CN102570624B - 无线电能及数据发送和接收系统 - Google Patents

无线电能及数据发送和接收系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102570624B
CN102570624B CN201110289577.5A CN201110289577A CN102570624B CN 102570624 B CN102570624 B CN 102570624B CN 201110289577 A CN201110289577 A CN 201110289577A CN 102570624 B CN102570624 B CN 102570624B
Authority
CN
China
Prior art keywords
capacitor
data
energy
constructed
modulation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201110289577.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102570624A (zh
Inventor
金尚骏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN102570624A publication Critical patent/CN102570624A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102570624B publication Critical patent/CN102570624B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00036—Charger exchanging data with battery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/72—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/50—Charging of capacitors, supercapacitors, ultra-capacitors or double layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

提供一种无线电能及数据发送和接收系统。提供一种用于同时发送和接收无线电能和数据的设备和方法。无线电能及数据发送设备可包括：调制器，被构造为通过调整将被充入一个或多个电容器的电能量来调制第一数据；开关控制器，被构造为基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间和用于将调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到源谐振器的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；发送器，被构造为使用源谐振器来发送调制的第一数据和充入的电能。

Description

无线电能及数据发送和接收系统
本申请要求于2010年12月23日提交到韩国知识产权局的第10-2010-0133449号韩国专利申请的优先权，为了全部目的，该申请的整个公开通过引用包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种无线电能及数据发送和接收系统，其被配置为发送和/或接收无线电能及数据。
背景技术
由于便携式装置的快速增加，已经着手对无线电能传输的研究，来寻求克服有线供电的不便、传统电池容量的限制等。具体地，已经开展对短距离无线电能传输的研究。
在短距离无线电能传输中，发送线圈和接收线圈之间的距离与在工作频率的波长的长度相比相当短。短距离无线电能传输的工作原理对应于这样的方案：在给定工作频率使用发送线圈产生磁场，并通过在接收线圈中产生感应电流来将存储的能量发送给接收线圈。无线电能传输技术可使用射频元件的谐振特性。一个使用谐振特性的传统无线电能传输系统包括用于提供电能的源以及用于接收电能的目标。
发明内容
根据一方面，一种无线电能及数据发送设备可包括：调制器，被构造为通过调整将被充入一个或多个电容器的电能量来调制第一数据；开关控制器，被构造为基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间和用于将调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到源谐振器的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；发送器，被构造为使用源谐振器来发送调制的第一数据和充入的电能。
所述设备还可包括：电能输入单元，被构造为通过从供电设备接收电能的输入来对所述一个或多个电容器充电。
电能输入单元可被构造为通过从直流供电设备或交流供电设备接收电能的输入来对所述一个或多个电容器充电。
所述设备还可包括：接收器，被构造为使用源谐振器在所述传送时间期间从目标谐振器接收调制的第二数据。
所述设备还可包括：解调器，被构造为基于在所述传送时间切换为所述充电时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量来对调制的第二数据进行解调。
调制器可被构造为通过将电能量量化为N个级别来调制第一数据。
开关控制器可被构造为控制所述一个或多个开关，使得针对单个电容器避免所述充电时间和所述传送时间之间的重叠。
开关控制器可被构造为通过基于所述传送时间按预定时间间隔对与充电的一个或多个电容器中的每个相应的一个或多个开关进行控制来将调制的第一数据和充入的电能传送到源谐振器。
所述传送时间可包括：当所述一个或多个开关连接到充电的一个或多个电容器时所用的第一边缘时间；传输调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器中的无线电能所用的传输时间；在所述传输时间终止之后断开连接到所述一个或多个电容器的一个或多个开关所用的第二边缘时间。
解调器可被构造为基于预定映射信息通过将电能量量化为M个级别来对调制的第二数据进行解调。
所述设备还可包括：感测单元，被构造为感测所述一个或多个电容器在所述传送时间切换为所述充电时间时的时间点的电压，其中，解调器被构造为基于感测的电压对调制的第二数据进行解调。
所述一个或多个电容器可以以并联方式被布置。
根据一方面，一种无线电能及数据接收设备可包括：接收器，被构造为使用目标谐振器接收无线电能和调制的第一数据来对至少一个并联的电容器充电；开关控制器，被构造为基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间和用于将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；解调器，被构造为基于在所述充电时间切换为所述传送时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调。
所述设备还可包括：调制器，被构造为通过调整将被充入所述一个或多个电容器的电能量来调制第二数据。
所述设备还可包括：发送器，被构造为使用目标谐振器在所述充电时间期间将调制的第二数据发送到源谐振器。
所述设备还可包括：电能输出单元，被构造为将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置。
调制器可被构造为通过将电能量量化为M个级别来对第二数据进行调制。
开关控制器可被构造为控制所述一个或多个开关，使得针对单个电容器避免所述充电时间和所述传送时间之间的重叠。
开关控制器可被构造为通过感测存储在所述一个或多个电容器中的电能来控制所述充电时间和所述传送时间。
开关控制器可被构造为通过基于所述充电时间按预定时间间隔对与所述一个或多个电容器中的每个相应的一个或多个开关进行控制来将调制的第二数据传送到目标谐振器。
所述充电时间可包括：当所述一个或多个开关连接到所述一个或多个电容器时所用的第一边缘时间；接收调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器的无线电能所用的接收时间；以及在所述接收时间终止之后断开连接到所述一个或多个电容器的所述一个或多个开关所用的第二边缘时间。
解调器可被构造为基于预定映射信息对通过将电能量量化为N个级别而调制的第一数据进行解调。
所述设备还可包括：感测单元，被构造为感测所述一个或多个电容器在所述充电时间切换为所述传送时间时的时间点的电压，其中，解调器被构造为基于感测的电压对调制的第一数据进行解调。
所述一个或多个电容器可以以并联方式被布置。
根据一方面，一种无线电能及数据发送方法可包括：通过调整将被充入一个或多个电容器的电能量来调制第一数据；基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间和用于将调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到源谐振器的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；使用源谐振器来发送调制的第一数据和充入的电能。
所述方法还可包括：通过从供电设备接收电能的输入来对所述一个或多个电容器充电。
所述方法还可包括：使用源谐振器在所述传送时间期间从目标谐振器接收调制的第二数据。
所述方法还可包括：基于在所述传送时间切换为所述充电时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量，对调制的第二数据进行解调。
调制步骤可通过将电能量量化为N个级别来调制第一数据。
解调步骤可基于预定映射信息对通过将电能量量化为M个级别而调制的第二数据进行解调。
根据一方面，一种无线电能及数据接收方法可包括：通过使用目标谐振器接收无线电能和调制的第一数据来对至少一个并联的电容器充电；基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间并基于用于将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器中的每个相应的一个或多个开关；基于在所述充电时间切换为所述传送时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量，对调制的第一数据进行解调。
所述方法还可包括：通过调整将被充入所述一个或多个电容器的电能量来调制第二数据。
所述方法还可包括：使用目标谐振器在所述充电时间期间将调制的第二数据发送到源谐振器。
所述方法还可包括：将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置。
调制步骤可通过将电能量量化为M个级别来对第二数据进行调制。
解调步骤可基于预定映射信息对通过将电能量量化为N个级别而调制的第一数据进行解调。
通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1是示出无线电能及数据发送和接收系统的等效电路的示图；
图2是示出无线电能及数据发送设备的框图；
图3是示出无线电能及数据接收设备的框图；
图4A和图4B是示出无线电能及数据发送设备的调制处理的示图；
图5A和图5B是示出无线电能及数据接收设备的调制处理的示图；
图6A至图6D是示出在无线电能及数据发送和接收系统中全双工通信处理的示图；
图7是示出在无线电能及数据发送和接收系统中发送和接收数据的处理的示图；
图8是示出无线电能及数据发送方法的流程图；
图9是示出无线电能及数据接收方法的流程图。
贯穿附图和详细描述，除非另有描述，相同的附图标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。为了清楚、示出和方便，这些元件的相对大小和描绘将被夸大。
具体实施方式
提供下面的详细描述以帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，针对这里描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将被建议给本领域的普通技术人员。描述的处理步骤和/或操作的进展是示例；然而，处理步骤和/或操作的次序不限于在此阐述的次序，并且除了必须以特定次序发生的步骤和/或操作之外，可以如本领域所知的那样进行改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略公知功能和构造的描述。
无线电能传输系统可对应于包括源和目标的源-目标结构。在各个实施例中，无线电能传输系统可包括：无线电能发送设备，对应于所述源；无线电能接收设备，对应于所述目标。
可存在两种用于在所述无线传输系统中发送和接收信息的方法
第一种方法可被认为是负载调制的形式。第一种方法可通过调整无线电能发送设备和无线电能接收设备的阻抗并通过基于调整的阻抗感测电压改变量来发送和接收信息。例如，当期望将信息从无线电能接收设备发送到无线电能发送设备时，该无线接收设备可调整负载阻抗，并且无线电能发送设备可感测施加到发送线圈的电压。随后，施加到发送线圈的电压的量可基于该负载阻抗的改变而改变，因此，无线电能发送设备可通过感测电压改变量来接收信息。
第二种方法包括在无线通信中使用的传统无线信息传输方案。无线电能传输系统可被构造为使用一种类型的无线通信信道来传输电能。因此，无线电能传输系统可使用与无线电能传输分离的无线通信信道来传送信息。无线电能传输系统可使用各种传统的调制技术(例如，频移键控调制、幅移键控调制、相移键控调制等)。然而，由于用于传输无线电能的频率与用于传输信息的频率相同，因此可临时分类为无线电能传输部分和信息传输部分。此外，对于在无线电能发送设备和无线电能接收设备中的数据传输，可能需要单独的电能。
这两种方法可被应用于这样的电路，即，在该电路，无线电能发送设备的电能输入单元与发送线圈物理连接，无线电能接收设备的电能输出单元与接收线圈物理连接。
针对该电路(在该电路，无线电能发送设备的电能输入单元与发送线圈物理连接，无线电能接收设备的电能输出单元与接收线圈物理连接)，存在几种考虑来增强无线电能传输效率。
例如，在无线电能发送设备的电能输入单元与发送线圈物理连接，且无线电能接收设备的电能输出单元与接收线圈物理连接的情况下，为了增强传输效率，基于工作环境中的改变(例如，谐振器之间距离的改变、目标的改变)，该电路会需要频率匹配、阻抗匹配、高效率功率放大器、整流器。
因此，无线电能及数据发送和接收系统可包括这样的电路，即，在该电路，无线电能发送设备的电能输入单元与发送线圈物理分离，无线电能接收设备的电能输出单元和接收线圈物理分离。这样的电路可不需要阻抗匹配等。
发送和接收信息的一种方法可被用于这样的电路，即，在该电路，无线电能发送设备的电能输入单元与发送线圈物理分离，无线电能接收设备的电能输出单元和接收线圈物理分离。当使用调整负载阻抗的方法时，会快速降低电能传输效率。由于发送线圈和接收线圈以高Q因数值匹配，因此，基于负载阻抗的改变的微小阻抗失配会快速降低电能传输效率，在传统的无线信息传输方法中，无线电能发送设备的电能输入单元和发送线圈可以被物理连接，无线电能接收设备的电能输出单元和接收线圈可以被物理连接。
根据一个或多个实施例，无线电能及数据发送和接收系统可提供发送和/或接收信息的方法，其中，无线电能发送设备的电能输入单元和发送线圈物理分离(或隔离)，无线电能接收设备的电能输出单元和接收线圈物理分离(或隔离)。
无线电能及数据发送和接收系统可被应用到需要无线电能传输、无线电能和无线数据的同时传输的各种系统。无线电能传输的一些代表性示例可包括蜂窝电话的无线充电、无线电视(TV)等。此外，无线电能及数据发送和接收系统可被应用到生物或保健领域。具体地，无线电能传输可被用于向植入人体或被置于接近人体的装置发送电能。例如，心率测量装置可被构造为不需要有线连接的绷带类型。此外，无线电能及数据发送和接收系统可用于在无线电能发送设备和无线电能接收设备之间交换数据和/或控制信息。
无线电能及数据发送和接收系统可应用到不需要电源的信息存储设备的信息输入和输出。无线电能传输系统可应用到这样的系统，该系统可将电能无线地提供给信息存储设备，以远程操作该设备，并同时取回存储在该存储设备中的信息。
图1包括无线电能及数据发送和接收系统的等效电路。
无线电能及数据发送和接收系统的等效电路可被表示为这样的电路(例如，谐振隔离系统(RIS))，在该电路，电能输入单元和电能输出单元分离，并且发送端和接收端分离。
如图1所示，在该电路，电能输入单元和电能输出单元彼此物理分离(或隔离)，发送端和接收端彼此物理分离(或隔离)。该电路可包括：电能输入单元110、第一开关控制器120、发送器130、接收器140、第二开关控制器150、电能输出单元160。
电能输入单元110可被构造为通过从电源Vin接收电能的输入来对一个或多个电容器(图1示出多个电容器)充电。电能输入单元110可包括：电源Vin、内部电阻器Rin、一个或多个电容器(例如，电容器C1，1至电容器C1，n)。如果包括多个电容器，则所述电容器以并联方式被布置。然而，将理解，也可以以串联方式，甚至以组合的并联和串联布置来布置电容器，所述一个或多个电容器(即，电容器C1，1至电容器C1，n)中的每个可通过第一开关控制器120的开关控制连接到电能输入单元110。
