CN104782025B - 无线电力接收装置及其电力控制方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种无线电力接收器及其电力控制方法。无线电力接收器包括：接收单元，其通过使用谐振方案从无线电力发送器接收电力；负载管理单元，其根据负载的状态来控制负载的阻抗；以及整流单元，其布置在接收单元与负载管理单元之间，以便对接收的电力进行整流，其中从无线电力发送器传送的电力由受控的阻抗来控制。

Description

无线电力接收装置及其电力控制方法
技术领域
实施方式涉及无线电力传输技术。更具体地，实施方式涉及能够使电力传输效率最大化的无线电力接收装置及其电力控制方法。
背景技术
无线电力传输或无线能量传递指的是将电能无线地传递至期望的装置的技术。在1800年代，广泛使用了采用电磁感应原理的电动机或变压器，然后提出了用于通过辐射诸如无线电波或激光的电磁波来传输电能的方法。实际上，基于电磁感应原理对在日常生活中频繁使用的电动牙刷或电动剃须刀进行充电。电磁感应指的是当导体周围的磁场变化时感应出电压使得电流流动的现象。虽然已经围绕小型装置迅速推进了电磁感应技术的商业化，但是其电力传输距离短。
迄今为止，使用电磁感应、谐振和短波射频的远程传输已经被用作无线能量传递方案。
最近，在无线电力传输技术中，已经广泛使用了采用谐振的能量传递方案。
由于基于谐振的无线电力传输系统通过线圈无线地传输在发送器与接收器侧所形成的电信号，所以用户可以容易地使用电能对电动装置如便携式装置进行充电。
发明内容
技术问题
然而，当接收侧的充电完成时，发送侧在不考虑该事实的情况下发送电力，使得电力传输效率变差。
解决方案
实施方式提供了一种能够使无线电力发送器与无线电力接收器之间的电力传输效率最大化的无线电力接收装置及其电力控制方法。
实施方式提供了一种能够通过调整负载阻抗来减少发送至无线电力接收器的电力使得防止电力被不必要地浪费的无线电力接收装置及其电力控制方法。
实施方式提供了一种从无线电力发送器无线地接收电力并将所述电力传递至负载的无线电力接收器。无线电力接收器包括：接收单元，其通过使用谐振方案从无线电力发送器接收电力；负载管理单元，其根据负载的状态来控制负载的阻抗；以及整流单元，其布置在接收单元与负载管理单元之间，以便对接收的电力进行整流，其中从无线电力发送器传送的电力由受控的阻抗来控制。
实施方式提供了一种控制无线电力接收器的电力的方法。该方法包括：将从无线电力发送器无线地接收的电力传递至负载；识别负载的状态；根据所识别的负载的状态来调整该负载的阻抗；以及接收根据所调整的阻抗来控制的无线电力发送器的电力，以将所述电力传递至负载。
本发明的有益效果
根据实施方式，可以使无线电力发送器与无线电力接收器之间的电力传输效率最大化。
根据实施方式，当负载的充电完成时，可以通过调整负载阻抗来减少传送给无线电力接收器的电力，使得可以防止电力被不必要地浪费。
同时，下面在实施方式的描述中，将直接地和隐含地描述任何其它各种效果。
附图说明
图1是示出根据实施方式的电源装置100的框图。
图2是示出根据一种实施方式的无线电力传输系统的示图。
图3是示出根据实施方式的无线电力接收器的框图。
图4是示出根据实施方式的无线电力接收器的配置的一个示例的电路图。
图5是示出根据实施方式的无线电力接收器的配置的另一示例的电路图。
图6是示出无线电力发送器的输入阻抗与负载阻抗之间的关系的曲线图。
图7是图示根据实施方式的控制无线电力接收器300的电力的方法的流程图。
具体实施方式
在实施方式的描述中，将理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称为是在另一基板、另一层(或膜)、另一区域、另一衬垫或另一图案“之上”或“之下”时，其可以是“直接地”或“间接地”相对于其它的基板、层(或膜)、区域、衬垫或图案，或者也可以存在一个或更多个中间层。参照附图描述了这样的层的位置。
在下文中，将参考附图来描述实施方式。出于方便或清晰的目的，附图中示出的每个层的厚度和尺寸可以被放大、省略或者示意性地被绘制。另外，元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。
