CN104734367A - 无线电力发送设备和能量充电设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种无线电力发送设备和能量充电设备。所述无线电力发送设备包括:谐振器,被构造为通过与另一谐振器的谐振发送电力;开关,被构造为将所述谐振器连接到电源;设置单元,被构造为设置流入所述谐振器的目标电流量;控制单元,被构造为基于目标电流量控制开关。
Description
本申请要求于2013年12月24日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0162136号韩国专利申请的利益,所述申请的全部公开内容通过应用包含于此以用于所有目的。
技术领域
下面的描述涉及一种无线电力发送设备和能量充电设备。
背景技术
因包括移动装置的各种电子装置的增加,已经开始了对于无线电力传输的研究以克服各种问题,诸如,有线电力供应的不方便性的增加以及有限的现有电池容量。具体地讲,研究已集中于近场无线电力传输。近场无线电力传输指的是:发送线圈与接收线圈之间的距离比操作频率处的波长短的无线电力传输。在近场无线电力传输中,可使用谐振器隔离(RI:resonator isolation)系统。使用谐振特性的RI系统可包括源装置和目标装置,其中,源装置被构造为供应电力,而目标装置被构造为接收所供应的电力。当无线电力被发送和接收时,源装置和目标装置可共享控制信息。
发明内容
提供本发明内容以介绍简化形式的、稍后在具体实施方式进一步描述的选择的发明构思。本发明内容不意图确定申请保护的主题的关键特征或必要特征,且不意图用作确定申请保护的主题的范围。
在一总体方面,提供了一种无线电力发送设备,该无线电力发送设备包括:谐振器,被构造为通过与另一谐振器的谐振发送电力;开关,被构造为将所述谐振器连接到电源;设置单元,被构造为设置流入所述谐振器的目标电流量;控制单元,被构造为基于目标电流量控制开关。
所述无线电力发送设备还可包括:传感器,被构造为感测流入所述谐振器的实际电流量。控制单元可被构造为通过将实际电流量与目标电流量进行比较来控制开关。
设置单元可被构造为基于将被发送至所述另一谐振器的数据来设置目标电流量。
设置单元可被构造为基于所述谐振器的充电和放电周期来设置目标电流量。
设置单元可被构造为:在第一符号时间段中设置与第一数据对应的第一目标电流量,并在第二符号时间段中设置与第二数据对应的第二目标电流量。第一符号时间段可对应于所述谐振器的第一充电和放电周期,而第二符号时间段可对应于所述谐振器的第二充电和放电周期。
设置单元可被构造为基于流入所述谐振器的实际电流量设置目标电流量。
设置单元还可被构造为:基于流入所述谐振器的实际电流量,分析以下项中的任意一项或任意项的组合,所述项包括:另一谐振器是否存在,另一谐振器的电力接收状态以及所述谐振器的残余能量的量。
设置单元可被构造为基于所述谐振器的谐振波形设置目标电流量。
设置单元还可被构造为基于所述谐振器的谐振波形分析从另一谐振器接收的反馈。
设置单元可被构造为基于所述谐振器的谐振波形、流入所述谐振器的实际电流量以及将被发送至另一谐振器的数据中的至少两个,设置目标电流量。
设置单元可被构造为选择预定候选目标电流量中的一个作为目标电流量。
另一总体方面,提供一种能量充电设备,该能量充电设备包括:电感器,被构造为存储能量;开关,被构造为将电感器连接到电源;设置单元,被构造为设置将被存储在电感器中的能量的目标量;控制单元,被构造为基于能量的目标量控制开关。
所述能量充电设备还可包括:传感器,被构造为感测流入电感器的实际电流量。控制单元可被构造为通过将实际电流量与流入谐振器的与能量的目标量对应的目标电流量进行比较,来控制开关。
电感器可包括在谐振器中,该谐振器被构造为通过与另一谐振器的谐振来发送电力。
设置单元可被构造为基于将通过电感器发送的数据,设置能量的目标量。
设置单元可被构造为基于流入电感器的实际电流量设置能量的目标量。
设置单元可被构造为基于施加到电感器的两端之间的电压的波形设置能量的目标量。
设置单元可被构造为基于施加到电感器的两端之间的电压的波形、流入所述电感器的实际电流量以及将通过电感器发送的数据中的至少两个,设置能量的目标量。
在另一总体方面,提供了一种控制无线电力发送设备的方法,所述无线电力发送设备包括被构造为通过与另一谐振器的谐振来发送电力的谐振器,所述方法包括如下步骤:基于以下项中的任意一项或任意项的组合来设置流入谐振器的目标电流量,所述项包括:所述谐振器的谐振波形、流入所述谐振器的实际电流量以及将被发送至另一谐振器的数据;基于所述谐振器的充电和放电周期确定电流是否被允许流入所述谐振器。
一种存储有包括使计算机执行所述方法的指令的程序的非暂时性计算机可读存储介质。
在另一总体方面,一种设备包括:谐振器,被构造为将电力发送至另一谐振器;设置单元,被构造为基于以下项中的任意一项或任意项的组合来设置流入所述谐振器的目标电流量,所述项包括:将被发送至另一谐振器的数据、所述谐振器的谐振波形和流入所述谐振器的实际电流量。
所述设备还可包括:开关,被构造为将所述谐振器连接到电源;控制单元,被构造为基于目标电流量控制开关。
所述设备还可包括:数据产生器,被构造为产生将被发送至另一谐振器的数据。
所述设备还可包括:传感器,串联连接到所述谐振器,并被构造为感测流入所述谐振器的实际电流量。
所述设备还可包括:传感器,被构造为感测所述谐振器的谐振波形。
所述设备还可包括:传感器,并联连接到所述谐振器并被构造为感测流入所述谐振器的实际电流量。
通过下面的详细描述、附图以及权利要求,其它特征或方面将会清楚。
附图说明
图1和图2是示出无线电力传输系统的等效电路的示例的示图。
图3A至图3C是示出针对与充电和放电周期对应的符号时间段的无线电力发送设备内的电路的操作的示例的曲线图。
图4是示出无线电力发送设备的示例的示图。
图5A至图5E是示出包括串联连接到源谐振器的传感器的无线电力发送设备的示例的示图。
图6A至图9B是示出修改在传感器串联连接到源谐振器的示例中的设置单元的输入的示例的示图。
图10A至图10E是示出包括并联连接到源谐振器的传感器的无线电力发送设备的示例的示图。
图11A至图14B是示出修改在传感器并联连接到源谐振器的示例中的设置单元的输入的示例的示图。
贯穿附图和详细描述,除非另有描述或记载,相同附图标号将被理解为指示相同元件、特征和结构。附图可不按比例绘制,并且为了清楚、示出和方便,可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和示出。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助读者获得这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,对于本领域的普通技术人员,这里描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物是明显的。描述的处理步骤和/或操作的进行是一个示例,然而,步骤和/或操作的顺序不限于这里阐述的顺序,而可以如本领域已知的那样改变,除非步骤和/或操作必须以特定顺序发生。此外,为了更加清晰和简明,可省略本领域普通技术人员公知功能和结构的描述。
这里描述的特征可以以不同形式实现,并且不应被理解为限于在此描述的示例。相反,提供这里描述的示例,使得本公开是完整和彻底的并将本公开的全部范围传送给本领域普通技术人员。