第一开关控制器120可控制分别与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关(或开关元件)，并且可被构造为单独控制针对每个电容器的开关。开关或开关元件可包括各种机电开关(例如，接触、触发、闸刀、倾斜等)或电子开关(例如，螺线管、继电器、或者固态元件(例如，晶体管开关、可控硅整流器或三端双向可控硅开关))。当然，其他类型的开关也是可行的。在各种实施例中，开关可被构造为在分别允许和阻止电流(电能)流动的导通位置和断开位置之间进行选择。因此，开关对到一个或多个电容器的电连接和/或断开到一个或多个电容器的电连接进行控制，因此能够进行一个或多个电容器的充电和放电。例如，开关控制器可被构造为例如选择性地(i)对所述一个或多个电容器充电，以及(ii)从充电的一个或多个电容器放电。
例如，当在第一开关控制器120中与电容器C1，1和C1，n相应的开关121和开关125都为导通时，电容器C1，1和电容器C1，n可电连接到电能输入单元110。开关121和开关125可同时导通或者单独导通。
发送器130可包括：源谐振器(以基本电路元件L1和基本电路元件R1为典型)、一个或多个电容器(例如，电容器C1，1至电容器C1，n)。可在电能输入单元110被充电的所述一个或多个电容器可通过第一开关控制器120的开关控制连接到发送器130。当通过第一开关控制器120的控制与电容器C1，1和C1，n相应的开关123和开关127为导通时，电容器C1，1和电容器C1，n可电连接到发送器130。例如，当电容器C1，1连接到电能输入单元110时，电容器C1，1可不同时连接到发送器130。这对于电容器C1，n可同样成立。由于电能输入单元110和发送器130分离，因此同一电容器可以不同时连接到电能输入单元110和发送器130。
接收器40可包括：目标谐振器(以基本电路元件L2和基本电路元件R2为典型)、至少一个电容器(例如，电容器C2，1至电容器C2，m)。接收器140可被构造为使用由目标谐振器接收的无线电能对与目标谐振连接的一个或多个电容器(即，电容器C2，1至电容器C2，m)充电。例如，电容器C2，1至电容器C2，m可通过第二开关控制器150的开关控制连接到接收器140。当通过第二开关控制器150的控制开关153和开关157为导通时，电容器C2，1和电容器C2，m可连接到接收器140。开关153和开关157可同时导通或者单独导通。
第二开关控制器150可控制分别与一个或多个电容器相应的一个或多个开关(或开关元件)，并且可被构造为单独控制针对每个电容器的开关。开关或开关元件可包括各种机电开关(例如，接触、触发、闸刀、倾斜等)或电子开关(例如，螺线管、继电器、或者固态元件(例如，晶体管开关、可控硅整流器或三端双向可控硅开关))。当然，其他类型的开关也是可行的。在各种实施例中，开关可被构造为在分别允许和阻止电流(电能)流动的导通位置和断开位置之间进行选择。因此，开关控制到一个或多个电容器的电连接和/或断开到一个或多个电容器的电连接，因此能够进行一个或多个电容器的充电和放电。例如，开关控制器可被构造为例如选择性地(i)对所述一个或多个电容器充电，以及(ii)从充电的一个或多个电容器放电。
电能输出单元160可包括：目标装置(例如，负载)、一个或多个电容器(即，电容器C2，1至电容器C2，m)。在接收器140被充电的所述一个或多个电容器可通过第二开关控制器150的开关控制连接到电能输出单元160。当通过第二开关控制器150的控制开关151和开关155为导通时，电容器C2，1和电容器C2，m可连接到电能输出单元160。例如，当电容器C2，1连接到接收器140时，电容器C2，1可不同时连接到电能输出单元160。这对于电容器C2，m可同样成立。由于接收器140和电能输出单元160分离，因此同一电容器可以不同时连接到接收器140和电能输出单元160。
即，在无线电能发送设备中，电能输入单元110和发送器130可通过第一开关控制器120分离，在无线电能接收设备中，接收器140和电能输出单元160可通过第二开关控制器150分离。例如，存储在电容器中的电能可使用例如磁耦合从源谐振器无线发送到目标谐振器。接收器140和电能输出单元160可对应于物理分离的结构，电能输出单元160的负载阻抗的改变可基本不影响阻抗匹配。无线电能发送设备和无线电能接收设备可独立工作，因此即使负载阻抗改变也可以保持传输效率。
此外，无线电能及数据发送和接收系统可使用存储在一个或多个电容器中的电能量来发送和接收信息。将进一步在图2和图3中描述使用电能量的信息的发送和接收。
图2包括无线电能及数据发送设备。
如所示的，无线电能及数据发送设备可包括：电能输入单元210、调制器220、解调器230、开关控制器240、发送器250、接收器260、感测单元270。
电能输入单元210可被构造为通过从供电设备接收电能来对一个或多个电容器充电。例如，电能输入单元210可通过从直流(DC)供电设备或交流(AC)供电设备接收电能的输入来对一个或多个电容器充电。电能输入单元210可使用DC供电设备来更容易地对一个或多个电容器充电，而不需要实质或另外的配置。在使用AC供电设备的情况下，电能输入单元210可通过使用AC-DC转换器或通过增加开关并调整开关的适当时序将AC电能替换为DC电能，来对一个或多个电容器充电。
调制器220可被构造为通过调整充入一个或多个电容器的电能量来调制第一数据。调制器220可基于存储在电容器中的电能量来调制第一数据。例如，映射信息可基于针对一个或多个电容器所存储的电能量而不同。
在一些实施例中，调制器220可包括量化器和/或映射单元，其中，量化器被构造为将存储在一个或多个电容器中的电能量量化为多个级别，映射单元被构造为将每个级别的预定信息映射到被量化为多个级别的电能量。
调制器220还可被构造为通过将充入一个或多个电容器中的电能量量化为N个级别，N是大于零的整数值。第一数据可表示这样的信息：无线电能及数据发送设备期望将该信息传送到无线电能及数据接收设备。第一数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。
解调器230可被构造为基于在传送时间(transfer time)切换为充电时间时的时间点存储在一个或多个电容器中的电能量对调制的第二数据进行解调。传送时间可表示将调制的第一数据和充入电容器中的电能传送到发送器250所用的时间。传送时间可包括使用源谐振器从目标谐振器接收调制的第二数据所用的时间。充电时间可表示使用电能输入单元210对电容器充电的时间
可使用源谐振器接收在传送时间期间从目标谐振器发送的无线电能，接收的无线电能可被存储在一个或多个电容器中。对于单个电容器，解调器230可基于在传送时间切换为充电时间时的时间点存储在单个电容器中的电能量对调制的第二数据进行解调。对于多个电容器，解调器230可基于存储在每个电容器中的电能量对调制的第二数据进行解调。
解调器230可基于在针对单个电容器的传送时间终止之后传送时间切换为针对另一电容器的传送时间时的时间点存储在所述单个电容器中的电能量对调制的第二数据进行解调。
在一些实施例中，可通过将电能量量化为M个级别来对第二数据进行调制，M是大于零的整数值。解调器230可被构造为基于预定映射信息对调制的第二数据进行解调。与量化的M个级别中的每个级别相应的信息可被存储在预定映射信息中。例如，第二数据可表示这样的信息：无线电能及数据接收设备期望将该信息发送到无线电能及数据发送设备。第一数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。第二数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。也可以交换其他的数据和信息。
开关控制器240可被构造为基于对一个或多个电容器进行充电的充电时间并基于将调制的第一数据和充入一个或多个电容器的电能传送到源谐振器的传送时间，来控制与每个电容器相应的开关。
此外，开关控制器240可被构造为基于单个电容器来控制开关，以避免充电时间和传送时间之间的重叠。例如，开关控制器240可物理分离(或隔离)电能输入单元210和发送器250。
开关控制器240还可被构造为通过基于传送时间按预定时间间隔对与一个或多个充电的电容器中的每个电容器相应的开关进行控制来将充入的电能和调制的第一数据发送到第二谐振器。在基于传送时间将充入单个电容器中的电能和调制的第一数据发送到源谐振器之后，开关控制器240可控制将开关连接到一个或多个其它电容器。
开关控制器240可通过感测电容器中存储的电能来控制充电时间和传送时间。开关控制器240可被构造为感测连接到电能输入单元210的电容器中存储的电能，并且当电能被充入大于预定值时，开关控制器240可控制传送时间，使得电容器连接到发送器250。该预定值可表示在调制器220被量化为N个级别的电能量。
开关控制器240可感测连接到发送器250的电容器中存储的电能，并且当电能被放电低于预定值时，开关控制器240可控制充电时间，使得多个电容器连接到电能输入单元210。该预定值可表示电能被完全放电为零的情况。
传送时间可包括当开关连接到充电的电容器时所用的第一边缘时间。此外，传送时间可包括：传输充入电容器的无线电能和调制的第一数据所用的传输时间(transmission time)、在传输时间终止之后断开连接到电容器的开关所用的第二边缘时间。
发送器250可被构造为发送充入一个或多个电容器中的电能和调制的第一数据。例如，可使用磁耦合来发送电能。当使用开关控制器240将一个或多个充电的电容器与源谐振器连接时，发送器250可使用例如磁耦合来发送充入一个或多个电容器中的电能和调制的第一数据。
接收器260可被构造为在传送时间期间使用源谐振器接收调制的第二数据。可从无线电能及数据接收设备的目标谐振器发送调制的第二数据。
感测单元270可被构造为感测在传送时间切换为充电时间时的时间点的一个或多个电容器的电压。例如，解调器230可基于感测的电压对调制的第二数据进行解调。
图3示出无线电能及数据接收设备。
如所示的，无线电能及数据接收设备可包括：接收器310、发送器320、开关控制器330、解调器340、调制器350、电能输出单元360、感测单元370。
接收器310可被构造为通过接收无线电能和调制的第一数据对一个或多个电容器充电。接收器310可使用目标谐振器来接收无线电能和调制的第一数据。第一数据可在无线电能及数据发送设备被调制。例如，第一数据可表示这样的信息：无线电能及数据发送设备期望将该信息发送到无线电能及数据接收设备。第一数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。也可以交换其他的数据和信息。
发送器320可被构造为使用目标谐振器在充电时间期间将调制的第二数据发送到源谐振器。充电时间可表示使用接收器310对一个或多个电容器充电所用的时间。无线电能及数据接收设备的接收器310可在一个或多个电容器被充电的同时接收调制的第一数据，发送器320可发送调制的第二数据发送器320可使用目标谐振器将调制的第二数据发送到无线电能及数据发送设备的源谐振器。
开关控制器330可被构造为基于对一个或多个电容器进行充电的充电时间并在于将调制的第一数据和充入一个或多个电容器的电能传送到目标装置的传送时间，来控制与一个或多个电容器中的每个电容器相应的开关。传送时间可表示使用电能输出单元360将解调的第一数据和充入一个或多个电容器的电能传送到目标装置所用的时间。
开关控制器330可被构造为基于或针对单个电容器来控制开关，以避免充电时间和传送时间之间的重叠。开关控制器330可物理分离接收器310和电能输出单元360。
开关控制器330可被构造为通过基于充电时间按预定时间间隔对与一个或多个电容器中的每个电容器相应的开关进行控制来将调制的第二数据发送到目标谐振器。在基于充电时间将调制的第二数据从单个电容器传送到目标谐振器之后，开关控制器330可控制将开关连接到另一电容器。
开关控制器330可被构造为通过感测存储在一个或多个电容器中的电能来控制充电时间和传送时间。
充电时间可包括当开关连接到一个或多个电容器时所用的第一边缘时间。例如，该第一边缘时间可短于无线电能及数据发送设备的第一边缘时间。为了操作无线电能及数据接收设备，会需要工作电能。可在从无线电能及数据发送设备接收调制的第一数据之前接收工作电能。无线电能及数据接收设备可在接收到工作电能之后接收调制的第一数据。然而，当在无线电能及数据接收设备中准备好单独的工作电能时，无线电能及数据发送设备的第一边缘时间与无线电能及数据接收设备的第一边缘时间可以等同。
充电时间可包括：接收充入一个或多个电容器的无线电能和调制的第一数据所用的接收时间、在接收时间终止之后断开连接到一个或多个电容器的开关所用的第二边缘时间。
开关控制器330可被构造为使得将在充电时间期间被充电的电容器连接到接收器310，以对一个或多个电容器充电。将被充电的电容器和接收器310可分别通过开关的导通操作和断开操作而连接或断开。当将被充电的电容器和接收器310连接时，将被充电的电容器与电能输出单元360分离。因此，接收器310和电能输出单元360可通过开关控制器330的开关操作而分离。
可通过将一个或多个电容器连接到目标装置来将充入一个或多个电容器的电能和调制的第一数据传送到目标装置。开关控制器330可在传送时间期间将一个或多个电容器连接到电能输出单元360，以将一个或多个电容器中的被充电的电容器连接到目标装置。
解调器340可被构造为基于在充电时间切换为传送时间时的时间点存储在一个或多个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调。充电时间可表示使用接收器310对一个或多个电容器充电所用的时间。此外，充电时间可包括使用目标谐振器从源谐振器接收调制的第一数据所用的时间。传送时间可表示将充入一个或多个电容器的电能和解调的第一数据传送到目标装置所用的时间。
对于单个电容器，解调器340可基于在充电时间切换为传送时间时的时间点存储在单个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调。对于多个电容器，解调器340可基于存储在每个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调。
解调器340可基于在针对单个电容器的充电时间终止之后充电时间切换为针对另一电容器的充电时间时的时间点存储在所述单个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调。
可通过将电能量量化为N个级别来对第一数据进行调制。解调器340可基于预定映射信息对调制的第一数据进行解调。与量化的N个级别中的每个级别相应的信息可被存储在预定的映射信息中。
调制器350通过调整充入一个或多个电容器中的电能量来调制第二数据。调制器350可基于存储在一个或多个电容器中的电能量来调制第二数据。映射信息可基于存储在一个或多个电容器中的电能的量而不同。
调制器350可包括量化器和/或映射单元，其中，量化器被构造为将存储在一个或多个电容器中的电能量量化为多个级别，映射单元被构造为将每个级别的预定信息映射到被量化为多个级别的电能量。第二数据可表示这样的信息：无线电能及数据接收设备期望将该信息传送到无线电能及数据发送设备。第二数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。
调制器350可被构造为通过将充入一个或多个电容器的电能量量化为M个级别来对第二数据进行调制。
电能输出单元360可将充入一个或多个电容器的电能和解调的第一数据发送到目标装置。可使用开关控制器330将在接收器310充电的一个或多个电容器连接到电能输出单元360。例如，电能输出单元360可将充入一个或多个电容器的电能和解调的第一数据发送到目标装置。
感测单元370可被构造为感测在充电时间切换为传送时间时的时间点的一个或多个电容器的电压。例如，解调器340可基于感测的电压对调制的第一数据进行解调。
图4A和图4B示出无线电能及数据发送设备的调制处理。
更具体地，图4A和图4B示出从无线电能及数据发送设备的观点用于使用能量传输来传送信息的感应能量调制。能量可被表示为在预定时间期间功率的积分，因此能量传输和电能传输可具有同样的含义。
通常，图4A和图4B的感应能量调制方案可表示将信息从能量发送端传送到能量接收端。然而，感应能量调制方案可不限于将信息从能量发送端传送到能量接收端。在图4A和图4B中，能量发送端可包括无线电能及数据发送设备，能量接收端可包括无线电能及数据接收设备。
在一个或多个实施例中，感应能量可用于传送信息。因此，在图4A和图4B示出的示例可被应用于一般的无线信息通信方案。
符号持续时间Tpt可对应于将连接到能量发送端的电容器的能量传送到连接到能量接收端的电容器所用的时间。该符号持续时间可表示无线电能及数据发送设备的传送时间。符号持续时间Tpt可包括第一边缘时间、传输时间以及第二边缘时间。
第一边缘时间Tst可表示将开关连接到能量发送端的充电的电容器所用的时间。
第二边缘时间Tft可表示在传输时间终止之后断开连接到能量发送端的电容器的开关所用的时间。
传输时间Tpt-Tst-Tft可表示当充入的能量从能量发送端被实际传输到能量接收端时所用的时间。例如，传输时间Tpt-Tst-Tft可表示在能量接收端的电容器被充电之后用于断开连接到所述电容器的开关的时间。
图4A可对应于连接到所述发送端的电容器的储能。能量发送端可在经过第一边缘时间之后连接到充电的电容器。例如，调制器220可通过调整存储在电容器中的能量的量来对第一数据进行调制。
