CN103972991A - 无线充电方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线充电方法及系统，所述无线充电的方法包括：由一无线供电装置的供电传输单元在一控制通道中发送一供电信号；通过一无线受电装置的受电接收单元在上述控制通道中接收上述供电信号；通过上述无线受电装置的处理单元产生一电力传输信息；由上述无线受电装置的受电传输单元在上述控制通道中回传上述电力传输信息；通过上述无线供电装置的供电接收单元在上述控制通道中接收上述电力传输信息；以及通过上述无线供电装置的供电单元依据上述电力传输信息产生一电力回馈信号，并由上述供电传输单元在一回馈通道中传输上述电力回馈信号至上述无线受电装置进行充电。本发明可有效提升短距离且大功率的无线电力传输效率。

Description

无线充电方法及系统

技术领域

本发明涉及一种充电方法及装置，尤其涉及一种无线的充电方法及装置。

背景技术

现今，多数数据传递，都可利用无线传输方式达成。而可利用的接口依频率、功率与传输率而有所差别。而在功率无线传输的过程中，电力传输的技术在有限的距离与环境已成熟，但其限制却受限于供电端与受电端彼此间对于电力传输的监控的通信。为达到简便的设计，现今商用无线电力传输是通过调变控制信号到电力传输的能量波上，藉此可同时达成电力传输与控制的功能。然而，上述作法通常为单向信号传输，同时传输数据速率较低。并且，信号部分容易受到电力噪声或受电端负载的影响，也因此限制了传输功率最大值。

在目前的技术中，信号加载于传输能量上时，虽具有成本较低的优势，但仍有以下缺点：1.控制信号为单向传输。供电端仅唯一受控装置，难以支持多个受电端的环境。2.控制信号加载于能量之上。当受电端负载变化时，能量变化即会产生变化，因而影响控制信号的可靠性。3.当控制信号加载于能量之上时，利用负载调变的技术。因此信号的传输率较低，同时影响到整个电力传输的反应时间。

因此，本发明的主要范围在于提供另一简便的通信管道，使短距离且大功率的无限电力传输可能实现，以改善上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种无线的充电方法及装置。

本发明提出一种无线充电系统，包括一无线受电装置及一无线供电装置。上述无线受电装置包括一受电接收单元、一处理单元及一受电传输单元。上述无线供电装置包括一供电传输单元、一供电接收单元及一供电单元。上述受电接收单元在一控制通道中接收一供电信号。处理单元耦接至上述受电接收单元，用以依据上述供电信号计算上述无线受电装置所需的一电力传输信息。上述受电传输单元耦接至上述处理单元，用以在上述控制通道中回传上述电力传输信息。上述供电传输单元用以在上述控制通道中发送上述供电信号。上述供电接收单元用以在上述控制通道中接收上述电力传输信息。上述供电单元耦接至上述供电接收单元及上述供电传输单元，用以依据上述电力传输信息产生一电力回馈信号，并通过上述供电传输单元在一回馈通道中传输上述电力回馈信号至上述无线受电装置进行充电。

本发明提出一种无线充电的方法，用于一无线充电系统中，上述方法包括通过一无线供电装置的一供电传输单元在一控制通道中发送一供电信号；通过一无线受电装置的一受电接收单元在上述控制通道中接收上述供电信号；通过上述无线受电装置的一处理单元产生一电力传输信息；通过上述无线受电装置的一受电传输单元在上述控制通道中回传上述电力传输信息；通过上述无线供电装置的一供电接收单元在上述控制通道中接收上述电力传输信息；以及通过上述无线供电装置的一供电单元依据上述电力传输信息产生一电力回馈信号，并通过上述供电传输单元在一回馈通道中传输上述电力回馈信号至上述无线受电装置进行充电。

本发明利用额外的控制通道来传送控制信号，可有效提升短距离且大功率的无线电力传输效率。

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是显示根据本发明一实施例所述的无线充电系统的示意图。

图2是显示根据本发明一实施例所述的当两个无线受电装置进入一无线供电装置的供电范围内的系统示意图。

图3是显示根据本发明一实施例所述的当一无线受电装置同时进入两个无线供电装置的供电范围内的系统示意图。

图4是显示根据本发明一实施例所述的无线充电的方法流程图。

其中，附图标记说明如下：

100 系统

110 无线受电装置

112 受电接收单元

114 处理单元

116 受电传输单元

120 无线供电装置

122 供电接收单元

124 供电单元

126 供电传输单元

210 第一无线受电装置

220 第二无线受电装置

230 无线供电装置

300 系统

310 第一无线供电装置

320 第二无线供电装置

330 无线受电装置

312、322 供电范围

400 方法流程图

S402、S404、S406、S408、S410、S412 步骤

具体实施方式

为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图图1至图4，做详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置为说明之用，并非用以限制本发明。且实施例中附图标号的部分重复，为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。

