CN104756359B - 无线能量传输方法、设备和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于无线发送能量的方法和设备。无线能量发送器可执行采样以从在能量发送(TX)端被感应的交流(AC)信号获取第一采样，并可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差对符号同步进行校正，其中，第二采样是在能量TX端的开关与能量RX端的开关之间执行同步匹配的符号间隔期间被采样的。

Description

无线能量传输方法、设备和系统
技术领域
以下描述涉及一种用于无线地发送能量的设备和方法以及无线能量传输系统。
背景技术
已开始了对于无线电力传输的研究以克服以下问题：诸如，由于包括移动装置的各种电子装置的增加而造成的而有线电源日益不便以及对现有电池容量的限制等。具体地讲，已进行了对近场无线电力传输的研究。近场无线电力传输是指在传输线圈与接收线圈之间的短距离上进行的无线电力传输，所述短距离与工作频率下的波长相比足够短。
可在于同一频率下谐振的装置之间传输无线电力。使用谐振特性的无线电力发送和接收系统可包括被配置为供电的源和被配置为接收供应的电力的目标。当发送和接收无线电力时，源和目标可能需要分享控制信息，否则无线电力传输的效率会较差。
发明内容
在一方面，提供了一种无线能量发送器，包括：采样单元，被配置为在符号间隔期间从交流(AC)信号获取第一采样，其中，AC信号在能量发送(TX)端被感应，符号间隔用于将能量从能量TX端发送到能量接收(RX)端；校正单元，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差来对符号同步进行校正，其中，第二采样是在能量TX端的开关与能量RX端的开关之间执行同步匹配的符号间隔期间被获取的。
无线能量发送器还可包括：控制器，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和的比较来确定符号同步是否将被校正。
控制器可包括：计算单元，被配置为计算第一采样的绝对值之和以及第二采样的绝对值之和；比较单元，被配置为对第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和进行比较。
响应于第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和，控制器可确定对符号同步进行校正。
响应于第一采样的绝对值之和小于或等于第二采样的绝对值之和，控制器确定保持符号同步。
校正单元可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差来控制能量TX端的开关的接通时序和断开时序。
校正单元可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差在单个符号间隔内减少能量TX端开关的接通时序和断开时序，控制器可基于第一采样的绝对值之和与在下一符号间隔期间从AC信号获取的第三采样的绝对值之和的比较，来确定减少的接通时序和减少的断开时序是否将被校正。
响应于第三采样的绝对值之和大于第一采样的绝对值之和，校正单元可基于第三采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，增加先前减少的接通时序和先前减少的断开时序。
无线能量发送器还可包括：源谐振器，被配置为通过源谐振器与能量RX端的目标谐振器之间的互谐振将能量发送到能量RX端；电源，被配置为将能量供应给源谐振器；开关，被配置为，将电源电连接到源谐振器以及使电源从源谐振器断开。
无线能量发送器还可包括：调制器，被配置为基于开关的接通和断开对数据进行调制；解调器，被配置为基于在能量RX端是否发生互谐振来对从能量RX端接收到的数据进行解调。
在一方面，提供了一种无线能量传输系统，包括：无线能量发送器，被配置为通过源谐振器与目标谐振器之间的互谐振发送能量，并基于在源谐振器被感应的交流(AC)信号的采样的绝对值之和对符号同步进行校正；包括目标谐振器的无线能量接收器，被配置为接收由源谐振器通过所述互谐振发送的能量，并基于在目标谐振器被感应的AC信号的采样的值对符号同步进行匹配。
无线能量发送器可包括：采样单元，被配置为在每个符号间隔内从在源谐振器被感应的AC信号获取第一采样；控制器，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和的比较来确定符号同步是否将被校正，其中，第二采样是在执行同步匹配的符号间隔期间被获取的；校正单元，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差对符号同步进行校正。
无线能量接收器可包括：采样单元，被配置为在每个符号间隔内执行采样以从在目标谐振器被感应的AC信号获取第一采样；符号同步匹配单元，被配置为将第一采样之一具有最大绝对值的时间点匹配为符号同步的时间点。
无线能量接收器还可包括：负载，通过由目标谐振器接收到的能量被充电；电容器，被配置为响应于电容器与目标谐振器彼此连接，改变目标谐振器的谐振频率；开关，被配置为将目标谐振器电连接到负载和电容器以及使目标谐振器从负载和电容器断开；开关控制器，被配置为基于符号同步时间点来控制开关的操作。
无线能量接收器还可包括：调制器，被配置为基于开关的接通和断开对数据进行调制；解调器，被配置为基于在无线能量发送器处是否发生互谐振来对从无线能量发送器接收到的数据进行解调。
在一方面，提供了一种无线能量发送方法，包括：在符号间隔期间从交流(AC)信号获取第一采样，其中，AC信号在能量发送(TX)端被感应，符号间隔用于将能量从能量TX端发送到能量接收RX端；基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差来对符号同步进行校正，其中，第二采样是在能量TX端的开关与能量RX端的开关之间执行同步匹配的符号间隔期间被获取的。
无线能量发送方法还可包括：在获取第一采样之前从AC信号获取第二采样；计算第二采样的绝对值之和；计算第一采样的绝对值之和；对第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和进行比较；基于比较结果来确定符号同步是否将被校正。
确定步骤可包括：响应于第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和，确定对能量TX端的开关的接通时序和断开时序进行校正。
校正步骤可包括：响应于第一采样的绝对值之和小于或等于第二采样的绝对值之和，保持接通时序和断开时序；响应于第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和，与第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差成比例地，减少接通时序和断开时序。
无线能量发送方法还可包括：响应于接通时序和断开时序被减少，在下一符号间隔期间从AC信号获取第三采样；计算第三采样的绝对值之和；对第三采样的绝对值之和与第一采样的绝对值之和进行比较；响应于第三采样的绝对值之和大于或等于第一采样的绝对值之和，确定对接通时序和断开时序进行校正；与第三采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差成比例地，增加接通时序和断开时序。