图1是示出根据实施方式的电源装置100的框图。
参照图1，电源装置100可以包括电源单元110、开关120、直流-直流变换器130、电流感测单元140、振荡器150，交流电力生成单元160、存储单元170以及控制单元180。
电源单元110可以向电源装置100的每个部件供给直流电力。
如果根据实施方式无线电力发送器200通过谐振方案将电力发送给无线电力接收器300，则无线电力发送器200可以包括后续要描述的发送感应线圈单元211和发送谐振线圈单元212。如果根据实施方式无线电力发送器200通过使用电磁感应技术将电力发送给无线电力接收器300，则无线电力发送器200可以不包括发送谐振线圈单元212。
开关120可以将电源单元110电连接至直流-直流变换器130，或者使电源单元110以电的方式从直流-直流变换器130断开。
开关120可以响应于控制单元180的断开信号而断开，或者可以响应于控制单元180的短路信号而短路。根据实施方式，各种类型的开关可被用作开关120。
直流-直流变换器130可以将从电源单元110供给的第一直流电压变换为第二直流电压，并且可以输出第二直流电压。
在将从电源单元110输出的第一直流电压变换为交流电压之后，直流-直流变换器130可以对交流电压进行升高或降低并且对该交流电压进行整流以生成第二直流电压。
直流-直流变换器130可以包括开关调节器或线性调节器。
线性调节器是用于以下的变换器：接收输入电压，进而输出所需的电压量，并且将剩余电压量作为热排出。
开关调节器是能够通过脉冲宽度调制(PWM)方案来调整输出电压的变换器。
当从直流-直流变换器130输出的直流电压被施加到交流电力生成单元160时，电流感测单元140可以感测在直流-直流变换器130与交流电力生成单元160之间流动的电流，并且对感测的电流的强度进行测量。
由于通过电流感测单元140测量的电流经由交流电力生成单元160流入无线电力发送器200，所以该电流与下面将描述的输入到无线电力发送器的电流成比例。也就是说，随着通过电流感测单元140测量的电流强度增大或减小，输入到无线电力发送器200的电流强度会增大或减小。
根据一种实施方式，电流感测单元140可以包括电流变压器(CT)。
根据一种实施方式，可以利用施加到交流电力生成单元160的电流的强度来求出无线电力发送器200与无线电力接收器300之间的距离。
根据一种实施方式，可以利用施加到交流电力生成单元160的电流的强度来求出无线电力发送器200与无线电力接收器300之间的耦合系数。
电流感测单元140可以将与感测的电流的强度对应的信号传递至控制单元180。
尽管电流感测单元140在图1中被描绘成与控制单元180分离的元件，但是电流感测单元140可以被包括在控制单元180中。
振荡器150可以生成具有预定频率的交流信号。从振荡器150生成的交流信号被施加到交流电力生成单元160。
交流电力生成单元160可以将从直流-直流变换器130传递的直流电压变换为交流电压。
交流电力生成单元160可以对从振荡器150生成的交流信号进行放大。对交流信号的放大的程度可以根据通过直流-直流变换器130施加的直流电压而变化。
根据一种实施方式，交流电力生成单元160可以包括推拉式双MOSFET。
控制单元180可以控制电源装置100的整体操作。
控制单元180可以控制直流-直流变换器130，使得预设直流电压被施加到交流电力生成单元160。
当从直流-直流变换器130输出的直流电压被施加到交流电力生成单元160时，控制单元180可以从电流感测单元140接收与在直流-直流变换器130和交流电力生成单元160之间流动的电流的强度对应的信号，并且可以通过使用接收的信号来调整从直流-直流变换器130输出的直流电压和从振荡器150输出的交流信号的频率。
控制单元180从电力传输状态检测单元140接收与施加到交流电力生成单元160的电流的强度对应的信号，以确定无线电力接收器300是否存在。换言之，控制单元180可以基于施加到交流电力生成单元160的电流的强度来确定能够从无线电力发送器200接收电力的无线电力接收器300的存在。
如下所述，施加到交流电力生成单元160的电流的强度与输入到无线电力发送器200的电流的强度成比例。
