CN105431993B

CN105431993B - 多线圈无线功率装置

Info

Publication number: CN105431993B
Application number: CN201380078578.2A
Authority: CN
Inventors: J·穆里宁; P·沃里
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2019-05-10
Anticipated expiration: 2033-05-31
Also published as: JP2016523071A; US20160181855A1; JP6061414B2; US10044234B2; EP3005524A1; EP3005524A4; WO2014191609A1; CN105431993A

Abstract

本发明涉及多线圈无线功率装置(100)，包括：可连接到第一谐振回路(101，21)的第一无线功率电路(121)和可连接到第二谐振回路(102，22)的第一无线功率电路(122)，其中第一谐振回路(101，21)被布置成以第一频率传送感应能量，以及其中第二谐振回路(102，22)被布置成以第二频率传送感应能量。当第二感应能量线圈(106，26，32，42，52)是活跃的时，第一谐振回路(101，21)可调谐到第二频率。本发明还涉及装置和计算机程序产品。

Description

多线圈无线功率装置

技术领域

本申请一般涉及无线充电系统，特别涉及多线圈无线功率装置。

背景技术

电磁感应已经为人所知很长时间并且已被使用在许多应用场合中。在电磁感应中，时变磁通量将电动势感应到闭合导体回路。反之，时变电流产生变化的磁通量。在变压器中，利用这种现象经由电感耦合的线圈将能量从一个电路无线地传送到另一个电路。初级线圈将交流电流变换成变化的磁通量，该变化的磁通量被布置成流过次级线圈。该变化的磁通量然后在次级线圈上感应出交流电压。输入和输出电压的比例可以通过初级和次级线圈中的匝数来调整。

无线充电是电磁感应被用于通过空气传送能量的另一个应用。无线充电系统包括具有初级线圈的充电器设备，以及要利用次级线圈充电的设备。充电器设备中的电流通过这些电磁耦合的线圈被传送到被充电设备，并且感应电流可以被进一步处理并被用来对被充电设备的电池充电。能量通过电感耦合从充电器设备传输到被充电设备，该被充电设备可以使用该能量对电池充电或者作为直接电源。

当今的便携式设备中(例如便携式电子设备中)的一个趋势是感应充电能力。包括无线充电能力的设备可以使用无线充电器设备作为各种环境中的电源，而不需要通过导线将设备连接到充电器。然而，可能无法使用无论什么感应充电器设备来对包括无线充电能力的无论什么设备感应地充电，即无线充电发射器应该使用与无线充电接收器相似的频率/标准。

发明内容

本申请一般涉及无线充电系统，其中电磁场被用来通过空气传送能量。无线充电系统可以例如包括彼此耦合以用于借助电磁感应传送能量的一对线圈。特别地，本发明涉及多线圈无线功率装置。本发明的各种方面包括方法、装置、以及包括存储在其中的计算机程序的计算机可读介质，其通过在独立权利要求中陈述的内容来表征。本发明的各种实施例在从属权利要求中被公开。

根据本发明的第一方面，提供了一种装置，包括：可连接到第一谐振回路的第一无线功率电路，所述第一谐振回路包括第一感应能量线圈、频率调谐器、谐振模式开关和功率递送模式开关，其中所述第一谐振回路被布置成以第一频率传送感应能量；可连接到包括第二感应能量线圈的第二谐振回路的第二无线功率电路，其中所述第二谐振回路被布置成以第二频率传送感应能量，其中所述第一频率不同于所述第二频率；以及控制逻辑电路，其配置成确定哪个线圈是活跃的，并且当所述第二线圈被确定为是活跃的时，所述谐振模式开关被布置成使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，以及其中当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，所述功率递送模式开关被布置成将所述第一感应能量线圈与所述第一无线功率电路断开。