通过下面的详细描述、附图和权利要求，其它特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1是示出无线能量传输系统的等效电路的示例的示图。
图2是示出无线能量传输系统的等效电路的另一示例的示图。
图3是示出无线能量传输系统中的发送(TX)端和接收(RX)端中的每个的开关的操作时序的示例的示图。
图4是示出无线能量发送器的示例的示图。
图5是示出无线能量发送器的另一示例的示图。
图6是示出无线能量传输系统的示例的示图。
图7是示出无线能量接收器的示例的示图。
图8是示出在无线能量传输系统中在执行同步匹配的单个符号内的施加到TX端和RX端的电压变化的示例的曲线图。
图9和图10是示出在无线能量传输系统中在没有执行同步匹配的单个符号内的施加到TX端和RX端的电压变化的示例的曲线图。
图11是示出在无线能量传输系统中在同步匹配之后同步将被校正的时间点的示例的示图。
图12和图13是示出在无线能量发送器中基于同步改变的单个符号中的采样的绝对值之和的示例的曲线图。
图14至图16是示出在无线能量发送器中的对同步进行校正的操作的示例的示图。
图17至图19是示出在无线能量发送器中对开关的接通时序和断开时序进行调整以对同步进行校正的操作的示例的示图。
图20是示出无线能量发送方法的示例的示图。
图21是示出无线能量发送方法的另一示例的示图。
在整个附图和具体实施方式中，除非另有描述，否则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、图示和便利，这些元件的相对大小和描绘会被夸大。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，将向本领域技术人员建议在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物。此外，为了更加清楚和简洁，可省略公知功能和构造的描述。
无线电力传输系统可应用于发送和/或接收无线电力的各种系统。无线电力传输系统可用于使无线电力能被使用的系统，例如，移动电话和充电装置、无线电视(TV)、终端等。另外，无线电力传输系统可应用于生物医疗保健领域，并可用于远程地将电力发送到例如被插入到人体中的装置，或用于无线地将电力发送到绷带形状的用于测量心率的装置。
作为另一示例，无线电力传输系统还可应用于诸如具有对功耗的较大限制的传感器的装置等。作为另一示例，无线电力传输系统可用于远程地控制没有电源的信息存储装置。无线电力传输系统可应用于这样的系统，所述系统被配置为向信息存储装置供电以远程地操作信息存储装置，并无线地请求存储在信息存储装置中的信息。
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对将电源单元与源谐振器电连接的开关断电来使源谐振器自谐振。例如，当具有与源谐振器相同的谐振频率的目标谐振器被布置在接近得足以与自谐振的源谐振器谐振的距离内时，在源谐振器与目标谐振器之间会发生互谐振现象。作为结果，电力可无线地从源被传输到目标，从而进行充电或者对与目标相应的负载进行供电。
在这里的各种示例中，源谐振器可表示从电源单元接收能量的谐振器，目标谐振器可表示由于互谐振现象而从源谐振器接收到能量的谐振器。
图1示出无线能量传输系统的等效电路的示例。无线能量传输系统可被定义为“谐振器隔离(RI)系统”。
参照图1，无线能量传输系统具有包括源和目标的源-目标结构。无线能量传输系统包括与源相应的无线能量发送器以及与目标相应的无线能量接收器。
无线能量发送器包括电力输入单元110、电力发送单元120和开关单元130。电力输入单元110可使用电源单元将能量存储在电容器C1中。开关单元130可将电容器C1连接到电力输入单元110，同时能量被存储在电容器C1中。另外，开关单元130可使电容器C1从电力输入单元110断开并可将电容器C1连接到电力发送单元120，同时存储在电容器C1中的能量被放电。开关单元130可避免电容器C1同时被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可将电磁能量传输到接收单元140。在图1的示例中，电力发送单元120可通过电力发送单元120的源谐振器与接收单元140的目标谐振器之间的互谐振来传输电力。源谐振器可包括电容器C1和发送线圈L1，目标谐振器可包括电容器C2和接收线圈L2。源谐振器与目标谐振器之间的互谐振的水平会受到互感M的影响。
电力输入单元110可被建模为输入电压VDC、内部电阻器Rin和电容器C1，电力发送单元120可被建模为电路元件R1、L1和C1。另外，开关单元130可被建模为多个开关。例如，开关可包括实现开/关功能的有源元件。在图1中，R、L和C分别表示电阻、电感和电容。输入电压VDC中的施加到电容器C1的电压可由Vin表示。
在图1中，无线能量接收器包括接收单元140、电力输出单元150和开关单元160。接收单元140可从电力发送单元120接收电磁能量，并可将接收到的电磁能量存储在连接的电容器C2中。例如，开关单元160可将电容器C2连接到接收单元140，同时能量被存储在电容器C2中。另外，开关单元160可使电容器C2从接收单元140断开，并可将电容器C2连接到电力输出单元150，同时电容器C2中的能量被传输到负载(例如，电池)。开关单元160可避免电容器C2同时被连接到接收单元140和电力输出单元150。
接收单元140的接收线圈L2可通过与电力发送单元120的发送线圈L1的互谐振来接收电力。接收到的电力可用于对连接到接收线圈L2的电容器C2进行充电。电力输出单元150可将用于对电容器C2进行充电的电力传输到负载(例如，电池)。作为另一示例，电力输出单元150可将电力传输到负载或目标装置而不是电池。
接收单元140可被建模为电路元件R2、L2和C2，电力输出单元150可被建模为被连接的电容器C2和电池。开关单元160可被建模为多个开关。由接收线圈L2接收到的能量之中的施加到电容器C2的电压可由Vout表示。
在电力输入单元110与电力发送单元120在物理上分离并且接收单元140与电力输出单元150在物理上分离的示例中，RI系统使电力能够被发送。与使用阻抗匹配的传统的电力传输方法相比，RI系统可具有各种优点。例如，因为电力会直接从直流(DC)源被供应到源谐振器，所以RI系统不会需要功率放大器。另外，因为从用于对接收器的电容器进行充电以便对电池充电的电力捕捉能量，所以RI系统不会需要整流器的整流操作。另外，因为不需要执行阻抗匹配，因此传输效率对于发送(TX)端与接收(RX)端之间的距离变化不敏感。因此，RI系统可容易地被扩展到包括多个TX端和多个RX端的无线能量传输系统。
图2示出无线能量传输系统的等效电路的另一示例。也就是说，图2示出RI系统的另一示例。
参照图2，无线能量传输系统具有包括源和目标的源-目标结构。无线能量传输系统包括与源相应的无线能量发送器以及与目标相应的无线能量接收器。
无线能量发送器包括电力充电单元210、控制单元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。在图2中，电容器C1和电感器L1被称为源谐振器。源谐振器相应于发送单元230。发送单元230可通过源谐振器与目标谐振器之间的互谐振来将存储在源谐振器中的能量发送到无线能量接收器。控制单元220可控制开关，以使电力能够从电力充电单元210被供应到源谐振器。电压可从电源单元Vin被施加到电容器C1，电流可被施加到电感器L1。例如，当源谐振器达到稳态时，被施加到电容器C1的电压的值可以是“0”，在电感L1中流动的电流的值可以是“Vin/Rin”。在稳态时，可使用施加到电感器L1的电流来对电感器L1进行充电。