控制单元180可以控制振荡器150，使得生成具有预定频率的交流信号。预定频率可以指在通过使用谐振进行电力传输时无线电力发送器200和无线电力接收器300的谐振频率。
无线电力发送器200从交流电力生成单元160接收交流电力。
当无线电力发送器200通过谐振将电力传送给无线电力接收器300时，无线电力发送器200可以包括发送感应线圈单元211和发送谐振线圈单元212，两者构成如下述图2所示的发送单元210。
当无线电力发送器200通过使用电磁感应将电力传送给无线电力接收器300时，无线电力发送器200可以仅包括如下述图2所示的发送单元210的发送感应线圈单元211。
发送谐振线圈单元212可以通过使用谐振将接收的交流电力传送给无线电力接收器300。在该情况下，无线电力接收器300可以包括图2所示的接收谐振线圈310和接收感应线圈320。
在下文中，将描述根据实施方式的谐振式无线电力传输系统10。
图2是示出根据实施方式的谐振式无线电力传输系统10的电路图。
参照图2，无线电力传输系统10可以包括电源装置100、无线电力发送器200、无线电力接收器300和负载400。
电源装置100包括参照图1所描述的所有部件，并且这些部件基本包括参照图1所描述的功能。
无线电力发送器200可以包括发送单元210和检测单元220。
发送单元210可以包括发送感应线圈单元211和发送谐振线圈单元212。
从电源装置100生成的电力被传送给无线电力发送器200。在无线电力发送器200中接收的电力被传送给无线电力接收器300，无线电力接收器300由于谐振现象与无线电力发送器200产生谐振。传送给无线电力接收器300的电力可以通过整流器320被传递给负载400。
负载400可以是可再充电电池或要求直流电力的装置。在本实施方式中，负载400的负载电阻被表示为RL。根据本实施方式，负载可以被包括在无线电力发送器300中。
电源装置100可以向无线电力发送器200供给具有预定频率的交流电力。电源装置100可以供给具有谐振频率的交流电力，在该谐振频率下无线电力发送器200与无线电力接收器300产生谐振。
发送单元210可以包括发送感应线圈单元211和发送谐振线圈单元212。
发送感应线圈单元211连接至电源装置100，使得交流电流通过从电源装置100提供的电力流经发送感应线圈单元211。如果交流电流流经发送感应线圈单元211，则对应的交流电流由于电磁感应可以被感应至发送谐振线圈单元212，其与发送感应线圈单元211物理地间隔开。提供给发送谐振线圈单元212的电力通过谐振被传送给无线电力接收器300，其与无线电力发送器200构成谐振电路。
电力可以通过谐振在彼此阻抗匹配的两个LC电路之间传送。通过谐振传送的电力当与通过电磁感应传送的电力比较时，可以在更高效的情况下传送得更远。
无线电力发送器200的发送谐振线圈单元212可以通过磁场将电力传送给无线电力接收器300的接收谐振线圈单元311。
详细地，发送谐振线圈单元212与接收谐振线圈单元311彼此磁谐振耦合，以在谐振频率下工作。
由于发送谐振线圈单元212与接收谐振线圈单元311谐振耦合，因此可以显著提高无线电力发送器200与无线电力接收器300之间的电力传输效率。
在无线电力传输中，品质因数和耦合系数非常重要。
品质因数可以指可以被存储在无线电力发送器或无线电力接收器附近的能量的指数。
品质因数可以根据工作频率“w”以及线圈的形状、尺寸和材料而变化。可以以下面的公式Q＝ω*L/R来表示品质因数。在上面的公式中，L指的是线圈的电感，而R指的是与线圈中产生的电力损耗量对应的电阻。
品质因数的值可以为0到无穷大。
耦合系数表示发送线圈和接收线圈之间的磁耦合度，并且其值在0到1的范围内。
耦合系数可以根据发送线圈与接收线圈之间的相对位置和距离而变化。
发送感应线圈单元211可以包括发送感应线圈L1和电容器C1。在该情况下，电容器C1的电容是被调整成用于在谐振频率“w”下工作的值。
电容器C1的一个端子连接至电源装置100的一个端子，而电容器C1的另一端子连接至发送感应线圈L1的一个端子。发送感应线圈L1的另一端子连接至电源装置100的另一端子。
发送谐振线圈单元212包括发送谐振线圈L2、电容器C2和电阻器R2。发送谐振线圈L2包括：一个端子，其连接至电容器C2的一个端子；以及另一端子，其连接至电阻器R2的一个端子。电阻器R2的另一端子连接至电容器C2的另一端子。电阻器R2的电阻表示在发送谐振线圈L2中的电力损耗量，而电容器C2的电容是被调整成用于在谐振频率“w”下工作的值。
