplos sob carga podem se acoplar à bobina Tx 312, conforme discutido em mais detalhes com referência à Figura 6B.
8/14 [0033] A Figura 4A é um exemplo de diagrama de uma vista superior de uma unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo formado em um padrão interdigital. Conforme ilustrado na Figura 4, elementos capacitivos múltiplos, como placas de acoplamento capacitivo 402, 404 são incluídas na unidade de transmissão de potência 400A. As placas de acoplamento capacitivo 402, 404 podem ser dispostas de baixo de um material de revestimento dielétrico, similar ao revestimento dielétrico 310 da Figura 3. Nesse exemplo, as placas de acoplamento capacitivo 402, 404 são dispostas em cima da bobina Tx 406 da unidade de transmissão de potência 400A. Conforme ilustrado na Figura 4A, um padrão interdigital espaçado é usado para reduzir a interferência no campo magnético gerada pela bobina Tx 406 debaixo da mesma. A placa de acoplamento capacitivo 402 inclui braços múltiplos que são conectados juntos e os braços são intercalados com a placa de acoplamento capacitivo 404 que tem uma estrutura similar. Conforme discutido em mais detalhes abaixo, quando um dispositivo sob carga indicado pela caixa 410 é colocado sobre a unidade de transmissão de potência 400, a capacitância das placas de acoplamento capacitivo 402, 404 pode depender do comprimento 412 do dispositivo sob carga 410 e um espaçamento 414 entre as placas de acoplamento capacitivo 402, 404.
[0034] A Figura 4B é uma vista em corte transversal da unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo formado em um padrão interdigital. As placas de acoplamento capacitivo 402, 404 são ilustradas na Figura 4B, bem como voltas da bobina Tx 406. Entre as placas de acoplamento de capacitância adjacentes 404, 406, uma capacitância de faixa coplanar Ccs é formada, como indicado pelo número 416 na Figura 4B. Quando um dispositivo sob carga 410 é colocado em cima da unidade de transmissão de potência 400B, as capacitâncias de placa em paralelo (Cpp) no número 418 são formadas
9/14 entre um componente condutivo no dispositivo sob carga 410 e as placas de acoplamento capacitivo 402, 404 são cobertas pelo dispositivo sob carga 410. As capacitâncias das placas de acoplamento capacitivo 402, 404 podem ser determinadas pela Equação 5, 6, e 7 abaixo.
Equação 5 k =
2uz+i
Equação 6 <· _ eoeru CPP — d
Equação 7 [0035] Nas equações acima, K é a integral elíptica completa do primeiro tipo, “I” é o comprimento do dispositivo sob carga como indicado pela seta tracejada 412, “w” é a largura de cada placa de acoplamento 420, “s” é o espaçamento entre placas adjacentes de acoplamento capacitivo 402, 404 como indicado pela seta tracejada 414 na Figura 4A acima, e “d” é uma espessura do revestimento dielétrico 422 como indicado pelo suporte no número 424. Uma combinação de parâmetros acima pode ser usada para executar condições de frequência de ressonância constante, como indicado pela Equação 8.
‘-(C, + C.) = L'(CS 4- C„ + Cw) = L(c, + C„ + 2C.J = L'(c, + C„ + 3C„) Equação 8 [0036] Na Equação 8, L’, L” e L’” cada uma representa a indução da bobina Tx dessintonizada quando os dispositivos sob carga 1, 2, e 3 são colocados em cima da bobina Tx a uma distância de separação “D” predefinida. Em um exemplo, a largura “w” é 2 milímetros (mm), a espessura “d” do revestimento dielétrico é 1.3 mm, o comprimento do comprimento “I” 412 do dispositivo sob carga 410 é 120 mm, o espaçamento “s” 414 entre as placas adjacentes de acoplamento capacitivo 402, 404 é 35 mm, e a separação entre os dispositivos sob carga “D” é
10/14 mm.