根据一实施例，当所述控制逻辑电路已经确定所述第一线圈是活跃的时，所述谐振模式开关被布置成禁止所述第一回路调谐到所述第二频率，并且所述功率递送模式开关被布置成使得在所述第一感应能量线圈和所述第一无线功率电路之间实现电连接以用于传送感应能量。根据一实施例，所述第二谐振回路还包括第二谐振模式开关和第二功率递送模式开关。根据一实施例，当所述控制逻辑电路已经确定所述第一线圈是活跃的时，所述第二谐振模式开关被布置成使得所述第二回路调谐到所述第一频率，并且所述第二功率递送模式开关被布置成将所述第二感应能量线圈与所述第二无线功率电路断开。根据一实施例，当所述控制逻辑电路已经确定所述第二线圈是活跃的时，所述第二谐振模式开关被布置成禁止所述第二回路调谐到所述第一频率，并且所述第二功率递送模式开关被布置成使得在所述第二感应能量线圈和所述第二无线功率电路之间实现电连接以用于传送感应能量。根据一实施例，所述第一和第二无线功率电路中的至少一个是无线功率接收器电路，以及其中所述控制逻辑被配置成基于从所述无线功率接收器电路接收活跃性指示来确定哪个线圈是活跃的。根据一实施例，所述控制逻辑电路被配置成向所述无线功率接收器电路发送对活跃性指示的请求。根据一实施例，所述频率调谐器包括电容器。根据一实施例，所述装置是移动电话。

根据本发明的第二方面，提供了一种方法，包括：确定多模式无线充电装置的活跃的感应能量线圈，所述多模式无线充电装置包括第一谐振回路、可连接到所述第一谐振回路的第一无线功率电路、以及第二谐振回路，其中所述第一谐振回路包括第一感应能量线圈、第一频率调谐器、谐振模式开关和功率递送模式开关，其中所述第一感应能量线圈被布置成以第一频率传送感应能量，并且所述第二谐振回路包括第二感应能量线圈，其中所述第二感应能量线圈被布置成以第二频率传送感应能量，其中所述第一频率不同于所述第二频率；以及当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述谐振模式开关使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，以及通过所述功率递送模式开关将所述第一感应能量线圈与所述第一无线功率电路断开。

根据一实施例，所述方法还包括：当所述第一感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述谐振模式开关禁止所述第一回路调谐到所述第二频率，以及通过所述功率递送模式开关使得在所述第一感应能量线圈和所述第一无线充电接收器电路之间实现电连接以用于传送感应能量。根据一实施例，当所述第二谐振回路还包括可连接到所述第二谐振回路的第二无线功率电路、第二谐振模式开关和第二功率递送模式开关时，所述方法还包括：当所述第一感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述第二谐振模式开关使得所述第二谐振回路调谐到所述第一频率，以及通过所述第二功率递送模式开关将所述第二感应能量线圈与所述第二无线功率电路断开。根据一实施例，所述方法还包括：当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述第二谐振模式开关禁止所述第二回路调谐到所述第一频率，以及通过所述第二功率递送模式开关使得在所述第二感应能量线圈之间实现电连接以用于接收感应能量。根据一实施例，所述第一和第二无线功率电路中的至少一个是无线功率接收器电路，以及对活跃的线圈的确定是基于从所述无线功率接收器电路接收活跃性指示。根据一实施例，所述控制逻辑电路被配置成向所述无线功率接收器电路发送对活跃性指示的请求。根据一实施例，所述频率调谐器包括电容器。

根据本发明的第三方面，提供了一种体现在非暂时性计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机程序代码，所述计算机程序代码配置成在至少一个处理器上执行时使装置：确定所述装置的活跃的感应能量线圈，所述装置包括第一谐振回路、可连接到所述第一谐振回路的第一无线功率电路、以及第二谐振回路，其中所述第一谐振回路包括第一感应能量线圈、第一频率调谐器、谐振模式开关和功率递送模式开关，其中所述第一感应能量线圈被布置成以第一频率传送能量，并且所述第二谐振回路包括第二感应能量线圈，其中所述第二感应能量线圈被布置成以第二频率传送感应能量，其中所述第一频率不同于所述第二频率；当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述谐振模式开关使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，以及通过所述功率递送模式开关将所述第一感应能量线圈与所述第一无线功率电路断开。