例如，当用于对处于稳态的源谐振器进行充电的电力达到预定值时，控制单元220可断开开关。可由控制单元220设置关于预定值的信息。基于开关的操作，电力充电单元210可与发送单元230分离。在该示例中，当开关被断开时，源谐振器可在电容器C1与电感器L1之间自谐振。存储在源谐振器中的能量可通过源谐振器与目标谐振器之间的互感M 270而被传输到目标谐振器。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。另外，可使用下面的等式1来计算谐振频率f1和f2：
[等式1]
无线能量接收器包括充电单元240、控制单元250和电力输出单元260。在图2中，电容器C2和电感器L2被称为源谐振器。目标谐振器相应于充电单元240。在源谐振器与目标谐振器之间的互谐振期间，源谐振器可与电源单元Vin分离，并且目标谐振器可与负载和电容器CL分离。可通过互谐振来对充电单元240的电容器C2和电感器L2进行充电。
为了对目标谐振器进行充电，控制单元250可将开关控制为关闭(即，断开)。例如，当开关被断开时，因为目标谐振器具有与源谐振器相同的谐振频率，所以源谐振器和目标谐振器会彼此谐振。当用于对目标谐振器进行充电的电力达到预定值时，控制单元250可对开关通电(即，闭合)。可由控制单元250设置关于预定值的信息。通过对开关通电，电容器CL可被连接到充电单元240，目标谐振器的谐振频率可被改变。目标谐振器的改变后的谐振频率的值可通过使用下面的等式2来获得：
[等式2]
因此，源谐振器的谐振频率f1会变得与目标谐振器的谐振频率f2不同，这会使源谐振器与目标谐振器之间的互谐振被终止。例如，当基于目标谐振器的品质因数而f2’小于f2时，互谐振通道会被去除。另外，电力输出单元260可将用于对电容器C2和电感器L2进行充电的电力传输到负载。例如，电力输出单元260可使用适合负载的方案来传输电力。作为另一示例，电力输出单元260可将电压调整为负载需要的额定电压，并可传输电力。
当用于对目标谐振器进行充电的电力值小于预定值时，控制单元250可断开开关。当源谐振器的谐振频率f1变得接近于或等于目标谐振器的谐振频率f2时，由于开关的断电，充电单元240可使用源谐振器与目标谐振器之间的互谐振重新对目标谐振器进行充电。
在源谐振器与目标谐振器之间的互谐振期间，开关可不被连接。因此，可避免传输效率由于开关的连接而降低。
与图1的用于传输存储在电容器中的能量的方案相比，可更容易地执行图2的用于控制捕捉存储在目标谐振器中的能量的时间点的方案。在图1的方案中，无线电力接收器可捕获电容器中的能量。然而，在图2的用于改变谐振频率并捕捉能量的方案中，可捕捉存储在目标谐振器的电感器和电容器中的能量。因此，可提高捕捉能量的时间点的自由度。
为了发送电力或数据，RI系统中的TX端可通过开关的连接重复地对源谐振器进行充电和放电。在这里的各种示例中，单次充电和放电可被定义为单个符号。为了从TX端接收能量或数据，RI系统中的RX端可基于重复地执行充电和放电的TX端的开关的工作周期对RX端的开关进行操作。
为了在没有误差的情况下从TX端接收电力或数据，RX可获知TX端的开关被断开的时间、TX端的开关被接通的时间、开始互谐振的时间以及存储在目标谐振器中的能量具有峰值的时间。获取关于TX端的开关的接通/断开时间的信息的操作和基于获取的信息调整RX端的开关的接通/断开时间的操作被称为“时间同步”。
为了传输信息，RI系统可使用源谐振器与目标谐振器之间的互谐振现象。例如，TX端可通过在预定时间间隔内将能量供应给或不供应给源谐振器的操作引起这样的现象并可将信息分配给所述现象中的每个现象，其中，所述现象是指在预定时间间隔内发生互谐振的现象或在预定时间间隔内没有发生互谐振的现象。例如，TX端可将比特“1”分配给发生互谐振的现象，并可将比特“0”分配给没有发生互谐振的现象。例如，预定时间间隔可被定义为单个符号。
RX端可通过目标谐振器的谐振频率与源谐振器的谐振频率匹配或与源谐振器的谐振频率不匹配的操作引起这样的现象，其中，所述现象是指在预定时间间隔内发生互谐振的现象或在预定时间间隔内没有发生互谐振的现象。RX端可将信息分配给所述现象中的每个现象。例如，RX端可将比特“1”分配给发生互谐振的现象，并可将比特“0”分配给没有发生互谐振的现象。
在以符号为单位传输信息的方案中，首先需要对符号进行同步。为了对符号进行同步，RX端可执行同步匹配。例如，当在RX端执行同步匹配时，可按照预先设置的协议在TX端与RX端之间双向地发送数据。
当在同步匹配之后经过预定时间段时，因为TX系统的振荡器的周期与RX系统的振荡器的周期彼此稍微不同，所以会发生同步不匹配。因此，为了对同步不匹配进行校正，可周期性地执行重新匹配，或者可对同步进行校正。通常，可在RX端执行同步的重新匹配和校正两者。为了执行同步匹配和重新匹配，或者为了在RX端对同步进行校正，可连续执行通道监视，并且可执行用于同步的重新匹配和校正的额外处理，这会引起增加RX端中的耗电量的问题。
图3示出在无线能量传输系统中的TX端和RX端中的每个的开关的工作时序的示例。
参照图3，TX端可通过重复充电和放电的操作来将能量发送到RX端。在这里的各种示例中，单次充电和放电被称为单个符号。
为了从TX端接收能量，RX端可断开RX端的开关SW2，并可在预定时间(即，同步容限(margin))之前准备与TX端的互谐振，其中，在所述预定时间中，由于TX端的开关SW1的断开而充电被切换到放电。
例如，当开始了互谐振时，可对RX端的目标谐振器充电。在这种情况下，可通过源谐振器与目标谐振器之间的耦合来表现互谐振。RX端可在存储在目标谐振器中的能量具有峰值或具有满足预定阈值的值的时间点接通开关SW2，可将目标谐振器的谐振频率改变为与源谐振器的谐振频率不同，并可捕捉存储在目标谐振器中的能量。RX端可通过基于存储在目标谐振器中的能量值控制开关SW2的接通/断开时间点，来与开关SW1执行同步匹配。
图4示出无线能量发送器的示例。
参照图4，无线能量发送器包括采样单元440、控制器450和校正单元460。另外，无线能量发送器还可包括电源410、开关420和源谐振器430。在这里的各种示例中，术语“无线能量发送器”和“无线能量接收器”可分别与“能量TX端”和“能量RX端”互换使用。
采样单元440可在符号间隔期间执行采样以从交流(AC)信号获取第一采样。AC信号可被感应到能量TX端。符号间隔可用作用于将能量从能量TX端发送到能量RX端的标准。例如，符号间隔可被定义为能量TX端基于开关的操作将能量发送到能量RX端的预定时间。另外，符号间隔可表示能量TX端的开关420被接通一次和被断开一次并被保持在接通状态和断开状态的时间。
采样单元440可在每个符号间隔内执行采样以从被感应到能量TX端的AC信号获取采样。当在能量RX端的源谐振器430和目标谐振器(未示出)之间发生互谐振时，AC电压可被感应到源谐振器430。采样单元440可执行采样以从被感应的AC电压信号获取第一采样。例如，采样单元440可包括模数转换器(ADC)。采样单元440可对在执行同步匹配的符号间隔中采样的第二采样进行采样。
根据各个方面，校正单元460可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差对符号同步进行校正。可在能量TX端的开关420与能量RX端的开关(未示出)之间执行同步匹配。例如，同步匹配可表示在开关420被断开的预定容限时间内断开能量RX端的开关。因此，可在能量RX端执行初始同步匹配。在这里的各种示例中，“同步匹配”表示TX端的开关的工作时序与RX端的开关的工作时序之间的同步，“同步不匹配”是指经同步的工作时序之间的差。