参照图4A和图4B，调制器220可使用被量化为N个级别的能量来调制第一数据。根据各种实施例，信息可被映射到N个级别中的每个级别。例如，能量完全没有被充入的级别0的电容器407可表示“0”，级别1的能量被充入的电容器405可表示“1”，级别2的能量被充入的电容器403可表示“2”，以同样的方法，级别N-1的能量被充入的电容器401可表示“N-1”能量发送端可通过调整能量级别来经由单个符号传送logN比特信息。
图4B可对应于(例如通过在能量发送端使用磁耦合)传输的能量被存储在所述接收端的电容器中的结果。已接收到传输的能量的能量接收端可通过感测存储在电容器中的能量的级别来解调第一数据。解调器230可基于存储在电容器中的能量的级别来对第一数据进行解调。
例如，当存储在电容器中的能量的级别对应于N-1(411)时，映射信息可表示N-1。以同样的方法，当存储在电容器中的能量的级别对应于2(413)时，映射信息可表示2，当存储在电容器中的能量的级别对应于1(415)时，映射信息可表示1，当存储在电容器中的能量的级别对应于0(417)时，映射信息可表示0。
图5A和图5B示出无线电能及数据接收设备的调制处理。
图5A可对应于连接到能量接收端的电容器的储能。图5B可对应于(例如通过在能量接收端使用磁耦合)传输的能量被存储在能量发送端的电容器中的结果。在图5A和图5B中，能量发送端可包括无线电能及数据发送设备，能量接收端可包括无线电能及数据接收设备。符号持续时间Tpr可对应于将连接到能量接收端的电容器的能量传送到连接到能量发送端的电容器所用的时间。该符号持续时间可表示无线电能及数据接收设备的充电时间。符号持续时间Tpr可包括第一边缘时间、接收时间以及第二边缘时间。
第一边缘时间Tsr可表示将开关连接到按等效于能量接收端的量化级别进行充电的电容器所用的时间。
第二边缘时间Tfr可表示在接收时间终止之后断开连接到能量接收端的电容器的开关所用的时间。
接收时间Tpr-Tsr-Tfr可表示从能量发送端接收充入的能量所用的时间。能量接收端可将充入的与量化级别等效的能量发送到能量发送端。
能量发送端和能量接收端的符号持续时间可等同。然而，为了操作能量接收端，能量接收端的第一边缘时间可以短于能量发送端的第一边缘时间。
能量接收端的调制器350可通过调整存储在电容器中的能量来对第二数据进行调制。调制器350可使用被量化为M个级别的能量来对第二数据进行调制。信息可被映射到M个级别中的每个级别。
初始存储在能量接收端的电容器中的能量501、能量503、能量505可在符号持续时间之内的接收时间期间被发送到能量发送端。在接收时间终止之后，当连接到能量接收端的电容器的开关断开时，传输的能量可被存储在能量发送端的电容器中。
能量发送端可被构造为通过感测能量507、能量509、能量511来对调制的第二数据进行解调。解调器340可被构造为基于存储在电容器中的能量的级别对第二数据进行解调。
通过调整施加到发送和接收电路的能量的量的传输方案可被称为感应能量调调。感应能量调制可使得能够进行全双工通信。发送端和接收端可彼此同时传送信息。被注入发送端和接收端的能量可在符号持续时间之后被发送到对方的电路。例如，由于使用能量传输的线性复制，因此注入的能量可与初始存储在对方的电路中的能量的量不相关。
图6A至图6D示出在无线电能及数据传输和接收系统中的全双工通信处理。
在图6A至图6D中，能量发送端可包括无线电能及数据发送设备，能量接收端可包括无线电能及数据接收设备。
参照图6A至图6D，能量发送端和能量接收端中的每个可具有两个能量级别L1和L0。信息可被映射到每个级别，级别L0可表示“0”，级别L1可表示“1”。
由于能量发送端和能量接收端中的每个具有两个能量级别，因此总共可出现四种能量变化。
在图6A至图6D中，实线可表示存储在能量发送端的电容器中的能量的量，虚线可表示存储在能量接收端的电容器中的能量的量。能量发送端的电容器以下将被称为“第一电容器”，能量接收端的电容器以下将被称为“第二电容器”。
图6A可表示当能量发送端发送“1”，能量接收端发送“0”时，将被存储在第一电容器和第二电容器中的能量的量。初始存储在第一电容器中的能量601可对应于级别L1，初始存储在第二电容器中的能量603可对应于级别L0。在经过传输时间之后，初始存储在第一电容器中的能量601可具有能量607的状态。在经过接收时间之后，初始存储在第二电容器中的能量603可具有能量605的状态。例如，传输时间和接收时间可以等同。
能量发送端可基于在经过传输时间之后第一电容器的能量级别607来解调信息。由于第一电容器的能量级别607对应于级别L0，因此从能量接收端发送的信息可对应于“0”。能量接收端可基于在经过接收时间之后第二电容器的能量级别605来解调信息。由于第二电容器的能量级别605对应于级别L1，因此从所述发送端发送的信息可对应于“1”。
图6B可表示当能量发送端发送“1”，能量接收端发送“1”时，将被存储在第一电容器和第二电容器中的能量的量。初始存储在第一电容器中的能量611可对应于级别L1，初始存储在第二电容器中的能量613可对应于级别L1。在经过传输时间之后，初始存储在第一电容器中的能量611可具有能量617的状态。在经过接收时间之后，初始存储在第二电容器中的能量613可具有能量615的状态。
能量发送端可基于在经过传输时间之后第一电容器的能量级别617来解调信息。由于第一电容器的能量级别617对应于级别L1，因此从能量接收端发送的信息可对应于“1”。能量接收端可基于在经过接收时间之后第二电容器的能量级别615来解调信息。由于第二电容器的能量级别615对应于级别L1，因此从所述发送端发送的信息可对应于“1”。
图6C可表示当能量发送端发送“0”，能量接收端发送“0”时，将被存储在第一电容器和第二电容器中的能量的量。初始存储在第一电容器中的能量621可对应于级别L0，初始存储在第二电容器中的能量623可对应于级别L0。在经过传输时间之后，初始存储在第一电容器中的能量621可具有能量627的状态。在经过接收时间之后，初始存储在第二电容器中的能量623可具有能量625的状态。
能量发送端可基于在经过传输时间之后第一电容器的能量级别627来解调信息。由于第一电容器的能量级别627对应于级别L0，因此从能量接收端发送的信息可对应于“0”。能量接收端可基于在经过接收时间之后第二电容器的能量级别625来解调信息。由于第二电容器的能量级别625对应于级别L0，因此从所述发送端发送的信息可对应于“0”。
图6D可表示当能量发送端发送“0”，能量接收端发送“1”时，将被存储在第一电容器和第二电容器中的能量的量。初始存储在第一电容器中的能量631可对应于级别L0，初始存储在第二电容器中的能量623可对应于级别L1。在经过传输时间之后，初始存储在第一电容器中的能量631可具有能量637的状态。在经过接收时间之后，初始存储在第二电容器中的能量633可具有能量635的状态。
能量发送端可基于在经过传输时间之后第一电容器的能量级别637来解调信息。由于第一电容器的能量级别637对应于级别L1，因此从能量接收端发送的信息可对应于“1”。能量接收端可基于在经过接收时间之后第二电容器的能量级别635来解调信息。由于第二电容器的能量级别635对应于级别L0，因此从所述发送端发送的信息可对应于“0”。
如上所述，使用将存储在电容器中的能量解调为预定能量级别方案，全双工通信是可行的。可在能量发送端和能量接收端中独立执行存储在电容器中的能量级别的量化。例如，能量发送端可将能量级别量化为N个级别，能量接收端可将能量级别量化为M个级别。
图7示出在无线电能及数据传输和接收系统中发送和接收数据的处理。
在能量发送端和能量接收端中发送和接收数据的处理可基于时间流程。在图7中，能量发送端可包括无线电能及数据发送设备，能量接收端可包括无线电能及数据接收设备。能量发送端的电容器以下将被称为第一电容器，能量接收端的电容器以下将被称为第二电容器。
图7A的上侧部分A可表示在能量发送端中当充电的电容器连接到发送器250时的开关时间、以及存储在连接的电容器中的能量。图7A的下侧部分B可表示在能量接收端中当电容器连接到接收器310时的开关时间、以及存储在连接的电容器中的能量。
能量发送端的第一电容器可在经过第一边缘时间Tst701之后连接到发送器250。当符号持续时间Tpt703终止时，连接第一电容器和发送器250的开关可被断开。第二边缘时间Tft705可对应于在能量从能量发送端被发送到能量接收端之后断开与发送器250连接的开关所用的时间。
被量化为不同级别的能量711、能量713、能量715、能量717可被存储在第一电容器中。信息可被映射到量化的级别中的每个。能量发送端可在传输时间期间将使用量化的能量调制的第一数据发送到能量接收端。因此，存储在第一电容器中的能量会减少。此外，能量发送端可在传输时间期间从能量接收端接收使用量化的能量716和能量718调制的第二数据。可在符号持续时间703终止时的时间点感测存储在第一电容器中的能量。
在符号持续时间终止之后能量发送端的第一电容器中的剩余能量量716以及剩余能量量718可基于初始注入能量接收端的第二电容器中的能量量736和能量量738而不同。解调器230可基于能量级别对调制的第二数据进行解调。能量发送端可使用解调来从能量接收端接收信息。
在经过第一边缘时间Tsr721之后，能量接收端的第二电容器可连接到接收器310。为了在能量接收端接收信息，能量接收端应当首先工作。为了首先接收在能量接收端工作时所使用的工作电能，能量接收端的第一边缘时间Tsr721可短于能量发送端第一边缘时间Tst701。然而，在准备了单独的工作电能的情况下，第一边缘时间Tsr721可与第一边缘时间Tst701等同。
当第二电容器被充电时，用于连接第二电容器和接收器310的开关可断开。能量接收端可在与能量发送端的符号持续时间Tpt703等同的符号持续时间Tpr723期间接收能量。此外，能量接收端可在符号持续时间Tpr723期间将初始存储在第二电容器中的能量736和能量738发送给能量发送端。当用于连接第二电容器和接收器310的开关断开时，用于连接第一电容器和发送器250的开关可断开。
第二边缘时间Tfr725可对应于在从能量发送端接收到能量之后断开与接收器310连接的开关所用的时间。第二边缘时间Tfr725可短于能量发送端的第二边缘时间Tft705。
通过从能量发送端接收的能量被量化为不同级别的能量731、能量733、能量735、能量737可被存储在第二电容器中。解调器340可使用映射到每个级别的信息来解调第一数据。能量接收端可在接收时间期间接收使用量化的能量调制的第一数据。因此，存储在第二电容器中的能量会增加。此外，能量接收端可在接收时间期间发送使用由能量发送端量化的能量736和能量738调制的第二数据。可在符号持续时间723终止时的时间点感测存储在第二电容器中的能量。
图8示出无线电能及数据发送方法。
在操作810，无线电能及数据发送设备可通过调整将被充入一个或多个电容器的电能量来调制第一数据。无线电能及数据发送设备可通过将充入电容器的电能量量化为N个级别来调制第一数据。第一数据可包括这样的信息：无线电能及数据发送设备期望将该信息发送到无线电能及数据接收设备。第一数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。
在操作820，无线电能及数据发送设备可分别控制与一个或多个电容器相应的一个或多个开关。可基于用于对电容器充电的充电时间并基于将充入电容器的电能和调制的第一数据传送到源谐振器的传送时间来进行开关。
在操作830，无线电能及数据发送设备可例如使用磁耦合将充入的电能和调制的第一数据发送到源谐振器，并且可接收调制的第二数据。调制的第二数据可从无线电能及数据接收设备的目标谐振器被发送。
在操作840，无线电能及数据发送设备可基于在传送时间切换为充电时间时的时间点存储在一个或多个电容器中的电能量来对调制的第二数据进行解调。无线电能及数据发送设备可基于预定映射信息来对通过将电能量量化为M个级别而调制的第二数据进行解调。与量化的M个级别中的每个级别相应的信息可被存储在预定映射信息中。第二数据可表示这样的信息：无线电能及数据接收设备期望将该信息发送到无线电能及数据发送设备。第二数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。
无线电能及数据发送设备可通过从供电设备接收电能的输入来对一个或多个电容器充电，并且可使用源谐振器在传送时间期间从目标谐振器接收调制的第二数据。
图9示出无线电能及数据接收方法。
在操作910，无线电能及数据接收设备可通过调整将被充入一个或多个电容器的电能量来调制第二数据，并且可发送调制的第二数据。无线电能及数据接收设备可通过将电能量量化为M个级别来调制第二数据。此外，无线电能及数据接收设备可在接收无线电能和第一数据的同时发送调制的第二数据。
在操作920，无线电能及数据接收设备可使用目标谐振器接收无线电能和调制的第一数据。第一数据可在无线电能及数据发送设备被调制。第一数据可包括这样的信息：无线电能及数据发送设备期望将该信息发送到无线电能及数据接收设备。第一数据可包括用于控制无线电能及数据发送和接收系统的信息。
在操作930，无线电能及数据接收设备可对一个或多个电容器充电。无线电能及数据接收设备可使用接收的无线电能和调制的第一数据来对一个或多个电容器充电。
在操作940，无线电能及数据接收设备可分别控制与一个或多个电容器相应的一个或多个开关。可基于对电容器充电的充电时间并基于将充入一个或多个电容器的电能和解调的第一数据传送到目标装置的传送时间来进行开关。
在操作950，无线电能及数据接收设备可基于在充电时间切换为传送时间时的时间点存储在一个或多个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调所述第一数据可通过将电能量量化为N个级别而被调制。无线电能及数据接收设备可基于预定映射信息来对调制的第一数据进行解调。与量化的N个级别中的每个级别相应的信息可被存储在预定映射信息中。
无线电能及数据接收设备可使用目标谐振器在充电时间期间将调制的第二数据发送到源谐振器，并且可将充入一个或多个电容器中的电能和解调的第一数据发送到目标装置。
这里描述的一个或多个实施例可被记录、存储或固定在一个或多个非暂时计算机可读存储介质中，该非暂时计算机可读存储介质包括可被计算机实施的程序代码或程序指令以使得至少一个处理器运行或执行程序指令。所述介质还可单独或以组合的形式包括程序指令、数据文件、数据结构等。介质和程序指令可以是特别设计和构造的那些介质和程序指令，或者介质和程序指令可以是计算机软件领域的技术人员公知和可用的类型。
上面已经描述了若干示例。然而，应该理解，可进行各种修改。例如，如果以不同次序执行描述的技术和/或如果在描述的系统、体系结构、装置、或电路中的组件以不同方式被组合或者被其他组件或它们的等同物替换或补充，则可实现适当的结果。因此，其他实施方式是在权利要求的范围内。

Claims (36)

1.一种无线电能及数据发送设备，包括：
调制器，被构造为通过调整将被充入一个或多个电容器的电能量来调制第一数据；
开关控制器，被构造为基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间和用于将调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到源谐振器的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；以及
发送器，被构造为使用源谐振器来发送调制的第一数据和充入的电能。
2.如权利要求1所述的设备，还包括：
电能输入单元，被构造为通过从供电设备接收电能的输入来对所述一个或多个电容器充电。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述电能输入单元被构造为通过从直流供电设备或交流供电设备接收电能的输入来对所述一个或多个电容器充电。
4.如权利要求1所述的设备，还包括：
接收器，被构造为使用源谐振器在所述传送时间期间从目标谐振器接收调制的第二数据。
5.如权利要求4所述的设备，还包括：
解调器，被构造为基于在所述传送时间切换为所述充电时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量来对调制的第二数据进行解调。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述调制器被构造为通过将电能量量化为N个级别来调制第一数据，其中，N是大于零的整数值。
7.如权利要求1所述的设备，其中，开关控制器被构造为控制所述一个或多个开关，使得针对单个电容器避免所述充电时间和所述传送时间之间的重叠。
8.如权利要求1所述的设备，其中，所述开关控制器被构造为通过基于所述传送时间按预定时间间隔控制与充电的一个或多个电容器相应的一个或多个开关，来将调制的第一数据和充入的电能传送到源谐振器。
9.如权利要求1所述的设备，其中，所述传送时间包括：
当所述一个或多个开关连接到充电的一个或多个电容器时所用的第一边缘时间；
传输调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器中的无线电能所用的传输时间；以及
在所述传输时间终止之后断开连接到所述一个或多个电容器的一个或多个开关所用的第二边缘时间。
10.如权利要求5所述的设备，其中，所述解调器被构造为基于预定映射信息通过将电能量量化为M个级别来对调制的第二数据进行解调，其中，M是大于零的整数值。
11.如权利要求10所述的设备，还包括：感测单元，被构造为感测所述一个或多个电容器在所述传送时间切换为所述充电时间时的时间点的电压，
其中，所述解调器被构造为基于感测的电压对调制的第二数据进行解调。
12.如权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个电容器以并联方式被布置。
