CN105024459B - 无线电力接收装置及包括该无线电力接收装置的电子装置 - Google Patents

无线电力接收装置及包括该无线电力接收装置的电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105024459B
CN105024459B CN201510217135.8A CN201510217135A CN105024459B CN 105024459 B CN105024459 B CN 105024459B CN 201510217135 A CN201510217135 A CN 201510217135A CN 105024459 B CN105024459 B CN 105024459B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil
capacitor
resonant frequency
resonance circuit
wireless power
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
CN201510217135.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105024459A (zh
Inventor
郑仁和
金熙昱
金大轩
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.)
Wits Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics 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
Priority claimed from KR1020140120459A external-priority patent/KR101670128B1/ko
Application filed by Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Publication of CN105024459A publication Critical patent/CN105024459A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105024459B publication Critical patent/CN105024459B/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
    • 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
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or 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
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H02J50/402—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices the two or more transmitting or the two or more receiving devices being integrated in the same unit, e.g. power mats with several coils or antennas with several sub-antennas
    • 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
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种无线电力接收装置以及包括该无线电力接收装置的电子装置，所述无线电力接收装置包括：第一谐振电路，具有第一谐振频率；第二谐振电路，与所述第一谐振电路并联连接并具有第二谐振频率；整流器，被构造为对通过所述第一谐振电路和所述第二谐振电路中的一个或两个无线地接收的电力进行整流，以输出充电电流。

Description

无线电力接收装置及包括该无线电力接收装置的电子装置
本申请要求分别于2014年4月30日、2014年9月11日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0052696号和第10-2014-0120459号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开出于各种目的通过引用被包含于此。
技术领域
本申请涉及一种无线电力接收装置以及包括该无线电力接收装置的电子装置。
背景技术
无线电力传输技术具有广泛地应用于包括智能电话和家用电器的许多通信装置的潜能，并有望在未来应用于电动车辆的充电，因此，无线电力传输技术具有非常广泛的使用领域。
已研发了作为无线电力传输技术的类型的磁感应耦合和磁共振耦合。磁感应耦合按照无线充电联盟(WPC，Wireless Power Consortium)标准使用110kHz至205kHz范围内的频率，而磁共振耦合按照无线充电联盟(A4WP，Alliance for Wireless Power)标准使用6.78MHz的频率。
最近，也已研发了集成了感应耦合和磁共振耦合的方案。例如，已研发了按照使用110kHz至205kHz范围内的频率的感应耦合方案执行磁共振操作从而实现远程无线充电的技术。