校正单元460可与第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差成比例地，减少或增加开关420将被接通的时间以及开关420将被断开的时间。例如，第一采样可均具有AC电压信号的电压值，相应地，第一采样的绝对值之和可表示第一采样的电压值的绝对值之和。类似地，第二采样的绝对值之和可表示第二采样的电压值的绝对值之和。
校正单元460可对开关420将被接通的时间和开关420将被断开的时间进行调整，并可控制符号间隔的长度(即，符号时长)。例如，校正单元460可仅对单个符号间隔的长度进行调整。除所述单个符号间隔之外的未经校正的符号间隔可具有预定长度。
控制器450可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的比较，确定符号同步是否将被校正。例如，与在另一符号间隔中计算总和时相比，在符号同步匹配的间隔中采样的第二采样的绝对值之和可具有小的值。当第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和时，符号同步可被确定为不匹配。
在图4的示例中，控制器450包括计算单元451和比较单元453。计算单元451可计算第一采样的绝对值之和以及第二采样的绝对值之和。例如，计算单元451可计算由采样单元440获取的采样的绝对值之和。
比较单元453可对第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和进行比较。例如，当第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和时，比较单元453可输出诸如“1”的比特值，当第一采样的绝对值之和小于或等于第二采样的绝对值之和时，比较单元453可输出诸如“0”的比特值。作为另一示例，当第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和时，比较单元453可输出比特值“0”，当第一采样的绝对值之和小于或等于第二采样的绝对值之和时，比较单元453可输出比特值“1”。
在第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和的示例中，控制器450可确定对符号同步进行校正。根据各个方面，可在比较单元453与控制器450之间预先设置从比较单元453输出的比特。
在第一采样的绝对值之和小于或等于第二采样的绝对值之和的另一示例中，因为符号同步可被确定为匹配，所以控制器450可确定保持当前符号同步。
校正单元460可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，控制接通和断开开关420的时间。在该示例中，接通和断开开关可分别表示接通开关420的时序和断开开关420的时序，并可分别表示保持开关接通的时间和保持开关420断开的时间。
例如，校正单元460可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，控制开关420的接通时序。在该示例中，可改变接通时序，同时开关420的断开时序可保持不变。作为另一示例，校正单元460可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，控制开关420的断开时序。在该示例中，可改变断开时序，同时可保持开关420的接通时序不变。
例如，校正单元460可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，在单个符号间隔内减少开关420的接通时序和断开时序两者。在该示例中，控制器450可基于第一采样的绝对值之和与第三采样的绝对值之和的比较，确定在先前符号间隔中被减少的开关420的接通时序和断开时序是否将被校正，其中，第三采样是在下一符号间隔中从被感应到能量TX端的AC信号采样出的。
采样单元440可在下一符号间隔中执行采样以获取第三采样。计算单元451可计算出第三采样的绝对值之和。比较单元453可对第三采样的绝对值之和与第一采样的绝对值之和进行比较。
例如，当第三采样的绝对值之和大于第一采样的绝对值之和时，控制器450可确定对在先前符号间隔中减少的开关420的接通时序和断开时序进行校正。在该示例中，校正单元460可基于第三采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，增加先前减少的接通时序和先前减少的断开时序。
源谐振器430可通过与目标谐振器的互谐振将能量发送到能量RX端。电源410可将能量供应给源谐振器430。开关420可将电源410电连接到源谐振器460，或使电源410从源谐振器430断开。可基于由校正单元460进行的控制，来操作开关420。
图5示出无线能量发送器的另一示例。
参照图5，在该示例中，无线能量发送器还包括调制器570和解调器580。采样单元540、控制器550和校正单元560可执行与先前参照图4描述的单元相同或类似的操作。因此，省略冗余的描述。
在该示例中，调制器570可基于开关520的接通/断开对数据进行调制。可基于开关是接通还是断开来确定能量是否将从电源510被供应到源谐振器530。另外，基于开关520的接通/断开，可确定源谐振器530是否自谐振。
例如，调制器570可通过在符号间隔期间对由源谐振器530发送的能量的总量进行调整，来调制数据。可基于发送的能量的总量来发送不同的数据。
解调器580可基于是否通过能量RX端而在源谐振器530与目标谐振器之间发生互谐振，来对从能量RX端接收到的数据进行解调。能量RX端可改变目标谐振器的谐振频率，可确定是否发生互谐振，并可对数据进行调制。在该示例中，解调器580基于是否通过能量RX端而发生互谐振而对数据进行解调。
控制器550可执行图5的无线能量发送器的整体操作，并可执行采样单元540、校正单元560、调制器570和解调器580的一个或更多个功能。
图6示出无线能量传输系统的示例。
参照图6，无线能量传输系统600包括无线能量发送器610和无线能量接收器620。
无线能量发送器610可通过源谐振器613和目标谐振器621之间的互谐振来发送能量，并可基于通过源谐振器613而被感应的AC信号的采样的绝对值之和对符号同步进行校正。在该示例中，无线能量发送器610包括电源611、开关612、源谐振器613、采样单元614、控制器615和校正单元616。采样单元614可在每个符号间隔内执行采样以从通过源谐振器613而被感应的AC信号获取第一采样。
控制器615可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和的比较，来确定符号同步是否将被校正。例如，当第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和时，控制器615可确定对符号同步进行校正。
校正单元616可基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，对符号同步进行校正。校正单元616可对开关612的接通时序和断开时序进行调整。例如，校正单元616可减少开关612的接通时序和断开时序。例如，当在下一符号间隔中的采样的绝对值之和等于或大于当前符号间隔中的采样的绝对值之和时，校正单元616可增加开关612的接通时序和断开时序。
当开关612被接通时，电源611可将能量供应给源谐振器613。
