CN106471709A - 无线电力传输系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施方式的无线电力发送和接收设备包括发送侧通信单元，其中，发送侧通信单元向接收侧通信单元发送第一控制信号，从接收侧通信单元接收包括关于第一控制信号的功率量的信息的第二控制信号，并且基于第二控制信号通过将第一控制信号的功率量与预定范围进行比较来控制第一控制信号的功率量。

Description

无线电力传输系统

技术领域

实施方式涉及无线电力传输系统。

背景技术

无线电力传输(WPT)系统是用于以下的技术：在没有导线的情况下通过空间传送电力，并且最大化向移动设备和数字家电供电的便利性。

WPT系统具有如下优点：通过实时功率使用控制来节能，克服电源的空间限制，使用电池再充电来减少废电池放电等。

作为实现WPT系统的方法，通常有磁感应方法和磁共振方法。

磁感应方法是非接触能量传输技术，其中，两个线圈彼此靠近以使电流被供应至一个线圈，并且经由根据电流生成的磁通在另一线圈中生成电动势，并且该磁感应方法使用数百kHz的频率。

磁共振方法是不使用电磁波或电流而仅使用电场或磁场的磁共振技术，并且使得能够将电力传输几米或更远的距离，使得其使用几十MHz的频带。

同时，在WPT系统中，作为谐振无线充电标准的A4WP占用工业科学和医疗(ISM)频带(其使用蓝牙通信)。然而，由于ISM频带已经被用作许多无线通信的通信频率(无线LAN(WLAN)、蓝牙、Zigbee、RFID等)，因此存在以下问题：在无线充电时，使用附近ISM频带的无线通信设备的性能劣化。

发明内容

实施方式提供了一种无线电力传输(WPT)系统，该无线电力传输系统可以使占用ISM(工业科学和医疗)频带的其它无线通信设备的电干扰最小化。

另外，实施方式提供了WPT系统，该WPT系统可以通过改变发送器与接收器之间的通信周期来提高充电效率，并减少其他相邻无线通信上的干扰现象。

另外，实施方式提供了WPT系统，该WPT系统可以通过调整发送器与接收器之间的通信信号的功率来减少其它相邻无线通信上的干扰现象。

技术方案

根据本发明的实施方式的用于传输无线电力的发送器包括发送侧通信单元，其中，发送侧通信单元向接收侧通信单元发送第一控制信号，然后从接收侧通信单元接收包括第一控制信号的功率量的信息的第二控制信号，并且基于第二控制信号通过将第一控制信号的功率量与预定范围进行比较来控制第一控制信号的功率量。

此处，第二控制信号还可以包括接收器的电池的充电量和第一控制信号的接收强度信息。

此外，第一控制信号可以是用于请求第二控制信号的请求信号。

此外，当第一控制信号的功率量在预定范围之外时，可以减小第一控制信号的功率量。

此外，当第一控制信号的功率量在预定范围内时，可以保持第一控制信号的功率量。

此外，接收器可以以谐振方法来接收充电功率。

此外，发送侧通信单元和接收侧通信单元可以以蓝牙方法执行通信。

此外，在发送器检测到接收器并准备发送无线充电电力的初始化操作中，第一控制信号的功率量可以是恒定的。

此外，发送侧通信单元和接收侧通信单元可以使用蓝牙方法来占用工业科学和医疗(ISM)频带。

根据本发明的另一实施方式的用于传输无线电力的发送器包括发送侧通信单元，其中，发送侧通信单元向接收侧通信单元发送第一控制信号，从接收侧通信单元接收第二控制信号，并且将第二控制信号与预定值进行比较，以控制第一控制信号的发送周期。