无线电力传输系统可被应用于需要无线电力的各种系统。无线电力传输系统可被用于可以使用无线电力的系统,例如,移动装置、无线电视(TV)和/或本领域普通技术人员知道的其它系统。此外,无线电力传输系统可应用于生物医疗保健领域,并且可被用于将电力远程发送至插入到人体的装置,或者可被用于将电力无线发送至用于测量心率的绷带状装置(bandage-shapeddevice)。
无线电力传输系统还可例如被用于诸如使用相对小的功率量并以相对低功耗操作的低功率传感器。另外,无线电力传输系统可被用于远程地控制不具有电源的数据存储装置。无线电力传输系统可被应用于如下的系统,该系统被构造为将电力供应给数据存储装置以远程地操作数据存储装置并且无线地请求存储在数据存储装置中的数据。
无线电力传输系统可接收从电源单元供应的能量,并可将能量存储在源谐振器中以产生信号。无线电力传输系统可通过断开将源谐振器电连接到电源单元的开关来引起源谐振器进行自谐振。当具有与自谐振源谐振器相同的谐振频率的目标谐振器被布置在足以与源谐振器谐振的近的距离内时,在源谐振器与目标谐振器之间可发生相互谐振现象。在这里的示例中,源谐振器可指从电源单元接收能量的谐振器,而目标谐振器可指因相互谐振现象而从源谐振器接收能量的谐振器。无线电力传输系统可被定义为谐振器隔离(RI)系统。
图1和图2是示出无线电力传输系统的等效电路的示例的示图。图1示出对应于例如电容充电(CC)方案的RI系统的示例。参照图1,无线电力传输系统具有包括源装置和目标装置的源-目标结构。无线电力传输系统包括对应于源装置的无线电力发送设备和对应于目标装置的无线电力接收设备。
更详细地讲,无线电力发送设备包括电力输入单元110、电力发送单元120、开关单元130和电容器C1。电力输入单元110使用产生输入电压VDC的电源单元来将能量存储在电容器C1中。当能量从电源单元发送并存储到电容器C1中时,开关单元130将电容器C1连接到电力输入单元110。为了释放存储的能量,开关单元130将电容器C1从电力输入单元110断开,并将电容器C1连接到电力发送单元120。开关单元130防止电容器C1同时连接到电力输入单元110和电力发送单元120。
电力发送单元120通过相互谐振将电磁能量传送到接收单元140。更详细地讲,电力发送单元120通过电力发送单元120的发送线圈L1与接收单元140的接收线圈L2之间的相互谐振传送电磁能量。发送线圈L1与接收线圈L2之间的相互谐振的程度被发送线圈L1与接收线圈L2之间的互感M影响。互感M是比例于因一次侧的电流随时间的改变而在二次侧感应出的电压的系数,并且可被测量为亨(H)。
电力输入单元110包括产生输入电压VDC的电源单元、内部电阻器Rin和电容器C1,并且电力发送单元120包括电阻器R1、发送线圈L1和包括在源谐振器中的电容器C1。电容器C1可根据开关单元130的操作而属于电力输入单元110或电力发送单元120。附加地,开关单元130包括至少一个开关。例如,开关可包括可以进行闭合和断开的有源元件。在图1中,R1、L1和C1分别表示源谐振器的电阻分量、电感分量和电容分量。输入电压VDC中的施加到电容器C1的电压被表示为Vin。
无线电力接收设备包括接收单元140、电力输出单元150、开关单元160和电容器C2。接收单元140从电力发送单元120接收电磁能量,并将接收的电磁能量存储到电容器C2中。当电磁能量从电力发送单元120发送并存储在电容器C2中时,开关单元160将电容器C2连接到接收单元140。为了释放存储能量,开关单元160将电容器C2从接收单元140断开,并将电容器C2连接到电力输出单元150。电力输出单元150将存储在电容器C2中的能量传送到负载,例如,电池。开关单元160防止电容器C2同时连接到接收单元140和电力输出单元150。
更详细地讲,接收单元140通过接收单元140的接收线圈L2与电力发送单元120的发送线圈L1之间的相互谐振而接收电磁能量。接收单元140利用所接收的电磁能量对连接到接收线圈L2的电容器C2进行充电。电力输出单元150将用于对电容器C2进行充电的能力传送到负载,例如,电池。作为另一示例,电力输出单元150还可将能量传送到需要电力的目标装置,而不是电池。
接收单元140包括电阻器R2、接收线圈L2和包括在目标谐振器中的电容器C2,并且电力输出单元150包括电容器C2和电池。电容器C2可根据开关单元160的操作而属于接收单元140或电力输出单元150。开关单元160包括至少一个开关。在图1中,R2、L2和C2分别表示目标谐振器的电阻分量、电感分量和电感分量。由接收线圈L2接收的电磁能量中的施加到电容器C2的电压由Vout表示。
RI系统使电力在电力输入单元110与电力发送单元120物理地分离并且接收单元140与电力输出单元150物理地分离的示例中被传输。RI系统与使用阻抗匹配的传统的电力传输系统可具有各种不同之处。RI系统不需要功率放大器,这是因为电力可从直流(DC)源(例如,产生输入电压VDC的电源单元)直接供应至源谐振器。此外,RI系统不需要整流器的整流操作,这是因为能量从用于对无线电力接收设备的电容器C2进行充电的能量中捕获。此外,传输效率对无线电力发送设备与无线电力接收设备之间的距离改变不敏感,这是因为无需执行阻抗匹配。此外,RI系统可容易地从包括单个发送设备和单个接收设备的无线电力传输系统扩展至包括多个发送设备和多个接收设备的无线电力传输系统。
图2示出对应于例如电感充电(IC)方案的RI系统的另一示例。参照图2,无线电力传输系统具有包括源装置和目标装置的源-目标结构。无线电力传输系统包括对应于源装置的无线电力发送设备和对应于目标装置的无线电力接收设备。
无线电力发送设备包括电力充电单元210、开关单元220和发送单元230。在该示例中,电力充电单元210包括电源单元Vin和内部电阻器Rin。发送单元230包括电容器C1和电感器L1。在图2中,电容器C1和电感器L1被称作源谐振器。在该示例中,源谐振器用作发送单元230。发送单元230通过源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振M 270将存储在源谐振器中的能量发送至目标谐振器。
开关单元220包括开关,并且闭合(连接)开关以使电力从电力充电单元210供应至发送单元230。更详细地讲,来自电源单元Vin的电压被施加到电容器C1,并且电流被施加到电感器L1。例如,当源谐振器因从电源单元Vin施加的电压而达到稳定状态时,施加到电感器C1的电压可包括值“0”,而流过电感器L1的电流可包括值“Vin/Rin”。在稳定状态下,可使用施加到电感器L1的电流对源谐振器充入电力。
当用于在稳定状态下对源谐振器进行充电的电力达到预定值或最大值时,开关单元220断开(例如,打开)开关。开关单元220可设置预定值的信息。例如,当流入发送单元230的电流等于预定电流时,开关单元220可断开开关。
通过断开开关,开关单元220将电力充电单元210从发送单元230分开。当电力充电单元210从发送单元230分开时,源谐振器开始电容器C1与电感器L1之间的自谐振。存储在源谐振器中的能量通过源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振M 207而传送到目标谐振器。互感M 207是是比例于因一次侧的电流随时间的改变而在二次侧感应出的电压的系数,并且可被测量为亨(H)。源谐振器的谐振频率f1可以与目标谐振器的谐振频率f2相同。此外,谐振频率f1的值和谐振频率f2的值可基于下面的等式确定。
在等式(1)中,L1表示源谐振器的电感器L1的电感,C1表示源谐振器的电容器C1的电容,L2表示目标谐振器的电感器L2的电感,C2表示目标谐振器的电容器C2的电容。