13.一种无线电能及数据接收设备，包括：
接收器，被构造为使用目标谐振器接收无线电能和调制的第一数据来对一个或多个电容器充电；
开关控制器，被构造为基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间和用于将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置的传送时间，控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；
解调器，被构造为基于在所述充电时间切换为所述传送时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调。
14.如权利要求13所述的设备，还包括：
调制器，被构造为通过调整将被充入所述一个或多个电容器的电能量来调制第二数据。
15.如权利要求14所述的设备，还包括：
发送器，被构造为使用目标谐振器在所述充电时间期间将调制的第二数据发送到源谐振器。
16.如权利要求13所述的设备，还包括：
电能输出单元，被构造为将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置。
17.如权利要求15所述的设备，其中，所述调制器被构造为通过将电能量量化为M个级别来对第二数据进行调制，其中，M是大于零的整数值。
18.如权利要求13所述的设备，其中，所述开关控制器被构造为控制所述一个或多个开关，使得针对单个电容器避免所述充电时间和所述传送时间之间的重叠。
19.如权利要求13所述的设备，其中，所述开关控制器被构造为通过感测存储在所述一个或多个电容器中的电能来控制所述充电时间和所述传送时间。
20.如权利要求15所述的设备，其中，所述开关控制器被构造为通过基于所述充电时间按预定时间间隔控制与所述一个或多个电容器中的每个电容器相应的一个或多个开关，来将调制的第二数据发送到目标谐振器。
21.如权利要求13所述的设备，其中，所述充电时间包括：
当所述一个或多个开关连接到所述一个或多个电容器时所用的第一边缘时间；
接收调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器的无线电能所用的接收时间；
在所述接收时间终止之后断开连接到所述一个或多个电容器的所述一个或多个开关所用的第二边缘时间。
22.如权利要求13所述的设备，其中，所述解调器被构造为基于预定映射信息对通过将电能量量化为N个级别而调制的第一数据进行解调，其中，N是大于零的整数值。
23.如权利要求13所述的设备，还包括：感测单元，被构造为感测所述一个或多个电容器在所述充电时间切换为所述传送时间时的时间点的电压，
其中，所述解调器被构造为基于感测的电压对调制的第一数据进行解调。
24.如权利要求13所述的设备，其中，所述一个或多个电容器以并联方式被布置。
25.一种无线电能及数据发送方法，包括：
通过调整将被充入一个或多个电容器的电能量来调制第一数据；
基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间和用于将调制的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到源谐振器的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；
使用源谐振器来发送调制的第一数据和充入的电能。
26.如权利要求25所述的方法，还包括：
通过从供电设备接收电能的输入来对所述一个或多个电容器充电。
27.如权利要求25所述的方法，还包括：
使用源谐振器在所述传送时间期间从目标谐振器接收调制的第二数据。
28.如权利要求27所述的方法，还包括：
基于在所述传送时间切换为所述充电时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量来对调制的第二数据进行解调。
29.如权利要求25所述的方法，其中，调制步骤通过将电能量量化为N个级别来调制第一数据，其中，N是大于零的整数值。
30.如权利要求28所述的方法，其中，解调步骤基于预定映射信息对通过将电能量量化为M个级别而调制的第二数据进行解调，其中，M是大于零的整数值。
31.一种无线电能及数据接收方法，包括：
通过使用目标谐振器接收无线电能和调制的第一数据来对一个或多个电容器充电；
基于用于对所述一个或多个电容器充电的充电时间并基于用于将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置的传送时间，来控制与所述一个或多个电容器相应的一个或多个开关；
基于在所述充电时间切换为所述传送时间时的时间点存储在所述一个或多个电容器中的电能量来对调制的第一数据进行解调。
32.如权利要求31所述的方法，还包括：
通过调整将被充入所述一个或多个电容器的电能量来调制第二数据。
33.如权利要求32所述的方法，还包括：
使用目标谐振器在所述充电时间期间将调制的第二数据发送到源谐振器。
34.如权利要求31所述的方法，还包括：
将解调的第一数据和充入所述一个或多个电容器的电能传送到目标装置。
35.如权利要求32所述的方法，其中，调制步骤通过将电能量量化为M个级别来对第二数据进行调制，其中，M是大于零的整数值。
36.如权利要求31所述的方法，其中，解调步骤基于预定映射信息对通过将电能量量化为N个级别而调制的第一数据进行解调，其中，N是大于零的整数值。
CN201110289577.5A 2010-12-23 2011-09-20 无线电能及数据发送和接收系统 Active CN102570624B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0133449 2010-12-23
KR1020100133449A KR101672768B1 (ko) 2010-12-23 2010-12-23 무선 전력 및 데이터 송수신 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102570624A CN102570624A (zh) 2012-07-11
CN102570624B true CN102570624B (zh) 2015-08-26

Family

ID=45372219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110289577.5A Active CN102570624B (zh) 2010-12-23 2011-09-20 无线电能及数据发送和接收系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9368996B2 (zh)
EP (2) EP2469685B1 (zh)
JP (1) JP5771517B2 (zh)
KR (1) KR101672768B1 (zh)
CN (1) CN102570624B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9994114B2 (en) 2013-09-13 2018-06-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods for bi-state impedance conversion in wireless power transfer

Families Citing this family (216)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5674013B2 (ja) * 2010-10-08 2015-02-18 ソニー株式会社 給電装置および給電システム
KR101813011B1 (ko) 2011-05-27 2017-12-28 삼성전자주식회사 무선 전력 및 데이터 전송 시스템
KR101832331B1 (ko) * 2011-06-29 2018-02-26 엘지전자 주식회사 장치들 간의 무선 전력 전송 및 통신
KR101844427B1 (ko) * 2011-09-02 2018-04-03 삼성전자주식회사 무선 전력을 이용한 통신 시스템
KR101844422B1 (ko) * 2012-04-19 2018-04-03 삼성전자주식회사 무선 에너지 전송 장치 및 방법, 무선 에너지 수신 장치
US10211680B2 (en) 2013-07-19 2019-02-19 Energous Corporation Method for 3 dimensional pocket-forming
US9825674B1 (en) 2014-05-23 2017-11-21 Energous Corporation Enhanced transmitter that selects configurations of antenna elements for performing wireless power transmission and receiving functions
US10992185B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation Systems and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to game controllers
US9899873B2 (en) 2014-05-23 2018-02-20 Energous Corporation System and method for generating a power receiver identifier in a wireless power network
US20150326070A1 (en) 2014-05-07 2015-11-12 Energous Corporation Methods and Systems for Maximum Power Point Transfer in Receivers
US10128699B2 (en) 2014-07-14 2018-11-13 Energous Corporation Systems and methods of providing wireless power using receiver device sensor inputs
US10063064B1 (en) 2014-05-23 2018-08-28 Energous Corporation System and method for generating a power receiver identifier in a wireless power network
US9793758B2 (en) 2014-05-23 2017-10-17 Energous Corporation Enhanced transmitter using frequency control for wireless power transmission
US10141791B2 (en) 2014-05-07 2018-11-27 Energous Corporation Systems and methods for controlling communications during wireless transmission of power using application programming interfaces
US10008889B2 (en) 2014-08-21 2018-06-26 Energous Corporation Method for automatically testing the operational status of a wireless power receiver in a wireless power transmission system
US10211674B1 (en) 2013-06-12 2019-02-19 Energous Corporation Wireless charging using selected reflectors
US10193396B1 (en) 2014-05-07 2019-01-29 Energous Corporation Cluster management of transmitters in a wireless power transmission system
US10038337B1 (en) 2013-09-16 2018-07-31 Energous Corporation Wireless power supply for rescue devices
US10224982B1 (en) 2013-07-11 2019-03-05 Energous Corporation Wireless power transmitters for transmitting wireless power and tracking whether wireless power receivers are within authorized locations
US10103582B2 (en) 2012-07-06 2018-10-16 Energous Corporation Transmitters for wireless power transmission
US9368020B1 (en) 2013-05-10 2016-06-14 Energous Corporation Off-premises alert system and method for wireless power receivers in a wireless power network
US10199849B1 (en) 2014-08-21 2019-02-05 Energous Corporation Method for automatically testing the operational status of a wireless power receiver in a wireless power transmission system
US9941754B2 (en) 2012-07-06 2018-04-10 Energous Corporation Wireless power transmission with selective range
US11502551B2 (en) 2012-07-06 2022-11-15 Energous Corporation Wirelessly charging multiple wireless-power receivers using different subsets of an antenna array to focus energy at different locations
US10243414B1 (en) 2014-05-07 2019-03-26 Energous Corporation Wearable device with wireless power and payload receiver
US9859757B1 (en) 2013-07-25 2018-01-02 Energous Corporation Antenna tile arrangements in electronic device enclosures
US10965164B2 (en) 2012-07-06 2021-03-30 Energous Corporation Systems and methods of wirelessly delivering power to a receiver device
US9893768B2 (en) 2012-07-06 2018-02-13 Energous Corporation Methodology for multiple pocket-forming
US9941747B2 (en) 2014-07-14 2018-04-10 Energous Corporation System and method for manually selecting and deselecting devices to charge in a wireless power network
US9853458B1 (en) 2014-05-07 2017-12-26 Energous Corporation Systems and methods for device and power receiver pairing
US9899861B1 (en) 2013-10-10 2018-02-20 Energous Corporation Wireless charging methods and systems for game controllers, based on pocket-forming
US9893554B2 (en) 2014-07-14 2018-02-13 Energous Corporation System and method for providing health safety in a wireless power transmission system