此处，第二控制信号可以包括接收器的电池的充电量和第一控制信号的接收强度信息。

此外，第一控制信号可以是用于请求第二控制信号的请求信号。

此外，当接收器的电池的充电量等于或大于预定值时，可以增加第一控制信号的发送周期。

此外，当接收器的电池的充电量小于预定值时，可以减小第一控制信号的发送周期。

此外，接收器可以以谐振方法来接收充电功率。

此外，发送侧通信单元和接收侧通信单元可以以蓝牙方法来执行通信。

此外，在发送器检测到接收器并准备发送无线充电电力的初始化操作中，第一控制信号的发送周期可以是恒定的。

此外，发送侧通信单元和接收侧通信单元可以使用蓝牙方法来占用ISM频带。

根据本发明的又一实施方式的用于接收无线电力的接收器包括：接收侧通信单元，其从发送器接收第一控制信号，其中，接收侧通信单元响应于第一控制信号将包括第一控制信号的接收强度的第二控制信号输出至接收器并且接收第一控制信号，基于第二控制信号根据第一控制信号的接收强度与预定值之间的比较来调整第一控制信号的功率量。

根据本发明的再一实施方式的用于接收无线电力的接收器包括：接收侧通信单元，其从发送器接收第一控制信号；以及电池，其从发送器接收无线电力，其中，接收侧通信单元响应于第一控制信号将包括电池的充电量的第二控制信号输出至发送器并且接收第一控制信号，基于第二控制信号根据电池的充电量与预定值之间的比较来调整该第一控制信号的发送周期。

有益效果

根据本发明的实施方式，可以提供能够最小化对占用ISM频带的其他无线通信设备的电干扰的WPT系统。

根据本发明的实施方式，可以提供能够通过改变发送器与接收器之间的通信周期并减少其它相邻无线通信上的干扰现象来提高充电效率的WPT系统。

根据本发明的实施方式，可以提供能够通过调整发送器与接收器之间的通信信号的功率来减少其他相邻无线通信上的干扰现象的WPT系统。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施方式的无线电力传输(WPT)系统的发送器的框图；

图2是示出了根据本发明的实施方式的接收器的框图；

图3是示出了根据本发明的实施方式的WPT系统中的从接收器的检测开始一直到从发送器到接收器的功率传输的操作的图；

图4是示出了根据本发明的第一实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的框图；

图5是示出了根据本发明的实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的流程图；

图6是示出了根据本发明的第一实施方式的WPT操作的操作序列的流程图；

图7是示出了根据本发明的第二实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的框图；以及

图8是示出了根据本发明的第二实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施方式的包括WPT发送器和WPT接收器的无线电力传输(WPT)系统。现在将参照其中示出了一些实施方式的附图更全面地描述各种实施方式。然而，这些发明构思可以以不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开内容是全面且完整的，并且将本发明构思完全传达给本领域技术人员。在附图中，为了方便起见，装置的尺寸和厚度可能被放大。贯穿说明书，相同的数字指代相同的要素。

根据实施方式，从低频(50kHz)到高频(15MHz)的各种频带可以选择性地用于WPT，并且必要的是，支持能够交换数据并控制信号的通信系统，以用于系统控制的目的。

实施方式可以适用于各种工业领域，如使用需要或使用电池的电子设备的移动终端工业、家用电器工业、电动汽车工业、医疗器械工业、机器人工业等。

根据实施方式，可以考虑能够使用单个发射线圈向一个或更多个复合设备发射功率的系统。

在实施方式中使用的术语和缩写如下。

WPT系统：用于在磁场区域内提供WPT的系统

发送器(传输单元)(WPT系统-充电器)：用于向磁场区域内的多个电力接收器提供WPT并且管理整个系统的设备

接收器(接收单元)(WPT设备)：用于从磁场区域内的电力发送器接收WPT的设备

充电区域：其中在磁场区域内执行实际的WPT并且其可以取决于应用产品的尺寸、所需电力和操作频率而变化的区域

图1是示出了根据本发明的实施方式的WPT系统的发送器的框图，图2是示出了根据本发明的实施方式的接收器的框图。

参照图1和图2，根据本发明的实施方式的WPT系统10可以包括无线地发送电力的发送器100以及从发送器100接收电力的接收器200。

可以提供多个接收器200，并且可以将能够无线地充电能的设备(如终端、平板PC、电动汽车等)用作接收器200。此处，发送器100可以将电力提供至接收器200，其已经与发送器100通过认证过程进行了认证。

参考发送器100的子系统的框图，发送器100的子系统可以包括发送功率变换器系统101和发送天线系统102。

发送功率变换器系统101可以包括多个子系统，作为发送功率变换器系统101的示例，可以存在整流和滤波单元110、变换单元120、功率变换单元130、控制单元140和匹配单元150。

整流和滤波单元110可以生成要在下一级中使用的直流(DC)电压，并且所生成的DC电压可以被提供至变换单元120，之后变为要被提供至发射天线系统102的电力。整流和滤波单元110是将提供的交流(AC)信号变换为DC信号的系统，作为实现整流和滤波单元110的示例，存在高频操作时具有相对高效率的二极管整流器、可以被配置为单芯片的同步整流器以及可以实现节省成本和空间并且在死区时间具有高自由度的混合整流器。

变换单元120可以用于：基于控制信号来调整从整流和滤波单元110输出的DC功率的水平，使用半导体器件(如功率晶体管)将DC输入电压变换为方波电压作为开关，然后获得通过滤波器控制的DC输出电压。

此时，通过控制开关的接通和关断周期来执行对DC输出电压的控制。

由于变换单元120的操作基于从DC输入至DC输出的变换，所以变换单元120可以被称为开关模式电源(SMPS)、DC-DC变压器或DC-DC变换器。

变换单元120可以通过接收输出电压的反馈来控制误差，从而输出恒定的DC功率。

变换单元120可以具有以下中的任一个的特性：输出电压低于输入电压的降压变换器、输出电压高于输入电压的升压变换器以及具有上述两个特性的升降压变换器。

变换单元120的输出DC电压的水平可以被调整，并且由控制单元140的控制信号控制。

控制单元140可以被称为微处理器、微控制器单元或Micom。

控制单元140可以考虑最大功率传输效率、接收器200的功率需求、接收器200的当前充电量等来控制从变换单元120输出的DC电压的大小。

另外，控制单元140不仅可以调整变换单元120的输出电压，而且还可以使用从发送器100的存储单元(未示出)读取的控制所需的算法、程序或应用来控制发送器100的整个操作。

发送功率变换器系统101还可以包括发送侧通信单元141，并且该发送侧通信单元141可以执行与接收器200的接收侧通信单元251的通信。

发送侧通信单元141和接收侧通信单元251可以使用蓝牙通信方法来执行通信。

另外，发送侧通信单元141和接收侧通信单元251可以彼此发送和接收电力信息，电力信息可以包括接收器200的容量、电池剩余量、充电频率、使用量、电池容量和电池比率中的至少之一。

另外，发送侧通信单元141可以通过从接收侧通信单元251接收的信号强度指示(RSSI)来接收关于接收器200的接收信号强度的信息，控制单元140可以被配置为包括发送侧通信单元141以执行与接收侧通信单元251的通信的单芯片。

另外，发送侧通信单元141可以发送并接收用于控制接收器200的充电功能的充电功能控制信号。

充电功能控制信号可以是通过控制接收器200来使充电功能被启用或被禁用的控制信号。可替选地，电力信息可以包括如有线充电终端的输入、从SA模式切换至NSA模式、错误情况的解除等信息。

同时，发送功率变换器系统101可以由与发送侧通信单元141不同的硬件来配置，使得发送器100可以以带外类型来执行通信，并且发送功率变换器系统101和发送侧通信单元141可以在一个硬件中实现，使得发送器100可以以带内类型来执行通信。

如上所述，发送侧通信单元141可以与控制单元140分开配置，而接收器200的接收侧通信单元251可以被包括在接收器的控制单元250中，或者与控制单元250分开配置。

功率变换单元130可以通过以下来生成功率：通过在几十KHz至几十MHz的频带范围内的开关脉冲信号来将特定水平的DC电压变换成AC电压。也就是说，电力变换单元130可以生成“唤醒功率”或“充电功率”，其在变为目标的接收器200中使用，即，通过将DC电压变换为AC电压而进入充电区域。

此处，唤醒功率是指0.1毫瓦至1毫瓦的小功率，而充电功率是指对接收器200的电池充电所需的功率或者接收器200的操作所消耗的功率，并且充电功率是1毫瓦至200瓦的大功率。

同时，功率变换单元130可以包括功率放大器，该功率放大器用于根据开关脉冲信号来放大从变换单元120输出的DC电压。

功率变换单元130可以被配置为全桥逆变器或半桥逆变器。

匹配单元150可以设置在控制单元140的后端处，包括至少一个无源元件和至少一个有源元件中的至少之一，并且在发送器100与接收器200之间执行阻抗匹配，使得可以最大化电力传输效率。

可以调整从匹配单元150观察的阻抗，以将输出功率控制成高效率或高输出。匹配单元150可以基于控制单元140和发送侧通信单元141的控制来调整阻抗。另外，匹配单元150可以包括线圈和电容器中至少之一。控制单元140和发送侧通信单元141可以用线圈和电容器中至少之一来控制连接状态，从而执行阻抗匹配。

发送天线系统102可以包括一个或更多个谐振线圈。

另外，可以设置单个或多个谐振线圈。当设置了多个谐振线圈时，多个谐振线圈可以被布置成彼此交叠，并且可以考虑磁通密度的偏差来确定交叠区域。

接收器200可以包括接收功率变换器系统201和接收天线系统202。

接收器200的接收天线系统202可以与发送天线系统102相同，并且接收天线的尺寸可以取决于接收器200的电特性而变化。

另外，接收天线系统202可以通过自谐振方法来接收电力。以这种方式，接收天线系统202可以包括根据电力接收方法的一个或更多个谐振线圈。接收天线系统202还可以包括近场通信天线。

接收功率变换器系统201可以包括匹配单元210、整流单元220、接收侧变压器230、负载240和接收侧控制单元250。

接收侧控制单元250可以包括接收侧通信单元251，接收侧通信单元251可以与控制单元250分开配置。

匹配单元210执行发送器100与接收器200之间的阻抗匹配。

整流单元220对从接收天线系统202输出的AC电压进行整流，以生成DC电压。

接收侧变压器230可以被配置为DC/DC变换器，并且根据负载240的能力来调整从整流单元220输出的DC电压的水平。

负载240可以包括电池、显示器、语音输出电路、主处理器和各种传感器。

接收侧控制单元250可以由来自发送器100的唤醒功率激活，执行与发送器100的通信，并且控制接收器200的子系统的操作。

可以设置单个或多个接收器200，并且接收器200以无线方式从发送器100同时接收能量。也就是说，在谐振型WPT系统中，多个目标接收器200可以从单个发送器100接收功率。

此时，发送器100的匹配单元150可以自适应地执行多个接收器200之间的阻抗匹配。

同时，当设置多个接收器200时，多个接收器200可以是相同种类的系统或不同类型的系统。

<接收器的检测和电力传输操作>

图3是示出了根据本发明的实施方式的WPT系统中从接收器的检测开始一直到从发送器到接收器的电力传输的操作的图。

控制方法可以大致分为四个操作，作为四个操作，存在接收器的检测操作(选择，S100)、反应确定操作(查验(ping)，S200)、认证和配置操作(识别与配置，S300)以及电力传输操作(电力传输，S400)。

在接收器的检测操作S100中，发送器100发送用于检测接收器200的存在的信号，并且等待接收器200的响应。

作为用于检测在充电区域内存在接收器200的方法，发送器100可以通过监测磁通量的变化、接收器200与发送器100之间的电容或电感的变化或者谐振频率的偏移来检测接收器200，但是用于检测接收器200的存在的方法不限于此。当发送器100在充电区域内检测到接收器200时，该方法可以进行至作为下一个操作的反应确定操作S200。另外，当在充电区域中布置了材料如金属异物时，发送器100可以检测该材料。同时，当发送器100在接收器的检测操作S100中没有获得区分接收器200与金属异物的足够信息时，该方法可以进行至反应确定操作S200或认证和配置操作S300，以确定接收器200或金属异物的存在。

在反应确定操作S200中，接收器200可以传输信号的强度信息，发送器100可以通过强度信息来确定接收器200的存在。

在反应确定操作S200中，发送器100被连接至可充电接收器200，并且确定可再充电接收器200是否是能够用从发送器100提供的无线电力进行充电的有效接收器200。接下来，发送器100可以生成并输出具有预定频率和定时的数字查验(digital ping)以被连接至可充电接收器200。当用于数字查验的足够的功率信号被传输至接收器200时，接收器200可以通过根据通信协议对功率信号进行调制而对数字查验做出响应。在不移除功率信号的情况下，当发送器100从接收器200接收到有效信号时，该方法可以进行至认证和配置操作S300。当从接收器200接收到充电终止请求时，可以将发送器100切换至充电终止状态。

在认证和配置操作S300中，接收器200传输认证和所请求的电力信息，发送器100配置电力传输并且准备传输电力。

在这种情况下，可以确认发送器100与接收器200之间的兼容性。当确认了发送器100与接收器200之间的兼容性时，接收器200可以向发送器100发送认证信息。接下来，发送器100可以确认接收器200的接收单元认证信息。接下来，当完成了发送器100与接收器200之间的认证时，发送器100可以进行至电力传输操作S400，并且当发送器100与接收器200之间的认证失败或超过预定认证时间时，发送器100可以返回至接收器的检测操作(选择)S100。

在电力传输操作S400中，接收器200发送控制信息，并且发送器100开始电力传输。此时，借助于发送器100的控制单元140和发送侧通信单元141，通过基于从接收器200提供的控制数据来控制发送器100，可以将充电电力提供至接收器200。

当对应的信号在这四个操作期间被中断或失败时，该方法可以通过暂停返回至第一操作，或者当在电力传输期间检测到异常或者接收器200在充电区域之外或被充满电时，该方法可以终止电力传输并返回至第一操作。另外，对应的温度超过预定的极限温度值，发送器100可以停止电力传输。

<根据第一实施方式的通信信号的功率控制操作>

图4是示出了根据本发明的第一实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的框图，图5是示出了根据本发明的实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的流程图。

图4和图5示出了发送器100在检测到接收器200并且完全准备好以无线方式传输充电电力之后传输无线电力的操作。

在初始化操作S1000(其包括检测操作S100、反应确定操作S200、以及通过发送器100的发送侧通信单元141与接收器200的接收侧通信单元251之间的通信(例如蓝牙通信)的认证和配置操作S300)之后，该方法可以进行至电力传输操作S2000。

发送器100可以周期性地向接收器200发送第一控制信号。当接收到第一控制信号时，接收器200可以向发送器100发送第二控制信号。

第一控制信号可以是用于请求发送第二控制信号的请求信号。第二控制信号可以包括关于接收器200内的电池的充电量和第一控制信号的接收强度的信息。具体地，接收器200可以测量第一控制信号的接收强度，并且生成并输出包括关于第一控制信号的接收强度的信息的第二控制信号。第二控制信号可以由接收器200的接收侧通信单元251或接收侧控制单元250生成。

第一控制信号和第二控制信号可以是射频(RF)，使得第一控制信号和第二控制信号的功率量可以被称为RF功率的大小。

发送器100和接收器200可以用RF彼此发送和接收关于RSSI和充电信息的信息，并且彼此发送和接收电力传输所需的信息，如接收器200的充电状态、电池的充电量、发送器100的电力供应量等。

此时，作为发送器100的第一控制信号和接收器200的第二控制信号的功率量的RF功率的大小可以分别为-6至8.5dBm。

电力传输操作S2000可以包括传输操作S2100、第二控制信号接收操作S2200以及第一控制信号S2300的电量控制操作。

发送侧通信单元141可以在预定的时间间隔处从接收侧通信单元251接收包括针对第一控制信号的接收强度的RSSI、充电状态和第一控制信号的功率量的第二控制信号，并且基于第二控制信号来控制从发送侧通信单元141发送至接收侧通信单元251的第一控制信号的功率量。

特别地，当第一控制信号的功率量基于其间的比较在预定范围内时，可以保持第一控制信号的功率量，而当第一控制信号的功率量在预定范围之外时，可以降低第一控制信号的功率量。

预定范围可以是与由A4WP限定的标准范围对应的RF功率，但不限于此。

另外，预定范围可以是取决于第一控制信号和第二控制信号是否是可解码而确定的值。也就是说，当第一控制信号的功率量和第二控制信号的功率量超过足够的功率量以使得第一控制信号和第二控制信号是可解码时，可以减小第一控制信号和第二控制信号的功率量。然而，当第一控制信号的功率量和第二控制信号的功率量对应于可解码的最小量时，可以保持第一控制信号的功率量和第二控制信号的功率量。

以这种方式，可以控制在发送器100与接收器200之间发送和接收的第一控制信号的功率量和第二控制信号的功率量。也就是说，发送器100接收的第二控制信号的接收强度和接收器200接收的第一控制信号的接收强度可以被保持得不太高，使得可以最小化对非常接近的其他通信系统的干扰。

同时，从发送器100提供至接收器200的充电电力使用与第一控制信号和第二控制信号的频带不同的频带。因此，使用与第一控制信号和第二控制信号的频带相交叠的频带来施加至相邻无线电力通信设备的干扰现象是微不足道的。

图6是示出了根据本发明的第一实施方式的WPT操作的操作序列的流程图。

参照图6，可以看出，在初始化操作中，第一控制信号的功率量(即RF功率的大小)是恒定的。也就是说，第一控制信号可以以第一控制信号的预定功率量被提供至接收器200。由于初始化操作在少于1秒的短时间内执行，所以对其他无线通信设备的影响是微不足道的。因此，可以不单独地控制第一控制信号的功率量。

同时，可以在初始化操作中的特定阶段处输出第一控制信号，并且特定阶段可以在特定范围内变化。例如，可以在50ms或更短时间内调整特定阶段，但是不限于50ms。

当发送器100被连接至接收器200并准备向接收器200提供无线电力时，对应的过程可以进行至电力传输操作。

此时，包括无线充电电力的强度的第一控制信号、作为从接收器200提供的第二控制信号的接收强度的RSSI信息和第二控制信号的请求信号可以被从发送器100提供至接收器200。接下来，包括电池的当前充电量、充电状态、接收的第一控制信号的功率量、充电功率量、充电功率强度的第二控制信号以及作为从发送器100提供的第一控制信号的接收强度的RSSI信息可以被从接收器200提供至发送器100。

同时，可以在电力传输操作中的特定阶段处输出第一控制信号，而且特定阶段可以在特定范围内变化。例如，可以在250ms或更短时间内调整特定阶段，但不限于250ms。

以这种方式，可以在发送器100与接收器200之间发送和接收无线充电所需的信息和作为接收强度的RSSI信息。

假定足以对在发送器100与接收器200之间发送和接收的信息进行解码的第一控制信号和第二控制信号的功率量的范围在第一设置值至第二设置值之内(第二设置值大于第一设置值)，当第一控制信号和第二控制信号的功率量为第二设置值或更大时，可以降低第一控制信号和第二控制信号的功率量，而当第一控制信号和第二控制信号的功率量为第一设置值或更小时，则可以控制第一控制信号和第二控制信号的功率量以在被增加时被保持在第一设置值至第二设置值之内。因此，可以最小化被施加至其他相邻无线通信设备的干扰现象。

<根据第二实施方式的通信信号的功率控制操作>

图7是示出了根据本发明的第二实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的框图，图8是示出了根据本发明的第二实施方式的用于控制第一控制信号的功率量的方法的流程图。

根据本发明的第二实施方式的电力传输操作S2000可以包括：发送器100将第一控制信号发送至接收器200的发送操作S2001；发送器100从接收器200接收第二控制信号的接收操作S2002；测量接收器200的电池的充电量的测量操作S2003；将充电量与预定值进行比较的比较操作S2004；以及控制第一控制信号的发送周期的控制操作S2005。

在发送操作S2001中，发送器100可以周期性地向接收器200发送第一控制信号。

第一控制信号可以包括发送器100接收的第二控制信号的接收强度(RSSI)、要发送的无线充电电力的量以及用于请求发送第二控制信号的请求信号。

发送器100可以通过第一控制信号从接收器200获得关于接收器200的电池的充电状态的信息。

在测量操作S2003中，可以测量接收器200的电池的充电量。

在接收操作S2002中，接收器200可以响应于第一控制信号的请求而向发送器100发送第二控制信号。

第二控制信号可以包括信息，如接收器200接收的第一控制信号的接收强度(RSSI)、电池的当前充电量以及要接收的无线充电电力的量。

在测量操作S2003中，发送器100的发送侧通信单元141可以基于接收到的第二控制信号来测量接收器200的电池的当前充电量。

在比较操作S2004中，发送侧通信单元141可以基于电池的当前充电量与预定值之间的比较来确定电池的当前充电量是等于或大于预定值还是小于预定值。

在控制操作S2005中，当电池的当前充电量小于预定值时，可以增大周期性发送的第一控制信号的发送周期，而当电池的当前充电量等于或大于预定值时，可以减小周期性发送的第一控制信号的发送周期。也就是说，可以根据电池的当前充电量来调整第一控制信号的发送周期，并且第一控制信号包括请求信号，用于请求从接收器200发送第二控制信号，使得还可以调整从接收器200提供至发送器100的第二控制信号的发送周期。

例如，当预定值为85％时，可以在比较操作S2004中确定电池的充电量是否为85％或更大。

当电池的充电量为85％或更大时，在控制操作S2005中可以将第一控制信号的发送周期减小至第一周期值。

另外，当电池的充电量小于85％时，在控制操作S2005中可以将第一控制信号的发送周期增加至第二周期值。

此时，第二周期值大于第一周期值。

以这种方式，当电池的充电量小于预定值时，期望增加控制信号的发送周期，以减小发送器100与接收器200之间的通信时间间隔，原因是未来要充电的量仍然很多。然而，当电池的充电量等于或大于预定值时，期望增加在相同时间期间检查电池的充电量的次数，即，减少发送器100与接收器200之间的通信时间间隔，原因是将来要充电的量不会仍然很多并且可以很快地完成对电池充电。换言之，即使很快要完成充电的电池被充满了电，仍然可以提供无线充电电力，直到发送器100从接收器200接收到下一个第二控制信号为止。这是因为不必要的电力可能被浪费。

以这种方式，当通过连续测量电池的当前充电量来使电池的剩余充电量小于预定值时，可以增大控制信号的发送周期，从而可以最小化相邻无线通信设备上的干扰现象。

如上所述，在预定范围或由A4WP限定的标准范围内通信时，根据本发明的第一实施方式和第二实施方式的无线电力传输(WPT)系统10可以控制在发送器100的发送侧通信单元141与接收器200的接收侧通信单元251之间发送和接收的第一控制信号和第二控制信号的功率量，同时执行用于交换在发送器100的发送侧通信单元141与接收器200的接收侧通信单元251之间进行无线充电所需的信息的通信(例如蓝牙通信)，从而减小WPT系统10上的负荷。另外，通过调整第一控制信号和第二控制信号的发送周期，可以减少电力消耗并且提高充电效率。此外，可以使对其他无线通信的影响最小化以改进信噪比(SNR)，从而可以改进用户便利性。

尽管已经参考示例性实施方式具体描述了本发明，但是本发明不限于此。本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出上文中未示出的各种修改和应用。例如，可以修改和产生实施方式中示出的每个部件。应当理解，与这些修改和应用有关的差异包括在所附权利要求中限定的本发明的范围内。

[工业实用性]

本发明可以用于与能够无线地发送和接收电力的发送器和接收器有关的无线充电领域以及包括能够无线地发送和接收电力的发送器和接收器的WPT系统。

Claims (20)

1.一种用于发送无线电力的发送器，包括：

发送侧通信单元，

其中，所述发送侧通信单元输出第一控制信号，响应于所述第一控制信号接收包括所述第一控制信号的功率量的信息的接收侧通信单元的第二控制信号，并且基于所述第二控制信号来调整所述第一控制信号的功率量。

2.根据权利要求1所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述第二控制信号还包括接收器的电池的充电量和所述第一控制信号的接收强度信息。

3.根据权利要求2所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述第一控制信号是用于请求所述第二控制信号的请求信号。

4.根据权利要求1所述的用于发送无线电力的发送器，其中，当所述第一控制信号的功率量在预定范围之外时，减小所述第一控制信号的功率量。

5.根据权利要求1所述的用于发送无线电力的发送器，其中，当所述第一控制信号的功率量在预定范围内时，保持所述第一控制信号的功率量。

6.根据权利要求1所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述接收器以谐振方法来接收充电电力。

7.根据权利要求1所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述发送侧通信单元和所述接收侧通信单元以蓝牙方法来执行通信。

8.根据权利要求1所述的用于发送无线电力的发送器，其中，在所述发送器检测到所述接收器并准备发送无线充电电力的初始化操作中，所述第一控制信号的功率量是恒定的。

9.根据权利要求7所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述发送侧通信单元和所述接收侧通信单元使用蓝牙方法来占用工业科学和医疗(ISM)频带。

10.一种用于发送无线电力的发送器，包括：

发送侧通信单元，

其中，所述发送侧通信单元向接收侧通信单元发送第一控制信号，从所述接收侧通信单元接收第二控制信号，并且将所述第二控制信号与预定值进行比较以控制所述第一控制信号的发送周期。

11.根据权利要求10所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述第二控制信号包括接收器的电池的充电量和所述第一控制信号的接收强度信息。

12.根据权利要求11所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述第一控制信号是用于请求所述第二控制信号的请求信号。

13.根据权利要求12所述的用于发送无线电力的发送器，其中，当所述接收器的电池的充电量等于或大于所述预定值时，增大所述第一控制信号的发送周期。

14.根据权利要求12所述的用于发送无线电力的发送器，其中，当所述接收器的电池的充电量小于所述预定值时，减小所述第一控制信号的发送周期。

15.根据权利要求10所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述接收器以谐振方法来接收充电电力。

16.根据权利要求10所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述发送侧通信单元和所述接收侧通信单元以蓝牙方法来执行通信。

17.根据权利要求10所述的用于发送无线电力的发送器，其中，在所述发送器检测到所述接收器并准备发送无线充电电力的初始化操作中，所述第一控制信号的发送周期是恒定的。

18.根据权利要求16所述的用于发送无线电力的发送器，其中，所述发送侧通信单元和所述接收侧通信单元使用蓝牙方法来占用ISM频带。

19.一种用于接收无线电力的接收器，包括：

接收侧通信单元，其从发送器接收第一控制信号，

其中，所述接收侧通信单元响应于所述第一控制信号将包括所述第一控制信号的接收强度的第二控制信号输出至所述发送器，并且接收所述第一控制信号，第一控制信号的功率量基于所述第二控制信号根据所述第一控制信号的接收强度与预定值之间的比较被调整。

20.一种用于接收无线电力的接收器，包括：

接收侧通信单元，其从发送器接收第一控制信号；以及

电池，其从所述发送器接收无线电力，

其中，所述接收侧通信单元响应于所述第一控制信号将包括所述电池的充电量的第二控制信号输出至所述发送器，并且接收所述第一控制信号，所述第一控制信号的发送周期基于所述第二控制信号根据所述电池的充电量与预定值之间的比较被调整。