检测单元220可以测量输入阻抗Ziin。根据本实施方式，输入阻抗Ziin可以指当从电源装置100看向无线电力发送器200时的阻抗。
无线电力接收器300可以包括接收单元310、整流单元320和负载管理单元330。
无线电力接收器300可以嵌入在电子器具如蜂窝电话、鼠标、膝上计算机或MP3播放器中。
接收单元310可以包括接收谐振线圈单元311和接收感应线圈单元312。
接收谐振线圈单元311包括接收谐振线圈L3、电容器C3和电阻器R3。接收谐振线圈L3包括：一个端子，其连接至电容器C3的一个端子；以及另一端子，其连接至电阻器R3的一个端子。电阻器R3的另一端子连接至电容器C3的另一端子。电阻器R3的电阻表示在发送谐振线圈L3中的电力损耗量，而电容器C3的电容是被调整成用于在谐振频率“w”下工作的值。
接收感应线圈单元312包括接收感应线圈L4和电容器C4。接收谐振线圈L4包括一个端子，其连接至电容器C4的一个端子。接收感应线圈L4的另一端子连接至整流单元320的另一端子。电容器C4的另一端子连接至整流单元320的一个端子。
接收谐振线圈单元311与发送谐振线圈单元212在谐振频率下保持谐振状态。换言之，接收谐振线圈单元311与发送谐振线圈单元212彼此谐振耦合，使得交流电流流经接收谐振线圈单元311。因此，接收谐振线圈单元311可以通过非辐射方案从无线电力发送器200接收电力。
接收感应线圈单元312通过电磁感应从接收谐振线圈单元311接收电力，并且在接收感应线圈单元312中接收的电力由整流单元320进行整流，并且被发送至负载400。
整流单元320可以从接收感应线圈单元312接收交流电力，并且将接收的交流电力变换为直流电力。
整流单元320可以包括整流电路(未示出)和平滑电路(未示出)。
整流电路可以包括二极管和电容器，以将从接收感应线圈单元312接收的交流电力变换为直流电力，并且将所述直流电力发送至负载400。
平滑电路可以对经整流的输出进行平滑。平滑电路可以包括电容器，但是本实施方式不限于此。
负载管理单元330可以从整流单元320接收经整流的直流电力，并且可以将经整流的直流电力提供给负载400。下面将描述负载管理单元330的细节。
负载400可以为预定可再充电电池或要求直流电力的装置。根据本实施方式，负载400可以指蜂窝电话的电池，但是本实施方式不限于此。
尽管根据一个实施方式在附图中描绘的是与无线电力接收器300分离的负载400，但是负载400可以被包括在无线电力接收器300中。
无线电力接收器300可以安装在需要电力的电子器具如蜂窝电话、膝上计算机或鼠标上。
图3是示出根据实施方式的无线电力接收器的框图。图4是示出根据实施方式的无线电力接收器的配置的一个示例的电路图。图5是示出根据实施方式的无线电力接收器的配置的另一示例的电路图。
参照图2至图4，负载400可以包括电池单元410、开关420和充电控制单元430。
负载400可以包括用于驱动电子器具的电池，但是本实施方式不限于此。
电池单元410可以从无线电力接收器300接收电力，并且可以通过使用从无线电力接收器300供给的电力来驱动电子器具。电池单元410可以指构成电池组的电池单元。
开关420根据对下述充电控制单元430的控制而断开或短路，以使得可以保持或阻断对电池单元410供给的电力。
充电控制单元430可以控制负载400的整体操作。
充电控制单元430可以识别出电池单元410的充电状态，以使得可以控制开关的操作。
详细地，当电池单元410的充电完成时，充电控制单元430可以将断开信号传递至开关420来使开关420断开，以使得可以阻断对电池单元410的电力供给。当电池单元410的充电未完成时，充电控制单元430可以将短路信号传递至开关420来使开关420短路，以使得可以保持对电池单元410的电力供给。
无线电力接收器300可以包括接收单元310，整流单元320和负载管理单元330。
如图2所描述，接收单元310可以包括接收谐振线圈单元311和接收感应线圈单元312。