图1是显示根据本发明一实施例所述的无线充电系统100的示意图。系统100主要包括一无线受电装置110和一无线供电装置120。其中无线受电装置110主要包括受电接收单元112、处理单元114及受电传输单元116。无线供电装置120主要包括供电接收单元122、供电单元124及供电传输单元126。

无线受电装置110主要包括但不局限于利用2.4GHz ISM band的通信装置，如无线键盘、无线鼠标、膝上型电脑、平板电脑、工作站电脑、智能终端装置、手机、PAD等相关外围装置。无线供电装置120可以是市面上常见的家电装置等配置具有供电功能的装置。在另一实施例中，无线受电装置110及无线供电装置120可通过符合一蓝牙通信规格的方式来传送该目标数据。类似地，本发明亦可使用红外线传输(IrDA)、WiFi、WiMAX等规格进行传输通信。

无线供电装置120的供电传输单元126在一控制通道中发送一供电信号，用以广播无线供电装置120的存在。在此一实施例中，供电信号为一RF信号。而此供电信号可利用降低功率与天线设计使供电信号范围限制在一无线电力传输的一供电范围内，仅进入此供电范围的无线受电装置110可以收到，因而知道无线供电装置120的存在。此外，该控制通道可由一制造商预先设定，使得无线受电装置110与无线供电装置120在一特定的无线射频信号频率中进行供电信号的传输。此频率可依不同设计与需求而更改，并非用以限制本发明的实施态样。

当无线受电装置110的受电接收单元112在控制通道中接收到无线供电装置120的供电信号时，无线受电装置110的处理单元114将产生一电力传输信息，其中此电力传输信息包括一无线受电装置110与无线供电装置120的一距离、一方位及无线受电装置110所需的一电力等信息。无线受电装置110再通过受电传输单元116在控制通道中回传此电力传输信息至无线供电装置120。

无线供电装置120的供电接收单元122在控制通道中接收电力传输信息后，无线供电装置120的供电单元124依据电力传输信息计算并产生一电力回馈信号。举例来说，未避免所输出的电力回馈信号在传输过程中因距离而耗损，供电单元124可依据所接收的电力传输信息知道目前无线受电装置110的位置、距离等信息增加无线受电装置110所需的电力，使得电力回馈信号传输至无线受电装置110时仍具有足够无线受电装置110所使用的电力。的后，无线供电装置120再通过供电传输单元126在一回馈通道中传输此电力回馈信号至无线受电装置110中进行充电。其中无线受电装置110在接收到电力回馈信号后，会将电力回馈信号转换成一电能，并储存上述电能。

此外，系统100还可包括多个无线受电装置110。其中当每一无线受电装置110在进入无线供电装置120的供电范围内时会在控制通道中接收无线供电装置120所传输的供电信号，并分别回传各自的电力传输信息至无线供电装置120。举例来说，如图2所示，一第一无线受电装置210与一第二无线受电装置220进入一无线供电装置230的供电范围内时，会分别接收到无限供电装置230所传送的供电信号。在接收到供电信号后，第一无线受电装置210及第二无线受电装置220会分别回传各自的电力传输信息至无线供电装置230中。无线供电装置230通过第一无线受电装置210及第二无线受电装置220所回传的电力传输信息取得第一无线受电装置210及第二无线受电装置220所在的方位与距离。最后，无线供电装置230分别产生第一无线受电装置210及第二无线受电装置220所需的电力回馈信号，并依据上述方位距离等信息回传至第一无线受电装置210及第二无线受电装置220。

在另一实施例中，无线供电装置可分时在控制频道中发出供电信号，使新进入供电范围的无线受电装置可发现无线供电装置，并与无线供电装置进行通信。

在另一些实施例中，系统还可包括多个无线供电装置。如图3所示，系统300包括一第一无线供电装置310、一第二无线供电装置320及一无线受电装置330。其中当无线受电装置330同时进入第一无线供电装置310的供电范围312及第二无线供电装置320的供电范围322内时，会接收第一无线供电装置310及第二无线供电装置320各自所传输的供电信号。而无线受电装置330的处理单元将依据第一无线供电装置310及第二无线供电装置320各自所传输的供电信号找出一具有最高供电效率的无线供电装置。例如，可依供电信号的强度判断受电传输单元的供电效率。最后，无线受电装置330回传本身的电力传输信息至具有最高供电效率的无线供电装置，以请求充电。