[0037] A Figura 5A ilustra vista superior de uma unidade de transmissão de potência e um dispositivo sob carga em orientações diferentes. As placas de acoplamento capacitivo 402, 404 são espaçadas estrategicamente para oferecer uma flexibilidade grande de posição, de tal modo que não importe qual orientação/localização o dispositivo sob carga 410 esteja colocado, sempre existe cerca da mesma quantidade de envoltório entre o dispositivo sob carga e as duas placas de acoplamento 402, 404, como indicado em cada um dos numerais 502, 504, 506.
[0038] A Figura 5B ilustra uma vista superior de uma unidade de transmissão de potência e dispositivos múltiplos sob carga. O efeito de dessintonização de um componente condutivo, como um objeto de metal dentro de um dispositivo sob carga 410 pode ser amplificado quando dispositivos múltiplos sob carga que têm componentes condutivos são colocados sobre a unidade de transmissão de potência. Em alguns aspectos, as técnicas descritas no presente documento podem compensar componentes condutivos adicionais em dispositivos múltiplos sob carga 410 como indicados pelos numerais 508, 510, 512. [0039] A Figura 6 é um diagrama de bloco que ilustra um método para formar uma unidade de transmissão de potência que tem um elemento capacitivo. No bloco 602, o método 600 inclui a formação de uma bobina de transmissão para se acoplar de modo indutivo a uma bobina de recebimento de um dispositivo sob carga (DUC). No bloco 604, o método 600 inclui a formação de um elemento capacitivo da bobina de transmissão para se acoplar de modo capacitivo a um componente condutivo no DUC.
[0040] Conforme discutido acima, o elemento capacitivo pode ser formado em uma configuração paralela, uma configuração em série, ou qualquer combinação das mesmas. Em qualquer uma dessas con11/14 figurações, o acoplamento indutivo entre a bobina Tx e a bobina Rx pode ser afetado por uma mudança em uma frequência de ressonância da bobina Tx devido à interação da bobina Tx e dos elementos condutivos do DUC. Além disso, a mudança na frequência de ressonância pode afetar uma eficácia de transferência de potência entre a bobina Tx e a bobina Rx. Em alguns casos, o elemento capacitivo é formado como placas de eletrodo abaixo da bobina. Em outros casos, o elemento capacitivo é formado como uma pluralidade de placas em um padrão interdigital.
[0041] A Figura 7 ilustra um método de acoplamento capacitivo em um sistema de potência sem fio. Conforme discutido acima, uma unidade de transmissão de potência pode se acoplar de modo indutivo a uma unidade de recebimento de potência. Entretanto, um componente condutivo da unidade de recebimento de potência pode interferir no acoplamento indutivo. No bloco 702, um acoplamento indutivo entre uma unidade de transmissão de potência e uma unidade de recebimento de potência pode ser ajustado por um acoplamento capacitivo entre o elemento capacitivo formado no número 602, acoplado ao componente condutivo. No número 704, uma mudança no acoplamento indutivo, como durante o ajuste 702 compensa uma mudança devido ao componente condutivo. No número 706, a mudança no acoplamento indutivo pode ser relativa à mudança na frequência de ressonância e na eficácia. O acoplamento capacitivo entre o elemento capacitivo formado e o componente condutivo do DUC resulta em um ajuste na frequência de ressonância da bobina Tx e, portanto, no acoplamento indutivo entre a bobina Tx e a bobina Rx.
EXEMPLO 1 [0042] As técnicas descritas no presente documento se referem de modo geral a uma transmissão sem fio e a criação de um meio capacitivo, como um elemento capacitivo para se acoplar a componentes
12/14 condutivos de um dispositivo sob carga (DUC). Por exemplo, um DUC pode ter diversos componentes condutivos, como metal na armação do DUC, que pode soltar o acoplamento indutivo programado entre a bobina de transmissão e uma bobina de recebimento do DUC.
EXEMPLO 2 [0043] As técnicas descritas no presente documento podem incluir um componente de carga sem fio que inclui uma bobina de transmissão e um meio capacitivo, como um elemento capacitivo para se acoplar a um componente condutivo de um dispositivo sob carga (DUC). Enquanto a bobina de transmissão é acoplada de modo indutivo a uma bobina de recebimento do DUC, o meio capacitivo se ajusta para a interrupção do acoplamento indutivo pelo(s) componente(s) condutivo(s) do DUC.