无线电力接收设备包括充电单元240、开关单元250和电力输出单元260。充电单元240包括电容器C2和电感器L2。在图2中,电容器C2和电感器L2被称作目标谐振器。充电单元240通过源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振M 207,经由目标谐振器接收存储在源谐振器中的能量。电力输出单元260包括负载和电容器C1。
开关单元250包括开关,并且断开(例如,打开)开关。通过断开开关,开关单元250将充电单元240从电力输出单元260分开。在源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振M 207期间,源谐振器通过包括打开的开关的开关单元220而从电源单元Vin分开,并且目标谐振器通过包括打开的开关的开关单元250而从负载和电容器CL分开。存储在源谐振器中的能量通过相互谐振M270传送到目标谐振器。更详细地讲,存储在源谐振器中的能量通过相互谐振M 270而对充电单元240的电容器C2和电感器L2进行充电。源谐振器的谐振频率f1可与目标谐振器的谐振频率f2相同。
当用于对目标谐振器进行充电的能量达到预定值或最大值时,开关单元250闭合(例如,连接)开关。开关单元250可存储预定值的信息。通过闭合开关,开关单元250将电容器CL连接到充电单元240,并且目标谐振器的谐振频率被改变。目标谐振器的改变的谐振频率f'2的值可基于下面的等式确定。
在等式(2)中,CL表示电容器CL的电容。
因此,源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振M 207终止。例如,当改变的谐振频率f'2基于目标谐振器的Q因子而远小于谐振频率f2时,相互谐振M 270被去除。此外,充电单元240将用于对电容器C2和电感器L2进行充电的电力传送到电力输出单元260,而电力输出单元260将该电力传送到负载。例如,电力输出单元260可使用适合于负载的方案将电力传送至负载。例如,电力输出单元260可将电压调整至负载所需的额定电压,并且可基于调整的电压将电力传送至负载。
当用于对目标谐振器进行充电的能量小于预定值时,开关单元250断开开关。充电单元240可使用源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振M 207,利用能量对目标谐振器进行再充电。在源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振M 207期间,开关单元250的开关没有连接在充电单元240与电力输出单元260之间。因此,可以防止传输效率因开关连接而降低。
图2的控制捕获目标谐振器中存储的能量的时间点的方案可以比图1的传送存储在电容器中的能量的方案更容易被执行。传送存储在电容器中的能量的方案中,仅捕获存储在电容器中的能量。但是,在改变目标谐振器的谐振频率并捕获存储在目标谐振器中的能量的方案中,捕获存储在目标谐振器的电感器和电容器中的能量。因此,可改善针对捕获能量的时间点的自由程度。
为了发送电力或数据,RI系统中的发送设备可通过开关连接而重复地进行对源谐振器利用能量充电和释放能量。在这里的各种示例中,能量的单个充电和放电可被称作单个符号。为了从发送设备接收能量或数据,RI系统中的接收设备可基于重复地执行充电和放电的发送设备的开关的操作时间段,操作接收设备的开关。
为了从发送设备没有错误地接收电力或数据,接收设备可需要知道发送设备的开关何时断开、发送设备的开关何时闭合、相互谐振何时开始以及存储在目标谐振器中的能量何时包括峰值。获取关于发送设备的开关的闭合/断开时间的信息以及将接收设备的开关的闭合/断开时间匹配至所获取的信息的方法可被称作时间同步。
为了传送信息,RI系统可使用源谐振器与目标谐振器之间的相互谐振。例如,发送设备可通过以预定时间间隔将能量从电源供应至或不供应至源谐振器,来以所述预定时间间隔在相互谐振发生和不发生的状态之间切换。在该示例中,发送设备可通过切换源谐振器与电源之间的连接,来切换相互谐振。发送设备可将信息分配给每个状态。例如,发送设备可将比特“1”分配给相互谐振发生的状态,而将比特“0”分配给相互谐振不发生的状态。预定时间间隔可被定义为例如单个符号时间段。
接收设备可通过以预定时间间隔将目标谐振器的谐振频率调谐至源谐振器的谐振频率以及将目标谐振器的谐振频率从源谐振器的谐振频率去调谐的操作,在相互谐振发生的状态和相互谐振不发生的状态之间切换。在该示例中,接收设备可将信息分配给每个状态。例如,接收设备可将比特“1”分配给相互谐振发生的状态,而将比特“0”分配给相互谐振不发生的状态。
在以符号单位传送信息的方案中,可需要预先对符号进行同步。为了对符号进行同步,接收设备或发送设备可执行同步匹配。当执行同步匹配时,数据可通过预先设置的协议而在发送设备与接收设备之间双向传输。
图3A至图3C是示出针对与充电和放电周期对应的符号时间段的无线电力发送设备内的电路的操作的示例的曲线图。图3A示出根据无线电力发送设备中的开关SW1的操作的充电效率的示例。将基于对应于IC方案的RI系统描述图3A示出的一系列曲线图。
参照图3A,曲线310示出根据无线电力发送设备中的开关SW1(例如,包括在开关单元中的开关)的闭合和断开的能量充电时间间隔。无线电力发送设备可通过重复地执行充电和放电来将能量发送至无线电力接收设备。能量的单个充电和放电可对应于单个符号时间段。当无线电力发送设备的开关闭合时,源谐振器可被充入能量。当无线电力发送设备的开关SW1断开时,源谐振器中的能量可被放电。
曲线320示出在曲线310的能量充电时间间隔期间的随时间的电流量(例如,电流大小)和电压量(例如,电压大小)。当充电开始时,在无线电力发送设备的源谐振器处的电压急剧减小。当源谐振器达到稳定状态时,施加到源谐振器的电容器的电压可具有值“0”。当充电开始时,在无线电力发送设备的源谐振器处的电流急剧增加。当源谐振器达到稳定状态时,流入源谐振器的电感器的电流可达到预定值,例如,IL=Vin/Rin。在稳定状态下,源谐振器可通过施加到电感器的电流而充入能量LIL 2/2。在该示例中,L表示源谐振器的电感器的电感。
曲线330示出在能量充电时间间隔期间的能量充电效率。能量充电效率可由用于充电的能量的量对于供应的能量的总量来定义。用于对电感器进行充电的能量的量可对应于LIL 2/2。当输入电压Vin是恒定的时,可使用输入电阻器Rin的函数来计算IL。因此,可使用输入电阻器Rin的函数来计算用于充电的能量的量。供应的能量的总量可基于用于充电的能量的量与损失的能量的量之和来计算。能量可以在输入电阻器Rin处以热能的形式损失。因此,可使用输入电阻器Rin的函数来计算损失的能量。在能量充电时间间隔期间的能量充电效率可使用输入电阻器Rin的函数来计算。
参照曲线330,当能量充电开始时,流入电感器的电流的量可增加。用于充电的能量的量越多,能量充电效率越高。当源谐振器达到稳定状态时,流入电感器的电流的量可不再增加。因此用于对源谐振器进行充电的能量的量可不再增加。但是,虽然源谐振器达到稳定状态,但是电流可持续流入输入电阻器Rin,并因此功率可被持续损失。因此,能量充电效率可达到峰值,然后随着时间逐渐减小。
参照曲线310至330,可通过减小输入电阻器Rin的函数、减小能量充电时间间隔或精确地控制无线电力发送设备的开关SW1来增加能量充电效率。