根据本发明的第四方面，提供了一种装置，包括：用于确定多模式无线充电设备的活跃的感应能量线圈的模块，所述多模式无线充电设备包括第一谐振回路和第二谐振回路，其中所述第一谐振回路包括用于以第一频率传送感应能量的模块、用于调谐的模块、用于递送功率的模块、用于切换谐振模式的模块、以及用于切换功率递送模式的模块，并且所述第二谐振回路包括用于以第二频率传送感应能量的第二模块，其中所述第一频率不同于所述第二频率，以及其中当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，所述用于切换谐振模式的模块被布置成使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，并且所述用于切换谐振模式的模块被布置成禁用所述用于递送功率的模块。

附图说明

在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的各个实施例，在附图中：

图1示出根据示例实施例的多标准WLC接收器结构；

图2示出根据示例实施例的多标准WLC接收器结构；

图3a示出根据示例实施例的具有谐振回路的谐振线圈的移动设备的背面视图；

图3b-3d示出根据示例实施例的图3a的移动设备的侧视图；

图4a示出根据示例实施例的具有谐振回路的谐振线圈的移动设备的背面视图；

图4b-4d示出根据示例实施例的图4a的移动设备的侧视图；

图5示出根据示例实施例的多模式WLC接收器装置；以及

图6示出根据示例实施例的多接收器WLC装置的充电方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将在用于接收来自充电器设备的感应能量的装置的上下文中描述本发明的若干实施例。用于接收感应能量的装置可以是移动设备，例如移动电话、移动计算机、移动协同设备、移动互联网设备、智能电话、平板计算机、平板个人计算机(PC)、个人数字助理、手持游戏机、便携式媒体播放器、数字照相机(DSC)、数字摄像机(DVC或数字摄录像机)、寻呼机、或个人导航设备(PND)或者任何适合于使用/通过电感耦合或磁谐振即感应能量链接来接收能量的其他设备。然而，应当注意的是，本发明不仅仅限于移动设备。事实上，不同的实施例可以在设备需要用于基于感应的能量接收的无线充电接收器线圈布置的任何环境中广泛地得到应用。无线充电接收器线圈布置包括感应能量接收器线圈和频率调谐器(例如电容器)。当连接在一起时，感应能量接收器线圈和电容器形成谐振回路，其可以充当能够接收感应能量的电谐振器。在本发明的实施例中，无线充电接收器线圈布置可以被一般地称为谐振回路。

在基于磁谐振的无线功率传输系统的WLC发射器和WLC接收器的每一个中，包括有在发射频率谐振的一个谐振器。当WLC发射器的谐振器和WLC接收器的谐振器的谐振频率相同时，能量传输的效率被最大化。不同的无线充电标准可以工作在不同的频率上，因此多标准WLC设备可以包括支持每个标准的专用软件或硬件。例如，多个线圈布置可以被配置来根据各种标准来传送(即，发射或接收)感应能量。在WLC接收器中，谐振回路结构可以充当谐振器。谐振回路可以包括一个频率调谐器和一个作为感应能量接收器线圈的平面线圈布置(例如，环形线圈)。每个谐振回路可以充当工作在特定频率上的感应能量接收器。每个谐振回路适合于接收能量，即通过充电器设备(该充电器设备的WLC发射器在与该谐振回路的该特定频率相对应的发射频率上谐振)而被充电。因此，包括一个谐振回路的移动设备可以通过具有适合的充电标准(即，具有与该特定谐振回路相应的谐振频率)的充电设备进行充电。为了使包括WLC接收器的设备工作在两个不同的频率(例如，在100kHz和6,78kHz)上，即支持根据两个不同标准来接收无线功率，可以在WLC接收器中实现两个独立的谐振器(即，两个独立的谐振回路)。自然，附加的结构需要附加的空间和成本。包括两个或更多WLC谐振回路的WLC接收器可以被称为多标准WLC接收器或多线圈无线功率装置。