无线能量接收器620可通过互谐振使用目标谐振器621来接收由源谐振器613发送的能量，并可基于被感应到目标谐振器621的AC信号的采样的值对符号同步进行匹配。在该示例中，无线能量接收器620可包括目标谐振器621、开关622、电容器623、负载624、采样单元625、符号同步匹配单元626和开关控制器627。
采样单元625可在每个符号间隔内执行采样以从被感应到目标谐振器621的AC信号获取第一采样。被感应的AC信号可表示AC电压信号。
符号同步匹配单元626可将第一采样之一具有最大绝对值的时间点匹配为符号同步时间点。例如，符号同步匹配单元626可将第一采样之一具有最大电压值的时间点匹配为符号同步时间点。开关622可将目标谐振器621电连接到负载624和电容器623，或使目标谐振器621从负载624和电容器623断开。
当目标谐振器621和电容器623彼此连接时，电容器623可改变目标谐振器621的谐振频率。例如，因为当目标谐振器621被连接到电容器623时，电容会受影响，所以可通过目标谐振器621的电感和电容来确定目标谐振器621的谐振频率。
可使用由目标谐振器621接收到的能量来对负载624进行充电。例如，当开关622被接通并且目标谐振器621被连接到负载624时，可使用存储在目标谐振器621中的能量对负载624进行充电。
开关控制器627可基于符号同步时间点控制开关622。例如，开关控制器627可将开关622控制为在符号同步时间点被接通。
图7示出无线能量接收器的示例。
参照图7，无线能量接收器包括目标谐振器710、开关720、电容器730、负载740、采样单元750、符号同步匹配单元760和开关控制器770。另外，无线能量接收器还包括调制器780和解调器790。
采样单元750可在每个符号间隔期间执行采样以从通过目标谐振器710被感应的AC信号获取第一采样。被感应的AC信号可表示AC电压信号。
符号同步匹配单元760可将第一采样之一具有最大绝对值的时间点匹配为符号同步时间点。例如，符号同步匹配单元760可将第一采样之一具有最大电压值的时间点匹配为符号同步时间点。
开关控制器770可基于符号同步时间点控制开关720的操作。例如，开关控制器770可将开关720控制为在符号同步时间点被打开。在经过预定符号时长的示例中，开关控制器770可断开开关720。当开关720被断开时，目标谐振器710可自谐振并与源谐振器(未示出)谐振。开关720可将目标谐振器710电连接到负载740和电容器730，或使目标谐振器710从负载740和电容器730断开。
当目标谐振器710和电容器710彼此连接时，电容器730可改变目标谐振器710的谐振频率。例如，因为当目标谐振器710被连接到电容器730时，电容会受影响，所以可通过目标谐振器710的电感和电容来确定目标谐振器710的谐振频率。
可使用由目标谐振器710接收到的能量来对负载740进行充电。例如，当开关720被接通并且目标谐振器710被连接到负载740时，可使用存储在目标传感器710中的能量对负载740进行充电。
调制器780可基于开关720的接通/断开对数据进行调制。例如，基于开关720被接通或被断开，可能发生互谐振。调制器780可基于是否发生互谐振对数据进行解调。
解调器790可基于通过无线能量发送器而在源谐振器(未示出)与目标谐振器710之间是否发生互谐振，对从无线能量发送器接收到的数据进行解调。在另一示例中，解调器790可基于在符号间隔内存储在目标谐振器710中的能量的总量，对从无线能量发送器接收到的数据进行解调。
图8示出在无线能量传输系统中在执行同步匹配的单个符号内的施加到TX端和RX端的电压变化的示例。
RI系统可基于TX端的模拟开关的操作和RX端的模拟开关的操作，传输信号。为了发送和接收能量和/或信息，可在TX端与RX端之间对模拟开关的操作进行同步。为了对模拟开关管的操作进行同步，RX端可对能量传输通道的信号进行分析，并可估计由TX端发送的信号的起始点。
尽管TX端与RX端之间的符号同步，但例如由于在TX端的时钟系统和RX端的时钟系统中发生误差，而随着时间的推移会发生同步不匹配。例如，典型的时钟系统会具有百万分率(ppm)的时钟误差。在TX端和RX端，主时钟可被假设为72MHz，时钟误差可被假设为20ppm。TX端的时钟系统可用于形成在TX端中的源谐振器的谐振频率，RX端的时钟系统可用于形成RX端中的目标谐振器的谐振频率。
例如，当13.56MHz的谐振频率被使用时，并且当假设为第50个谐振周期时，符号时长可以是3.69μs。在72MHz和20ppm的时钟系统中，会发生与72.000020MHz和71.999980MHz相应的时钟误差，这可能指示每个时钟周期发生7.7飞秒(fs)的误差。在符号时长中可计算出2.05皮秒(ps)的误差时间。在单个谐振周期的同步不匹配被定义为“同步差”并且经过与35982符号相应的133ms的时间的示例中，会发生同步不匹配。
例如，当在同步匹配之后经过预定周期时间时，可执行同步的重新匹配或校正。重新匹配可指示在RX端中重新执行匹配。为了降低RX端的复杂度和功耗，无线能量发送器可在同步匹配之后对同步进行校正。
图8示出执行同步匹配的符号。在图8中，粗线810表示RX端的开关的操作。RX端可在初始阶段将开关保持为断开，以保证互谐振。当最大的能量的总量被感应到目标谐振器(例如，在第10个谐振周期中)时，RX端可通过接通开关来捕捉能量。另外，图8的虚线和实线分别表示被感应到源谐振器的AC电压信号以及被感应到目标谐振器的AC电压信号。
图9和图10示出在无线能量传输系统中在没有执行同步匹配的单个符号内的施加到TX端和RX端的电压变化的示例。
在图9和图10中，当在RX端中的同步匹配之后经过预定时间周期时，发生同步不匹配。在图9中，TX端的时钟系统的时钟频率高于RX端的时钟系统的时钟频率。在图10中，TX端的时钟系统的时钟频率低于RX端的时钟系统的时钟频率。
当TX端的时钟频率与RX端的时钟频率不同时，会累积时钟差。当经过预定时间周期时，会示出图9和图10的曲线图的形状。
参照图9和图10，通过源谐振器被感应的AC电压信号不同于图8的AC电压信号。另外，均表示RX端的开关操作的粗线910和1010也不同于图8的粗线810。相应地，示出了开关的操作变化。无线能量发送器可估计单个符号内的通过源谐振器被感应的电压变化，并可对同步进行校正。
图11示出在无线能量传输系统中在同步匹配之后同步将被校正的时间点的示例。在图11中，同步匹配间隔表示执行同步匹配的间隔，同步校正间隔表示由于同步不匹配而需要对同步进行校正的间隔。
参照图11，当在初始能量传输中在RX端中执行了同步匹配时，无线能量传输系统可在设置的时间周期期间发送能量。无线能量传输系统的时钟系统可将时钟1110提供给TX端和RX端。可基于同步校正对符号时长1120进行调整，其中，在符号时长1120中在初始能量传输中在RX端执行同步匹配。
例如，当经过预定时间周期时，TX端可估计在单个符号内被感应到源谐振器的电压变化，并可对同步进行校正。发生同步不匹配的情况可被分类为两种类型，例如，图11的类型I和类型II。在该示例中，类型I指示TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率的示例，类型II指示RX端的时钟频率高于TX端的时钟频率的示例。
为了对同步进行校正，在类型I中，可使符号时长1130增加时间1140，在类型II中，可使符号时长1150减少时间1160。可通过对TX端中的开关被接通和断开的时间点进行调整，来增加或减少符号时长1130和1150。
图12和图13示出在无线能量发送器中基于同步改变的符号中的采样的绝对值之和的示例。
为了对同步进行校正，无线能量发送器可使用通过使用下面的等式3计算出的值：
[等式3]