US9887739B2 (en) 2012-07-06 2018-02-06 Energous Corporation Systems and methods for wireless power transmission by comparing voltage levels associated with power waves transmitted by antennas of a plurality of antennas of a transmitter to determine appropriate phase adjustments for the power waves
US9941707B1 (en) 2013-07-19 2018-04-10 Energous Corporation Home base station for multiple room coverage with multiple transmitters
US9887584B1 (en) 2014-08-21 2018-02-06 Energous Corporation Systems and methods for a configuration web service to provide configuration of a wireless power transmitter within a wireless power transmission system
US10199835B2 (en) 2015-12-29 2019-02-05 Energous Corporation Radar motion detection using stepped frequency in wireless power transmission system
US9859756B2 (en) 2012-07-06 2018-01-02 Energous Corporation Transmittersand methods for adjusting wireless power transmission based on information from receivers
US10090886B1 (en) 2014-07-14 2018-10-02 Energous Corporation System and method for enabling automatic charging schedules in a wireless power network to one or more devices
US10206185B2 (en) 2013-05-10 2019-02-12 Energous Corporation System and methods for wireless power transmission to an electronic device in accordance with user-defined restrictions
US10992187B2 (en) 2012-07-06 2021-04-27 Energous Corporation System and methods of using electromagnetic waves to wirelessly deliver power to electronic devices
US9843201B1 (en) 2012-07-06 2017-12-12 Energous Corporation Wireless power transmitter that selects antenna sets for transmitting wireless power to a receiver based on location of the receiver, and methods of use thereof
US10381880B2 (en) 2014-07-21 2019-08-13 Energous Corporation Integrated antenna structure arrays for wireless power transmission
US10186913B2 (en) 2012-07-06 2019-01-22 Energous Corporation System and methods for pocket-forming based on constructive and destructive interferences to power one or more wireless power receivers using a wireless power transmitter including a plurality of antennas
US9939864B1 (en) 2014-08-21 2018-04-10 Energous Corporation System and method to control a wireless power transmission system by configuration of wireless power transmission control parameters
US9906065B2 (en) 2012-07-06 2018-02-27 Energous Corporation Systems and methods of transmitting power transmission waves based on signals received at first and second subsets of a transmitter's antenna array
US9912199B2 (en) 2012-07-06 2018-03-06 Energous Corporation Receivers for wireless power transmission
US9787103B1 (en) 2013-08-06 2017-10-10 Energous Corporation Systems and methods for wirelessly delivering power to electronic devices that are unable to communicate with a transmitter
US9893555B1 (en) 2013-10-10 2018-02-13 Energous Corporation Wireless charging of tools using a toolbox transmitter
US9991741B1 (en) 2014-07-14 2018-06-05 Energous Corporation System for tracking and reporting status and usage information in a wireless power management system
US9882430B1 (en) 2014-05-07 2018-01-30 Energous Corporation Cluster management of transmitters in a wireless power transmission system
US9847679B2 (en) 2014-05-07 2017-12-19 Energous Corporation System and method for controlling communication between wireless power transmitter managers
US10291066B1 (en) 2014-05-07 2019-05-14 Energous Corporation Power transmission control systems and methods
US9124125B2 (en) 2013-05-10 2015-09-01 Energous Corporation Wireless power transmission with selective range
US10124754B1 (en) 2013-07-19 2018-11-13 Energous Corporation Wireless charging and powering of electronic sensors in a vehicle
US9806564B2 (en) 2014-05-07 2017-10-31 Energous Corporation Integrated rectifier and boost converter for wireless power transmission
US9871398B1 (en) 2013-07-01 2018-01-16 Energous Corporation Hybrid charging method for wireless power transmission based on pocket-forming
US10075008B1 (en) 2014-07-14 2018-09-11 Energous Corporation Systems and methods for manually adjusting when receiving electronic devices are scheduled to receive wirelessly delivered power from a wireless power transmitter in a wireless power network
US9876379B1 (en) 2013-07-11 2018-01-23 Energous Corporation Wireless charging and powering of electronic devices in a vehicle
US9831718B2 (en) * 2013-07-25 2017-11-28 Energous Corporation TV with integrated wireless power transmitter
US9847677B1 (en) 2013-10-10 2017-12-19 Energous Corporation Wireless charging and powering of healthcare gadgets and sensors
US9973021B2 (en) 2012-07-06 2018-05-15 Energous Corporation Receivers for wireless power transmission
US9853692B1 (en) 2014-05-23 2017-12-26 Energous Corporation Systems and methods for wireless power transmission
US9891669B2 (en) 2014-08-21 2018-02-13 Energous Corporation Systems and methods for a configuration web service to provide configuration of a wireless power transmitter within a wireless power transmission system
US10439448B2 (en) 2014-08-21 2019-10-08 Energous Corporation Systems and methods for automatically testing the communication between wireless power transmitter and wireless power receiver
US10230266B1 (en) 2014-02-06 2019-03-12 Energous Corporation Wireless power receivers that communicate status data indicating wireless power transmission effectiveness with a transmitter using a built-in communications component of a mobile device, and methods of use thereof
US9876648B2 (en) 2014-08-21 2018-01-23 Energous Corporation System and method to control a wireless power transmission system by configuration of wireless power transmission control parameters
US10205239B1 (en) 2014-05-07 2019-02-12 Energous Corporation Compact PIFA antenna
US9900057B2 (en) 2012-07-06 2018-02-20 Energous Corporation Systems and methods for assigning groups of antenas of a wireless power transmitter to different wireless power receivers, and determining effective phases to use for wirelessly transmitting power using the assigned groups of antennas
US10224758B2 (en) 2013-05-10 2019-03-05 Energous Corporation Wireless powering of electronic devices with selective delivery range
US9438045B1 (en) 2013-05-10 2016-09-06 Energous Corporation Methods and systems for maximum power point transfer in receivers
US10256657B2 (en) 2015-12-24 2019-04-09 Energous Corporation Antenna having coaxial structure for near field wireless power charging
US10291055B1 (en) 2014-12-29 2019-05-14 Energous Corporation Systems and methods for controlling far-field wireless power transmission based on battery power levels of a receiving device
US10263432B1 (en) 2013-06-25 2019-04-16 Energous Corporation Multi-mode transmitter with an antenna array for delivering wireless power and providing Wi-Fi access
US9867062B1 (en) 2014-07-21 2018-01-09 Energous Corporation System and methods for using a remote server to authorize a receiving device that has requested wireless power and to determine whether another receiving device should request wireless power in a wireless power transmission system
US10063106B2 (en) 2014-05-23 2018-08-28 Energous Corporation System and method for a self-system analysis in a wireless power transmission network
US9948135B2 (en) 2015-09-22 2018-04-17 Energous Corporation Systems and methods for identifying sensitive objects in a wireless charging transmission field
US9954374B1 (en) 2014-05-23 2018-04-24 Energous Corporation System and method for self-system analysis for detecting a fault in a wireless power transmission Network
US10090699B1 (en) 2013-11-01 2018-10-02 Energous Corporation Wireless powered house
