CN106030972B - 耦接线圈系统中的调节滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无线能量传输的耦接线圈系统(400)中的接收器设备(404)，该接收器设备包括接收器线圈(410)以及操作性地连接到该接收器线圈并且被配置为从该接收器线圈接收信号的负载设备(414)。作为一个示例，该负载设备为可再充电电池。调节滤波器(416)被包括在接收器设备中并且操作性地连接在接收器线圈和负载设备之间。该调节滤波器可用于变换在能量传输期间将呈现给变换器的负载的有效电阻和阻抗，使得负载的有效电阻或阻抗保持在大体上恒定水平下并且使得由负载设备接收的信号保持在大体上恒定水平下。

Description

耦接线圈系统中的调节滤波器

相关申请的交叉引用

本PCT专利申请要求于2014年2月23日提交的标题为“Adjusting Filter in aCoupled Coil System”的美国临时专利申请No.61/943,479的优先权，该专利申请以引用方式并入，如同在本文中完全公开那样。

技术领域

本发明涉及用于无线能量传输的耦接线圈系统，并且更具体地涉及耦接线圈系统中的调节滤波器。

背景技术

无线能量传输通常用于对电子设备进行操作或对电池进行充电。例如，电子设备中的可再充电电池可通过将充电设备中的发射器线圈与电子设备中的接收器线圈耦接通过感应充电进行再充电。当信号被施加到发射器线圈时，产生电磁场并且将能量传输到接收器线圈。该接收器线圈将能量转换为用于对电池进行充电的信号。但是当信号通过发射器和接收器线圈时还产生电阻热以及其他信号损耗。取决于耦接线圈系统的操作条件，这些电阻热和信号损耗可不同，并且在一些情形中可减小充电站和电子设备之间的能量传输的效率。

发明内容

在无线能量传输期间，可使用本文描述的一个或多个技术来变换接收器设备的负载的有效电阻或阻抗，使得负载的有效电阻或阻抗在被呈现给变换器时大体上恒定并且由负载设备接收的信号保持在大体上恒定水平下。术语“负载”在被呈现给变换器时可指代接收器设备。在一个方面，用于无线能量传输的耦接线圈系统可包括具有负载设备的接收器设备，该负载设备操作性地连接到接收器线圈并且被配置为接收由接收器线圈产生的信号。在一个实施方案中，负载设备为电子设备中的可再充电电池。接收器设备中的调节滤波器操作性地连接在接收器线圈和负载设备之间。在能量传输期间，调节滤波器可调节负载设备从接收器线圈接收的信号以调节负载的有效电阻或阻抗。在一些实施方案中，调节滤波器可增大信号，以减小被呈现给变换器的负载的有效电阻或阻抗。在其他实施方案中，调节滤波器可减小信号，以向上变换负载的有效电阻或阻抗。整流器可被连接在调节滤波器和负载设备之间。作为一个示例，该整流器可利用被布置在桥接电路中的四个二极管而被实现。术语“调节滤波器”意在涵盖调节接收器设备中的负载的有效电阻或阻抗的滤波器。

在一个实施方案中，该调节滤波器为线性调节滤波器。例如，该线性调节滤波器可包括与接收器线圈串联连接的第一电容器以及与接收器线圈并联连接的第二电容器。在另一实施方案中，该调节滤波器为非线性调节滤波器。作为一个示例，该非线性调节滤波器可包括与接收器线圈串联连接的第一电容器以及与桥接电路中的接地二极管(即，整流器)并联连接的第二电容器。并且在又一实施方案中，该调节滤波器为可编程调节滤波器。例如，该可编程调节滤波器可包括与接收器线圈串联连接的第一可变电容器以及与接收器线圈并联连接的第二可变电容器。另选地，该可编程调节滤波器可包括与接收器线圈串联连接的第一可变电容器以及与整流器中的接地二极管并联连接的第二可变电容器。并且在另一实施方案中，该可编程调节滤波器可包括一个可变电容器和固定电容器，其中电容器中的一个电容器与接收器线圈串联连接并且另一电容器与接收器线圈或者整流器中的接地二极管并联连接。