在等式3中，S表示单个符号中的采样的绝对值之和。可基于同步匹配中的改变来确定和S的值。例如，可看出图9的AC电压信号的采样的绝对值之和不同于图10的AC电压的采样的绝对值之和。
当发生同步不匹配时，可在单个符号内改变被感应到TX端的电压。无线能量发送器可执行采样以从被感应的电压信号获取采样，可累积采样的电压值，并可确定同步不匹配的电平。
图12和图13示出基于在同步匹配之后的同步不匹配的电平的和S的值。在图12中，在TX端与RX端之间发生强的互谐振。与此相反，在图13中，在TX端与RX端之间发生弱的互谐振。在图12和图13的示例中，因为在同步匹配期间RX端可捕捉最大的能量的总量，所以当执行了同步匹配时，例如，当同步差具有值“0”时，和S可具有最小值。
由于同步差的增加，因此与同步匹配相比，和S可具有大的值。例如，当同步差继续增加时，和S可达到最大值，并随后可被减少。因此，不匹配同步时的和S的值可大于同步匹配时的和S的值。
图14至图16示出在无线能量发送器中对同步进行校正的示例。
图14示出TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率的示例。以下，S1和S2是指使用等式3计算出的单个符号中的采样的绝对值之和。首先，执行同步匹配。在符号间隔1410中测量的和S1可具有最小值。当经过预定时间周期时，会发生同步不匹配。例如，当经过预定时间周期时，并且当在符号间隔12420中测量了和S2时，和S2的值可大于在同步匹配中测量的和S1的值。然而，因为当时钟频率不匹配时，在所有的系统中和S2大于和S1，所以如果和S2大于和S1，则无线能量发送器可不确定哪一系统在更高的时钟频率被操作。
例如，当TX端的时钟频率被假设为小于RX端的时钟频率时，无线能量发送器可对同步进行校正。在该示例中，同步的校正可指示减少符号时长，例如，减少TX端的开关被保持为接通的时间以及所述开关被保持为断开的时间。另外，当执行了首次同步校正时，可在符号间隔1430中测量和S3的值。尽管TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率，但无线能量发送器可将TX端的时钟频率确定为低于RX端的时钟频率，并可对同步进行校正。因此，和S3的值可大于和S2的值。
当在首次同步校正之后和S3的值大于和S2的值时，无线能量发送器可执行二次同步校正。在该示例中，无线能量发送器可增加符号时长。例如，可将符号时长增加通过将在首次同步校正中减少的时间加倍而获取的时间量。当执行了二次同步校正时，可在符号间隔1440中重新执行同步匹配。
图15示出TX端的时钟频率低于RX端的时钟频率的示例。如上所述，S1和S2均表示使用等式3计算出的单个符号中的采样的绝对值之和。首先，执行同步匹配。在符号间隔1510中测量的和S1可具有最小值。当经过预定时间周期时，会发生同步不匹配。例如，当经过预定时间周期时，在符号间隔1520中测量和S2，和S2的值可大于在同步匹配中测量的和S1的值。然而，因为当时钟频率不匹配时，在所有系统中和S2大于和S1，所以如果和S2大于和S1，则无线能量发送器可不确定哪一系统以更高的时钟频率被操作。
与图14的示例类似，当TX端的时钟频率被假设为低于RX端的时钟频率时，无线能量发送器可执行首次同步校正。在该示例中，同步校正可减少符号时长，例如，减少TX端的开关被保持为接通的时间以及开关被保持为断开的时间。另外，当执行了首次同步校正时，可在符号间隔1530期间测量和S3的值。
在图15的示例中，TX端的时钟频率低于RX端的时钟频率，因此，可仅执行首次同步校正。因为和S3小于和S2，所以无线能量发送器可确定同步校正将沿正确的方向被执行，并可终止同步校正。
图16示出在初始RX端未完整地执行同步匹配的示例。例如，因为在当前时间点执行的匹配比在匹配时间点执行的匹配更精确，所以当在符号间隔1620中初始测量的和S2的值小于在符号间隔1610中测量的和S1的值时，无线能量发送器可不执行同步校正操作。
图17至图19示出调整开关的接通时序和断开时序以对无线能量发送器中的同步进行校正。
参照图17，可在RX端中执行符号同步的匹配。当执行了同步匹配时，可使TX端的开关SW1被断开的时序1710与RX端的开关SW2被断开的时序1720匹配。然而，当在预定时间周期之后开始发生同步不匹配时，时序1710可能与时序1720不匹配。
在符号间隔中，时序1710可能与时序1720不匹配，这指示发生同步不匹配。
无线能量发送器可控制开关SW1的接通时序和断开时序，并可使开关SW1的断开时序与开关SW2的断开时序匹配。另外，无线能量发送器可通过控制开关SW1的接通时序和断开时序来对符号时长进行调整。
如果RX端的时钟频率高于TX端的时钟频率，则无线能量发送器可通过使开关SW1的接通时序和断开时序减少Δt 1730，来使开关SW1的断开时序与开关SW2的断开时序匹配。由于开关SW1的接通时序和断开时序减少Δt 1730，因此符号时长1740也可被减少Δt1730。
在TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率的另一示例中，无线能量发送器可通过使开关SW1的接通时序和断开时序增加Δt 1750，来使开关SW1的断开时序与SW2的断开时序匹配。由于开关SW1的接通时序和断开时序增加Δt 1750，因此符号时长1760也可被增加Δt1750。
无线能量发送器可在单个符号间隔中对同步进行校正。在校正之后的符号间隔可被保持为与预先设置的符号时长相同。
参照图18，无线能量发送器可基于通过源谐振器被感应的AC信号的采样的绝对值之和，检测同步不匹配。无线能量发送器可基于被感应的AC信号的采样的绝对值之和，确定开关SW1的断开时序与开关SW2的断开时序不匹配。在图18中，RX端的时钟频率高于TX端的时钟频率。
当检测到同步不匹配时，无线能量发送器可增加或减少开关SW1的接通时序和断开时序，并可对同步进行校正。
在TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率的示例中，可通过增加开关SW1的接通时序和断开时序来执行同步重新匹配。在RX端的时钟频率高于TX端的时钟频率的另一示例中，可通过减少开关SW1的接通时序和断开时序来执行同步重新匹配。
然而，因为可能难以确定TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率还是低于RX端的时钟频率，无线能量发送器可使开关SW1的接通时序和断开时序增加Δt 1810。由于开关SW1的接通时序和断开时序增加了Δt 1810，因此符号时长1820也可被增加Δt 1810。
当执行了首次同步校正时，无线能量发送器可确定开关SW1的断开时序还未与开关SW2的断开时序匹配。例如，无线能量发送器可确定沿错误的方向执行了同步校正，并可沿与首次同步校正相反的方向执行二次同步校正。因此，无线能量发送器可使开关SW1的接通时序和断开时序减少Δt 1830。
在该示例中，Δt 1830可以是Δt 1810的两倍。通过使开关SW1的接通时序和断开时序减少Δt 1830，符号时长1840也可被减少Δt 1830。
当执行了二次同步校正时，无线能量发送器可确定开关SW1的断开时序已与开关SW2的断开时序匹配。
图19示出TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率的示例。
参照图19，可能难以确定TX端的时钟频率高于RX端的时钟频率还是低于RX端的时钟频率。因此，无线能量发送器可使开关SW1的接通时序和断开时序减少Δt 1910。由于开关SW1的接通时序和断开时序减少Δt 1910，符号时长1920也可被减少Δt 1910。