然而，感应耦合的使用使得难以执行远程无线充电，并且磁共振耦合的使用导致电路相对复杂，由于单个共振频率固定，因此存在无线电力接收方面的限制。
此外，已提出了使用多种共振频率的用于无线电力接收的各种方案，但是现有技术使用用于选择共振频率的开关，因此需要用于控制该开关的控制电路，使得电路复杂，这可能在技术上有点不可行。
发明内容
提供本发明内容，以按照简化形式介绍构思的选择，将在下面的具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容无意确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意用来确定要求保护的主题的范围。
在一个总的方面中，一种无线电力接收装置包括：第一谐振电路，具有第一谐振频率；第二谐振电路，与所述第一谐振电路并联连接并具有第二谐振频率；整流器，被构造为对通过所述第一谐振电路和所述第二谐振电路中的一个或两者无线地接收的电力进行整流，以输出充电电流。
所述第一谐振电路和所述第二谐振电路可彼此直接连接。
所述第一谐振电路和所述第二谐振电路可彼此连接而无需开关。
由于所述第一谐振电路在所述第一谐振频率的阻抗相比，所述第二谐振电路在所述第一谐振频率具有更高的阻抗，因此电力响应于该电力的频率为所述第一谐振频率而被第一谐振电路无线地接收并被提供给所述整流器，由于与所述第二谐振电路在所述第二谐振频率的阻抗相比所述第一谐振电路在所述第二谐振频率具有更高的阻抗，因此电力可响应于电力的频率为所述第二谐振频率而被第二谐振电力无线地接收，并被提供给所述整流器。
所述第一谐振电路可包括：第一电容器；第一线圈，与所述第一电容器串联连接。
所述第二谐振电路可包括：第二电容器；第二线圈，与所述第二电容器串联连接。
所述第二谐振频率可大于等于所述第一谐振频率的五倍。
所述第一谐振频率可以是无线充电联盟(WPC)标准频率或无线充电联盟(PMA)标准频率，所述第二谐振频率可以是无线充电联盟(A4WP)标准频率。
在另一总的方面中，一种无线电力接收装置包括印刷电路板(PCB)，所述PCB包括：第一区域，所述第一区域中设置有整流器；第二区域，所述第二区域中设置有第一线圈、第二线圈、第一电容器和第二电容器，其中，所述第一线圈的一端连接到所述整流器的一端，所述第一线圈的另一端连接到所述第一电容器的一端，所述第一电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，所述第二线圈的一端连接到所述整流器的一端，所述第二线圈的另一端连接到所述第二电容器的一端；所述第二电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，彼此连接的所述第一线圈和所述第一电容器与彼此连接的所述第二线圈和第二电容器并联连接。
所述第一电容器和所述第二电容器可嵌入在所述PCB的所述第二区域中。
所述第一线圈和所述第二线圈可设置在所述PCB的所述第二区域的同一表面上。
所述第一线圈可设置在所述第二线圈的内周内侧。
所述第二线圈可设置在所述第一线圈外侧。
所述第一线圈可设置在所述PCB的所述第二区域的一个表面上，所述第二线圈可设置在所述PCB的所述第二区域的另一表面上。
通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率可大于等于通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率的五倍。
通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率可以是无线充电联盟(WPC)标准频率或无线充电联盟(PMA)标准频率，通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率可以是无线充电联盟(A4WP)标准频率。
在另一总的方面中，一种无线电力接收装置包括印刷电路板(PCB)，所述PCB包括：第一区域，所述第一区域中设置有第一电容器、第二电容器和整流器；第二区域，所述第二区域中设置有第一线圈和第二线圈，其中，所述第一线圈的一端连接到所述整流器的一端，所述第一线圈的另一端连接到所述第一电容器的一端，所述第一电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，所述第二线圈的一端连接到所述整流器一端，所述第二线圈的另一端连接到所述第二电容器的一端；所述第二电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，彼此连接的所述第一线圈和所述第一电容器与彼此连接的所述第二线圈和第二电容器并联连接。
所述第一线圈和所述第二线圈可设置在所述PCB的同一表面上。
所述第一线圈可设置在所述PCB的一个表面上，所述第二线圈可设置在所述PCB的另一表面上。
通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率可大于等于通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率的五倍。
通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率可以是无线充电联盟(WPC)标准频率或无线充电联盟(PMA)标准频率，通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率可以是无线充电联盟(A4WP)标准频率。
在另一总的方面中，一种电子装置包括：第一谐振电路，具有第一谐振频率；第二谐振电路，与所述第一谐振电路并联连接并具有第二谐振频率；整流器，被构造为对通过所述第一谐振电路和所述第二谐振电路中的一个或两者无线地接收的电力进行整流，以输出充电电流；电池，被构造为接收充电电流，以通过所述充电电流进行充电。