在另一方面，一种用于将能量从发射器设备中的发射器线圈无线传输到接收器设备中的接收器线圈的方法可包括确定接收器设备中的负载设备的一个或多个工作参数并且确定被施加到发射器设备中的发射器线圈的信号的频率。基于负载设备的一个或多个工作参数以及信号频率来确定用于可编程调节滤波器中的至少一个可变电容器的电容值，该可编程调节滤波器操作性地连接到接收器线圈。该负载设备的电流或电压为工作参数的示例。

在另一方面，一种用于将能量从发射器设备中的发射器线圈无线传输到接收器设备中的接收器线圈的方法可包括当操作性地连接到接收器线圈的负载设备处于工作模式时通过将信号施加到发射器线圈来将能量传输到接收器线圈。例如，当负载设备为可再充电电池时，该负载设备可处于充电模式。可调节(例如，增大或减小)从接收器线圈接收的信号，并且经调节的信号被输入到负载设备中。可基于负载设备的工作模式的变化来改变被施加到发射器线圈的信号的频率。

并且在另一方面，一种用于将能量从发射器设备中的发射器线圈无线传输到接收器设备中的接收器线圈的方法可包括确定被包括在接收器设备中的负载设备的一个或多个工作参数并且确定被施加到发射器设备中的发射器线圈的信号的频率。负载设备的负载电流或负载电压为工作参数的示例。可基于负载设备的一个或多个工作参数以及信号频率来设置用于可编程调节滤波器中的至少一个可变部件的值，该可编程调节滤波器操作性地连接到接收器线圈。作为一个示例，可编程调节滤波器中的至少一个可变部件可为一个或多个可变电容器。

附图说明

参考以下附图将更好地理解本发明的实施方案。附图中的元件相对于彼此未必按比例绘制。在可能指定附图共同的相同特征部的位置使用相同的参考标号。

图1示出未配对配置中的无线能量传输系统的一个示例；

图2示出配对结构中的无线能量传输系统100；

图3示出图1中示出的无线能量传输系统100的一个示例的简化框图；

图4为第一无线能量传输系统的简化示意图；

图5为第二无线能量传输系统的简化示意图；

图6为第三无线能量传输系统的简化示意图；

图7为第四无线能量传输系统的简化示意图；

图8为用于在图1所示的无线能量传输系统100中将能量从发射器设备无线传输到接收器设备的示例性方法的流程图；以及

图9为用于分别在图6和图7中所示的无线能量传输系统600和700中将能量从发射器设备无线传输到接收器设备的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本文所述的实施方案可通过调节接收器设备中的负载的有效电阻或阻抗(在被呈现给变换器时)使得将有效电阻或阻抗保持在大体上恒定水平下来更有效地将能量从发射器线圈无线传输到接收器线圈。如早前所述，术语“负载”在被呈现给变换器时指代接收器设备。该负载应作为固定电阻值呈现给变换器，同时由操作性地连接到接收器线圈的负载设备所接收的信号(例如，电压)保持在恒定水平下。

通过将信号施加到发射器线圈可将能量从发射器线圈传输到接收器线圈。可通过接收器设备中的调节滤波器来调节从接收器线圈接收的信号。该调节滤波器可用于变换被呈现给变换器的负载的有效电阻或阻抗。例如，该调节滤波器可向上变换负载的有效电阻或阻抗，从而允许被施加到发射器线圈的电流得以减小而同时将对负载的输入信号保持在大体上恒定水平下。除此之外或另选地，该调节滤波器可在被施加到发射器线圈的信号增大时向下变换负载的有效电阻或阻抗，从而允许由负载接收的信号将保持在大体上恒定水平下。如早前所述，术语“调节滤波器”意在涵盖变换或调节负载的有效电阻或阻抗的滤波器。

在一些实施方案中，除了调节滤波器变换负载的有效电阻或阻抗之外，可基于负载的一个或多个工作参数的变化来偏移或改变被施加到发射器线圈的信号的频率。作为一个示例，当负载设备为可再充电电池并且电池充满电时，由电池所吸引的电流可降低。在该示例中，保持发射器线圈的信号频率将产生不必要的损耗，因为发射器线圈的频率可能高于电池所需的频率。改变发射器线圈的信号频率(例如，减小频率)可减小改变电池的工作条件或参数而产生的电阻热和其他损耗。因此，不管负载设备的工作参数的任何变化，均可保持能量传输的效率。

在一些实施方案中，可监测发射器设备和/或接收器设备中的信号特征，以确定负载的有效电阻或阻抗。在一个示例中，处理设备可监测在发射器设备中的电子部件(例如，电阻)接收的电流，以确定是否可调节发射器线圈的信号频率。在另一个示例中，接收器设备中的处理设备可监测由接收器设备中的部件(例如，电阻或电池)接收的电流，以确定调节滤波器是否应增大或减小由负载设备(例如，电池)接收的信号水平。其他实施方案可以不同方式来确定调节滤波器的操作和/或发射器线圈信号频率的调节。

如早前所述，实施方案可执行某种类型的阻抗或电阻变换，使得负载的有效阻抗或电阻不管实际负载如何均可保持大体上恒定。本质上，接收器设备中的负载可呈现为大体上固定的电阻值，并且可基于负载设备的一个或多个工作参数的变化来改变发射器线圈上的信号。例如，如果工作参数小于先前的工作参数(例如，较小电流)，则可减小发射器线圈上的信号并且接收器设备中的调节滤波器可增大该减小的信号，使得负载的有效电阻或阻抗大体上恒定并且由负载设备接收的信号保持在大体上恒定水平下。

实施方案在本文中被描述为使用调节滤波器来增大由负载设备接收的信号(例如，电压)，以减小负载的有效电阻或阻抗。但是如早前所述，在其他实施方案中，调节滤波器可向上变换负载的有效电阻或阻抗，使得被呈现给变换器的有效电阻或阻抗更大。即，在一些实施方案中，调节滤波器可减小负载设备两端的电压并且有效增大被呈现给接收器线圈的负载电阻或阻抗。

现在参见图1，其示出了未配对结构中的无线能量传输系统的一个示例的透视图。所示的实施方案描述发射器设备102，该发射器设备配置为将能量无线传输到接收器设备104。该接收器设备104可为包括一个或多个电感器的任何电子设备。示例性电子设备包括但不限于便携式电子设备或可穿戴通信设备。

该可穿戴通信设备诸如图1中所述的可穿戴通信设备可被配置为提供例如来自其他设备的无线电子通信和/或与健康相关的信息或数据，诸如但不限于心率数据、血压数据、温度数据、氧含量数据、饮食/营养信息、医疗提醒、与健康相关的提示或信息，或者其他与健康相关的数据。该可穿戴通信设备可包括将条带或带连接到用户的耦接机构。例如，智能手表可包括被固定到用户腕部的带或条带。在另一示例中，可穿戴健康助手可包括连接在用户胸部周围的条带，或者另选地，可穿戴健康助手可适于与挂绳或项链一起使用。在又一示例中，可穿戴设备可固定到用户身体的另一部位或另一部位内。在这些或其他实施方案中，条带、带、挂绳或其他固定机构可包括与通信设备无线或有线通信的一个或多个电子部件或传感器。例如，被固定到智能手表的带可包括一个或多个传感器、辅助电池、相机或任何其他合适的电子部件。

在多个示例中，可穿戴通信设备诸如图1中所述的可穿戴通信设备可包括与存储器耦接或者通信的处理设备、一个或多个通信接口、输出设备(诸如显示器或扬声器)、一个或多个传感器(诸如生物识别和成像传感器)、以及输入设备(诸如一个或多个按钮、一个或多个拨盘、麦克风和/或触摸感测设备)。一个或多个通信接口可提供通信设备与任何外部通信网络、设备或平台之间的电子通信，该通信接口诸如但不限于无线接口、蓝牙接口、近场通信接口、红外接口、USB接口、Wi-Fi接口、TCP/IP接口、网络通信接口或者任何常规的通信接口。除了通信以外，可穿戴通信设备可提供消息、视频、操作命令、与时间、健康、状态或者外部连接的设备或正在进行通信的设备和/或在此类设备上运行的软件相关的信息等等(并且可从外部设备接收上述中的任一者)。

尽管图1和图2中示出的可穿戴通信设备描述腕表或智能手表，但是任何电子设备可适于从发射器设备以无线方式接收能量。例如，合适的电子设备可为可以无线方式接收能量的任何便携式或半便携式电子设备(“接收器设备”)，并且合适的坞站设备可为可以无线方式发射能量的任何便携式或半便携式坞站或充电设备(“发射器设备”)。示例性电子设备包括但不限于智能电话、游戏设备、数字音乐播放器、平板计算设备以及被配置为以无线方式发射和/或接收能量的其他类型的便携式和消费电子设备。

发射器设备102和接收器设备104可各自分别包括容纳本文的电子部件、机械部件和结构部件的外壳106,108。在多个示例中以及如所述的，接收器设备104可具有比发射器设备102更大的横截面，尽管没有要求此类配置。在其他示例中，发射器设备102可具有比接收器设备104更大的横截面。在又一些示例中，截面可大体上相同。并且在其他实施方案中，发射器设备可适于插入到接收器设备中的充电端口中。

在所示的实施方案中，发射器设备102可通过线或连接器110连接到电源。例如，发射器设备102可从壁装电源插座或者通过连接器诸如USB连接器来从另一电子设备接收电力。除此之外或另选地，发射器设备102可为电池驱动的。类似地，尽管所示实施方案被示为连接器110被耦接到发射器设备102的外壳，但是连接器110可通过任何合适的方式进行连接。例如，连接器110可为可移除的并且可包括连接器，该连接器的尺寸适配在发射器设备102的外壳106内开的孔或插座。

接收器设备104可包括可与发射器设备102的第二接口表面114进行交互、对齐或以另外方式接触的第一接口表面112。以此方式，接收器设备104和发射器设备102可相对于彼此定位。在某些实施方案中，发射器设备102的第二接口表面114可被配置为与接收器设备104的互补形状配对的特定形状(参见图2)。示例性第二接口表面114可包括遵循所选择的曲面的凹面形状。接收器设备104的第一接口表面112可包括遵循与第二接口表面114相同或大体上相似的曲面的凸面形状。

在其他实施方案中，第一接口表面112和第二接口表面114可具有任何给定的形状和尺寸。例如，第一接口表面112和第二接口表面114可大体上平坦。除此之外或另选地，发射器设备102和接收器设备104可使用一个或多个对准机构彼此定位。作为一个示例，一个或多个磁性设备可包括在发射器和/或接收器设备中并且可用于对准发射器设备和接收器设备。在另一个示例中，发射器和/或接收器设备中的一个或多个致动器可用于对准发射器设备和接收器设备。并且在又一示例中，对准特征部，如发射器设备和接收器设备的外壳中的突出部和对应凹口可用于对准发射器设备和接收器设备。接口表面、一个或多个对准机构和一个或多个对准特征部的设计或配置可单独或者以其各种组合而被使用。

发射器设备和接收器设备可各自包括多个内部部件。图3为适于用作接收器设备或发射器设备的示例性电子设备的简化框图。电子设备300可包括一个或多个处理设备302、存储器304、一个或多个输入/输出(I/O)设备306、电源308、一个或多个传感器310、网络/通信接口312和显示器314，上述中的每一者在下文轮流被讨论。

一个或多个处理设备302可控制电子设备300的一些或所有操作。该一个或多个处理设备302可直接地或间接地与设备的基本上所有部件进行通信。例如，一个或多个系统总线316或其他通信机构可提供一个或多个处理设备302、存储器304、一个或多个I/O设备306、电源308、一个或多个传感器310、网络/通信接口312和显示器314之间的通信。至少一个处理设备可被配置为确定是否基于环境数据诸如温度来调节电子设备300中的一个或多个设备或功能的操作。除此之外或另选地，该处理设备可被配置为基于环境数据来调节操作(例如，调节由用于执行操作的设备接收的激励)。

一个或多个处理设备302可被实现作为能够处理、接收或传输数据或指令的任何电子设备。例如，一个或多个处理设备302可为微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、或多个此类设备的组合。如本文所述，术语“处理设备”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或其他适当配置的一个或多个计算元件。

存储器304可存储可由电子设备300使用的电子数据。例如，存储器304可存储电子数据或内容诸如音频文件、文档文件、定时和控制信号、操作设置和数据、以及图像数据。该存储器304可被配置作为任何类型的存储器。仅以举例的方式，该存储器304可被实现作为随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移动式存储器或任何组合形式的其他类型的存储元件。

一个或多个I/O设备306可将数据传输到用户或另一个电子设备或从用户或另一个电子设备接收数据。一个或多个示例性I/O设备306包括但不限于触摸感测输入设备诸如触摸屏或跟踪垫、一个或多个按钮、麦克风、和/或扬声器。

电源308可利用可向电子设备300提供能量的任何设备来实现。例如，电源308可为一个或多个电池或可再充电电池、或将电子设备连接至另一电源诸如壁装电源插座的连接缆线。

该电子设备300还可包括基本上被定位在电子设备300上的任何位置上或中的一个或多个传感器310。一个或多个传感器310可被配置为基本上感测任何类型的特性，诸如但不限于图像、压力、光、热、接触、力、温度、湿度、移动、相对运动、生物识别数据等。例如，一个或多个传感器310可以是图像传感器、温度传感器、光或光学传感器、加速度计、环境传感器、陀螺仪、磁体、健康监测传感器等。

网络通信接口312可有助于向或从其他电子设备进行数据传输。例如，网络通信接口可经由无线网络连接和/或有线网络连接来传输电子信号。例如，在一个实施方案中，通信信号被传输到发射器设备和/或接收器设备，以允许发射器设备和接收器设备彼此通信。无线和有线网络连接的示例包括但不限于蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙、IR、以太网和近场通信(NFC)。

在一些实施方案中，外部设备318可将信号传输到电子设备300，以用于数据存储、数据或信号处理、和/或管理待修改的电子设备300的一个或多个操作(例如，调节被施加到发射器线圈的信号的频率)。类似地，电子设备300可将信号传输到外部设备318，以用于数据存储、数据或信号处理、和/或管理位于外部设备318中的一个或多个设备的操作。在一些实施方案中，信号在电子设备中的网络通信接口312与外部设备318中的网络通信接口(未示出)之间传输。外部设备318中的处理设备可被配置为存储和/或处理数据或信号或者确定是否要调节外部设备中的一个或多个设备的操作。

显示器314可为用户提供视觉输出。显示器314可利用任何合适的技术来实现，包括但不限于使用液晶显示器(LCD)技术、发光二极管(LED)技术、有机发光显示器(OLED)技术、有机电致发光(OEL)技术或另一类型的显示技术的多触摸感测触摸屏。在一些实施方案中，显示器314可用作输入设备，该输入设备允许用户与电子设备300进行交互。例如，该显示器可为多点触摸触摸屏显示器。

应当指出的是，图3仅为示例性的。在其他示例中，电子设备可包括比图3中所示的那些部件更少或更多的部件。除此之外或另选地，电子设备可被包括在系统中，并且图3中所示的一个或多个部件与电子设备分开但与电子设备进行通信。例如，电子设备可操作性地与单独的显示器连接或通信。作为另一示例，一个或多个应用重程序或数据可被存储在与电子设备分开的存储器中。作为另一示例，与电子设备进行通信的处理设备可控制电子设备中的各种功能和/或处理从电子设备接收的数据。在一些实施方案中，分开的存储器和/或处理设备可位于基于云端的系统中或相关联的设备中。

图4-图9中示出的实施方案结合提高或增大由负载设备接收的信号的调节滤波器来进行描述。该调节滤波器可通过增大对负载设备的信号来向下变换有效电阻或阻抗。但是如早前所述的，调节滤波器还可减小由负载设备接收的信号，以增大负载的有效电阻或阻抗。

现在参考图4，其示出第一无线能量传输系统的简化示意图。无线能量传输系统400包括发射器设备402和接收器设备404。发射器设备402可为充电设备或为包括充电设备的电子设备。接收器设备404可为任何合适的电子设备，诸如可穿戴通信设备、可穿戴健康助手、智能电话、媒体播放器、或任何其他合适的便携式电子设备。

发射器设备402可包括操作性地连接到驱动器电路408的发射器线圈406。接收器设备404可包括操作性地连接到整流器412的接收器线圈410。可使用任何合适的整流器。作为一个示例，整流器412可包括被布置在桥接电路中的四个二极管。

该整流器412可操作性地连接到负载设备414。作为一个示例，该负载设备可为便携式电子设备中的可再充电电池。调节滤波器416可连接到接收器线圈410和整流器412。在所示实施方案中，该调节滤波器416为线性调节滤波器，该线性调节滤波器包括与接收器线圈410串联连接的第一电容器C1以及与接收器线圈410并联连接的第二电容器C2。

当能量从发射器设备402以无线方式传输到接收器设备404时，驱动器电路408将信号施加到发射器线圈406，并且发射器线圈406生成将发射器线圈406和接收器线圈410电子耦接在一起的电磁场。该接收器线圈410作为响应产生信号并且调节滤波器416提高或增大该信号。整流器412将增大的信号从增大的交流(AC)信号转换为增大的直流(DC)信号。增大的DC信号由负载设备414接收。

调节滤波器416可通过允许需要向负载设备414供应给定电压的发射器线圈信号水平变化来改善能量传输的效率。较低信号水平可被施加到发射器线圈，因为调节滤波器416提高或增大由接收器线圈410产生的信号，使得大体上恒定的输入信号(例如，电压)被输入到负载设备中。增大的信号可减小负载的有效电阻或阻抗(如沿箭头418的方向看)，这是因为利用由接收器线圈410接收的相同电压来产生增大的信号。

另外，负载设备414的工作参数中的一个或多个工作参数可随时间变化。例如，当负载设备为可再充电电池时，当电池充满电时电流可减小。在一些实施方案中，被施加到发射器线圈406的信号的频率可被偏移或改变，以补偿负载设备的工作参数的变化。负载的有效电阻或阻抗可通过改变发射器线圈信号的频率而被保持在大体上恒定水平下。

在一些实施方案中，图4中的调节滤波器416可产生可引起接收器线圈410中的损耗的相对大的循环电流。例如，该循环电流会可在接收器线圈410中产生热。在相同时间点，热损耗可超过由调节滤波器产生的增大的信号，这降低能量传输的效率。图5中所示的调节滤波器可能未产生大的循环电流。

图5为第二无线能量传输系统的简化示意图。该无线能量传输系统500包括发射器设备402和接收器设备502。在所示实施方案中，整流器412利用被布置在桥接电路中的四个二极管而被实现，并且调节滤波器为非线性调节滤波器，该非线性调节滤波器包括与接收器线圈410串联连接的第一电容器C1以及与整流器412中的接地二极管506并联连接的第二电容器C2。由整流器412产生的信号为非对称的，这是因为对于一半循环，提高的或增大的信号由负载设备414来接收。如前所述，图5中的调节滤波器504未产生大的循环电流。净效应为由非线性调节滤波器504产生的提高的或增大的信号改善能量传输的效率，而不会引起由循环电流产生的损耗。

现在参考图6，其示出第三无线能量传输系统的简化示意图。该无线能量传输系统600包括发射器设备402和接收器设备602。在所示实施方案中，可编程调节滤波器604包括与接收器线圈410串联连接的第一可变电容器VC1以及与接收器线圈410并联连接的第二可变电容器VC2。可设置可变电容器VC1和VC2的电容值，以优化发射器设备402和接收器设备502之间的能量传输的效率。在一些实施方案中，基于负载设备414的一个或多个工作参数(例如，给定电流和/或给定电压)以及被施加到发射器线圈406的信号的给定频率来确定可变电容器VC1和VC2的电容值。

在一个实施方案中，可编程调节滤波器604可在包括连接到多个电容器的开关的专用集成电路中实现。可基于负载设备的一个或多个工作参数和/或发射器线圈信号频率的变化来打开和关闭开关，以自适应地改变可变电容器VC1和VC2的电容值。如早前所述，电流或电压为负载设备的工作参数的示例。

在图7所示的另一实施方案中，可编程调节滤波器704可包括与接收器线圈410串联连接的第一可变电容器VC1以及与整流器412中的接地二极管506并联连接的第二可变电容器VC2。所示的实施方案可获得与图5中所示的实施方案类似的电阻调节效果，而不会生成大量循环电流。

图4和图5中示出的调节滤波各自利用两个电容器而被实现，而图6和图7中示出的可编程调节滤波器利用两个可变电容器而被实现。其他实施方案可实现具有不同数量的电容器或可变电容器的调节滤波器或可编程调节滤波器。除此之外或另选地，其他实施方案可构成具有不同部件的调节滤波器或可编程调节滤波器。除此之外或另选地，可编程调节滤波器可包括具有固定值的一个或多个部件以及具有可调节值的一个或多个可调节部件。例如，可编程调节滤波器可包括一个可变电容器和固定电容器，其中电容器中的一个电容器与接收器线圈串联连接并且另一电容器与接收器线圈或者整流器中的接地二极管并联连接。

现在参考图8，其示出用于在图4所示的无线能量传输系统400中将能量从发射器设备无线传输到接收器设备的示例性方法的流程图。初始，如在框800中所示的，通过向发射器线圈施加信号来将能量从发射器设备传输到接收器设备。调节滤波器随后可提高或增大从接收器线圈接收的信号，并且负载设备可接收增大的信号(框802)。调节滤波器可为线性调节滤波器、非线性调节滤波器或可编程调节滤波器。

接下来，如在框804中所示，确定负载设备的一个或多个工作参数是否已被改变(例如，电流下降)。如果没有改变，则方法可在框804处等待。如果负载设备的一个或多个工作参数已经改变，则过程前进到框806，在此处，基于负载设备的工作参数的变化来偏移或改变施加到发射器线圈的信号的频率。改变发射器线圈信号的频率可将能量传输效率保持在理想或最佳水平下。

图9为用于分别在图6和图7中所示的无线能量传输系统600和700中将能量从发射器设备无线传输到接收器设备的示例性方法的流程图。初始，如在框900中所示，确定被施加到发射器线圈的信号的频率以及接收器设备中的负载设备的一个或多个工作参数。随后可改变可编程调节滤波器中的一个或多个可变电容器的电容值来确定或将能量传输效率保持在理想或最佳水平性下(框902)。

在框904处可确定被施加到发射器线圈的信号的频率和/或接收器设备中的负载设备的一个或多个工作参数是否已被改变(例如，如果负载电流或电压已改变)。如果没有改变，则方法可在框904处等待。如果被施加到发射器线圈的信号的频率和/或接收器设备中的负载设备的一个或多个工作参数已被改变，则过程返回到框902，在此处，改变可编程调节滤波器中的一个或多个可变电容器的电容值以将能量传输效率保持在理想或最佳水平下。

特别参考其某些特征结构已详细地描述了各种实施方案，但是应当理解在本公开的实质和范围内可进行变型和修改。即使本文已描述了具体实施方案，但应当指出的是应用不限于这些实施方案。特别地，相对于一个实施方案描述的任何特征结构还可用于其他兼容的实施方案中。同样，其中兼容的不同实施方案的特征结构可被交换。

Claims (7)

1.一种用于在发射器和接收器之间进行无线电力传输的耦接线圈系统，包括：

所述接收器中的接收器线圈；

所述接收器中的操作性地连接到所述接收器线圈的负载；和

所述接收器中的操作性地连接在所述接收器线圈和所述负载之间的调节滤波器，其中所述调节滤波器改变从所述接收器线圈接收的信号，以调节所述负载的有效电阻或阻抗；

其中所述调节滤波器包括：

串联连接到所述接收器线圈的第一电容器；和

将第一电容器耦接到地的第二电容器，所述第二电容器并联连接到接地二极管，所述接地二极管包括耦接到地的阳极。

2.根据权利要求1所述的耦接线圈系统，还包括操作性地连接在所述调节滤波器和所述负载之间的整流器，所述整流器包括所述接地二极管。

3.根据权利要求2所述的耦接线圈系统，其中所述整流器包括被布置在桥接电路中的四个二极管。

4.根据权利要求1所述的耦接线圈系统，其中所述调节滤波器包括非线性调节滤波器。

5.根据权利要求1所述的耦接线圈系统，其中所述负载包括可再充电电池。

6.根据权利要求1所述的耦接线圈系统，其中所述调节滤波器包括可编程调节滤波器。

7.根据权利要求1所述的耦接线圈系统，其中所述调节滤波器改变从所述接收器线圈接收到的信号以基于所述负载的一个或多个工作参数的变化和/或应用到所述发射器的发射器线圈的信号的频率来调节所述负载的有效电阻或阻抗。

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