整流单元320可以对从接收单元310接收的交流电力进行整流，以产生直流电力，并且可以将该直流电力传递至负载管理单元330。如果对整流单元320的配置示例进行描述，则整流单元320可以包括整流器321和平滑电路323。
整流器321可以对从接收感应线圈单元312接收的交流电力进行整流，以产生直流电力。根据本实施方式，如图4所示，二极管可以被用作整流器321。
平滑电路323可以对从整流器321产生的直流电力进行平滑。根据本实施方式，如图4所示，电容器可以被用作平滑电路323。电容器的一个端子连接到作为整流器321的二极管的输出端子，而电容器的另一端子可以连接到接收感应线圈单元312的一个端子。也就是说，电容器可以与接收感应线圈单元312的接收感应线圈L4并联连接。
如图5所示，可以对整流单元320进行配置。
参照图5，无线电力接收器300可以包括接收感应线圈单元312、整流单元320和负载管理单元330。
接收感应线圈单元312可以包括第一接收感应线圈312a和第二接收感应线圈312b。
整流单元320可以包括第一整流二极管325a、第二整流二极管325b和平滑电路323。
平滑电路323与图4中所描述的平滑电路相同。
第一接收感应线圈312a和第二接收感应线圈312b可以通过电磁感应分别从接收谐振线圈311接收电力。
整流单元320将从接收感应线圈单元312接收的电力传递至负载400。
第一整流二极管325a可以根据施加到第一接收感应线圈单元312a的交流电流的极性来允许交流电流流出或被切断。根据整流二极管的特性，电流根据交流电流的极性仅在一个方向上流动。
例如，当施加到第一整流二极管325a的交流电流的极性为正时，第一整流二极管325a输出电流。当施加到第一整流二极管325a的交流电流的极性为负时，第一整流二极管325a阻断电流。当电流流动由于电流极性的变化而被阻断时，整流二极管的电阻增加，使得整流二极管作为开路来工作。
和第一整流二极管325a一样，第二整流二极管325b可以根据施加到第二感应线圈312b的交流电流的极性来允许交流电流流出或被切断。
再次参照图3，负载管理单元330可以将从整流单元320接收的直流电力提供给负载400。
负载管理单元330可以包括电流检测单元331、阻抗改变单元333和控制单元335。
电流检测单元331可以测量提供给负载400(即电池单元410)的电流。根据本实施方式，电流检测单元331可以使用电流传感器，但是本实施方式不限于此。
阻抗改变单元333可以根据由电流检测单元331测量的电流来调节负载400的阻抗，以使得可以改变无线电力发送器200的输入阻抗Ziin。当无线电力发送器200的输入阻抗Ziin改变时，从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的传输电力可以被改变。这将在下面描述。
如图4所示，根据本实施方式，开关可以被用作阻抗改变单元333。开关可以与电容器323并联连接。开关的一个端子可以连接在电容器323的一个端子与电流检测单元331之间，而开关的另一端子可以连接到电容器323的另一端子。
控制单元335可控制负载管理单元330的整体操作。
控制单元335可以通过使用由电流检测单元331测量的电流来控制阻抗改变单元333的操作。详细地，当测量的电流为0(零)时，控制单元335可以将短路信号传递至阻抗改变单元333。当测量的电流不为0(零)时，控制单元335可以将断开信号传递至阻抗改变单元333。
在下文中，将描述通过对负载400的阻抗RL进行控制来改变无线电力发送器200的输入阻抗的操作，以及根据改变的输入阻抗来调整从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的电力。
首先，将参照图2来描述获得无线电力发送器200的输入阻抗Ziin的过程。
阻抗Z1是当从接收谐振线圈单元311看接收感应线圈单元312时的阻抗，并且阻抗Z1可以被表示为下面的公式1：
[公式1]
其中，“w”是谐振频率，在该谐振频率下，发送谐振线圈L2与接收谐振线圈L3产生谐振，而M3指的是接收谐振线圈L3与接收感应线圈L4之间的互感。此外，RL为负载400的阻抗。
公式(1)用频域来表示，并且下面的公式将用频域来表示。
阻抗Z2是表示接收感应线圈L3的电力损耗的电阻器R3与阻抗Z1的复阻抗，阻抗Z2可以被表示为公式2：
[公式2]