所述第一谐振电路可包括：第一电容器；第一线圈，与所述第一电容器串联连接。
所述第二谐振电路可包括：第二电容器；第二线圈，与所述第二电容器串联连接。
所述第二谐振频率可大于等于所述第一谐振频率的五倍。
所述第一谐振频率可以是无线充电联盟(WPC)标准频率或无线充电联盟(PMA)标准频率，所述第二谐振频率可以是无线充电联盟(A4WP)标准频率。
在另一总的方面中，一种无线电力接收装置包括：接收器，包括分别具有不同的谐振频率的多个谐振电路，所述接收器被构造为自动激活多个谐振电路中具有与被无线地发送的电力的频率相等的谐振频率的一个谐振电路而无需使用用于无线地接收电力的开关；整流器，被构造为对通过所述接收器接收的电力进行整流，以输出充电电流。
所述多个谐振电路中的每个可包括彼此串联连接的线圈和电容器。
所述多个谐振电路可彼此直接并联连接而无需通过任何开关进行连接。
所述多个谐振电路中除了具有与无线地发送的电力的频率相等的谐振频率的谐振电路之外的每个谐振电路在无线地发送的电力的谐振频率可具有足够高的阻抗，以致多个谐振电路中除了具有与无线地发送的电力的频率相等的谐振电路之外的任意谐振电路基板接收不到无线地发送的电力。
根据以下的具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将是明显的。
附图说明
图1示出了包括无线电力接收装置的电子装置的示例；
图2示出了无线电力接收装置的第一谐振频率与第二谐振频率之间的关系的示例；
图3示出了图1中示出的无线电力接收装置在无线地接收具有第一谐振频率的电力时的等效电路图的示例；
图4示出了图1中示出的无线电力接收装置在无线地接收具有第二谐振频率的电力时的等效电路图的示例；
图5示出了无线电力接收装置的实际实施的示例；
图6示出了设置在图5中示出的无线电力接收装置的第二区域中的线圈的示例；
图7示出了图5和图6中示出的无线电力接收装置的第二区域的截面图的示例，其中，示出了设置在无线电力接收装置的第二区域中的电容器的示例；
图8示出了设置在图5中示出的无线电力接收装置的第二区域中的线圈的另一示例；
图9示出了设置在图5中示出的无线接收电力装置的第二区域中的线圈的另一示例；
图10示出了其中安装有无线电力接收装置的电子装置的示例。
具体实施方式
提供以下详细的描述，以协助读者增加对描述于此的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，描述于此的方法、设备和/或系统的各种改变、变型以及等同物对于本领域的普通技术人员将是明显的。描述于此的操作的顺序仅是示例，并且不限制阐述于此的示例，但是除了必须以特定顺序出现的操作之外，可对描述于此的操作的顺序进行改变，这对于本领域的普通技术人员将是明显的。此外，为了更加清楚和简洁，可能会省略对本领域的普通技术人员众所周知的功能和结构的描述。
在整个附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。标号最左边的数字或数字指示标号第一次出现时的图。附图可以不按照比例，为了清楚、说明和便利起见，可能会夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描述。
图1示出了包括无线电力接收装置的电子装置的示例。电子装置包括无线电力接收装置100和电池200。无线电力接收装置100包括接收器10和整流器20。
在下文中将描述图1中示出的块的功能。
在图1中的示例中，接收器10包括两个线圈L1和L2以及两个电容器C1和C2，并接收从发送器无线地发送的电力。然而，线圈和电容器的数量可以改变。在图1中的示例中，线圈L1和电容器C1串联连接，线圈L2和电容器C2串联连接。串联连接的线圈L1和电容器C1形成具有第一谐振频率的第一谐振电路，串联连接的线圈L2和电容器C2形成具有第二谐振频率的第二谐振电路，其中，第二谐振频率可与第一谐振频率不同。因此，接收器10可具有以下两个不同的谐振频率：
因此，接收器10可分别通过两个谐振操作无线地接收从两个不同的发送器发送的具有不同的谐振频率的两个类型的电力。谐振频率fr1和fr2可满足关系式fr1<<fr2。
在图1中，以示例的方式示出了包括两个线圈L1和L2以及两个电容器C1和C2的接收器10，但是接收器10可包括三个或更多个线圈以及三个或更多个电容器，以使接收器10可分别通过三个或更多个不同的谐振操作从三个或更多个不同的发送器无线地接收具有不同的谐振频率的三个或更多个类型的电力。
整流器20对通过接收器10无线地接收的电力进行整流，以将接收的电力转换为直流(DC)电力。整流器20可根据将由无线电力接收装置100供应电力的装置的电力需求，来根据情况使DC电力的电压上升或下降。
电池200从整流器20接收DC电力并将DC电力储存为能量。
在一个示例中，包括无线电力接收装置100的电子装置使用储存在电池200中的能量执行各种操作。例如，电子装置可以是可执行各种操作(例如，语音呼叫、无线互联网访问以及本领域的普通技术人员公知的可由便携式终端执行的任何其它操作)的各种类型的便携式终端中的任何一种，例如，智能电话、平板PC、笔记本电脑或个人数字助理。
在另一示例中，包括无线电力接收装置100的电子装置是包括无线电力接收装置100和电池200的供电装置，其中，所述供电装置可利用从外部电源无线地发送的电力进行充电，并将电力提供给外部装置。
图2示出了无线电力接收装置100的第一谐振频率与第二谐振频率之间的关系的示例。图2是示出了根据无线电力接收装置100的谐振频率与将要无线地发送的电力的谐振频率之比的电力传输效率的示例的曲线图。在图2中，ω0表示无线电力接收装置100的谐振频率，ωA表示将要无线地发送的电力的谐振频率，传输率(|G(ωA)|)表示电力传输效率，δ表示阻尼系数。