US9876394B1 (en) 2014-05-07 2018-01-23 Energous Corporation Boost-charger-boost system for enhanced power delivery
US10148097B1 (en) 2013-11-08 2018-12-04 Energous Corporation Systems and methods for using a predetermined number of communication channels of a wireless power transmitter to communicate with different wireless power receivers
US10270261B2 (en) 2015-09-16 2019-04-23 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US9923386B1 (en) 2012-07-06 2018-03-20 Energous Corporation Systems and methods for wireless power transmission by modifying a number of antenna elements used to transmit power waves to a receiver
US10218227B2 (en) 2014-05-07 2019-02-26 Energous Corporation Compact PIFA antenna
US9824815B2 (en) 2013-05-10 2017-11-21 Energous Corporation Wireless charging and powering of healthcare gadgets and sensors
US9252628B2 (en) 2013-05-10 2016-02-02 Energous Corporation Laptop computer as a transmitter for wireless charging
US10312715B2 (en) 2015-09-16 2019-06-04 Energous Corporation Systems and methods for wireless power charging
US10128693B2 (en) 2014-07-14 2018-11-13 Energous Corporation System and method for providing health safety in a wireless power transmission system
US10063105B2 (en) 2013-07-11 2018-08-28 Energous Corporation Proximity transmitters for wireless power charging systems
US10223717B1 (en) 2014-05-23 2019-03-05 Energous Corporation Systems and methods for payment-based authorization of wireless power transmission service
US9843213B2 (en) 2013-08-06 2017-12-12 Energous Corporation Social power sharing for mobile devices based on pocket-forming
US10211682B2 (en) 2014-05-07 2019-02-19 Energous Corporation Systems and methods for controlling operation of a transmitter of a wireless power network based on user instructions received from an authenticated computing device powered or charged by a receiver of the wireless power network
US20140008993A1 (en) 2012-07-06 2014-01-09 DvineWave Inc. Methodology for pocket-forming
US9859797B1 (en) 2014-05-07 2018-01-02 Energous Corporation Synchronous rectifier design for wireless power receiver
US9812890B1 (en) 2013-07-11 2017-11-07 Energous Corporation Portable wireless charging pad
US9882427B2 (en) 2013-05-10 2018-01-30 Energous Corporation Wireless power delivery using a base station to control operations of a plurality of wireless power transmitters
US10141768B2 (en) 2013-06-03 2018-11-27 Energous Corporation Systems and methods for maximizing wireless power transfer efficiency by instructing a user to change a receiver device's position
US10050462B1 (en) 2013-08-06 2018-08-14 Energous Corporation Social power sharing for mobile devices based on pocket-forming
US9838083B2 (en) 2014-07-21 2017-12-05 Energous Corporation Systems and methods for communication with remote management systems
US9966765B1 (en) 2013-06-25 2018-05-08 Energous Corporation Multi-mode transmitter
US9143000B2 (en) 2012-07-06 2015-09-22 Energous Corporation Portable wireless charging pad
JP5990436B2 (ja) * 2012-09-07 2016-09-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 無線通信システムおよび無線通信装置
EP2720341B1 (en) * 2012-10-12 2021-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd Wireless Electric Power Receiver for Wirelessly Regulating Electric Power Using Switch
KR101844409B1 (ko) * 2012-10-23 2018-04-03 삼성전자주식회사 무선 에너지 전송 장치 및 방법, 무선 에너지 전송 시스템
US11843260B2 (en) 2012-11-09 2023-12-12 California Institute Of Technology Generator unit for wireless power transfer
US11616520B2 (en) 2012-11-09 2023-03-28 California Institute Of Technology RF receiver
CN108390160B (zh) 2012-11-09 2021-04-27 加州理工学院 智能rf透镜效应：高效、动态和移动无线功率传输
KR102028057B1 (ko) 2013-01-22 2019-10-04 삼성전자주식회사 격리도가 향상된 공진기
US9866279B2 (en) 2013-05-10 2018-01-09 Energous Corporation Systems and methods for selecting which power transmitter should deliver wireless power to a receiving device in a wireless power delivery network
US9843763B2 (en) 2013-05-10 2017-12-12 Energous Corporation TV system with wireless power transmitter
US9419443B2 (en) 2013-05-10 2016-08-16 Energous Corporation Transducer sound arrangement for pocket-forming
US9537357B2 (en) 2013-05-10 2017-01-03 Energous Corporation Wireless sound charging methods and systems for game controllers, based on pocket-forming
US9819230B2 (en) 2014-05-07 2017-11-14 Energous Corporation Enhanced receiver for wireless power transmission
US9538382B2 (en) 2013-05-10 2017-01-03 Energous Corporation System and method for smart registration of wireless power receivers in a wireless power network
US10103552B1 (en) 2013-06-03 2018-10-16 Energous Corporation Protocols for authenticated wireless power transmission
KR101949954B1 (ko) * 2013-06-07 2019-02-19 삼성전자주식회사 고효율 에너지 주입을 위한 무선 전력 전송 장치
US10003211B1 (en) 2013-06-17 2018-06-19 Energous Corporation Battery life of portable electronic devices
US10021523B2 (en) 2013-07-11 2018-07-10 Energous Corporation Proximity transmitters for wireless power charging systems
US9979440B1 (en) 2013-07-25 2018-05-22 Energous Corporation Antenna tile arrangements configured to operate as one functional unit
CN105745816B (zh) 2013-11-22 2018-10-16 加州理工学院 用于无线电力传输的有源cmos回收单元
KR102473074B1 (ko) 2013-11-22 2022-11-30 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 무선 전력 송신을 위한 생성기 유닛
KR101987315B1 (ko) * 2013-12-24 2019-09-30 삼성전자주식회사 무선 전력 전송 장치 및 에너지 충전 장치
US9935482B1 (en) 2014-02-06 2018-04-03 Energous Corporation Wireless power transmitters that transmit at determined times based on power availability and consumption at a receiving mobile device
US10075017B2 (en) 2014-02-06 2018-09-11 Energous Corporation External or internal wireless power receiver with spaced-apart antenna elements for charging or powering mobile devices using wirelessly delivered power
US9966784B2 (en) 2014-06-03 2018-05-08 Energous Corporation Systems and methods for extending battery life of portable electronic devices charged by sound
US10158257B2 (en) 2014-05-01 2018-12-18 Energous Corporation System and methods for using sound waves to wirelessly deliver power to electronic devices
US10153653B1 (en) 2014-05-07 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for using application programming interfaces to control communications between a transmitter and a receiver
US10170917B1 (en) 2014-05-07 2019-01-01 Energous Corporation Systems and methods for managing and controlling a wireless power network by establishing time intervals during which receivers communicate with a transmitter
US10153645B1 (en) 2014-05-07 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for designating a master power transmitter in a cluster of wireless power transmitters
US9973008B1 (en) 2014-05-07 2018-05-15 Energous Corporation Wireless power receiver with boost converters directly coupled to a storage element
US9800172B1 (en) 2014-05-07 2017-10-24 Energous Corporation Integrated rectifier and boost converter for boosting voltage received from wireless power transmission waves
KR102134430B1 (ko) * 2014-05-21 2020-07-15 삼성전자주식회사 스위칭에 기초한 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법
US9876536B1 (en) 2014-05-23 2018-01-23 Energous Corporation Systems and methods for assigning groups of antennas to transmit wireless power to different wireless power receivers
WO2015182961A1 (ko) 2014-05-26 2015-12-03 주식회사 한림포스텍 무접점 전력 수신 장치 및 수신 방법
KR102491037B1 (ko) * 2014-05-26 2023-01-19 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선전력 수신 장치 및 무선 통신 방법
US10068703B1 (en) 2014-07-21 2018-09-04 Energous Corporation Integrated miniature PIFA with artificial magnetic conductor metamaterials