阻抗Z3是当从发送谐振线圈单元212看接收谐振线圈单元311时的阻抗，阻抗Z3可以被表示为下面的公式3：
[公式3]
其中，“w”是谐振频率，在该谐振频率下，发送谐振线圈L2与接收谐振线圈L3产生谐振，而M2指的是发送谐振线圈L2与接收谐振线圈L3之间的互感。
阻抗Z4是表示发送谐振线圈L2的电力损耗的电阻器R2与阻抗Z3的复阻抗，阻抗Z4可以被表示为公式4：
[公式4]
阻抗Z5是当从发送谐振线圈单元211看发送感应线圈单元212时的阻抗，阻抗Z5可以表示为下面的公式5：
[公式5]
其中，“w”是谐振频率，在该谐振频率下，发送谐振线圈L2与接收谐振线圈L3产生谐振，而M1指的是发送谐振线圈L1与发送感应线圈L2之间的互感。
阻抗Ziin是当从电源装置100看无线电力发送器200时的输入阻抗。如果发送感应线圈L1的电感与电容器C1的电容被控制成在谐振频率“w”下工作，则阻抗Ziin可以等于阻抗Z5。也就是说，阻抗Ziin可以被表示为下面的公式6：
[公式6]
Ziin＝Z5
同时，当负载阻抗RL具有无穷大值时，输入阻抗Ziin可以被表示为下面的公式7：
[公式7]
当负载400的阻抗RL具有无穷大值时，使得开关420断开，其中该无穷大值可以指的是电池单元410的充电完成的状态。
使用公式5和公式6的无线电力发送器200的输入阻抗Ziin与负载阻抗RL之间的关系曲线图可以如图6所示的那样来描绘。
图6是示出无线电力发送器的输入阻抗与负载阻抗之间的关系的曲线图。
参照图6，随着负载阻抗RL的增加，输入阻抗Ziin降低。可以知道的是，输入阻抗Ziin随着负载阻抗RL的减小而增加。换言之，当负载阻抗RL减小时，输入阻抗Ziin可以成指数增加。
当恒定电压被施加到无线电力发送器200时，如果输入阻抗Ziin增大，则输入到无线电力发送器200的电流会降低，并且根据P＝VI的功率关系式，从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的电力会降低。
与之相反的，当恒定电压被施加到无线电力发送器200时，如果输入阻抗Ziin减小，则输入到无线电力发送器200的电流会增加，并且根据P＝VI的功率关系式，从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的电力会增加。
也就是说，如果输入阻抗Ziin减小，则从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的电力会增加。如果输入阻抗Ziin增加，则从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的电力会降低。
如果电池单元410的充电完成以使得负载400的开关420断开，则负载阻抗RL具有无穷大的值。在该情况下，如图6所示，输入阻抗Ziin减小，使得输入阻抗Ziin可以被表示为公式7。如果输入阻抗Ziin减小，尽管电池单元410的充电完成，但是传输电力增大，则使得电力被不必要地消耗。
因此，为了防止即使在电池单元410的充电完成时的不必要的电力消耗，需要通过减小负载阻抗RL的最大值来增加输入阻抗Ziin的方法。
负载400的阻抗负载RL可以由负载管理单元330来控制。详细地，参照图4，当电池单元410的充电完成时，充电控制单元430可以允许开关420是断开的。
当开关420断开时，由电流检测单元331测量的电流变为0(零)，并且控制单元335将短路信号发送至阻抗改变单元333。
当开关被用作阻抗改变单元333时，开关333根据从控制单元335接收的短路信号而接通。然后，负载400的阻抗RL变为0Ω。
阻抗改变单元333可以与开关420反向操作。例如，当开关420断开时，阻抗改变单元333可以短路。例如，当开关420被接通时，阻抗改变单元333可以断开。
如图6的曲线图所示，当负载400的阻抗变为0Ω时，无线电力发送器200的输入阻抗Ziin可以很大。当恒定电压被施加到无线电力发送器200时，无线电力发送器200的输入阻抗Ziin可以很大，使得输入到无线电力发送器200的电流可以被降低。如果输入到无线电力发送器200的电流减小，则根据P＝VI的功率关系式，从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的电力会减少。
也就是说，当负载400的充电完成时，无线电力接收器300可以控制以使得负载400的阻抗RL为0Ω并且发送功率减小，因此防止电力被不必要地提供给负载400。
因此，可以大大地提高无线电力发送器200与无线电力接收器300之间的电力传输效率。
在下文中，将结合图1至图6来描述根据本实施方式的控制无线电力接收器300的电力的方法。
图7是图示根据实施方式的控制无线电力接收器300的电力的方法的流程图。
首先，在步骤S101中，无线电力接收器300的接收单元310从无线电力发送器200的发送单元210接收交流电力。接收单元310可以通过使用谐振从发送单元210接收电力。
在步骤S103中，无线电力接收器300的整流单元320对接收的交流电力进行整流，以产生直流电力。
在步骤S105中，负载管理单元330将整流的直流电力传递至负载400。
在步骤S107中，电流检测单元331在直流电力被传递至负载400时对流入负载400的电流进行测量。
在步骤S109中，负载管理单元330的控制单元335识别测量的电流是否为0(零)。
在本实施方式中，对流入负载400的电流进行测量，以便识别对负载400的电池单元410的充电是否完成。也就是说，当流入负载400的电流为0(零)时，可以识别出电池单元410的充电完成。
如果测量的电流为0(零)，则在步骤S111中，负载管理单元330的控制单元335将短路信号发送给阻抗改变单元333，以允许负载阻抗RL被短路。开关装置可以用作阻抗改变单元333，而负载阻抗RL可以具有0Ω或近似0Ω的值。
如图6的曲线图所示，当负载阻抗RL可以具有0Ω或近似0Ω的值时，无线电力发送器200的输入阻抗Ziin可以很大。当无线电力发送器200的输入阻抗Ziin可以很大时，如果恒定电压被施加到无线电力发送器200，则输入到无线电力发送器200的电流可以被降低。
因此，根据P＝VI的功率关系式，从无线电力发送器200传递至无线电力接收器300的电力可以被降低。
在步骤S113中，接收单元310从无线电力发送器200的发送单元210接收与短路的负载阻抗对应的电力。也就是说，当电池单元410的充电完成时，无线电力接收器300可以接收降低的电力，使得防止功率不必要地被浪费。
根据本实施方式的控制电力的方法可以采用在计算机中执行并存储在计算机可读介质中的程序的形式来实现。计算机可读记录介质包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置。此外，计算机可读记录介质可以采用载波(例如，通过因特网的传输)的形式来实现。
计算机可读记录介质可以被分布在通过网络彼此连接的计算机系统中，以及在分布方案中可由计算机读取的代码可以在计算机可读记录介质中存储并被执行。用于实现该方法的功能程序、代码和代码段可以由相关领域中的技术编程员容易地推导出。
虽然已经参照实施方式的大量说明性的实施例描述了实施方式，但是应理解的是，可以由本领域的技术人员设计的大量的其它修改和实施方案将落入本公开的原理的精神和范围内。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，在主题组合布置的部件部分和/或布置中，各种变型和修改是可以的。除了部件部分和/或布置的变型和修改之外，对本领域的技术人员而言，替代的用途也将是明显的。
根据实施方式的无线电力接收器可以应用于电子器具如移动装置、鼠标、膝上计算机或MP3播放器。

Claims (9)

1.一种从无线电力发送器无线地接收电力并将所述电力传递至负载的无线电力接收器，所述无线电力接收器包括：
接收单元，其通过使用谐振方案从所述无线电力发送器接收电力；
负载管理单元，其根据所述负载的充电状态来控制所述负载的阻抗；以及
整流单元，其布置在所述接收单元与所述负载管理单元之间，以便对接收的电力进行整流，
其中，从所述无线电力发送器传送的电力由受控的阻抗来控制，
其中，所述负载包括：电池单元，其从所述无线电力接收器接收电力并且驱动电子器具；第一开关装置，其断开或者短路，以保持或阻断供给至所述电池单元的电力；以及充电控制单元，其识别所述电池单元的充电状态并且根据所述电池单元的充电状态控制所述第一开关装置，