EXEMPLO 3 [0044] As técnicas descritas no presente documento podem incluir uma unidade de recebimento de potência sem fio de um dispositivo sob carga (DUC). A unidade de recebimento pode incluir uma bobina de recebimento para se acoplar de modo indutivo a uma bobina de transmissão de uma unidade de transmissão de potência. A unidade de recebimento pode incluir um componente condutivo, como uma armação de metal, ou outro componente de computação do DUC que é para se acoplar indutivamente a um elemento capacitivo de uma bobina de transmissão. O acoplamento capacitivo entre o componente condutivo e o elemento capacitivo pode ajustar a interrupção em um acoplamento indutivo entre a bobina de recebimento e a bobina de transmissão que pode ocorrer de outra forma devido ao elemento condutivo do DUC.
EXEMPLO 4 [0045] As técnicas descritas no presente documento podem incluir uma unidade de transmissão de potência sem fio que inclui uma bobi13/14 na de transmissão e um elemento capacitivo. A unidade de recebimento pode incluir uma bobina de recebimento para se acoplar de modo indutivo à bobina de transmissão. A unidade de recebimento pode incluir um componente condutivo, como uma armação de metal, ou outro componente de computação do DUC que é para se acoplar indutivamente ao elemento capacitivo. O acoplamento capacitivo entre o componente condutivo e o elemento capacitivo pode ajustar a interrupção em um acoplamento indutivo entre a bobina de recebimento e a bobina de transmissão que pode ocorrer de outra forma devido ao elemento condutivo do DUC.
[0046] Nem todos os componentes, recursos, estruturas, características, etc. descritos e ilustrados no presente documento precisam ser incluídos em exemplos particulares ou aspectos. Se a especificação determinar que um componente, recurso, estrutura, ou característica “pode” ou “poderia” ser incluído, por exemplo, aquele componente, recurso, estrutura, ou característica particular não é requisitado para ser incluído. Se a especificação ou a reivindicação se referir a um elemento ou a um (1) elemento, isso não significa que exista somente uma especificação ou reivindicação do elemento. Se a especificação ou a reivindicação se referir a “um” elemento “adicional”, isso não impede que haja mais do que uma especificação ou reivindicação do elemento adicional.
[0047] Deve-se notar que, embora alguns aspectos tenham sido descritos em relação às implantações particulares, outras implantações são possíveis de acordo com alguns aspectos. Adicionalmente, a disposição e /ou a ordem dos elementos do circuito ou outros recursos ilustrados nos desenhos e/ou descritos no presente documento não precisam ser dispostos em um modo particular ilustrado ou descrito. Muitas outras disposições são possíveis de acordo com alguns aspectos.
14/14 [0048] Em cada sistema mostrado em uma Figura, os elementos em alguns casos podem ter cada um mesmo número de referência ou um número de referência diferente para sugerir que os elementos representados podem ser diferentes e/ou similares. Entretanto, um elemento pode ser flexível o suficiente para ter implantações diferentes e trabalhar com alguns dos sistemas mostrados ou descritos no presente documento. Os diversos elementos mostrados nas Figuras podem ser os mesmos ou diferentes. O qual é referido como um primeiro elemento e o qual é chamado de um segundo elemento é arbitrário.
[0049] Deve-se entender que detalhes nos exemplos supracitados podem ser usados em qualquer lugar em um ou mais aspectos. Por exemplo, todos os recursos opcionais do dispositivo de computação descritos acima podem ser implantados também em relação a um dos métodos ou meio legível por computador descritos no presente documento. Além disso, embora os diagramas de fluxo e/ou diagramas de estado possam ter sido usados no presente documento para descreverem aspectos, as técnicas não são limitadas a esses diagramas ou as descrições correspondentes no presente documento. Por exemplo, o fluxo não precisa se mover através de cada caixa ilustrada ou estado ou exatamente nessa mesma ordem conforme ilustrado e descrito no presente documento.
[0050] As presentes técnicas não são restritas aos detalhes em particular listados no presente documento. De fato, aqueles versados na técnica que têm o benefício desta descrição irão apreciar que muitas outras variações das descrições e desenhos precedentes possam ser feitas dentro do escopo das presentes técnicas. Consequentemente, as seguintes reivindicações incluem quaisquer emendas das mesmas que definem o escopo das presentes técnicas.
1/5

Claims (24)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para formar uma unidade de transmissão de potência sem fio, caracterizado pelo fato de que compreende:
    formar uma bobina de transmissão para ser acoplada de modo indutivo a uma bobina de recebimento de um dispositivo sob carga (DUC); e formar um elemento capacitivo da bobina de transmissão para ser acoplada de modo capacitivo a um componente condutivo do DUC.
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acoplamento capacitivo entre o elemento capacitivo e o componente condutivo resulta em um ajuste ao acoplamento indutivo entre a bobina de transmissão e a bobina de recebimento.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ajuste compensa, pelo menos parciaimente, uma mudança de acoplamento indutivo que ocorre devido ao componente condutivo do DUC.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a mudança de acoplamento indutivo está relacionada a uma mudança em uma frequência de ressonância da bobina de transmissão e uma eficácia de transferência de potência entre a bobina de transmissão e a bobina de recebimento.
  5. 5. Método, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo é formado em série em relação à bobina de transmissão.
  6. 6. Método, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo é formado em paralelo em relação à bobina de transmissão.
  7. 7. Método, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o elemento capaciti2/5 vo compreende placas de eletrodo formadas abaixo da bobina de transmissão.
  8. 8. Método, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo compreende uma pluralidade de placas de eletrodo formadas entre a bobina de transmissão e uma cobertura dielétrica para a bobina de transmissão em um padrão interdigital.
  9. 9. Componente de carga sem fio caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma bobina de transmissão para ser acoplada, de modo indutivo, a uma bobina de recebimento de um dispositivo sob carga (DUC); e um elemento capacitivo da bobina de transmissão para ser acoplado, de modo capacitivo, a um componente condutivo do DUC.
  10. 10. Componente de carga sem fio, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o acoplamento capacitivo entre o elemento capacitivo e o componente condutivo resulta em um ajuste ao acoplamento indutivo entre a bobina de transmissão e a bobina de recebimento.
  11. 11. Componente de carga sem fio, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o ajuste compensa, pelo menos parcialmente, uma mudança de acoplamento indutivo que ocorre devido ao componente condutivo do DUC.
  12. 12. Componente de carga sem fio, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a mudança do acoplamento indutivo está relacionada a uma mudança em uma frequência de ressonância da bobina de transmissão e uma eficácia de transferência de potência entre a bobina de transmissão e a bobina de recebimento.
  13. 13. Componente de carga sem fio, de acordo com qual3/5 quer combinação das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo é disposto em série na bobina de transmissão.
  14. 14. Componente de carga sem fio, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo é disposto em paralelo em relação à bobina de transmissão.
  15. 15. Componente de carga sem fio, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo compreende uma placa de eletrodo formada abaixo da bobina de transmissão.
  16. 16. Componente de carga sem fio, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que o elemento capacitivo compreende uma pluralidade de placas de eletrodo formadas entre a bobina de transmissão e uma cobertura dielétrica para a bobina de transmissão em um padrão interdigital.
  17. 17. Unidade de recebimento de potência sem fio de um dispositivo para estar sob carga (DUC) caracterizada pelo fato de que compreende:
    uma bobina de recebimento para ser acoplada de modo indutivo a uma bobina de transmissão de uma unidade de transmissão de potência;
    um componente condutivo do DUC para ser acoplado, de modo capacitivo, a um elemento capacitivo de uma bobina de transmissão, em que a bobina de transmissão deve ser acoplada de modo indutivo à bobina receptora.
  18. 18. Unidade de recebimento de potência sem fio, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o acoplamento capacitivo entre o elemento capacitivo a um componente condutivo resulta em um ajuste ao acoplamento indutivo entre a bobina de
    4/5 transmissão e a bobina de recebimento.