US9871301B2 (en) 2014-07-21 2018-01-16 Energous Corporation Integrated miniature PIFA with artificial magnetic conductor metamaterials
US10116143B1 (en) 2014-07-21 2018-10-30 Energous Corporation Integrated antenna arrays for wireless power transmission
CN106663968B (zh) 2014-08-19 2020-03-03 加州理工学院 用于无线功率传输的恢复单元和从rf波生成dc功率的方法
US9917477B1 (en) 2014-08-21 2018-03-13 Energous Corporation Systems and methods for automatically testing the communication between power transmitter and wireless receiver
US9965009B1 (en) 2014-08-21 2018-05-08 Energous Corporation Systems and methods for assigning a power receiver to individual power transmitters based on location of the power receiver
US10122415B2 (en) 2014-12-27 2018-11-06 Energous Corporation Systems and methods for assigning a set of antennas of a wireless power transmitter to a wireless power receiver based on a location of the wireless power receiver
US9893535B2 (en) 2015-02-13 2018-02-13 Energous Corporation Systems and methods for determining optimal charging positions to maximize efficiency of power received from wirelessly delivered sound wave energy
CN106162506A (zh) 2015-03-27 2016-11-23 北京智谷睿拓技术服务有限公司 信息共享方法、无线通信方法、及其装置
JP6472731B2 (ja) 2015-08-26 2019-02-20 株式会社東芝 負荷変調回路、及び、半導体装置
US9906275B2 (en) 2015-09-15 2018-02-27 Energous Corporation Identifying receivers in a wireless charging transmission field
US10523033B2 (en) 2015-09-15 2019-12-31 Energous Corporation Receiver devices configured to determine location within a transmission field
US9893538B1 (en) 2015-09-16 2018-02-13 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US11710321B2 (en) 2015-09-16 2023-07-25 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US10158259B1 (en) 2015-09-16 2018-12-18 Energous Corporation Systems and methods for identifying receivers in a transmission field by transmitting exploratory power waves towards different segments of a transmission field
US10778041B2 (en) 2015-09-16 2020-09-15 Energous Corporation Systems and methods for generating power waves in a wireless power transmission system
US9871387B1 (en) 2015-09-16 2018-01-16 Energous Corporation Systems and methods of object detection using one or more video cameras in wireless power charging systems
US10199850B2 (en) 2015-09-16 2019-02-05 Energous Corporation Systems and methods for wirelessly transmitting power from a transmitter to a receiver by determining refined locations of the receiver in a segmented transmission field associated with the transmitter
US10008875B1 (en) 2015-09-16 2018-06-26 Energous Corporation Wireless power transmitter configured to transmit power waves to a predicted location of a moving wireless power receiver
US9941752B2 (en) 2015-09-16 2018-04-10 Energous Corporation Systems and methods of object detection in wireless power charging systems
US10211685B2 (en) 2015-09-16 2019-02-19 Energous Corporation Systems and methods for real or near real time wireless communications between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
US10186893B2 (en) 2015-09-16 2019-01-22 Energous Corporation Systems and methods for real time or near real time wireless communications between a wireless power transmitter and a wireless power receiver
US10050470B1 (en) 2015-09-22 2018-08-14 Energous Corporation Wireless power transmission device having antennas oriented in three dimensions
CN108352209A (zh) * 2015-09-22 2018-07-31 加州理工学院 Rf接收器
US10027168B2 (en) 2015-09-22 2018-07-17 Energous Corporation Systems and methods for generating and transmitting wireless power transmission waves using antennas having a spacing that is selected by the transmitter
US10033222B1 (en) 2015-09-22 2018-07-24 Energous Corporation Systems and methods for determining and generating a waveform for wireless power transmission waves
US10128686B1 (en) 2015-09-22 2018-11-13 Energous Corporation Systems and methods for identifying receiver locations using sensor technologies
US10153660B1 (en) 2015-09-22 2018-12-11 Energous Corporation Systems and methods for preconfiguring sensor data for wireless charging systems
US10135295B2 (en) 2015-09-22 2018-11-20 Energous Corporation Systems and methods for nullifying energy levels for wireless power transmission waves
US10135294B1 (en) 2015-09-22 2018-11-20 Energous Corporation Systems and methods for preconfiguring transmission devices for power wave transmissions based on location data of one or more receivers
US10020678B1 (en) 2015-09-22 2018-07-10 Energous Corporation Systems and methods for selecting antennas to generate and transmit power transmission waves
US10734717B2 (en) 2015-10-13 2020-08-04 Energous Corporation 3D ceramic mold antenna
US10333332B1 (en) 2015-10-13 2019-06-25 Energous Corporation Cross-polarized dipole antenna
US9853485B2 (en) 2015-10-28 2017-12-26 Energous Corporation Antenna for wireless charging systems
US9899744B1 (en) 2015-10-28 2018-02-20 Energous Corporation Antenna for wireless charging systems
US10027180B1 (en) 2015-11-02 2018-07-17 Energous Corporation 3D triple linear antenna that acts as heat sink
US10063108B1 (en) 2015-11-02 2018-08-28 Energous Corporation Stamped three-dimensional antenna
US10135112B1 (en) 2015-11-02 2018-11-20 Energous Corporation 3D antenna mount
US10038332B1 (en) 2015-12-24 2018-07-31 Energous Corporation Systems and methods of wireless power charging through multiple receiving devices
US10079515B2 (en) 2016-12-12 2018-09-18 Energous Corporation Near-field RF charging pad with multi-band antenna element with adaptive loading to efficiently charge an electronic device at any position on the pad
US10218207B2 (en) 2015-12-24 2019-02-26 Energous Corporation Receiver chip for routing a wireless signal for wireless power charging or data reception
US10027159B2 (en) 2015-12-24 2018-07-17 Energous Corporation Antenna for transmitting wireless power signals
US10256677B2 (en) 2016-12-12 2019-04-09 Energous Corporation Near-field RF charging pad with adaptive loading to efficiently charge an electronic device at any position on the pad
US10320446B2 (en) 2015-12-24 2019-06-11 Energous Corporation Miniaturized highly-efficient designs for near-field power transfer system
US11863001B2 (en) 2015-12-24 2024-01-02 Energous Corporation Near-field antenna for wireless power transmission with antenna elements that follow meandering patterns
US10008886B2 (en) 2015-12-29 2018-06-26 Energous Corporation Modular antennas with heat sinks in wireless power transmission systems
KR102487756B1 (ko) * 2016-02-25 2023-01-12 주식회사 위츠 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송신 방법
US10923954B2 (en) 2016-11-03 2021-02-16 Energous Corporation Wireless power receiver with a synchronous rectifier
EP3327897B1 (en) * 2016-11-25 2021-06-16 Nxp B.V. Apparatus and associated method
CN106787232B (zh) * 2016-11-30 2019-07-02 合肥宝龙达信息技术有限公司 一种无线充电和无线数据传输的自动切换系统及方法
JP6691273B2 (ja) 2016-12-12 2020-04-28 エナージャス コーポレイション 配送される無線電力を最大化するために近接場充電パッドのアンテナ区域を選択的に活性化する方法
US10389161B2 (en) 2017-03-15 2019-08-20 Energous Corporation Surface mount dielectric antennas for wireless power transmitters
US10439442B2 (en) 2017-01-24 2019-10-08 Energous Corporation Microstrip antennas for wireless power transmitters
US10680319B2 (en) 2017-01-06 2020-06-09 Energous Corporation Devices and methods for reducing mutual coupling effects in wireless power transmission systems
WO2018183892A1 (en) 2017-03-30 2018-10-04 Energous Corporation Flat antennas having two or more resonant frequencies for use in wireless power transmission systems
US10511097B2 (en) 2017-05-12 2019-12-17 Energous Corporation Near-field antennas for accumulating energy at a near-field distance with minimal far-field gain