包括两个或更多WLC谐振回路的多标准WLC接收器可以工作在两个或更多频率上且每次工作在一个频率上。在一些实现中，每个回路分别被用于具有不同标准/频率的无线功率传输操作，即，不存在联合使用。这意味着只有当前用于接收无线功率的回路(即，只有活跃的回路)被连接到功率递送电路，例如连接到电池充电IC，而其他回路与该电路断开以防止针对活跃的充电回路的寄生负载。然而，由于多标准结构的附加的空间和成本，所以除了该多标准WLC接收器具有多频充电能力的益处之外，还利用这些结构将是优选的。

因此，作为仅仅断开非活跃的谐振回路(即，没有正在以无线方式传送来自多标准WLC接收器的功率递送电路的能量的回路)的替代，本发明的实施例使用非活跃的谐振回路作为附加谐振器，这些非活跃的谐振回路默认被调谐到不同的频率以支持不同的标准。本发明的实施例使得非活跃的谐振回路能够被调谐到活跃的谐振器的频率以用于提高多标准WLC接收器的充电效率。为了实现这一点，多标准WLC接收器结构包括用于使得/禁止调谐到活跃回路的频率的谐振模式开关、以及用于启用/禁用非活跃回路的充电功能的功率递送模式开关。应当注意的是，在功率递送模式中，WLC接收器可以直接使用能量，而不是用能量进行充电。例如，在具有包括两个不同谐振回路(第一和第二谐振回路)的多标准WLC接收器的设备中，第一回路包括用于使得/禁止调谐到第二回路(活跃回路)的频率的谐振模式开关、以及用于启用/禁用充电功能的功率递送模式开关。谐振模式开关(在启用状态中)和第一回路的电容器限定了第一回路的谐振回路频率，并且可以被实现为同步整流电路的一部分的功率递送模式开关(在禁用状态中)充当将第一谐振器回路从功率供应链中切除的隔离器。因此，当功率递送模式开关处于禁用状态中并且谐振模式开关处于启用状态中时，第一回路被调谐到第二回路的频率，用于作为附加谐振器使得穿过第二回路的活跃充电线圈的磁通量能够增加。穿过第二回路的活跃充电线圈的磁通量的增量提高了充电效率。因此，本发明的实施例通过使用非活跃谐振回路作为将磁通量引导至活跃谐振回路(其连接到功率递送电路)的高Q值磁透镜，而优化磁性接收特性。包括这些种类的开关结构的谐振回路可以被称为多模式谐振回路。

因此，本发明的示例是：当第二谐振回路是活跃的(即，它正在接收能量以用于充电)时，将移动设备的第一多模式谐振回路调谐到第二谐振回路的谐振频率。移动设备可以包括控制逻辑来确定哪一谐振回路是活跃的、以及哪个应该被禁用并用作附加谐振器。控制逻辑可以被连接到WLC接收器，其能够确定充电信号是否是根据该接收器所支持的特定标准。如果接收器之一确定存在针对它的有效充电信号，则控制逻辑(或活跃WLC接收器)可以启用非活跃WLC接收器的谐振回路电路中的谐振模式。启用谐振模式可以包括：将非活跃谐振回路与WLC接收器电路断开，和/或将附加电容器或其它调谐装置连接到非活跃WLC接收器的谐振回路。然而，也可能的是，这两个谐振回路都包括当另一回路处于活跃状态中时启用调谐到另一回路的频率的谐振模式开关、以及当该回路是非活跃回路时(即，当另一回路处于活跃状态中时)禁用功率递送的功率递送模式开关。此外，也可能的是，存在多于两个(例如，三个或更多个)的包括谐振模式开关和功率递送模式开关的谐振回路，其中谐振模式开关使得将非活跃回路调谐到活跃谐振回路的频率，而功率递送模式开关禁止同一非活跃回路的功率传输。

通过参照附图的图1至6来理解本发明的示例实施例及其潜在优势。

图1示出根据示例实施例的多标准WLC接收器结构100。多标准WLC接收器结构100包括两个谐振回路101、102，即布置成工作在两个不同频率上的无线充电接收器。第一谐振回路101是所谓的多模式谐振回路，其除了线圈104和电容器105之外还包括谐振模式开关103和功率递送模式开关(未示出)。电容器105可以被替换为某种其它频率调谐器。在谐振模式开关103的开启模式中，当第一谐振回路101是非活跃的而第二谐振回路102是活跃的时，第一谐振回路101的谐振模式开关103使得第一谐振回路101调谐到第二回路102的频率。对谐振回路102的调谐可以通过例如在线圈104的端子之间连接电容器105来实现。仅将线圈104的一部分连接到谐振(其在这种情况下是第二回路102的频率)也是可能的。在谐振模式开关103的开启模式中，第一回路101的谐振回路频率可以由谐振模式开关103和电容器105来定义。此外，当第一谐振回路101是活跃的和/或第二谐振回路102是非活跃的时，第一谐振回路101的谐振模式开关103被指令至关闭模式并且调谐被禁止。控制逻辑电路120可以确定哪个线圈是活跃的以及哪个应该被禁用并用作活跃线圈的附加谐振器。控制逻辑电路120可以控制谐振模式开关103和功率递送模式开关的开启/关闭模式。

功率递送模式开关可以是例如同步整流电路109的一部分，或者它可以是专用于充当功率递送模式开关的有源开关。当第一谐振回路101是活跃的并且第二谐振回路102是非活跃的时，功率递送模式开关被指令至开启模式，即使得在第一谐振回路101和第一无线功率接收器电路(WLC RX IC 1)121之间实现电连接，并且在开启模式中，它可以启用谐振回路101的功率传输。此外，在关闭模式下，即当第一谐振回路101是非活跃的并且第二谐振回路102是活跃的时，功率递送模式开关通过将第一谐振回路101与第一无线充电接收器电路隔离，使得谐振回路101不充当寄生负载或者对于活跃的第二谐振回路102减少谐振回路101引起的寄生负载，来禁用谐振回路101的充电功能(即功率传输)。第二谐振回路102包括线圈16和电容器17并且第二谐振回路102被连接到同步整流电路108。

图2示出根据示例实施例的多标准WLC接收器结构20。结构20与结构100的区别在于：在结构20中两个回路21、22除了线圈25、26和电容器27、28之外还具有谐振模式开关23、24和功率递送模式开关(未示出)。因此，在这种情况下，当回路22处于活跃状态时，回路21可以被用作将磁通量引导至谐振回路22的高Q值磁透镜，并且当回路21处于活跃状态时，回路22可以被用作将磁通量引导至谐振回路21的高Q值磁透镜。

图3a示出根据示例实施例的具有谐振回路的感应能量接收器线圈的移动设备30的背面视图。在此实施例中，线圈31、32形成平面并且平面的法线是平行的，即线圈31的法线与线圈32的法线平行。并且当从上面看时，即沿着法线的方向(z方向)看时，线圈32围绕线圈31。然而，线圈31、32可以被布置到移动设备30内的同一平面(见图3b)，部分地布置到同一平面(见图3c)，或者布置到不同的平面(见图3d)。移动设备30的所有部件并未示出。

图3b示出根据示例实施例的图3a的移动设备30的侧视图。在本实施例中，两个线圈31、32位于同一平面上，并且线圈32围绕线圈31。

图3c示出根据示例实施例的图3a的移动设备30的侧视图。在本实施例中，线圈31、32部分地位于同一平面上，并且线圈32部分地围绕线圈31。

图3d示出根据示例实施例的图3a的移动设备30的侧视图。在本实施例中，线圈31、32部分地位于不同的平面上。

图4a示出根据示例实施例的具有谐振回路的感应能量接收器线圈的移动设备40的背面视图。在本实施例中，线圈41、42形成平面并且平面的法线是平行的，即线圈41的法线与线圈42的法线平行。在实施例4b-4d中，当从上面看时，即沿着法线的方向(z方向)看时，线圈41、42不重叠，即线圈41挨着线圈42。然而，线圈41、42可以被布置到同一平面(见图4b)，部分地布置到同一平面(见图4c)，或者布置到不同的平面(见图4d)。移动设备40的所有部件并未示出。

图5示出电子设备50(即，多标准WLC接收器)的示例，其包括两个谐振回路(即，无线充电接收器)，其中第一谐振回路包括第一感应能量线圈51并且第二回路包括第二感应能量线圈52。第一回路支持第一充电标准，即第一回路的线圈51被布置成以第一频率接收感应能量，并且第二回路支持第二充电标准，即第二回路的线圈52被布置成以与第一频率不同的第二频率接收感应能量。此外，回路结构可以包括频率调谐器和开关结构(未示出)，该开关结构包括谐振模式开关和功率递送模式开关。这些开关可以是电气或机械开关。此外，装置50包括控制逻辑电路53，以确定哪个线圈是活跃的以及哪个线圈应该被禁用并用作活跃线圈的附加谐振器。线圈可以是活跃的，如果由无线充电器(未示出)根据特定标准进行的充电信号传送被包括该活跃线圈的该回路支持的话。控制逻辑电路53可以被连接到无线充电接收器电路，例如WLC RX IC 1 56和WLC RX IC 2 56。无线充电接收器电路56和57可以被连接到线圈52和52。如果WLC接收器电路之一确定存在针对它的有效充电信号，则控制逻辑电路53(或者可替代地，活跃的WLC接收器电路)可以启用非活跃WLC接收器的谐振回路电路中的谐振模式。启用谐振模式可以包括将非活跃线圈与WLC电路断开、和/或将附加电容器连接至非活跃线圈的谐振回路。装置50还包括存储器54和处理器55，存储器54配置成存储用于操作开关结构的计算机程序代码，处理器55执行所述程序代码以执行该装置的功能。此外，该装置包括布置成将功率供应给线圈的功率递送电路。

然而，也可能的是，除了线圈51和52之外还有更多的WLC次级线圈。装置50还可以具有用于向用户指示充电过程的一个或多个LED(未示出)。装置50还可以具有一个或多个物理按钮或者一个或多个触摸屏按钮。装置50可以包括小键盘，其或者作为触摸屏小键盘设置在显示器上、或者作为物理小键盘(未示出)设置在装置的壳体上。装置50还可以包括用以接收和传送音频的麦克风和扬声器(未示出)。装置50还可以包括通信接口(未示出)，其配置成经由无线和/或有线网络将装置50连接到另一设备，以及通过所述无线/有线网络接收和/或传送数据。装置50还可以包括显示器和输入/输出元件，以向显示器提供例如用户界面视图。此外，装置50可以包括扬声器，以向用户提供关于充电(例如充电已准备就绪)的音频消息。

图6示出根据示例实施例的多标准WLC接收器装置的充电方法60的流程图。在图6中描述的功能可以例如在多标准WLC功率装置的控制逻辑电路中实现。该示例的多标准WLC接收器装置包括多个无线充电接收器电路(WLC RX)，每个WLC RX专用于特定标准并且WLCRX能够确定是否存在适合的充电信号。在开始步骤61中，多标准WLC接收器装置的功率递送模式开关被启用，并且多标准WLC接收器装置的谐振模式开关被禁用。在步骤62中，控制逻辑电路向多个WLC RX请求活跃性指示(即，发送针对活跃性指示的请求)，或者自动地从多个WLC RX接收活跃性指示。WLC RX可以将活跃性信息传送给控制逻辑，该控制逻辑相应地对开关进行操作。如果存在活跃的WLC RX(在步骤63中)，则多个非活跃的WLC RX的无线功率递送模式开关在步骤64中被禁用。如果没有活跃的WLC RX(在步骤63中)，则该方法返回至步骤62。在步骤65中，多个非活跃的WLC RX的无线谐振模式开关被启用。在步骤64和65期间，多标准WLC接收器装置正在接收能量。在步骤66中，检查充电是否完成。如果没有完成，则多标准WLC接收器装置继续接收WLC能量。如果完成，则在步骤67中多个非活跃的WLC RX的谐振模式开关被禁用，并且在步骤68中多个非活跃的WLC RX的功率递送模式开关被启用。尽管已经在无线充电装置的上下文中描述了图6的操作，但应当理解的是，这些操作可以被用于将接收到的能量直接递送至负载。

在谐振回路中使用的线圈可以不同。例如，可能的是，在线圈中使用绞合线圈导线和/或具有不同直径的导线，例如第一线圈的线圈导线可以比第二线圈的线圈导线更薄，即，待充电的一个设备的不同谐振回路的线圈可以具有不同的厚度。或者线圈可以包括不同数量的线圈匝数。此外，待充电一个设备的不同谐振回路的线圈的形状和直径可以变化，但是它们也可以在各线圈之间是相同的，例如如果不同的线圈导线直径被使用的话。还应注意的是，当从上面看时，即沿法线的方向看时，线圈可以部分地重叠，即第一线圈可以部分地位于第二线圈上。因此，线圈的形状和尺寸并不局限于所示出的实施例。尽管在本文中在多模式无线充电接收器的上下文中描述本发明的示例实施例，但是本发明同样适用于多模式无线充电发射器，即多模式WLC结构可以被用于无线地传送(即接收或发射)能量。

明显的是，本发明并不仅限于上面提供的实施例，而是可以在所附权利要求的范围内修改本发明。

Claims

1.一种用于感应能量传送的装置，包括：

能够连接到第一谐振回路的第一无线功率电路，所述第一谐振回路包括第一感应能量线圈、频率调谐器、谐振模式开关和功率递送模式开关，其中所述第一谐振回路被布置成以第一频率传送感应能量，

能够连接到包括第二感应能量线圈的第二谐振回路的第二无线功率电路，其中所述第二谐振回路被布置成以第二频率传送感应能量，其中所述第一频率不同于所述第二频率，以及

控制逻辑电路，其配置成确定哪个感应能量线圈是活跃的，并且当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，所述谐振模式开关被布置成使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，以及其中当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，所述功率递送模式开关被布置成将所述第一感应能量线圈与所述第一无线功率电路断开。

2.根据权利要求1所述的装置，其中当所述控制逻辑电路已经确定所述第一感应能量线圈是活跃的时，所述谐振模式开关被布置成禁止所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，并且所述功率递送模式开关被布置成使得在所述第一感应能量线圈和所述第一无线功率电路之间实现电连接以用于传送感应能量。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二谐振回路还包括第二谐振模式开关和第二功率递送模式开关。

4.根据权利要求3所述的装置，其中当所述控制逻辑电路已经确定所述第一感应能量线圈是活跃的时，所述第二谐振模式开关被布置成使得所述第二谐振回路调谐到所述第一频率，并且所述第二功率递送模式开关被布置成将所述第二感应能量线圈与所述第二无线功率电路断开。

5.根据权利要求3所述的装置，其中当所述控制逻辑电路已经确定所述第二感应能量线圈是活跃的时，所述第二谐振模式开关被布置成禁止所述第二谐振回路调谐到所述第一频率，并且所述第二功率递送模式开关被布置成使得在所述第二感应能量线圈和所述第二无线功率电路之间实现电连接以用于传送感应能量。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二无线功率电路中的至少一个是无线功率接收器电路，以及其中所述控制逻辑被配置成基于从所述无线功率接收器电路接收活跃性指示来确定哪个感应能量线圈是活跃的。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述控制逻辑电路被配置成向所述无线功率接收器电路发送对活跃性指示的请求。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述频率调谐器包括电容器。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置是移动电话。