  19. 19. Unidade de recebimento de potência sem fio, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o ajuste compensa, pelo menos parcialmente, uma mudança do acoplamento indutivo que ocorre devido ao componente condutivo do DUC.
  20. 20. Unidade de transmissão de potência sem fio caracterizada pelo fato de que compreende:
    uma bobina de transmissão para ser acoplada, de modo indutivo a uma bobina de recebimento de um dispositivo sob carga (DUC), e para interagir com um elemento condutivo do DUC em que a interação reduz o acoplamento indutivo entre a bobina de transmissão e a bobina de recebimento; e um elemento capacitivo da bobina de transmissão para ser acoplada de modo capacitivo a um componente condutivo do DUC, e para compensar uma redução do acoplamento indutivo associado ao componente condutivo do DUC.
  21. 21. Unidade de transmissão de potência sem fio, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que a mudança do acoplamento indutivo está relacionada a uma mudança em uma frequência de ressonância da bobina de transmissão e uma eficácia de transferência de potência entre a bobina de transmissão e a bobina de recebimento.
  22. 22. Unidade de transmissão de potência sem fio, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 20 a 21, caracterizada pelo fato de que o elemento capacitivo é disposto em série em relação à bobina de transmissão; ou em que o elemento capacitivo é disposto em paralelo em relação à bobina de transmissão.
  23. 23. Unidade de transmissão de potência sem fio, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 20 a 22, caracterizada pelo fato de que o elemento capacitivo compreende uma placa de
    5/5 eletrodo formada abaixo da bobina de transmissão.
  24. 24. Unidade de transmissão de potência sem fio, de acordo com qualquer combinação das reivindicações 20 a 22, caracterizada pelo fato de que o elemento capacitivo compreende uma pluralidade de placas de eletrodo formadas entre a bobina de transmissão e uma cobertura dielétrica para a bobina de transmissão em um padrão interdigital.
    1/9
    108
    100B
    100Α
BR102015002579-3A 2014-03-07 2015-02-06 Acoplamento de elemento capacitivo em potência sem fio BR102015002579A2 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/201,088 US9923380B2 (en) 2014-03-07 2014-03-07 Capacitive element coupling in wireless power
US14/201,088 2014-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR102015002579A2 true BR102015002579A2 (pt) 2018-01-02

Family

ID=53884080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102015002579-3A BR102015002579A2 (pt) 2014-03-07 2015-02-06 Acoplamento de elemento capacitivo em potência sem fio

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9923380B2 (pt)
JP (1) JP5973600B2 (pt)
CN (1) CN104901430B (pt)
BR (1) BR102015002579A2 (pt)
DE (1) DE102015100781A1 (pt)
TW (2) TWI586068B (pt)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9923380B2 (en) * 2014-03-07 2018-03-20 Intel Corporation Capacitive element coupling in wireless power
CN105932744B (zh) * 2016-06-15 2018-08-07 深圳米太智能宝石有限公司 无线充电方法和系统以及智能珠宝
US20180090999A1 (en) 2016-09-23 2018-03-29 Apple Inc. Wireless charging mat with multiple coil arrangements optimized for different devices
CN108306423A (zh) * 2018-03-14 2018-07-20 华南理工大学 一种并联-并联型双耦合混合无线电能传输系统
CN108306420A (zh) * 2018-03-14 2018-07-20 华南理工大学 一种串联-并联型双耦合混合无线电能传输系统
KR102293809B1 (ko) * 2019-11-13 2021-08-26 한국과학기술원 커패시티브 결합방식의 커플러 구조 및 이를 포함하는 무선전력전송 시스템
CN111064285B (zh) * 2019-12-06 2021-06-29 深圳市勃望初芯半导体科技有限公司 一种用于植入式设备的无线能量信号传输系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4312100B2 (ja) 2003-11-18 2009-08-12 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 携帯通信端末
EP2315364B1 (en) * 2009-10-21 2016-12-07 STMicroelectronics Srl Signal transmission through LC resonant circuits
US8466844B2 (en) 2010-06-16 2013-06-18 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Multi-band antennas using multiple parasitic coupling elements and wireless devices using the same
JP5672898B2 (ja) 2010-09-27 2015-02-18 株式会社村田製作所 電力伝送システム
JP5625723B2 (ja) * 2010-10-15 2014-11-19 ソニー株式会社 電子機器、給電方法および給電システム
KR101405878B1 (ko) 2011-01-26 2014-06-12 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 전력 전송 시스템
FI20115153A0 (fi) 2011-02-17 2011-02-17 Salcomp Oyj Häiriönpoistolla varustettu teholähde ja menetelmä teholähteen käyttämiseksi
JP2012244732A (ja) 2011-05-18 2012-12-10 Sony Corp 電磁結合状態検知回路、送電装置、非接触電力伝送システム及び電磁結合状態検知方法
WO2013024417A2 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. A conductive layer of a large surface for distribution of power using capacitive power transfer
GB2510509A (en) * 2011-10-28 2014-08-06 Murata Manufacturing Co Power reception device, power transmission device, and wireless power transmission system
WO2013061612A1 (ja) * 2011-10-28 2013-05-02 パナソニック株式会社 非接触電力伝送装置
WO2013103948A2 (en) * 2012-01-08 2013-07-11 Access Business Group International Llc Wireless power transfer through conductive materials
US9923380B2 (en) * 2014-03-07 2018-03-20 Intel Corporation Capacitive element coupling in wireless power

Also Published As

Publication number Publication date
TW201603434A (zh) 2016-01-16
JP2015171317A (ja) 2015-09-28
DE102015100781A1 (de) 2015-09-10
TW201731194A (zh) 2017-09-01
US9923380B2 (en) 2018-03-20
US20150255988A1 (en) 2015-09-10
CN104901430A (zh) 2015-09-09
TWI645641B (zh) 2018-12-21
TWI586068B (zh) 2017-06-01
CN104901430B (zh) 2018-07-10
JP5973600B2 (ja) 2016-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR102015002579A2 (pt) Acoplamento de elemento capacitivo em potência sem fio
BR102015004268A2 (pt) carregamento sem fio de multibobinas
BR102015002382A2 (pt) distribuição de campo magnético em potência sem fio
US10181757B2 (en) Apparatus and methods for shielding a wireless power transmitter
US9843100B2 (en) Antenna having broad bandwidth and high radiation efficiency
KR20120087568A (ko) 무선 전력 전송 장치 및 방법
BR112012024696B1 (pt) Aparelho de alimentação de energia sem contato e método de alimentação de energia sem contato
KR20120019578A (ko) 다중 대역으로 공진전력을 전송하는 무선전력전송 장치 및 방법
US9954385B2 (en) EMI suppression with wireless charging
KR101350792B1 (ko) 무선전력 전송을 위한 고효율 공진기
US10476304B2 (en) Wireless power receive coil for metal backed device
US9473212B2 (en) Wireless power transmission system
US20170170689A1 (en) Wireless charging of metal framed electronic devices
JP2020161957A5 (pt)
WO2012120865A1 (en) Transmission coil for wireless power transmission
KR101378550B1 (ko) 무선 전력 전송을 위한 박막 형 공진기
KR101846715B1 (ko) 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 전송 시스템
US20170063169A1 (en) Receiver detuning compensation using transmitter ferrite
US11387035B2 (en) Wireless charging coil
Saha et al. Estimation of the resonant frequency and magnetic polarizability of an edge coupled circular split ring resonator with rotated outer ring
US20160329149A1 (en) Variable inductor and variable inductor module
Pelekanidis et al. Wireless power transfer via negative permittivity metamaterials as resonating elements
Hua et al. The effect of matrix power repeaters on magnetic field distribution of IPT systems
BR102021013771A2 (pt) Antena elétrica de microfita e método de fabricação
KR101329042B1 (ko) 무선 전력 전송을 위한 높은 큐의 영차 공진기

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 4A ANUIDADE.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]

Free format text: REFERENTE AO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2500 DE 04/12/2018.