US11462949B2 (en) 2017-05-16 2022-10-04 Wireless electrical Grid LAN, WiGL Inc Wireless charging method and system
US10720797B2 (en) 2017-05-26 2020-07-21 California Institute Of Technology Method and apparatus for dynamic RF lens focusing and tracking of wireless power recovery unit
US10848853B2 (en) 2017-06-23 2020-11-24 Energous Corporation Systems, methods, and devices for utilizing a wire of a sound-producing device as an antenna for receipt of wirelessly delivered power
KR102427840B1 (ko) * 2017-07-24 2022-08-01 삼성전자주식회사 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법
US10122219B1 (en) 2017-10-10 2018-11-06 Energous Corporation Systems, methods, and devices for using a battery as a antenna for receiving wirelessly delivered power from radio frequency power waves
US11342798B2 (en) 2017-10-30 2022-05-24 Energous Corporation Systems and methods for managing coexistence of wireless-power signals and data signals operating in a same frequency band
EP3485940A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-22 GTX medical B.V. A medical communication and power charging system
US10615647B2 (en) 2018-02-02 2020-04-07 Energous Corporation Systems and methods for detecting wireless power receivers and other objects at a near-field charging pad
US11159057B2 (en) 2018-03-14 2021-10-26 Energous Corporation Loop antennas with selectively-activated feeds to control propagation patterns of wireless power signals
US11515732B2 (en) 2018-06-25 2022-11-29 Energous Corporation Power wave transmission techniques to focus wirelessly delivered power at a receiving device
TWI718391B (zh) 2018-07-09 2021-02-11 元太科技工業股份有限公司 無線供電裝置
CN113039724B (zh) * 2018-09-06 2023-01-06 奥克兰联合服务有限公司 无线电力传输拾取器及控制方法、系统及操作方法
US11437735B2 (en) 2018-11-14 2022-09-06 Energous Corporation Systems for receiving electromagnetic energy using antennas that are minimally affected by the presence of the human body
KR102204239B1 (ko) * 2018-12-13 2021-01-19 도담에너시스 주식회사 폭발위험장소에 사용되는 본질안전 방폭 무선통신 장치
JP2022523022A (ja) 2019-01-28 2022-04-21 エナージャス コーポレイション 無線送電のための小型アンテナ用のシステム及び方法
JP2022519749A (ja) 2019-02-06 2022-03-24 エナージャス コーポレイション アンテナアレイ内の個々のアンテナに使用するための最適位相を推定するシステム及び方法
GB201909374D0 (en) * 2019-06-28 2019-08-14 Drayson Tech Europe Ltd Impedance matching in near-field RF communication devices
US11411441B2 (en) 2019-09-20 2022-08-09 Energous Corporation Systems and methods of protecting wireless power receivers using multiple rectifiers and establishing in-band communications using multiple rectifiers
WO2021055898A1 (en) 2019-09-20 2021-03-25 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
US11381118B2 (en) 2019-09-20 2022-07-05 Energous Corporation Systems and methods for machine learning based foreign object detection for wireless power transmission
WO2021055900A1 (en) 2019-09-20 2021-03-25 Energous Corporation Classifying and detecting foreign objects using a power amplifier controller integrated circuit in wireless power transmission systems
EP4073905A4 (en) 2019-12-13 2024-01-03 Energous Corp CHARGING PAD WITH GUIDING CONTOURS FOR ALIGNING AN ELECTRONIC DEVICE ON THE CHARGING PAD AND FOR EFFICIENTLY TRANSMITTING NEAR FIELD HIGH FREQUENCY ENERGY TO THE ELECTRONIC DEVICE
US10985617B1 (en) 2019-12-31 2021-04-20 Energous Corporation System for wirelessly transmitting energy at a near-field distance without using beam-forming control
US11799324B2 (en) 2020-04-13 2023-10-24 Energous Corporation Wireless-power transmitting device for creating a uniform near-field charging area
US11474571B2 (en) 2020-05-19 2022-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Display panel module and electronic device including multiple display panel modules
US11916398B2 (en) 2021-12-29 2024-02-27 Energous Corporation Small form-factor devices with integrated and modular harvesting receivers, and shelving-mounted wireless-power transmitters for use therewith

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531113A (en) * 1983-06-27 1985-07-23 Gte Laboratories Incorporated Capacitor array
EP1798867A2 (en) * 2005-12-16 2007-06-20 Innovision Research & Technology PLC Communications devices and method comprising near field RF communicators
CN101902060A (zh) * 2010-07-23 2010-12-01 重庆大学 充放电电池组均衡管理系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06311057A (ja) 1993-04-26 1994-11-04 Nec Corp 無線電力送信装置
JP3634030B2 (ja) 1995-10-25 2005-03-30 株式会社東海理化電機製作所 送受信システム
US7212414B2 (en) * 1999-06-21 2007-05-01 Access Business Group International, Llc Adaptive inductive power supply
KR20010004630A (ko) 1999-06-29 2001-01-15 이형도 무선 송수신안테나의 전원공급회로
US6889036B2 (en) * 2002-03-07 2005-05-03 Freescale Semiconductor, Inc. Integrated frequency selectable resonant coupling network and method thereof
US7482794B2 (en) * 2005-01-20 2009-01-27 Board Of Regents, The University Of Texas System System, method and apparatus for controlling converters using input-output linearization
US8417195B2 (en) 2005-09-12 2013-04-09 Magellan Technology Pty Limited Method and apparatus adapted to transmit data
EP1973236A1 (en) 2007-03-21 2008-09-24 Ingecom Sàrl Method to determine a field strength by a reader for telemetry units
JP4561796B2 (ja) 2007-08-31 2010-10-13 ソニー株式会社 受電装置、および電力伝送システム
US8855554B2 (en) * 2008-03-05 2014-10-07 Qualcomm Incorporated Packaging and details of a wireless power device
US8497658B2 (en) * 2009-01-22 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Adaptive power control for wireless charging of devices
KR101084904B1 (ko) * 2009-10-07 2011-11-18 삼성전기주식회사 통신 기능이 구비된 무선전력 송수신 장치 및 그 무선전력 송수신 방법
TWI408861B (zh) * 2010-04-26 2013-09-11 Fu Da Tong Technology Co Ltd Method of data transmission in induction power supply
US8941267B2 (en) * 2011-06-07 2015-01-27 Fu Da Tong Technology Co., Ltd. High-power induction-type power supply system and its bi-phase decoding method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531113A (en) * 1983-06-27 1985-07-23 Gte Laboratories Incorporated Capacitor array
EP1798867A2 (en) * 2005-12-16 2007-06-20 Innovision Research & Technology PLC Communications devices and method comprising near field RF communicators
CN101902060A (zh) * 2010-07-23 2010-12-01 重庆大学 充放电电池组均衡管理系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9994114B2 (en) 2013-09-13 2018-06-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods for bi-state impedance conversion in wireless power transfer

Also Published As

Publication number Publication date
EP2469685A3 (en) 2014-01-08
US9368996B2 (en) 2016-06-14
KR101672768B1 (ko) 2016-11-04
JP2012135198A (ja) 2012-07-12
US20120161531A1 (en) 2012-06-28
EP2858209A1 (en) 2015-04-08
EP2858209B1 (en) 2016-11-02
KR20120071769A (ko) 2012-07-03
CN102570624A (zh) 2012-07-11
EP2469685B1 (en) 2015-08-19
EP2469685A2 (en) 2012-06-27
JP5771517B2 (ja) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102570624B (zh) 无线电能及数据发送和接收系统
CN103109439B (zh) 用于无线功率发送和接收的设备
KR101844427B1 (ko) 무선 전력을 이용한 통신 시스템
EP2528185B1 (en) Wireless power and data transmission system
CN102089954B (zh) 无线充电系统
US7288918B2 (en) Wireless battery charger via carrier frequency signal
US9356475B2 (en) Wireless power receiver and control method of same
CN103210620A (zh) 使用无线电力的通信系统
CN102843170A (zh) 使用无线电力的通信系统
CN104756359A (zh) 无线能量传输方法、设备和系统
KR101375637B1 (ko) 무선 전력 전송을 위한 능동형 에너지 중계기 및 이를 이용한 무선 전력 전송 방법 및 시스템
CN105659471A (zh) 用于无线电力传输系统中的使用隔离的谐振器的阻抗匹配的方法和装置
US11722013B1 (en) Portable battery pack for wirelessly charging and communicating with portable electronic device through clothing

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant