CN105990888B - 非接触式电力接收设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非接触式电力接收设备，在所述非接触式电力接收设备中，两个电力接收线圈可共享单个整流电路。一种非接触式电力接收设备可包括：第一电力接收线圈和第二电力接收线圈；选择性整流单元，对来自以非接触方案从外部电力发送线圈接收电力的第一电力接收线圈和第二电力接收线圈之一的电力进行整流。

Description

非接触式电力接收设备
本申请要求于2014年8月20日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0108568号韩国专利申请的优先权和权益，该申请的公开通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种能够使用以非接触方案提供的电力对电池进行充电的非接触式电力接收设备。
背景技术
电子设备使用电力作为能源进行操作。
为了操作电子设备，需要向电子设备提供电力作为能源。电子设备可自行产生电力，或可从外部供电设备接收电力。
为了使电子设备从外部供电设备接收电力，需要用于将来自外部供电设备的电力传输到电子设备的供电设备。
一般使用通过连接器等直接连接到电子设备来向嵌入在电子设备中的电池供电的接触式供电设备来作为这样的供电设备。可选地，可以以非接触方案向嵌在电子设备中的电池供电。
具体地讲，诸如智能手表、智能眼镜等的可穿戴装置被设置为便携式的，因此，可以以非接触方案对可穿戴装置中的电池进行充电。
由于上述可穿戴装置具有与便携式终端不同的各种形式，因此，适合在这样的可穿戴装置被放置在充电板上的情况下以不同的方向传输电力。然而，如以下现有技术文档，在以非接触方案向电池供电的情况下，一般的非接触式电力接收设备可采用单个电力接收线圈，即使在使用多个电力接收线圈的情况下，也需要用于每个单个电力接收线圈的整流电路和调节电路两者。因此，制造这样的非接触式电力接收线圈所需要的成本和非接触式电力接收设备的体积会增加。
[现有技术文档]
(专利文档1)第2013-0054897号韩国专利公开
发明内容
本公开的一方面可提供一种两个电力接收线圈共享单个整流电路的非接触式电力接收设备。
根据本公开的一方面，一种非接触式电力接收设备可包括：第一电力接收线圈和第二电力接收线圈；选择性整流单元，对来自以非接触方案从外部电力发送线圈接收电力的第一电力接收线圈和第二电力接收线圈之一的电力进行整流。
根据本公开的另一方面，一种非接触式电力接收设备可包括：多个电力接收单元，以非接触方案接收电力；多个电池单元，从所述多个电力接收单元中的每个电力接收单元接收电力并使用所述电力进行充电。所述多个电力接收单元中的每个电力接收单元可包括：第一电力接收线圈和第二电力接收线圈；选择性整流单元，对来自以非接触方案从外部电力发送线圈接收电力的第一电力接收线圈和第二电力接收线圈之一的电力进行整流；转换单元，将整流后的电力转换成充电电力并将充电电力传输到相应的电池单元。所述多个电池单元可以以串联连接方案和并联连接方案中的至少一个方案相互电连接。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的以上和其它方面、特征和其它优点，在附图中：
图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备从充电板接收电力的状态的示图；
图2是根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备的示意框图；
图3是根据本公开的另一示例性实施例的非接触式电力接收设备的示意框图；
图4是根据本公开的另一示例性实施例的非接触式电力接收设备的示意框图；
图5是根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备的示意电路图；
图6A和图6B是示出根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备的第一操作的电路图；
图7A和图7B是示出根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备的第二操作的电路图。
具体实施方式
现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备从充电板接收电力的状态的示图。
参照图1，根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备可以以非接触方案从充电板A接收电力。
这里，非接触方案可表示在将电力从发送端传输到接收端的处理中不需要发送端和接收端的导体之间的直接连接而传输电力的方案，也就是，非接触方案、无线传输方案等。
根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备B可以是可穿戴装置，更具体地讲，例如智能手表。
与移动通信终端不同，这样的非接触式电力接收设备可具有各种形式，并且将其放置在充电板上可能是困难的。因此，如在图1中示出的，可以以以下方式将非接触式电力接收设备提供在充电板上：所述非接触式电力接收设备在被放置在充电板上时能够通过包括多个电力接收线圈单元来在各个方向接收电力。
一般来说，在包括多个电力接收线圈单元的情况下，由于整流电路连接到多个电力接收线圈单元中的每一个，因此可能需要多个整流电路。然而，在根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备B中，两个电力接收线圈单元可共享单个整流电路。
在下文中，将提供其描述。
图2是根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备的示意框图。
参照图2，根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备B可包括线圈单元110、选择性整流单元120和转换单元130。
线圈单元110可包括第一电力接收线圈单元111和第二电力接收线圈单元112。
第一电力接收线圈单元111和第二电力接收线圈单元112可以以非接触方案从外部电力发送线圈接收电力。由于第一电力接收线圈单元111和第二电力接收线圈单元112可形成在互不相同的位置，因此电力可被传输到第一电力接收线圈单元111和第二电力接收线圈单元112中的一个。
选择性整流单元120可对来自线圈单元110的第一电力接收线圈单元111或第二电力接收线圈单元112的电力进行整流。
转换单元130可通过经由开关Q对由选择性整流单元120提供的整流的电力进行开关来将整流的电力转换成充电电力，并可将充电电力传输到电池BC。
在电池BC中，可包括至少一个电池单元或可包括多个电池单元。
图3是根据本公开的另一示例性实施例的非接触式电力接收设备的示意框图。
参照图3，在提供多个电池单元的情况下，多个电池单元可相互串联连接。例如，在提供相互串联连接的第一电池单元BC1和第二电池单元BC2的情况下，根据本公开的另一示例性实施例的非接触式电力接收设备B可包括将充电电力传输到第一电池单元BC1的第一电力接收单元100-1以及将充电电力传输到第二电池单元BC2的第二电力接收单元100-2。
第一电力接收单元100-1和第二电力接收单元100-2可分别包括与图2中示出的单元相同的第一电力接收线圈单元111、第二电力接收线圈单元112、选择性整流单元120和转换单元130。
由于上述第一电力接收线圈单元111、第二电力接收线圈单元112、选择性整流单元120和转换单元130的功能和操作与图2中所示出的功能和操作相同，因此将省略其详细描述。
图4是根据本公开的另一示例性实施例的非接触式电力接收设备的示意框图。
参照图4，在提供多个电池单元的情况下，多个电池单元可相互串联连接和相互并联连接。例如，第1-1电池单元BC1-1和第1-2电池单元BC1-2可相互串联连接，第2-1电池单元BC2-1和第2-2电池单元BC2-2也可相互串联连接，构造一电池阵列的第1-1电池单元BC1-1和第1-2电池单元BC1-2以及构造另一电池阵列的第2-1电池单元和第2-2电池单元可相互并联连接。
根据本公开的其他示例性实施例的非接触式电力接收设备B可包括多个电力接收单元，以将充电电力传输到相互串联连接或相互并联连接的多个电池单元。例如，第1-1电力接收单元1001-1可将充电电力传输到第1-1电池单元BC1-1，第1-2电力接收单元1001-2可将充电电力传输到第1-2电池单元BC1-2。相似地，第2-1电力接收单元1002-1可将充电电力传输到第2-1电池单元BC2-1，第2-2电力接收单元1002-2可将充电电力传输到第2-2电池单元BC2-2。
第1-1电力接收单元1001-1和第1-2电力接收单元1001-2以及第2-1电力接收单元1002-1和第2-2电力接收单元1002-2可分别包括在图2或图3中示出的第一电力接收线圈单元111、第二电力接收线圈单元112、选择性整流单元120和转换单元130。由于第一电力接收线圈单元111、第二电力接收线圈单元112、选择性整流单元120和转换单元130的功能和操作与图2中描述的功能和操作相同，因此将省略其详细描述。
图5是根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备B的示意电路图。
参照图5，根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备B的线圈单元110可包括第一电力接收线圈单元111和第二电力接收线圈单元112，其中，第一电力接收线圈单元111可包括第一电力接收线圈CR1和第一电容器CD1，第二电力接收线圈单元112可包括第二电力接收线圈CR2和第二电容器CD2。
第一电力接收线圈CR1和第二电力接收线圈CR2中的一个可以以非接触方案从外部充电板的电力发送线圈接收电力。第一电容器CD1和第二电容器CD2可分别连接在第一电力接收线圈CR1和选择性整流单元120之间以及第二电力接收线圈CR2和选择性整流单元120之间，以阻止直流(DC)电力并通过选择性整流单元120进行的整流开关来执行电压放大操作。将参照图6A和图6B或图7A和图7B更详细地提供其描述。
选择性整流单元120可对传输到第一电力接收线圈CR1或第二电力接收线圈电力CR2的电力进行整流，并可包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4。
第一开关S1和第二开关S2可对来自第一电力接收线圈CR1的电力进行整流，第三开关S3和第四开关S4可对来自第二电力接收线圈CR2的电力进行整流。为了进行全波整流操作，当第一开关S1导通时，还可使第四开关S4导通，当第二开关S2导通时，还可使第三开关S3导通。然而，由于相应的磁通不相通(interlink)，因此即使在开关实际正在操作的情况下，所述开关也可不被示出为正在操作。
更具体地讲，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4中的每一个可被设置为晶体管或场效应管(FET)。
第一开关S1可具有源极以及连接到第一电力接收线圈CR1的一端的漏极，第二开关S2可具有连接到第一开关S1的源极且连接到第一电力接收线圈CR1的另一端的漏极以及连接到第二电力接收线圈CR2的另一端的源极。
第三开关S3可具有源极以及与第一开关S1的漏极一起连接到第一电力接收线圈CR1的一端的漏极，第四开关S4可具有连接到第三开关S3的源极且连接到第二电力接收线圈CR2的一端的漏极以及与第二开关S2的源极一起连接到第二电力接收线圈CR2的另一端的源极。
为了使两个电力接收线圈具有单个全波整流电路，第一电力接收线圈CR1的一端可通过转换单元130的开关Q连接到电池BC的一端(正(+)端子)，第二电力接收线圈CR2的另一端可连接到电池BC的另一端(负(-)端子)。
在电力被传输到第一电力接收线圈CR1的情况下，第一开关S1和第二开关S2可以以交替的方式执行开关，在电力被传输到第二电力接收线圈CR2的情况下，第三开关S3和第四开关S4可以以交替的方式执行开关。
图6A和图6B是示出根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备的第一操作的电路图。
第一电容器CD1可连接在第一电力接收线圈CR1的另一端和第一开关S1的源极之间。
如图6A中示出的，在第一开关S1导通时，第一电容器CD1可使用来自第一电力接收线圈CR1的电力进行充电，并如图6B中示出的，可在第二开关S2导通时，形成将整流的电力传输到转换单元130的传输路径，从而对电压电平进行放大。
如上所述，为了进行全波整流操作，当第一开关S1导通时，还可使第四开关S4导通，当第二开关S2导通时，还可使第三开关S3导通。然而，由于相应的磁通不相通，因此所述开关看起来似乎没有正在操作。
上述描述也可应用于图7A和图7B的以下描述。
图7A和图7B是示出根据本公开的示例性实施例的非接触式电力接收设备的第二操作的电路图。
第二电容器CD2可连接在第二电力接收线圈CR2的一端和第三开关S3的源极之间。
如在图7A中示出的，在第四开关S4导通时，第二电容器CD2可使用来自第二电力接收线圈CR2的电力进行充电，并如在图7B中示出的，在第三开关S3导通时，可形成将整流的电力传输到转换单元130的传输路径，从而对电压电平进行放大。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，两个电力接收线圈可共享单个整流电路，从而可缩减制造非接触式电力接收设备所需的成本以及非接触式电力接收设备的体积。
虽然以上已示出并描述了示例性实施例，但本领域的技术人员将清楚，可在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下做出修改和改变。

Claims (9)

1.一种非接触式电力接收设备，包括：
第一电力接收线圈和第二电力接收线圈；
选择性整流单元，对来自以非接触方案从外部电力发送线圈接收电力的第一电力接收线圈和第二电力接收线圈之一的电力进行整流，
其中，选择性整流单元包括多个开关，所述多个开关形成对从第一电力接收线圈接收到的电力进行整流的第一传输路径以及对从第二电力接收线圈接收到的电力进行整流且与第一传输路径不同的第二传输路径，其中，选择性整流单元包括：
第一开关和第二开关，对从第一电力接收线圈接收到的电力进行整流；
第三开关和第四开关，对从第二电力接收线圈接收到的电力进行整流。
2.如权利要求1所述的非接触式电力接收设备，还包括：
第一电容器，在第一开关导通时使用从第一电力接收线圈接收到的电力进行充电，并在第二开关导通时对电压电平进行放大；
第二电容器，在第四开关导通时使用从第二电力接收线圈接收到的电力进行充电，并在第三开关导通时对电压电平进行放大。
3.如权利要求1所述的非接触式电力接收设备，其中，第一开关具有连接到第一电力接收线圈的一端的源极以及连接到第一电力接收线圈的另一端的漏极，
第二开关具有连接到第一开关的源极的漏极以及连接到第二电力接收线圈的一端的源极，
第三开关具有连接到第二电力接收线圈的另一端的源极以及与第一开关的漏极一起连接到第一电力接收线圈的另一端的漏极，
第四开关具有连接到第三开关的源极的漏极以及与第二开关的源极一起连接到第二电力接收线圈的一端的源极。
4.如权利要求2所述的非接触式电力接收设备，其中，第一电容器连接在第一开关的源极和第一电力接收线圈之间，
第二电容器连接在第三开关的源极和第二电力接收线圈之间。
5.如权利要求1所述的非接触式电力接收设备，还包括：转换单元，将整流后的电力转换成充电电力并将充电电力传输到电池。
6.一种非接触式电力接收设备，包括：
多个电力接收单元，以非接触方案接收电力；
多个电池单元，从所述多个电力接收单元中的每个电力接收单元接收电力并使用所述电力进行充电，
其中，所述多个电力接收单元中的每个电力接收单元包括：
第一电力接收线圈和第二电力接收线圈；
选择性整流单元，对来自以非接触方案从外部电力发送线圈接收电力的第一电力接收线圈和第二电力接收线圈之一的电力进行整流；
转换单元，将整流后的电力转换成充电电力并将充电电力传输到相应的电池单元，
其中，所述多个电池单元以串联连接方案和并联连接方案中的至少一个方案相互电连接，其中，选择性整流单元包括：
第一开关和第二开关，对从第一电力接收线圈接收到的电力进行整流；
第三开关和第四开关，对从第二电力接收线圈接收到的电力进行整流。
7.如权利要求6所述的非接触式电力接收设备，还包括：
第一电容器，在第一开关导通时使用从第一电力接收线圈接收到的电力进行充电，并在第二开关导通时对电压电平进行放大；
第二电容器，在第四开关导通时使用从第二电力接收线圈接收到的电力进行充电，并在第三开关导通时对电压电平进行放大。
8.如权利要求6所述的非接触式电力接收设备，其中，第一开关具有连接到第一电力接收线圈的一端的源极以及连接到第一电力接收线圈的另一端的漏极，
第二开关具有连接到第一开关的源极的漏极以及连接到第二电力接收线圈的一端的源极，
第三开关具有连接到第二电力接收线圈的另一端的源极以及与第一开关的漏极一起连接到第一电力接收线圈的另一端的漏极，
第四开关具有连接到第三开关的源极的漏极以及与第二开关的源极一起连接到第二电力接收线圈的一端的源极。
9.如权利要求7所述的非接触式电力接收设备，其中，第一电容器连接在第一开关的源极和第一电力接收线圈之间，
第二电容器连接在第三开关的源极和第二电力接收线圈之间。
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