从图2可以看出，不管阻尼系数δ如何，当ωA/ω0大约是5时，传输率基本上为0。即，可以看出当将要无线地发送的电力的谐振频率ωA大约是无线电力接收装置100的谐振频率ω0的5倍时，基本上没有电力被发送到无线电力接收装置100。换句话说，当第二谐振频率fr2大约是第一谐振频率fr1的5倍时，具有第一谐振频率fr1的无线地发送电力的电力发送线圈与具有第二谐振频率fr2的第二谐振电路L2和C2之间几乎不存在耦合或干扰，类似地，具有第二谐振频率fr2的无线地发送电力的电力发送线圈与具有第一谐振频率fr1的第一谐振电路L1和C1之间几乎不存在耦合或干扰。因此，第二谐振频率fr2可被设置为大于或等于第一谐振频率fr1的五倍，以避免耦合或干扰。
在一个示例中，第一谐振频率fr1和第二谐振频率fr2是符合不同的无线电力发送标准的谐振频率。例如，第一谐振频率fr1可符合无线充电联盟(WPC)标准或无线充电联盟(PMA)标准，第二谐振频率fr2可符合无线充电联盟(A4WP)标准。WPC标准频率范围为从110kHz到205kHz，PMA标准频率范围从277kHz到357kHz，A4WP标准频率是6.78MHz。因此，无线电力接收装置100能够根据各种标准无线地接收电力而无需控制用于选择谐振频率的开关。
图3示出了图1中示出的无线电力接收装置100在无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力时的等效电路图的示例。
当无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力时，将参照图3描述无线电力接收装置100的操作。
如上所述，并且fr1<<fr2。当无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力时，与第二电容器C2在第一谐振频率fr1的阻抗相比，第二线圈L2(ω1＝2π·fr1)在第一谐振频率fr1的阻抗ω1·L2低的足以被忽略。因此，图1的第二线圈L2和第二电容器C2具有与如图3中所示的C2等效的电容特性。
此外，当无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力时，第一线圈L1和第一电容器C1的合并阻抗具有非常低的值(理论上，0)，因此与第一线圈L1和第一电容器C1的合并阻抗相比，第二电容器C2的阻抗具有相对高的值。因此，与第一线圈L1和第一电容器C1并联连接的第二电容器C2可被视为开路，从而第二电容器C2不影响第一线圈L1和第一电容器C1的谐振电路。
因此，当无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力时，无线电力接收装置100的接收器10可被视为仅包括第一线圈L1和第一电容器C1，从而接收器10能够通过谐振操作无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力。
图4示出了图1中示出的无线电力接收装置100在无线地接收具有第二谐振频率fr2的电力时的等效电路图。
当无线地接收具有第二谐振频率fr2的电力时，将参照图4描述无线电力接收装置100的操作。
如上所述，并且fr1<<fr2。当无线地接收具有第二谐振频率fr2的电力时，与第一线圈L1在第二谐振频率fr2的阻抗ω2·L1相比，第一电容器C1(ω2＝2π·fr2)在第二谐振频率fr2的阻抗低的足以被忽略。因此，图1的第一线圈L1和第一电容器C1具有与如图4所示的L1等效的电感特性。
此外，当无线地接收具有第二谐振频率fr2的电力时，第二线圈L2和第二电容器C2的合并阻抗具有非常低的值(理论上，0)，因此与第二线圈L2和第二电容器C2的合并阻抗相比，第一线圈L1的阻抗具有相对高的值。因此，与第二线圈L2和第二电容器C2并联连接的第一线圈L1可被视为开路，从而第一线圈L1不影响第二线圈L2和第二电容器C2的谐振电路。
因此，当无线地接收具有第二谐振频率fr2的电力时，无线电力接收装置100的接收器10可视为被构造为仅包括第二线圈L2和第二电容器C2，从而接收器10能够通过谐振操作无线地接收具有第二谐振频率fr2的电力。
在图3和图4中，以根据示例性实施例的方式示出的无线地接收具有第一谐振频率fr1或第二谐振频率fr2的无线电力接收装置100可同时无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力和具有第二谐振频率fr2的电力。在这种情况下，通过接收器10的第一线圈L1和第一电容器C1无线地接收具有第一谐振频率fr1的电力，通过接收器10的第二线圈L2和第二电容器C2无线地接收具有第二谐振频率fr2的电力。
图5示出了无线电力接收装置100的实际实施的示例。在本示例中的无线电力接收装置100包括印刷电路板(PCB)，其中，印刷电路板(PCB)包括安装有集成电路和电子组件的第一区域40以及安装有线圈的第二区域50。
在本示例中，无线电力接收装置100(参见图1)的整流器20(参见图1)设置在第一区域40中。整流器20(参见图1)可被实施为单个芯片。
无线电力接收装置100(参见图1)的接收器10(参见图1)的第一线圈L1和第二线圈L2设置在第二区域50中。
无线电力接收装置100(参见图1)的接收器10(参见图1)的第一电容器C1和第二电容器C2可设置在第一区域40或第二区域50中。在第一电容器C1和第二电容器C2设置在第二区域50中的情况下，第一电容器C1和第二电容器C2可嵌入在PCB内。
图6示出了设置在图5中示出的无线电力接收装置100的第二区域50中的线圈的示例。
如图6所示，第一线圈L1设置在第二线圈L2内侧并与第二线圈L2分开距离d，其中，第二线圈L2与第一线圈L1设置在PCB的同一表面上。在图6中的示例中，第一线圈L1设置在第二线圈L2的内周的内侧，第二线圈L2设置在第一线圈L1的外周的外侧，但是第一线圈L1和第二线圈L2的位置可改变。