10.一种用于感应能量传送的方法，包括：

确定多模式无线充电装置的活跃的感应能量线圈，所述多模式无线充电装置包括第一谐振回路、能够连接到所述第一谐振回路的第一无线功率电路、以及第二谐振回路，其中所述第一谐振回路包括第一感应能量线圈、第一频率调谐器、谐振模式开关和功率递送模式开关，其中所述第一感应能量线圈被布置成以第一频率传送感应能量，并且所述第二谐振回路包括第二感应能量线圈，其中所述第二感应能量线圈被布置成以第二频率传送感应能量，其中所述第一频率不同于所述第二频率，以及

当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述谐振模式开关使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，以及通过所述功率递送模式开关将所述第一感应能量线圈与所述第一无线功率电路断开。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述方法还包括：

当所述第一感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述谐振模式开关禁止所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，以及通过所述功率递送模式开关使得在所述第一感应能量线圈和所述第一无线充电接收器电路之间实现电连接以用于传送感应能量。

12.根据权利要求10所述的方法，其中当所述第二谐振回路还包括能够连接到所述第二谐振回路的第二无线功率电路、第二谐振模式开关和第二功率递送模式开关时，所述方法还包括：

当所述第一感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述第二谐振模式开关使得所述第二谐振回路调谐到所述第一频率，以及通过所述第二功率递送模式开关将所述第二感应能量线圈与所述第二无线功率电路断开。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法还包括：

当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述第二谐振模式开关禁止所述第二谐振回路调谐到所述第一频率，以及通过所述第二功率递送模式开关使得在所述第二感应能量线圈之间实现电连接以用于接收感应能量。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一和第二无线功率电路中的至少一个是无线功率接收器电路，以及其中对活跃的感应能量线圈的确定是基于从所述无线功率接收器电路接收活跃性指示。

15.根据权利要求14所述的方法，其中控制逻辑电路被配置成向所述无线功率接收器电路发送对活跃性指示的请求。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述频率调谐器包括电容器。

17.一种用于感应能量传送的非暂时性计算机可读介质，在所述非暂时性计算机可读介质上存储有计算机程序代码，所述计算机程序代码配置成在至少一个处理器上执行时使装置：

确定所述装置的活跃的感应能量线圈，所述装置包括第一谐振回路、能够连接到所述第一谐振回路的第一无线功率电路、以及第二谐振回路，其中所述第一谐振回路包括第一感应能量线圈、第一频率调谐器、谐振模式开关和功率递送模式开关，其中所述第一感应能量线圈被布置成以第一频率传送能量，并且所述第二谐振回路包括第二感应能量线圈，其中所述第二感应能量线圈被布置成以第二频率传送感应能量，其中所述第一频率不同于所述第二频率，

当所述第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，通过所述谐振模式开关使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，以及

通过所述功率递送模式开关将所述第一感应能量线圈与所述第一无线功率电路断开。

18.一种用于感应能量传送的装置，包括：

用于确定多模式无线充电设备的活跃的感应能量线圈的模块，所述多模式无线充电设备包括第一谐振回路和第二谐振回路，其中所述第一谐振回路包括用于以第一频率传送感应能量的模块、用于调谐的模块、用于递送功率的模块、用于切换谐振模式的模块、以及用于切换功率递送模式的模块，并且所述第二谐振回路包括用于以第二频率传送感应能量的第二模块，其中所述第一频率不同于所述第二频率，以及其中当第二感应能量线圈被确定为是活跃的时，所述用于切换谐振模式的模块被布置成使得所述第一谐振回路调谐到所述第二频率，并且所述用于切换谐振模式的模块被布置成禁用所述用于递送功率的模块。