当执行了首次同步校正时，无线能量发送器可确定开关SW1的断开时序还未与开关SW2的断开时序匹配。例如，无线能量发送器可确定开关SW1的断开时序还未与开关SW2的断开时序匹配。例如，无线能量发送器可确定首次同步校正沿错误的方向被执行，并可沿与首次同步校正相反的方向执行二次同步校正。因此，无线能量发送器可使开关SW1的接通时序和断开时序增加Δt 1930。在该示例中，Δt 1930可以是Δt 1910的两倍长，以克服错误的方向。由于开关SW1的接通时序和断开时序增加Δt 1930，因此符号时长1940也可被增加Δt 1930。
当执行了二次同步校正时，无线能量发送器可确定开关SW1的断开时序与开关SW2的断开时序匹配。
图20示出无线能量发送方法的示例。
参照图20，在2005，无线能量发送器执行采样以在执行同步匹配的符号间隔中获取第二采样。例如，可在能量RX端执行同步匹配。无线能量发送器可执行采样以从被感应到源谐振器的AC信号获取第二采样。在2010，无线能量发送器计算第二采样的绝对值之和。
在2015，无线能量发送器执行采样以在执行同步匹配之后的符号间隔中获取第一采样。例如，无线能量发送器可实时在每个符号间隔内执行采样以获取第一采样。作为另一示例，无线能量发送器可执行采样以在经过设置的时间周期的符号间隔中获取第一采样。作为另一示例，当经过随机时间周期时，无线能量发送器可执行采样以在符号间隔中获取第一采样。无线能量发送器可执行采样以从被感应到源谐振器的AC信号获取第一采样。
在2020，无线能量发送器计算第一采样的绝对值之和。在2025，无线能量发送器确定第一采样的绝对值之和是否大于第二采样的绝对值之和。
例如，如果第一采样的绝对值之和被确定为大于第二采样的绝对值之和，则无线能量发送器确定发生同步不匹配，并确定在2030对符号同步进行校正。
在另一示例中，如果第一采样的绝对值之和被确定为小于或等于第二采样的绝对值之和，则无线能量发送器确定同步匹配被保持，并在2035，确定保持符号同步。
在2040，无线能量发送器减少开关管的接通时序和断开时序。在2045，当接通时序和断开时序被减少时，无线能量发送器执行采样以在下一符号间隔期间获取第三采样。在2050，无线能量发送器计算第三采样的绝对值之和。在2055，无线能量发送器确定第三采样的绝对值之和是否大于或等于第一采样的绝对值之和。
例如，如果第三采样的绝对值之和被确定为大于或等于第一采样的绝对值之和，则无线能量发送器确定仍发生同步不匹配，并在2060，增加开关的接通时序和断开时序。
作为另一示例，如果第三采样的绝对值之和被确定为小于第一采样的绝对值之和，则在2065，因为已发生同步匹配，所以无线能量发送器保持开关的接通时序和断开时序。
图21示出无线能量发送方法的另一示例。
参照图21，在2105，在能量RX端的同步匹配期间，无线能量发送器计算出在符号间隔中采样的采样点的绝对值之和Smin。
在2110，无线能量发送器在执行同步匹配的符号间隔中将时间t初始化为“0”。在2115，无线能量发送器对时间t计数。在2120，无线能量发送器确定时间t是否等于或大于预定时间tthr。在该示例中，预定时间tthr可表示在符号间隔中采样被确定为将被执行的时间。
在时间t等于或大于预定时间tthr的示例中，在2125，无线能量发送器执行采样以在包括预定时间tthr的符号间隔中从被感应到源谐振器的AC信号获取采样，并计算采样的绝对值之和S1。
在2130，无线能量发送器确定和S1是否大于和Smin。例如，如果和S1被确定为小于或等于和Smin，则在2135，无线能量发送器保持当前符号同步。
作为另一示例，如果和S1被确定为大于和Smin，则无线能量发送器确定同步校正将被执行，并在2140，基于比例控制估计校正时间t1。校正时间t1可具有同和S1与和Smin之间的差成比例的值。
在2145，无线能量发送器将符号同步校正了校正时间Δt1。例如，符号时长可被减少校正时间Δt1。
在2150，无线能量发送器执行采样以从在单个符号间隔之后被感应到源谐振器的AC信号获取采样，并计算采样的绝对值之和S2。
在2155，无线能量发送器确定和S2是否大于或等于和S1。例如，如果和S2被确定为小于和S1，则在2160，无线能量发送器保持经校正的符号同步。
作为另一示例，如果和S2被确定为大于或等于和S1，则无线能量发送器确定同步校正将被执行，并在2165，基于比例控制估计校正时间Δt2。在该示例中，校正时间Δt2可具有同和S2与和Smin之间的差成比例的值。另外，校正时间Δt2可具有与在2140估计的校正时间Δt1相反的方向。
在2170，无线能量发送器将符号同步校正了校正时间Δt2。例如，符号时长可被增加校正时间Δt2。
根据各种方面，无线能量发送器可对符号同步进行校正。因此，可减少在能量RX端中同步匹配所需的计算量。因此，在无线能量传输系统中，能量RX端的计算复杂度可被降低。
另外，通过降低能量RX端的计算复杂度，在能量RX端中消耗的功率量可被减少。由于能量RX端的计算量减少，可获取降低功耗的效果。
可将用于执行在此描述的方法、或所述方法的一个或更多个操作的程序指令记录、存储或固定在一个或更多个计算机可读存储介质中。可通过计算机来实现程序指令。例如，计算机可使处理器执行程序指令。介质可包括单独的程序指令、数据文件、数据结构等或它们的组合。计算机可读存储介质的示例包括磁介质(诸如，硬盘、软盘和磁带)；光学介质(诸如，CD ROM盘和DVD)；磁光介质(诸如，光盘)；专门被配置为存储和执行程序指令的硬件装置(诸如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。程序指令的示例包括诸如由编译器产生的机器代码以及包含可由计算机使用解释器执行的高级代码的文件。程序指令(即，软件)可分布于联网的计算机系统，从而软件以分布的方式被存储和执行。例如，可由一个或更多个计算机可读存储介质存储软件和数据。此外，用于完成在此公开的示例实施例的功能性程序、代码和代码段可容易地被所述实施例所属领域的编程人员基于和使用附图的流程图和框图以及在此提供的它们的相应描述来理解。此外，用于执行操作或方法的上述单元可以是硬件、软件或硬件和软件的一些组合。例如，所述单元可以是运行在计算机上的软件包或在其上软件正在运行的计算机。
根据各个方面，目标谐振器可以是或可包括在终端(例如，移动电话、计算机、RFID、NFC装置、传感器、家用电器等)中。源谐振器将电力供应到目标谐振器，从而与目标谐振器相应的装置在没有使用线缆插入电源的情况下，可对电池等进行充电。
仅作为非详尽的说明，在此描述的终端/装置/单元可表示及能够进行与在此公开的终端/装置/单元一致的无线通信或网络通信的移动装置(诸如，蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持电子书、便携式膝上型PC、全球定位系统(GPS)导航、平板、传感器)以及诸如桌上型PC、高清晰度电视(HDTV)、光盘播放器、机顶盒、家用电器等的装置。
以上已描述了若干示例。然而，将理解可进行各种修改。例如，如果以不同的顺序执行所述技术和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合和/或被其它组件或它们的等同物替代或补充，则可实现合适的结果。因此，其它实施方式在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种无线能量发送器，包括：
采样单元，被配置为在符号间隔期间从交流AC信号获取第一采样，其中，AC信号在能量发送TX端被感应，符号间隔是用于将能量从能量发送TX端发送到能量接收RX端的预定时间；