此外，在图6中的示例中，第一线圈L1和第二线圈L2具有圆形形状，但是第一线圈L1和第二线圈L2可具有其他形状。
图7示出了图5和图6中示出的无线电力接收装置100的第二区域50的截面图的示例，其中示出了设置在无线电力接收装置100的第二区域50中的电容器的示例。
在图7中的示例中，第一电容器C1和第二电容器C2设置在第二区域50中并嵌入在PCB内。嵌入的第一电容器C1通过相应的过孔连接在第一线圈L1与整流器20(参见图1)之间，嵌入的第二电容器C2通过相应的过孔连接在第二线圈L2与整流器20(参见图1)之间。然而，只要第一电容器C1串联连接到第一线圈L1并且第二电容器C2串联连接到第二线圈L2，第一电容器C1和第二电容器C2的位置不限于图7中示出的位置。
可选地，第一电容器C1和第二电容器C2可设置在第一区域40中而不是第二区域50中。
图8和图9示出了设置在图5中示出的无线电力接收装置100的第二区域50中的线圈的其它示例。
在图8中的示例中，第一线圈L1和第二线圈L2被水平地并排设置在PCB的同一表面上。
可选地，在图9中的示例中，第一线圈L1和第二线圈L2设置在PCB的不同的表面上，例如，设置在PCB的一个表面和另一表面上。
第一电容器C1和第二电容器C2可设置在第一区域40或第二区域50中，如图7和图9所示，在第一电容器C1和第二电容器C2设置在第二区域50中的情况下，第一电容器C1和第二电容器C2可嵌入在PCB内。
图10示出了其中安装有无线电力接收装置100的电子装置300。在图10中，标号200指示电池。
如图10所示，无线电力接收装置100安装在电子装置300的后侧。无线电力接收装置100设置在无线电力接收装置100的端子和电子装置300的端子彼此连接的位置，以将无线电力接收装置100无线地接收的电力提供给电池200。
在图10中，以示例的方式示出了安装在电子装置300的后侧的无线电力接收装置100，但是无线电力接收装置100可按照各种方法安装在电子装置300中或连接到电子装置300。例如，电子装置300可具有额外的端口(例如，USB端口或能够接收电力的其它端口)，无线电力接收装置100可连接到所述端口。
此外，无线电力接收装置100可与电池200一体地形成或可与电子装置300一体地形成。
以上将包括两个线圈和两个电容器的无线电力接收装置100作为示例进行了描述，但是线圈和电容器的数量可以是三个或更多个，以能够使无线电力接收装置100分别通过三个或更多个不同的谐振操作无线地接收具有不同的谐振频率的三个或更多个类型的电力。
在上述的无线电力接收装置100的示例中，在线圈和电容器的多个串联连接电路中，具有与正在被无线地发送的电力的频率相等的谐振频率的线圈和电容器的串联连接电路被自动地激活，而不需要开关来从线圈和电容器的所述多个串联连接电路中选择一个，通过激活的线圈和电容器的串联连接电路无线地接收的电力被提供给整流器。
上述的无线电力接收装置和电子装置的示例能够按照各种谐振频率进行远程无线充电。例如，通过使用能够从各种发送器无线地接收具有各种谐振频率的电力的无线电力接收装置，可确保无线电力接收装置的使用中的灵活性。此外，由于无线电力接收装置仅包括线圈和电容器而无需用于选择线圈和电容器的开关，因此可简化无线电力接收装置的电路构造。
虽然本公开包括特定示例，但是对本领域的普通技术人员将明显的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的情况下可对这些示例在形式和细节方面做出各种改变。例如，如果按照不同的顺序执行描述的技术、和/或如果按照不同的方式来组合描述的系统、结构、装置或电路中的组件、和/或由其它组件或其等同物替换或增补，则可能会实现合理的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式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的范围内的各种改变也将被理解为包括在本公开中。

Claims (24)

1.一种无线电力接收装置，所述无线电力接收装置包括：
第一谐振电路，具有第一谐振频率；
第二谐振电路，与所述第一谐振电路并联连接并具有第二谐振频率；
整流器，被构造为对通过所述第一谐振电路和所述第二谐振电路中的一个或两者无线地接收的电力进行整流，以输出充电电流，
其中，所述第二谐振频率大于或等于所述第一谐振频率的五倍,
其中，所述第一谐振电路和所述第二谐振电路彼此直接连接。
2.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，所述第一谐振电路和所述第二谐振电路彼此连接而无需开关。
3.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，由于与所述第一谐振电路在所述第一谐振频率的阻抗相比，所述第二谐振电路在所述第一谐振频率具有更高的阻抗，因此响应于电力的频率为第一谐振频率，该电力被第一谐振电路无线地接收，并被提供给所述整流器，
由于与所述第二谐振电路在所述第二谐振频率的阻抗相比，所述第一谐振电路在所述第二谐振频率具有更高的阻抗，因此响应于电力的频率为第二谐振频率，该电力被第二谐振电路无线地接收，并被提供给所述整流器。
4.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，所述第一谐振电路包括：
第一电容器；
第一线圈，与所述第一电容器串联连接。
5.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，所述第二谐振电路包括：
第二电容器；
第二线圈，与所述第二电容器串联连接。
6.如权利要求1所述的无线电力接收装置，其中，所述第一谐振频率是WPC标准频率或PMA标准频率，