其中，所述负载的充电状态是所述电池单元的充电状态，
其中，所述负载管理单元包括阻抗改变单元，所述阻抗改变单元根据所述负载的充电状态来控制所述负载的阻抗，
其中，所述阻抗改变单元并联连接到所述整流单元，
其中，所述阻抗改变单元包括第二开关装置，
其中，所述第二开关装置短路，以使得所述负载的阻抗为0欧姆，
其中，所述第二开关装置与所述第一开关装置相反地进行操作，
其中，所述接收单元包括第一接收感应线圈和第二接收感应线圈，
其中，所述整流单元包括第一整流二极管、第二整流二极管和电容器，
其中，所述第一整流二极管根据施加到所述第一接收感应线圈的交流电流的极性来允许交流电流流出或被切断，
其中，所述第二整流二极管根据施加到所述第二接收感应线圈的交流电流的极性来允许交流电流流出或被切断，
其中，所述电容器并联连接至所述接收单元，
其中，所述第二开关装置并联连接至所述电容器，并且
其中，当所述负载已经被充电时，所述第一开关装置是断开的，而所述第二开关装置被短路。
2.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，当所述第一开关装置断开时，所述电力的供给被阻断。
3.根据权利要求2所述的无线电力接收器，当所述第一开关装置为断开时，所述负载管理单元进行控制以使得具有无穷大值的负载阻抗具有最小值。
4.根据权利要求3所述的无线电力接收器，其中，所述最小值为0欧姆。
5.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述负载管理单元进一步包括：
电流检测单元，其连接在所述整流单元与所述负载之间，以检测流经所述负载的电流；以及
控制单元，其根据由所述电流检测单元检测的电流来控制所述阻抗改变单元。
6.根据权利要求5所述的无线电力接收器，其中，当所述第一开关装置断开以阻断电力供给时，所述控制单元响应于从所述电流检测单元检测的为0(零)的值而将断开信号提供给所述阻抗改变单元，以便允许所述负载的阻抗被调整成0欧姆。
7.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力发送器的输入阻抗与所述负载的阻抗成反比。
8.一种控制无线电力接收器的电力的方法，所述方法包括：
将从无线电力发送器无线地接收的电力传递至负载；
识别所述负载的充电状态；
根据识别的所述负载的充电状态来调整所述负载的阻抗；以及
接收根据调整的阻抗来控制的所述无线电力发送器的电力，以将所述电力传递至所述负载，
其中，识别所述负载的充电状态通过检测流经所述负载的电流来执行，
其中，调整所述负载的阻抗包括：当流经所述负载的电流为0(零)时，将所述负载的阻抗控制成0欧姆，
其中，所述负载包括：电池单元，其从所述无线电力接收器接收电力并且驱动电子器具；第一开关装置，其断开或者短路，以保持或阻断供给至所述电池单元的电力；以及充电控制单元，其识别所述电池单元的充电状态并且根据所述电池单元的充电状态控制所述第一开关装置，
其中，所述负载的充电状态是所述电池单元的充电状态，
其中，负载管理单元包括阻抗改变单元，所述阻抗改变单元根据所述负载的充电状态来控制所述负载的阻抗，
其中，所述阻抗改变单元并联连接到整流单元，
其中，所述阻抗改变单元包括第二开关装置，
其中，所述第二开关装置短路，以使得所述负载的阻抗为0欧姆，
其中，所述第二开关装置与所述第一开关装置相反地进行操作，
其中，接收单元包括第一接收感应线圈和第二接收感应线圈，
其中，所述整流单元包括第一整流二极管、第二整流二极管和电容器，
其中，所述第一整流二极管根据施加到所述第一接收感应线圈的交流电流的极性来允许交流电流流出或被切断，
其中，所述第二整流二极管根据施加到所述第二接收感应线圈的交流电流的极性来允许交流电流流出或被切断，
其中，所述电容器并联连接至所述接收单元，并且
其中，所述第二开关装置并联连接至所述电容器。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括:
保持或阻断对所述负载的电力供给，
其中，当对所述负载的电力供给被阻断时，所述负载的阻抗被控制成0欧姆。
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