图3B和图3C示出基于是否存在能量接收端的充电电流的量的改变的示例。参照图3B,当开关信号340为闭合信号时,电流的量350可急剧增加,然后收敛于Vin/Rin。在开关信号340为闭合信号的间隔期间,电流的量350可对应于图2的开关单元220闭合的情况下流入包括在发送单元230中的电感器L1的电流的量。当开关信号340为断开信号时,电流的量350可开始以谐振频率以及正和负振幅的振动。电流的量350的包络355可从Vin/Rin逐渐减小至“0”。在开关信号340为断开信号的间隔期间,电流的量350可对应于在图2的开关单元220断开时流入包括在发送单元230中的电感器L1中的电流的量。
参照图3C,当耦合到源谐振器的目标谐振器存在时,注入到发送端的能量的形式可改变。例如,在开关信号340为闭合信号的间隔中,电流的量360可以比电流的量350慢地收敛于Vin/Rin,这是因为在目标谐振器耦合到源谐振器的情况下,源谐振器可相对慢地被充电。在这种示例中,电流的量360可在开关信号340为闭合信号的相同间隔内达到小于Vin/Rin的值361。因此,源谐振器可能没有被充入期望的能量的量。当开关信号340为断开信号时,电流的量360可开始以谐振频率以及正和负振幅的振动。在该示例中,电流的量360的包络365可从值361逐渐减小至“0”。
无线电力发送设备可使用有源装置,而不是无源装置(例如,输入电阻器Rin)来控制流入源谐振器的电流的量。无线电力发送设备可使用精确可控制的开关,来控制流入源谐振器的电流的量。无线电力发送设备可显著地降低在输入电阻器Rin处损失的能量的量。无线电力发送设备可通过基于各种信息动态地设置期望流入源谐振器的目标电流量,来动态地控制用于对源谐振器进行充电的能量的量。无线电力发送设备可动态地控制用于对源谐振器进行充电的能量的量,从而将电力和数据发送至目标谐振器。无线电力发送设备可接收实际流入源谐振器的电流的量的反馈,从而更加精确地控制开关。无线电力发送设备可接收从目标谐振器反馈的信息,并基于接收的信息动态地控制源谐振器。
图4是示出无线电力发送设备的示例的示图。参照图4,无线电力发送设备包括开关420、源谐振器430、控制单元440和设置单元450。源谐振器430通过与目标谐振器的相互谐振而发送电力。开关420将源谐振器430连接至电源410。电源410将电力供应给源谐振器430。电源410可以是DC电压源和DC电流源之一。在源谐振器430通过开关420连接到电源410时,电源410将电力供应至源谐振器430。开关420在控制单元440的控制下闭合和断开。当开关420闭合时,源谐振器430连接到电源410。当开关420断开时,源谐振器430与电源410断开。
设置单元450动态地设置期望流入源谐振器430的目标电流量。控制单元440基于由设置单元450设置的目标电流量控制开关420。即,控制单元440控制开关420,使得由设置单元450设置的目标量的电流流入源谐振器430。设置单元450可基于各种信息动态地设置目标电流量。例如,设置单元450可基于将被发送至目标谐振器的数据,动态地设置目标电流量。设置单元450可基于流入源谐振器430的实际电流量,动态地设置目标电流量。设置单元450可基于源谐振器430的谐振波形,动态地设置目标电流量。设置单元450可基于前述信息中的至少两种信息的组合,动态地设置目标电流量。将参照图5A至图14B详细描述控制单元440和设置单元450的操作。
图5A至图5E是示出包括串联连接到源谐振器430的传感器510的无线电力发送设备的示例的示图。参照图5A,传感器510被串联布置在电源410与源谐振器430之间。传感器510感测流入源谐振器430的实际电流量。传感器510可被串联布置在开关420与源谐振器430之间。以下,为了便于描述,传感器510布置在开关420之前的情况被用作示例,但是不应解释为局限于此。下面提供的描述还可以应用于传感器510布置于开关420之后的情况。控制单元440基于流入源谐振器430的实际电流量控制开关420。例如,控制单元440可通过将由传感器510感测的实际电流量与由设置单元450设置的目标电流量相比较,来控制开关420。
参照图5B,源谐振器430对应于IC方案。源谐振器430包括电感器L1和电容器C1。在图5B中,开关420包括晶体管SW1。如将参照图5E描述,开关420可包括晶体管和二极管的组合。当开关420断开时,开关420阻止正向电流或电压以及反向电流或电压。传感器510包括感测电阻器Rin。传感器510可基于感测电阻器Rin两端的电势差感测流过感测电阻器Rin的电流的量。感测电阻器Rin的电阻可被设置为非常小以防止功率损失。当感测电阻器Rin的电阻被设置为相对小时,在感测电阻器Rin处损失的功率的量可减小,从而可增加能量充电效率。
当感测电阻器Rin的电阻小于阈值时,比允许流入源谐振器430的电流的阈值量大的电流的量可被施加到源谐振器430。因此,源谐振器可能无法执行正常操作。传感器510感测流入源谐振器430的电流的实际的量,并且控制单元440基于由设置单元450设置的目标电流量断开开关420。在一示例中,仅小于或等于目标电流量的量的电流可被允许流入源谐振器430,并且无线电力发送设备可在正常操作源谐振器430的同时增加能量充电效率。
控制单元440将断开信号发送至开关420以断开开关420。当感测的实际电流量大于或等于设置的目标电流量时,控制单元440将断开信号发送至开关420以断开开关420。例如,在开关420的晶体管SW1是P沟道金属氧化物半导体(PMOS)的情况下,开关420可在施加到PMOS的源极的电压与施加到PMOS的栅极的电压之差小于PMOS的阈值的情况下截止。当感测的实际电流量大于或等于设置的目标电流量时,控制单元440可将控制信号施加到PMOS的栅极,其中,所述控制信号的电压大于施加到PMOS的源极的电压与PMOS的阈值电压之间的电压差。因此,开关420将源谐振器430与电源410断开。
控制单元440产生控制信号,并控制控制信号的幅值和间隔。控制单元440可将控制信号的幅值和间隔控制为用于闭合和断开晶体管SW1的幅值和间隔。在一示例中,控制单元440可通过感测的实际电流量与设置的目标电流量之间比较,来将控制信号的状态从第一状态改变至第二状态。时钟信号可具有间隔,例如,参照图3A描述的符号时间段的1微妙(μs)。控制单元440可响应于时钟信号上升沿或下降沿,而将控制信号的状态从第二状态改变至第一状态。第一状态下的控制信号可被用于导通晶体管SW1。当感测的实际电流量大于设置的目标电流量时,控制单元440可将控制信号的状态从第一状态改变至第一状态。第二状态下的控制信号可被用于截止晶体管SW1。控制单元440可响应于时钟信号的顺序的上升沿或顺序的下降沿,而再次将控制信号的状态从第二状态改变至第一状态。控制单元440可重复地执行上述处理。
图5C示出控制单元440和设置单元450的一示例。参照图5C,控制单元440连接到传感器510和开关420。控制单元440包括连接到包括在传感器510中的感测电阻器Rin的两端的比较器441,以将施加到感测电阻器Rin的两端的电压(以下,称作“感测电压”)与由设置单元450设置的电压(以下,称作“设置单元”)进行比较。设置电压可对应于目标电流量。
控制单元440还包括栅极驱动器442,该栅极驱动器442被构造为基于比较器441的输出信号而输出施加到开关420的栅极的电压。在开关420的晶体管SW1是PMOS的情况下,当作为由比较器441执行的比较结果,感测电压大于或等于设置电压时栅极驱动器442可将这样的控制信号施加到PMOS的栅极,其中,该控制信号的电压大于或等于施加到PMOS的源极的电压与PMOS的阈值电压之间的电压差。因此,开关420可将源谐振器430与电源410断开。控制单元440可以与时钟信号同步地输出将被施加到开关420的栅极的电压。在同步的时钟信号的每个间隔处,控制单元440可将这样的控制信号施加到PMOS的栅极,其中,该控制信号的电压小于或等于施加到PMOS的源极的电压与PMOS的阈值电压之间的电压差。因此,开关420可将源谐振器430连接到电源410。
设置单元450包括控制器451和数字至模拟转换器(DAC)452。控制器451基于各种信息动态地设置期望流入源谐振器430的目标电流量。控制单元440基于由控制器451设置的目标电流量控制开关420。例如,控制器451可基于将被发送至目标谐振器的数据、流入源谐振器430的实际电流量和/或源谐振器430的谐振波形(即,施加到电感器L1的两端的电压的波形),动态地设置目标电流量。可以使用被构造为执行软件的处理器、或以硬件形式专用于预定功能的硬件加速器(HWA),来实现控制器451。将参照图6A至图9B详细描述控制器451的操作。DAC 452是被构造为将数字信号转换为模拟信号的装置。例如,DAC 452将从控制器451输出的数字信号转换为模拟信号。转换的模拟信号被输入至控制单元440的比较器441。
图5D示出控制单元440和设置单元450的另一示例。参照图5D,控制单元440还包括逻辑门443。比较器441的输出信号被施加为逻辑门443的第一输入。设置单元450的控制器451的输出信号被施加为逻辑门443的第二输入。控制器451基于施加为逻辑门443的第二输入的输出信号来设置开关420的闭合时间段和断开时间段。例如,逻辑门443可以逻辑与(AND)门。控制器451可将指示逻辑值“1”的输出信号施加为AND门的第二输入,从而控制开关420操作在闭合时间段。在闭合时间段中,栅极驱动器442可基于比较器441的输出信号闭合和断开开关420。控制器451可将指示逻辑值“0”的输出信号施加为AND门的第二输入,从而控制开关420操作在断开时间段。在断开时间段中,栅极驱动器442可不考虑比较器441的输出信号为如何,断开开关420。
图5E示出开关420的示例。参照图5E,开关420包括布置在电源410与源谐振器430之间的晶体管421以及串联连接到晶体管421的二极管422。二极管422可布置在晶体管421之前或之后。晶体管421可以是互补型金属氧化物半导体(CMOS)、N沟道金属氧化物半导体(NMOS)和PMOS中的一种。当开关420断开时,源谐振器430可以以正幅值和负幅值谐振。二极管422可防止对应于负幅值的电流反向流入到开关420的相对侧,或者可防止对应于负幅值的电压施加到开关420的相对侧。
晶体管421可基于由控制单元440发送的控制信号将源谐振器430连接到电源410,以及将源谐振器430与电源410断开。根据晶体管421的类型,晶体管421可在控制信号的值小于参考值的情况下或控制信号的值大于或等于参考值的情况下将源谐振器430连接到电源410。另外,根据晶体管421的类型,可在控制信号的值大于或等于参考值的情况下或控制信号的值小于参考值的情况下,晶体管将源谐振器430与电源410断开。二极管422串联连接到晶体管421。当开关420闭合时,晶体管421和二极管422允许电源410的DC信号通过。当开关420断开时,晶体管421和二极管422阻止来自源谐振器430的AC信号的流入。
图6A至图9B是示出修改在传感器510串联连接到源谐振器的示例中的设置单元450的输入的示例的示图。参照图6A,无线电力发送设备还包括数据产生器610。数据产生器510产生和输出将被发送至目标谐振器的数据。设置单元450基于数据产生器610的输出信号动态地设置目标电流量。例如,无线电力发送设备可使用ON-FF键控(ON-OFF keying)方案来发送数据。设置单元450可在数据产生器610的输出信号指示逻辑值“0”的情况下,将目标电流量设置为“0”。设置单元450可在数据产生器610的输出信号指示逻辑值“1”的情况下,将目标电流量设置为大于“0”的值。接收端可基于接收的能量的存在和不存在来对接收的数据进行解码。
无线电力发送设备可发送至少两个比特的数据。设置单元450可从多个预定候选目标电流量中选择与数据对应的候选目标电流量。在数据产生器610的输出信号指示“00”的情况下,设置单元450可选择与“00”对应的第一候选目标电流量作为目标电流量。在数据产生器610的输出信号指示“01”的情况下,设置单元450可选择与“01”对应的第二候选目标电流量作为目标电流量。在数据产生器610的输出信号指示“10”的情况下,设置单元450可选择与“10”对应的第三候选目标电流量作为目标电流量。在数据产生器610的输出信号指示“11”的情况下,设置单元450可选择与“11”对应的第四候选目标电流量作为目标电流量。
设置单元450可基于源谐振器430的充电放电周期动态地设置目标电流量。参照图3A的曲线310,符号时间段可被限定为包括单个充电间隔和单个放电间隔。设置单元450可基于符号时间段发送顺序的数据。例如,设置单元450可在第一符号时间段中设置与第一数据对应的目标电流量,而在第二符号时间段中设置与第二数据对应的目标电流量。接收端可在第一符号时间段中对第一数据进行解码,并在第二符号时间段中对第二数据进行解码。
参照图6B,数据产生器610连接到设置单元450的控制器451。数据产生器610可以是被构造为存储将被发送至目标谐振器的数据的存储器。控制器451从数据产生器610获得数据,并基于获得的数据动态地设置目标电流量。
参照图7A,设置单元450连接到传感器510。设置单元450基于流入源谐振器430的实际电流量动态地设置目标电流量。参照图3C,源谐振器430的能量波形可以因耦合到源谐振器430的目标谐振器而改变。当基于符号单元周期性地执行能量注入时,能量注入的模式可基于源谐振器430的残余能量的量而改变。设置单元450基于传感器510的输出信号监控流入源谐振器430的实际电流量。设置单元450基于实际电流量设置目标电流量,并且可调整电流的预设目标量。例如,设置单元450可在与源谐振器430相距相对短距离处存在耦合到源谐振器430的目标谐振器的情况下流入电流的量的信息以及在与源谐振器430相距相对长距离处存在耦合到源谐振器430的目标谐振器的情况下流入电流的量的信息,分析耦合到源谐振器430的目标谐振器是否存在。设置单元450可基于可根据目标谐振器的电力接收状态或源谐振器430与目标谐振器之间的耦合状态而改变的流入电流的量的信息,分析目标谐振器的电力接收状态和源谐振器430与目标谐振器之间的耦合状态。设置单元450可基于可受源谐振器430的残余能量的量影响的流入电流的量的信息,而分析源谐振器430的残余能量的量。设置单元450可基于分析的信息,设置目标电流量并调整电流的预设目标量。
参照图7B,施加在传感器510的感测电阻器Rin的两端之间的电压输入至设置单元450的控制器451。虽未示出在图7B中,但是施加在传感器510的感测电阻器Rin的两端之间的电压可通过模拟至数字转换器(ADC)输入至控制器451。控制器451基于感测电阻器Rin的两端之间的电压差分析流入源谐振器430的实际电流量,并基于分析的流入源谐振器430的实际电流量动态地设置目标电流量。
参照图8A,无线电力发送设备还包括第二传感器810。第二传感器810感测源谐振器430的谐振波形。例如,第二传感器810可感测源谐振器430的可随时间改变的电压Vtx(例如,施加在电感器两端之间的电压的波形)。设置单元450基于由第二传感器810感测的源谐振器430的谐振波形动态地设置目标电流量。
设置单元450可基于源谐振器430的谐振波形分析从目标谐振器发送的反馈。源谐振器430的谐振波形可包括从目标谐振器发送的反馈信息。例如,接收端需要的能量的量可基于无线电力发送设备的接收端的应用而改变。接收端可请求增加或减小将被发送的能量的量。由于接收的能量的量可基于源谐振器430与目标谐振器之间的距离而改变,因此接收端可发送接收的能量的反馈信息。设置单元450可通过基于反馈信息动态地设置目标电流量,来动态地控制将被发送的能量的量。
参照图8B,第二传感器810包括ADC 811和数据解调器812。ADC 811将作为模拟信号的源谐振器431的电压转换至数字信号。数据解调器812使用数字信号对数据进行解调。在示例中,数据解调器812可被实现为包括在设置单元450的控制器451中。数据解调器812将解调的数据传送至控制器451,并且控制器451基于解调的数据动态地设置目标电流量。
参照图9A,设置单元450连接到传感器510、数据产生器610和第二传感器810。设置单元450可基于输入信息的各种组合,动态地设置目标电流量。设置单元450可基于由传感器510感测的信息确定是否存在接收端。当确定不存在接收端时,设置单元450可操作在空闲模式下以减少功耗。在空闲模式下,设置单元450可不执行能量充电。设置单元450可在预定的时间期间过去之后确定是否执行从空闲模式至操作模式的转变。设置单元450可在预定的时间期间过去之后执行能量充电,并基于由传感器510感测的信息确定是否存在接收端。当确定接收端存在时,设置单元450可基于由数据产生器610产生的数据设置目标电流量。设置单元450可通过第二传感器810接收从接收端反馈的信号。作为示例,接收端可使用目标谐振器来发送反馈信号以向设置单元450通知成功接收了数据。设置单元450可设置目标电流量,使得后续数据可在反馈信号被接收之后被发送。作为示例提供了前述操作,并且设置单元450的操作可被不同地扩展或修改。
参照图9B,设置单元450的控制器451可从传感器510、数据产生器610和第二传感器810接收各种输入信息。参照图1至图9A提供的描述可被应用于图9B示出的每个模块,因此为了简洁而省略对其描述。
图10A至图10E是示出包括并联连接到源谐振器430的传感器1010的无线电力发送设备的示例的示图。参照图10A,传感器1010并联布置在电源410与源谐振器430之间。传感器1010感测流入源谐振器430的实际电流量。例如,传感器1010可感测与流过开关420的电流镜像的电流。镜像的电流量可对应于实际电流量的1/N,例如,N=400。相比于图5A的传感器510,传感器1010可利用更低的功耗来感测实际电流量。控制单元440基于流入源谐振器430的实际电流量控制开关420。例如,控制单元440可通过将由传感器1010感测的实际电流量与由设置单元450设置的目标电流量进行比较,来控制开关420。
参照图10B,传感器1010包括感测晶体管SW2 1011和感测电阻器R1012。感测晶体管SW2 1011可具有比开关420的晶体管SW1小的尺寸。相同的栅极信号被施加到感测晶体管SW2 1011的栅极和晶体管SW1的栅极。相同输入电压被施加到感测晶体管SW2 1011的源极和晶体管SW1的源极。流入感测晶体管SW2 1011的电流对应于与流入晶体管SW1的电流镜像的电流。例如,流入感测晶体管SW2 1011的电流量可对应于流入晶体管SW1的电流量的1/N倍。传感器1010输出施加在感测电阻器R 1012的两端之间的电压差,而所述电压差指示流过感测晶体管SW2 1011的实际电流量。在感测电阻器R 1012的一端连接到地(GND)的情况下,传感器1010可输出感测电阻器R 1012的另一端处的电压。控制单元440基于传感器1010的输出信号获得实际电流量,并通过将实际电流量与由设置单元450设置的目标电流量进行比较来控制开关420。
参照图10C,传感器1010还包括电压校正器1013。电压校正器1013包括差分放大器和晶体管。电压校正器1013使从开关420的晶体管SW1的漏极施加到差分放大器的反相(-)输入端的电压(以下,称作“第一输入电压”)与从感测晶体管SW2 1011的漏极施加到差分放大器的正相(+)输入端的电压(以下,称作“第二输入电压”)基本相同。当第二输入电压小于第一输入电压时,电压校正器1013上拉第二输入电压。当第二输入电压高于第一输入电压时,电压校正器1013下拉第二输入电压。传感器1010可更加精确地感测实际电流量。
参照图10D,控制单元440包括比较器441和栅极驱动器442。设置单元450包括控制器451和DAC 452。比较器441将传感器1010的输出信号与设置单元450的输出信号进行比较。栅极驱动器442基于比较器441的输出信号控制开关420的晶体管SW1和感测晶体管SW2 1011。
参照图10E,控制单元440还包括逻辑门443。比较器441的输出信号被施加为逻辑门443的第一输入。控制器451的输出信号被施加为逻辑门443的第二输入。控制器451可基于施加为逻辑门443的第二输入的输出信号设置开关420的闭合时间段和断开时间段。
图11A至图14B是示出修改在传感器1010并联连接到源谐振器430的示例中的设置单元450的输入的示例的示图。参照图11A,无线电力发送设备还包括数据产生器1110。数据产生器1110输出将被发送至目标谐振器的数据。设置单元450基于数据产生器1110的输出信号动态地设置目标电流量。例如,无线电力发送设备可使用ON-FF键控(ON-OFF keying)方案来发送数据。设置单元450可在数据产生器1110的输出信号指示逻辑值“0”的情况下,将目标电流量设置为“0”。设置单元450可在数据产生器1110的输出信号指示逻辑值“1”的情况下,将目标电流量设置为大于“0”的值。接收端可基于接收的能量的存在和不存在来对接收的数据进行解码。
无线电力发送设备可发送至少两个比特的数据。设置单元450可从多个预定候选目标电流量中选择与数据对应的候选目标电流量。在数据产生器1110的输出信号指示“00”的情况下,设置单元450可选择与“00”对应的第一候选目标电流量作为目标电流量。在数据产生器1110的输出信号指示“01”的情况下,设置单元450可选择与“01”对应的第二候选目标电流量作为目标电流量。在数据产生器1110的输出信号指示“10”的情况下,设置单元450可选择与“10”对应的第三候选目标电流量作为目标电流量。在数据产生器1110的输出信号指示“11”的情况下,设置单元450可选择与“11”对应的第四候选目标电流量作为目标电流量。
设置单元450可基于源谐振器430的充电放电周期动态地设置目标电流量。参照图3A的曲线310,符号时间段可被限定为包括单个充电间隔和单个放电间隔。设置单元450可基于符号时间段发送顺序的数据。例如,设置单元450可在第一符号时间段中设置与第一数据对应的目标电流量,而在第二符号时间段中设置与第二数据对应的目标电流量。接收端可在第一符号时间段对第一数据进行解码,并在第二符号时间段中对第二数据进行解码。
参照图11B,数据产生器1110连接到设置单元450的控制器451。数据产生器1110可以是被构造为存储将被发送至目标谐振器的数据的存储器。控制器451从数据产生器1110获得数据,并动态地设置目标电流量。
参照图12A,设置单元450连接到传感器1010。设置单元450基于流入源谐振器430的实际电流量动态地设置目标电流量。参照图3C,源谐振器430的能量波形可以因耦合到源谐振器430的目标谐振器而改变。当基于符号单元周期性地执行能量注入时,能量注入的模式可基于源谐振器430的残余能量的量而改变。设置单元450基于传感器1010的输出信号监控流入源谐振器430的实际电流量。设置单元450基于实际电流量设置目标电流量,并且可调整电流的预设目标量。例如,设置单元450可在与源谐振器430相距相对短距离处存在耦合到源谐振器430的目标谐振器的情况下流入电流的量的信息以及在与源谐振器430相距相对长距离处存在耦合到源谐振器430的目标谐振器的情况下流入电流的量的信息,分析耦合到源谐振器430的目标谐振器是否存在。设置单元450可基于可根据目标谐振器的电力接收状态或源谐振器430与目标谐振器之间的耦合状态而改变的流入电流的量的信息,分析目标谐振器的电力接收状态和源谐振器430与目标谐振器之间的耦合状态。设置单元450可基于可受源谐振器430的残余能量的量影响的流入电流量的信息,而分析源谐振器430的残余能量的量。设置单元450可基于分析的信息,设置目标电流量并调整电流的预设目标量。
参照图12B,施加在传感器1010的感测电阻器R 1012的一端的电压输入至设置单元450的控制器451。虽未示出在图12B中,但是施加在感测电阻器R 1012的所述一端的电压可通过ADC输入至控制器451。控制器451基于感测施加在电阻器R 1012的所述一端两端之间的电压分析流入源谐振器430的实际电流量,并基于分析的实际电流量动态地设置目标电流量。
参照图13A,无线电力发送设备还包括第二传感器1310。第二传感器1310感测源谐振器430的谐振波形。例如,第二传感器1310可感测源谐振器430的电压Vtx(例如,施加在电感器两端之间的电压的波形)。设置单元450基于由第二传感器1310感测的源谐振器430的谐振波形动态地设置目标电流量。
设置单元450可基于源谐振器430的谐振波形分析从目标谐振器发送的反馈。源谐振器430的谐振波形可包括从目标谐振器发送的反馈信息。例如,接收端需要的能量的量可基于无线电力发送设备的接收端的应用而改变。接收端可请求增加或减小将被发送的能量的量。由于接收的能量的量可基于源谐振器430与目标谐振器之间的距离而改变,因此接收端可发送接收的能量的反馈信息。设置单元450可通过基于反馈信息动态地设置目标电流量,来动态地控制将被发送的能量的量。
参照图13B,第二传感器1310包括ADC 1311和数据解调器1312。ADC1311将作为模拟信号的源谐振器430的电压转换至数字信号。数据解调器1312使用数字信号对数据进行解调。在示例中,数据解调器1312可被实现为包括在设置单元450的控制器451中。数据解调器1312将解调的数据传送至控制器451,并且控制器451可基于解调的数据动态地设置目标电流量。
参照图14A,设置单元450连接到传感器510、数据产生器1110和第二传感器1310。设置单元450可基于输入信息的各种组合,动态地设置目标电流量。设置单元450可基于由传感器510感测的信息确定是否存在接收端。当确定不存在接收端时,设置单元450可操作在空闲模式下以减少功耗。在空闲模式下,设置单元450可不执行能量充电。设置单元450可在预定的时间过去之后确定是否执行从空闲模式至操作模式的转变。设置单元450可在预定的时间过去之后执行能量充电,并基于由传感器1010感测的信息确定是否存在接收端。当确定接收端存在时,设置单元450可基于由数据产生器610产生的数据设置目标电流量。设置单元450可通过第二传感器1310接收从接收端反馈的信号。作为示例,接收端可使用目标谐振器来发送反馈信号以向设置单元450通知成功接收了数据。设置单元450可设置目标电流量,使得后续数据可在反馈信号被接收之后被发送。作为示例提供了前述操作,并且设置单元450的操作可被不同地扩展或修改。
参照图14B,设置单元450的控制器451可从传感器1010、数据产生器1110和第二传感器1310接收各种输入信息。参照图1至图14A提供的描述可被应用于图14B示出的每个模块,因此为了简洁而省略对其描述。
可使用一个或更多个硬件组件、一个或更多个软件组件或一个或更多个硬件组件和一个或更多个软件组件的组合来实现上面描述的各种单元、模块、元件和方法。
硬件组件可以是例如以物理方式执行一个或更多个操作的物理装置,但不限于此。硬件组件的示例包括麦克风、放大器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、模数转换器、数模转换器和处理装置。
可例如由被软件或指令控制以执行一个或更多个操作的处理装置实现软件组件,但不限于此。计算机、控制器或其它控制装置可使处理装置运行软件或执行指令。可由一个处理装置实现一个软件组件,或者可由一个处理装置实现两个或更多的软件组件,或者可由两个或更多的处理装置实现一个软件组件,或者可由两个或更多的处理装置实现两个或更多的软件组件。
可使用一个或更多个通用或专用计算机(诸如例如,处理器、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、微处理器或能够运行软件或执行指令的任何其它装置)来实现处理装置。处理装置可运行操作系统(OS)并且可运行在OS下操作的一个或更多个软件应用。当运行软件或执行指令时,处理装置可访问、存储、操纵、处理和创建数据。为了简单,可在描述中使用单数术语“处理装置”,但本领域普通技术人员将会理解,处理装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如,处理装置可包括一个或更多个处理器或者一个或更多个处理器和一个或更多个控制器。另外,可实现不同的处理结构,诸如并行处理器或多核处理器。
被构造为实现软件组件以执行操作A的处理装置可包括处理器,该处理器被编程为运行软件或执行指令以控制处理器执行操作A。另外,被构造为实现软件组件以执行操作A、操作B和操作C的处理装置可具有各种结构,诸如例如:被构造为实现软件组件以执行操作A、B和C的处理器;被构造为实现软件组件以执行操作A的第一处理器和被构造为实现软件组件以执行操作B和C的第二处理器;被构造为实现软件组件以执行操作A和B的第一处理器和被构造为实现软件组件以执行操作C的第二处理器;被构造为实现软件组件以执行操作A的第一处理器、被构造为实现软件组件以执行操作B的第二处理器和被构造为实现软件组件以执行操作C的第三处理器;被构造为实现软件组件以执行操作A、B和C的第一处理器和被构造为实现软件组件以执行操作A、B和C的第二处理器;或者一个或更多个处理器的任何其它结构,所述一个或多个处理器中的每一个执行操作A、B和C中的一个或更多个操作。虽然这些示例提及三个操作A、B和C,但可执行的操作的数量不限于三个,而是可以是实现所希望的结果或执行所希望的任务所需的任何数量的操作。
用于控制处理装置实现软件组件的软件或指令可包括计算机程序、一条代码、指令或其一些组合,以用于独立地或共同地指示或配置处理装置以执行一个或更多个所希望的操作。软件或指令可包括可由处理装置直接执行的机器代码(诸如,由编译器产生的机器代码)和/或可由处理装置使用解释器执行的高级代码。软件或指令和任何关联的数据、数据文件和数据结构可被永久或暂时包含于任何类型的机器、组件、物理或虚拟装备、计算机存储介质或装置或者能够提供指令或数据或由处理装置解释的传播的信号波。软件或指令和任何关联的数据、数据文件和数据结构还可分布在网络连接的计算机系统上,从而以分布方式存储并执行软件或指令和任何关联的数据、数据文件和数据结构。
例如,软件或指令和任何关联的数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或固定在一个或更多个非暂态计算机可读存储介质中。非暂态计算机可读存储介质可以是能够存储软件或指令和任何关联的数据、数据文件和数据结构以使其可由计算机系统或处理装置读取的任何数据存储装置。非暂态计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘或本领域普通技术人员已知的任何其它非暂态计算机可读存储介质。
用于实现这里公开的示例的功能程序、代码和代码段可由示例所属领域程序员基于这里提供的附图及其对应描述来容易地构造。
仅作为非穷举性说明,这里描述的终端或装置可指移动装置(例如蜂窝电话、智能电话)、可穿戴智能装置(诸如指环、手表、眼镜、手链、脚链、腰带、项链、耳环、头巾、头盔、嵌入衣服的装置等)、个人计算机(PC)、平板个人计算机(tablet)、平板手机、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式游戏控制台、MP3播放器、便携/个人多媒体播放器(PMP)、掌上型电子书、超便携个人计算机(UMPC)、便携式膝上型PC、全球定位系统(GPS)导航仪、以及诸如高清电视(HDTV)、光盘播放器、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒的装置或能够进行与这里公开一致的无线通信或网络通信的其它任何装置。在非穷尽示例中,可穿戴装置(例如眼镜、手链)可以自安装在用户身上。在另一非穷尽的示例中,可穿戴装置可以通过附加装置安装在用户身上,例如使用护臂将智能电话或平板手机附在用户手臂上,或使用系索将可穿戴装置悬挂在用户的颈部。
虽然本公开包括特定的示例,但是本领域的普通技术人员应该清楚,可在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下对示例做出形式和细节上的各种改变。这里描述的示例仅被考虑为描述性的,而不是限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为可应用于其它示例中的类似特征或方面。如果描述的技术被以不同的顺序执行,和/或如果描述的系统、结构、装置或电路中的组件被以不同的方式组合和/或被其它组件或其等同物代替或补充,则可获得合适的结果。因而,本公开的范围不是由详细的描述限定,而是由权利要求及其等同物限定,并且权利要求及其等同物范围内的所有改变均被解释为包括在本公开内。
Claims (25)
1.一种无线电力发送设备,包括:
谐振器,被构造为通过与另一谐振器的谐振来发送电力;
开关,被构造为将所述谐振器连接到电源;
设置单元,被构造为设置流入所述谐振器的目标电流量;
控制单元,被构造为基于目标电流量控制开关。
2.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,还包括:
传感器,被构造为感测流入所述谐振器的实际电流量;
其中,控制单元被构造为通过将实际电流量与目标电流量进行比较来控制开关。
3.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元被构造为:
基于将被发送至所述另一谐振器的数据来设置目标电流量。
4.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元被构造为:
基于所述谐振器的充电和放电周期来设置目标电流量。
5.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元被构造为:
在第一符号时间段中设置与第一数据对应的第一目标电流量;
在第二符号时间段中设置与第二数据对应的第二目标电流量;
第一符号时间段对应于所述谐振器的第一充电和放电周期;
第二符号时间段对应于所述谐振器的第二充电和放电周期。
6.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元被构造为:
基于流入所述谐振器的实际电流量设置目标电流量。
7.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元还被构造为:
基于流入所述谐振器的实际电流量,分析以下项中的任意一项或任意项的组合,所述项包括:另一谐振器是否存在、另一谐振器的电力接收状态以及所述谐振器的残余能量的量。
8.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元被构造为:
基于所述谐振器的谐振波形设置目标电流量。
9.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元还被构造为:
基于所述谐振器的谐振波形分析从另一谐振器接收的反馈。
10.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元被构造为:
基于所述谐振器的谐振波形、流入所述谐振器的实际电流量以及将被发送至另一谐振器的数据中的至少两个,设置目标电流量。
11.根据权利要求1所述的无线电力发送设备,其中,设置单元被构造为:
选择多个预定候选目标电流量中的一个作为目标电流量。
12.一种能量充电设备,包括:
电感器,被构造为存储能量;
开关,被构造为将电感器连接到电源;
设置单元,被构造为设置将被存储在电感器中的能量的目标量;
控制单元,被构造为基于能量的目标量控制开关。
13.根据权利要求12所述的能量充电设备,还包括:
传感器,被构造为感测流入电感器的实际电流量,
其中,控制单元被构造为通过将实际电流量与流入谐振器的与能量的目标量对应的目标电流量进行比较,来控制开关。
14.根据权利要求12所述的能量充电设备,其中,电感器包括在谐振器中,该谐振器被构造为通过与另一谐振器的谐振来发送电力。
15.根据权利要求12所述的能量充电设备,其中,设置单元被构造为:
基于将通过电感器发送的数据,设置能量的目标量。
16.根据权利要求12所述的能量充电设备,其中,设置单元被构造为:
基于流入电感器的实际电流量设置能量的目标量。
17.根据权利要求12所述的能量充电设备,其中,设置单元被构造为:
基于施加到电感器的两端之间的电压的波形设置能量的目标量。
18.根据权利要求12所述的能量充电设备,其中,设置单元被构造为:
基于施加到电感器的两端之间的电压的波形、流入所述电感器的实际电流量以及将通过电感器发送的数据中的至少两个,设置能量的目标量。
19.一种控制无线电力发送设备的方法,所述无线电力发送设备包括被构造为通过与另一谐振器的谐振来发送电力的谐振器,所述方法包括如下步骤:
基于以下项中的任意一项或任意项的组合来设置流入谐振器的目标电流量,所述项包括:所述谐振器的谐振波形、流入所述谐振器的实际电流量以及将被发送至另一谐振器的数据;
基于所述谐振器的充电和放电周期确定电流是否被允许流入所述谐振器。
20.一种无线电力发送设备,包括:
谐振器,被构造为将电力发送至另一谐振器;
设置单元,被构造为基于以下项中的任意一项或任意项的组合来设置流入所述谐振器的目标电流量,其中,所述项包括:将被发送至另一谐振器的数据、流入所述谐振器的实际电流量和所述谐振器的谐振波形。
21.根据权利要求20所述的设备,还包括:
开关,被构造为将所述谐振器连接到电源;
控制单元,被构造为基于目标电流量控制开关。
22.根据权利要求20所述的设备,还包括:
数据产生器,被构造为产生将被发送至另一谐振器的数据。
23.根据权利要求20所述的设备,还包括:
传感器,串联连接到所述谐振器,并被构造为感测流入所述谐振器的实际电流量。
24.根据权利要求20所述的设备,还包括:
传感器,被构造为感测所述谐振器的谐振波形。
25.根据权利要求20所述的设备,还包括:
传感器,并联连接到所述谐振器并被构造为感测流入所述谐振器的实际电流量。
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