所述第二谐振频率是A4WP标准频率。
7.一种包括印刷电路板的无线电力接收装置，所述印刷电路板包括：
第一区域，所述第一区域中设置有整流器；
第二区域，所述第二区域中设置有第一线圈、第二线圈、第一电容器和第二电容器，
其中，所述第一线圈的一端连接到所述整流器的一端，所述第一线圈的另一端连接到所述第一电容器的一端，
所述第一电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，
所述第二线圈的一端连接到所述整流器的一端，所述第二线圈的另一端连接到所述第二电容器的一端；
所述第二电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，
彼此连接的所述第一线圈和所述第一电容器与彼此连接的所述第二线圈和所述第二电容器并联连接，
其中，通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率大于或等于通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率的五倍。
8.如权利要求7所述的无线电力接收装置，其中，所述第一电容器和所述第二电容器嵌入在所述印刷电路板的所述第二区域中。
9.如权利要求7所述的无线电力接收装置，其中，所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述印刷电路板的所述第二区域的同一表面上。
10.如权利要求9所述的无线电力接收装置，其中，所述第一线圈设置在所述第二线圈的内周内侧。
11.如权利要求9所述的无线电力接收装置，其中，所述第二线圈设置在所述第一线圈外侧。
12.如权利要求7所述的无线电力接收装置，其中，所述第一线圈设置在所述印刷电路板的所述第二区域的一个表面上，
所述第二线圈设置在所述印刷电路板的所述第二区域的另一表面上。
13.如权利要求7所述的无线电力接收装置，其中，通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率是WPC标准频率或PMA标准频率，
通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率是A4WP标准频率。
14.一种包括印刷电路板的无线电力接收装置，所述印刷电路板包括：
第一区域，所述第一区域中设置有第一电容器、第二电容器和整流器；
第二区域，所述第二区域中设置有第一线圈和第二线圈，
其中，所述第一线圈的一端连接到所述整流器的一端，所述第一线圈的另一端连接到所述第一电容器的一端，
所述第一电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，
所述第二线圈的一端连接到所述整流器的一端，所述第二线圈的另一端连接到所述第二电容器的一端；
所述第二电容器的另一端连接到所述整流器的另一端，
彼此连接的所述第一线圈和所述第一电容器与彼此连接的所述第二线圈和第二电容器并联连接，
其中，通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率大于或等于通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率的五倍。
15.如权利要求14所述的无线电力接收装置，其中，所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述印刷电路板的同一表面上。
16.如权利要求14所述的无线电力接收装置，其中，所述第一线圈设置在所述印刷电路板的一个表面上，
所述第二线圈设置在所述印刷电路板的另一表面上。
17.如权利要求14所述的无线电力接收装置，其中，通过所述第一线圈和所述第一电容器确定的第一谐振频率是WPC标准频率或PMA标准频率，
通过所述第二线圈和所述第二电容器确定的第二谐振频率是A4WP标准频率。
18.一种电子装置，所述电子装置包括：
第一谐振电路，具有第一谐振频率；
第二谐振电路，与所述第一谐振电路并联连接并具有第二谐振频率；
整流器，被构造为对通过所述第一谐振电路和所述第二谐振电路中的一个或两者无线地接收的电力进行整流，以输出充电电流；
电池，被构造为接收充电电流，以通过所述充电电流进行充电，
其中，所述第二谐振频率大于或等于所述第一谐振频率的五倍，
其中，所述第一谐振电路和所述第二谐振电路彼此直接连接。
19.如权利要求18所述的电子装置，其中，所述第一谐振电路包括：
第一电容器；
第一线圈，与所述第一电容器串联连接。
20.如权利要求18所述的电子装置，其中，所述第二谐振电路包括：
第二电容器；
第二线圈，与所述第二电容器串联连接。
21.如权利要求18所述的电子装置，其中，所述第一谐振频率是WPC标准频率或PMA标准频率，
所述第二谐振频率是A4WP标准频率。
22.一种无线电力接收装置，所述无线电力接收装置包括：
接收器，包括分别具有不同的谐振频率并且彼此直接并联连接的多个谐振电路，所述接收器被构造为自动激活多个谐振电路中具有与正在无线地发送的电力的频率相等的谐振频率的一个谐振电路来无线地接收电力，而无需使用开关；
整流器，被构造为对通过所述接收器接收的电力进行整流，以输出充电电流，
其中，所述多个谐振电路中的一个谐振电路的谐振频率大于或等于所述多个谐振电路中的另一谐振电路的谐振频率的五倍。
23.如权利要求22所述的无线电力接收装置，其中，所述多个谐振电路中的每个包括彼此串联连接的线圈和电容器。
24.如权利要求22所述的无线电力接收装置，其中，所述多个谐振电路中除了具有与正在被无线地发送的电力的频率相等的谐振频率的谐振电路之外的每个谐振电路在正在被无线地发送的电力的谐振频率下具有足够高的阻抗，以致多个谐振电路中除了具有与无线地发送的电力的频率相等的谐振频率的谐振电路之外的任意谐振电路基本接收不到无线地发送的电力。