图4是显示根据本发明一实施例所述的无线充电的方法流程图400，并配合参考图1。首先，在步骤S402中，通过一无线供电装置的一供电传输单元在一控制通道中发送一供电信号。在步骤S404中，由一无线受电装置的一受电接收单元在控制通道中接收此供电信号。接着，在步骤S406中，通过无线受电装置的一处理单元产生一电力传输信息。在步骤S408中，通过无线受电装置的一受电传输单元在控制通道中回传电力传输信息。在步骤S410中，由无线供电装置的一供电接收单元在控制通道中接收电力传输信息。最后，在步骤S412中，通过无线供电装置的一供电单元依据此电力传输信息产生一电力回馈信号，并通过供电传输单元在一回馈通道中传输此电力回馈信号至无线受电装置进行充电。

因此，通过本发明的利用无线充电的方法与系统，利用额外的控制通道来传送控制信号，可有效提升短距离且大功率的无线电力传输效率。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种无线充电系统，包括：

一无线受电装置，包括：

一受电接收单元，用以在一控制通道中接收一供电信号；

一处理单元，耦接至上述受电接收单元，用以依据上述供电信号计算上述无线受电装置所需的一电力传输信息；以及

一受电传输单元，耦接至上述处理单元，用以在上述控制通道中回传上述电力传输信息；以及

一无线供电装置，包括：

一供电传输单元，用以在上述控制通道中发送上述供电信号；

一供电接收单元，用以在上述控制通道中接收上述电力传输信息：以及

一供电单元，耦接至上述供电接收单元及上述供电传输单元，依据上述电力传输信息产生一电力回馈信号，并通过上述供电传输单元在一回馈通道中传输上述电力回馈信号至上述无线受电装置进行充电。

2.如权利要求1所述的无线充电系统，其中上述供电传输单元在一供电范围内发送上述供电信号。

3.如权利要求2所述的无线充电系统，还包括：

多个无线受电装置，其中每一无线受电装置在进入上述供电范围内时会在上述控制通道中接收上述无线供电装置所传输的上述供电信号，并分别回传各自的电力传输信息至上述无线供电装置。

4.如权利要求2所述的无线充电系统，其中上述电力传输信息包括上述无线受电装置与上述无线供电装置的一距离、一方位及一电力。

5.如权利要求2所述的无线充电系统，还包括：

多个无线供电装置；

其中上述无线受电装置同时进入上述无线供电装置的供电范围内时，会接收上述无线供电装置各自所传输的供电信号，上述处理单元依据上述无线供电装置各自所传输的供电信号找出一具有最高供电效率的无线供电装置，并由上述受电传输单元回传上述电力传输信息至上述具有最高供电效率的无线供电装置。

6.一种无线充电的方法，用于一无线充电系统中，上述方法包括：

通过一无线供电装置的一供电传输单元在一控制通道中发送一供电信号；

通过一无线受电装置的一受电接收单元在上述控制通道中接收上述供电信号；

通过上述无线受电装置的一处理单元产生一电力传输信息；

通过上述无线受电装置的一受电传输单元在上述控制通道中回传上述电力传输信息；

通过上述无线供电装置的一供电接收单元在上述控制通道中接收上述电力传输信息；以及

通过上述无线供电装置的一供电单元依据上述电力传输信息产生一电力回馈信号，并通过上述供电传输单元在一回馈通道中传输上述电力回馈信号至上述无线受电装置进行充电。

7.如权利要求6所述的无线充电方法，其中上述供电传输单元在一供电范围内发送上述供电信号。

8.如权利要求7所述的无线充电方法，其中当上述无线充电系统具有多个无线受电装置时，上述方法还包括：

在每一无线受电装置进入上述供电范围内时，通过每一无线受电装置的受电接收单元在上述控制通道中接收上述无线供电装置所传输的上述供电信号，并分别回传各自的电力传输信息至上述无线供电装置。

9.如权利要求7所述的无线充电方法，其中上述电力传输信息包括上述无线受电装置与上述无线供电装置的一距离、一方位及一电力。

10.如权利要求7所述的无线充电方法，其中当上述无线充电系统具有多个无线供电装置时，上述方法还包括：

当上述无线受电装置同时进入上述无线供电装置的供电范围内时，通过上述受电接收单元接收上述无线供电装置各自所传输的供电信号；

通过上述处理单元依据上述无线供电装置各自所传输的供电信号找出一具有最高供电效率的无线供电装置；以及

由上述受电传输单元回传上述电力传输信息至上述具有最高供电效率的无线供电装置。