校正单元，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差来对符号同步进行校正，其中，第二采样在能量发送TX端的开关与能量接收RX端的开关之间执行同步匹配的符号间隔期间被获取。
2.如权利要求1所述的无线能量发送器，还包括：
控制器，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和的比较来确定符号同步是否将被校正。
3.如权利要求2所述的无线能量发送器，其中，控制器包括：
计算单元，被配置为计算第一采样的绝对值之和以及第二采样的绝对值之和；
比较单元，被配置为对第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和进行比较。
4.如权利要求2所述的无线能量发送器，其中，响应于第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和，控制器确定对符号同步进行校正。
5.如权利要求2所述的无线能量发送器，其中，响应于第一采样的绝对值之和小于或等于第二采样的绝对值之和，控制器确定保持符号同步。
6.如权利要求1所述的无线能量发送器，其中，校正单元基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差来控制能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序。
7.如权利要求2所述的无线能量发送器，其中，校正单元基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差在单个符号间隔内减少能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序，
控制器基于第一采样的绝对值之和与在下一符号间隔期间从AC信号获取的第三采样的绝对值之和的比较，确定减少的接通时序和减少的断开时序是否将被校正。
8.如权利要求7所述的无线能量发送器，其中，响应于第三采样的绝对值之和大于第一采样的绝对值之和，校正单元基于第三采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差，增加先前减少的接通时序和先前减少的断开时序。
9.如权利要求1所述的无线能量发送器，还包括：
源谐振器，被配置为通过源谐振器与能量接收RX端的目标谐振器之间的互谐振将能量发送到能量接收RX端；
电源，被配置为将能量供应给源谐振器；
开关，被配置为，将电源电连接到源谐振器以及使电源从源谐振器断开。
10.如权利要求9所述的无线能量发送器，还包括：
调制器，被配置为基于能量接收RX端的开关的接通和断开对数据进行调制；
解调器，被配置为基于在能量接收RX端是否发生互谐振来对从能量接收RX端接收到的数据进行解调。
11.一种无线能量传输系统，包括：
无线能量发送器，被配置为通过源谐振器与目标谐振器之间的互谐振发送能量，并基于在源谐振器被感应的交流AC信号的采样的绝对值之和对符号同步进行校正；
包括目标谐振器的无线能量接收器，被配置为接收由源谐振器通过所述互谐振发送的能量，并基于在目标谐振器被感应的AC信号的采样的值对符号同步进行匹配。
12.如权利要求11所述的无线能量传输系统，其中，无线能量发送器包括：
采样单元，被配置为在每个符号间隔内从在源谐振器被感应的AC信号获取第一采样，符号间隔是用于将能量从无线能量发送器发送到无线能量接收器的预定时间；
控制器，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和的比较来确定符号同步是否将被校正，其中，第二采样在执行同步匹配的符号间隔期间被获取；
校正单元，被配置为基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差对符号同步进行校正。
13.如权利要求11所述的无线能量传输系统，其中，无线能量接收器包括：
采样单元，被配置为在每个符号间隔内执行采样以从在目标谐振器被感应的AC信号获取第四采样；
符号同步匹配单元，被配置为将第四采样中具有最大绝对值的一个的时间点匹配为符号同步的时间点。
14.如权利要求13所述的无线能量传输系统，其中，无线能量接收器还包括：
负载，通过由目标谐振器接收到的能量被充电；
电容器，被配置为响应于电容器与目标谐振器彼此连接，改变目标谐振器的谐振频率；
开关，被配置为将目标谐振器电连接到负载和电容器以及使目标谐振器从负载和电容器断开；
开关控制器，被配置为基于符号同步的时间点来控制开关的操作。
15.如权利要求14所述的无线能量传输系统，其中，无线能量接收器还包括：
调制器，被配置为基于开关的接通和断开对数据进行调制；
解调器，被配置为基于在无线能量发送器处是否发生互谐振来对从无线能量发送器接收到的数据进行解调。
16.一种无线能量发送方法，包括：
在符号间隔期间从交流AC信号获取第一采样，其中，AC信号在能量发送TX端被感应，符号间隔是用于将能量从能量发送TX端发送到能量接收RX端的预定时间；
基于第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差来对符号同步进行校正，其中，第二采样在能量发送TX端的开关与能量接收RX端的开关之间执行同步匹配的符号间隔期间被获取。
17.如权利要求16所述的无线能量发送方法，还包括：
在获取第一采样之前从AC信号获取第二采样；
计算第二采样的绝对值之和；
计算第一采样的绝对值之和；
对第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和进行比较；
基于比较结果来确定符号同步是否将被校正。
18.如权利要求17所述的无线能量发送方法，其中，确定步骤包括：
响应于第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和，确定对能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序进行校正。
19.如权利要求16所述的无线能量发送方法，其中，校正步骤包括：
响应于第一采样的绝对值之和小于或等于第二采样的绝对值之和，保持能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序；
响应于第一采样的绝对值之和大于第二采样的绝对值之和，与第一采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差成比例地减少能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序。
20.如权利要求19所述的无线能量发送方法，还包括：
响应于能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序被减少，在下一符号间隔期间从AC信号获取第三采样；
计算第三采样的绝对值之和；
对第三采样的绝对值之和与第一采样的绝对值之和进行比较；
响应于第三采样的绝对值之和大于或等于第一采样的绝对值之和，确定对能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序进行校正；
与第三采样的绝对值之和与第二采样的绝对值之和之间的差成比例地增加能量发送TX端的开关的接通时序和断开时序。
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