CN201510217135.8A 2014-04-30 2015-04-30 无线电力接收装置及包括该无线电力接收装置的电子装置 Active CN105024459B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140052696 2014-04-30
KR10-2014-0052696 2014-04-30
KR10-2014-0120459 2014-09-11
KR1020140120459A KR101670128B1 (ko) 2014-04-30 2014-09-11 무선 전력 수신 장치 및 이를 구비하는 전자기기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105024459A CN105024459A (zh) 2015-11-04
CN105024459B true CN105024459B (zh) 2018-11-02

Family

ID=52814880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510217135.8A Active CN105024459B (zh) 2014-04-30 2015-04-30 无线电力接收装置及包括该无线电力接收装置的电子装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9917467B2 (zh)
EP (1) EP2940830B1 (zh)
CN (1) CN105024459B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106911194B (zh) * 2015-12-23 2019-11-08 宁波微鹅电子科技有限公司 具有过压保护的电能接收端及无线电能传输装置
KR102499362B1 (ko) 2016-03-17 2023-02-13 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 동작 방법
CN107516945A (zh) * 2016-06-17 2017-12-26 三星电机株式会社 谐振器模块及利用此的无线电力发射装置
SG10201705912TA (en) * 2016-08-04 2018-03-28 Gen Electric System and method for charging receiver devices
CN106652862A (zh) * 2017-01-03 2017-05-10 京东方科技集团股份有限公司 测试信号发生装置及其工作方法、测试设备
CN110679060B (zh) * 2017-05-30 2024-05-24 通用电气公司 用于通用无线充电装置的传输组件及其方法
WO2020069161A1 (en) 2018-09-26 2020-04-02 Antenum, Inc. Fm scavenging for wireless charging
WO2020237549A1 (zh) * 2019-05-29 2020-12-03 华为技术有限公司 一种无线电力接收电路
CN110764023B (zh) * 2019-09-18 2021-07-09 华为技术有限公司 一种整流芯片及终端设备
KR20220078577A (ko) * 2019-10-02 2022-06-10 가부시키가이샤 엔티티 도코모 단말 및 통신 방법
CN113054753A (zh) * 2020-05-14 2021-06-29 荣耀终端有限公司 无线充电设备和待充电设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2546999A2 (en) * 2011-07-14 2013-01-16 Hanrim Postech Co., Ltd Wireless power transmitting device for wireless power communication system
CN203398880U (zh) * 2013-04-22 2014-01-15 深圳市实佳电子有限公司 一种兼容性好的无线充电器接收器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4420068B2 (ja) * 2007-05-25 2010-02-24 セイコーエプソン株式会社 送電装置及び電子機器
JP5441392B2 (ja) 2008-11-12 2014-03-12 キヤノン株式会社 電子機器及び方法
KR101118471B1 (ko) 2009-09-30 2012-03-12 한국전기연구원 스파이럴 안테나 및 스파이럴 안테나를 이용한 무선전력전송장치
JP2011142724A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Hitachi Ltd 非接触電力伝送装置及びそのための近接場アンテナ
JP2011200052A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Toyota Central R&D Labs Inc 給電装置
US9054542B2 (en) * 2010-06-10 2015-06-09 Access Business Group International Llc Coil configurations for inductive power transfer
JP2012034524A (ja) 2010-08-02 2012-02-16 Panasonic Corp 無線電力伝送装置
KR101893104B1 (ko) * 2011-08-19 2018-08-31 삼성전자주식회사 스위치를 이용하여 무선 전력을 조정하는 무선 전력 수신기
WO2013057896A1 (ja) * 2011-10-18 2013-04-25 株式会社アドバンテスト ワイヤレス受電装置、ワイヤレス給電装置およびワイヤレス給電システム
US8933589B2 (en) * 2012-02-07 2015-01-13 The Gillette Company Wireless power transfer using separately tunable resonators
TWI587597B (zh) 2012-02-17 2017-06-11 Ｌｇ伊諾特股份有限公司 無線電力傳輸器，無線電力接收器，以及無線電力傳輸系統的電力傳輸方法
KR20130102218A (ko) 2012-03-07 2013-09-17 엘에스전선 주식회사 멀티 코일을 구비하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법
KR101378118B1 (ko) 2012-09-11 2014-03-27 주식회사 아이엠텍 충전용 코일이 양면에 형성된 회로기판

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2546999A2 (en) * 2011-07-14 2013-01-16 Hanrim Postech Co., Ltd Wireless power transmitting device for wireless power communication system
CN203398880U (zh) * 2013-04-22 2014-01-15 深圳市实佳电子有限公司 一种兼容性好的无线充电器接收器

Also Published As

Publication number Publication date
US20180152053A1 (en) 2018-05-31
US20150318735A1 (en) 2015-11-05
EP2940830A2 (en) 2015-11-04
CN105024459A (zh) 2015-11-04
EP2940830B1 (en) 2020-03-04
US9917467B2 (en) 2018-03-13
EP2940830A3 (en) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105024459B (zh) 无线电力接收装置及包括该无线电力接收装置的电子装置
US9030052B2 (en) Apparatus and method for using near field communication and wireless power transmission
US20150162751A1 (en) Wireless charging of clothing and smart fabrics
CN106208399B (zh) 无线电力接收器和包括该无线电力接收器的电子装置
CN208423175U (zh) 天线装置以及电子设备
US9941742B2 (en) Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method
CN105405578B (zh) 壳体及包括该壳体的电子装置
CN105281441A (zh) 无线电力发送器及无线电力传输系统
CN104734271B (zh) 线圈装置、无线电力发送器和无线电力接收器
CN107005089B (zh) 无线功率接收器
CN101197507A (zh) 无线电源装置及电路
CN104578443B (zh) 功率接收单元、功率接收控制方法、馈送系统和电子装置
CN109687538A (zh) 电力发送装置、电力接收装置与电力传输系统
US11025094B2 (en) Wireless power receiving device and apparatus including the same
CN104578222A (zh) 一种无线充电装置和系统
CN102931714A (zh) 一种无线充电系统
CN106849383B (zh) 垂直型电力传输方式的无线电力传输及充电装置
KR101670128B1 (ko) 무선 전력 수신 장치 및 이를 구비하는 전자기기
WO2016167123A1 (ja) 受電装置、受電方法、および給電システム
KR101712647B1 (ko) 무선 충방전 보조 배터리
CN108684208A (zh) 具有调谐金属体的电子设备中的无线功率传输
CN106451805A (zh) 一种可以接收任何无线发射端发出的磁感应的装置
CN208589547U (zh) 天线装置以及电子设备
KR20160001366U (ko) 무선충전장치
CN106816966A (zh) 无线充电和nfc双线圈共存电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191008

Address after: Han Guo Jingjidao

Patentee after: Company WITS

Address before: Gyeonggi Do Korea Suwon

Patentee before: Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right