CN106655527A - 无线电力发送设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种无线电力发送设备及其控制方法，所述无线电力发送设备包括：谐振器，被构造为能够磁耦合到无线电力接收设备；逆变器，被构造为操作谐振器；谐振频率控制器，被构造为响应于逆变器的操作频率的改变来控制谐振器的谐振频率。

Description

无线电力发送设备及其控制方法
本申请要求于2015年10月28日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0150053号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种无线电力发送设备及其控制方法。
背景技术
根据无线技术的发展，正在开发即使在非接触状态下也能够对电子设备进行充电的非接触式无线充电技术。
在根据现有技术的无线充电技术中，用于无线充电的设置是固定的。例如，为了实现有效的无线充电，需要固定无线充电的对象，或者应该固定无线电力接收设备的位置等。
因此，在现有技术中，当无线充电的对象改变，或者无线充电环境变化(诸如位置改变)出现时，无线充电不可用，或者无线充电效率会显著降低。
发明内容
提供该发明内容以简化形式来介绍选择的构思，以下在具体实施方式中进一步描述该构思。本发明内容无意限定所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也无意用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
根据一个总的方面，一种无线电力发送设备包括：谐振器，被构造为能够磁耦合到无线电力接收设备；逆变器，被构造为操作谐振器；谐振频率控制器，被构造为响应于逆变器的操作频率的改变来控制谐振器的谐振频率。
谐振频率控制器还可被构造为响应于所述操作频率增大到预定的水平或更大来减小谐振频率。
谐振频率控制器还可被构造为响应于所述操作频率减小到预定的水平或更小来增大谐振频率。
谐振频率控制器还可被构造为使谐振器的电容变化，从而使谐振频率变化。
无线电力发送设备还可包括控制器，所述控制器被构造为识别无线电力接收设备的所需的电力并且响应于所需的电力来适应地调节逆变器的操作频率。
控制器还可被构造为响应于所述所需的电力增大来减小操作频率。
谐振频率控制器可包括：可变电容器，被构造为使谐振器的电容变化；电容控制器，被构造为检测逆变器的操作频率并且将操作频率与预定的范围进行比较，以响应于所述比较来改变可变电容器的电容。
电容控制器还可被构造为响应于所述操作频率达到预定的上限来增大可变电容器的电容。
电容控制器还可被构造为响应于所述操作频率达到预定的下限来减小可变电容器的电容。
根据另一总的方面，一种控制无线电力发送设备的方法包括：识别无线电力接收设备的所需的电力；响应于所需的电力的改变来改变连接到谐振器的逆变器的操作频率，所述谐振器磁耦合到无线电力接收设备；当操作频率在预定的范围之外时改变谐振器的谐振频率。
改变逆变器的操作频率的步骤可包括：响应于所述所需的电力增大来减小操作频率；响应于所述所需的电力减小来增大操作频率。
改变谐振器的谐振频率的步骤可包括：响应于所述操作频率增大到预定的水平或更大来减小谐振频率。
改变谐振器的谐振频率的步骤可包括：响应于所述操作频率减小到预定的水平或更小来增大谐振频率。
改变谐振器的谐振频率的步骤可包括：响应于所述操作频率增大到预定的水平或更大来增大谐振器的电容。
改变谐振器的谐振频率的步骤可包括：响应于所述操作频率减小到预定的水平或更小来减小谐振器的电容。
根据另一总的方面，一种无线电力发送设备包括：无线电力谐振器；电源，可操作地结合到无线电力谐振器并且被构造为将电力提供给无线电力谐振器；谐振频率控制器，被构造为响应于检测的电源的操作特性来控制无线电力谐振器的谐振频率。
谐振频率控制器还可被构造为检测电源上的负载并且响应于所述检测来适应地调节无线电力谐振器的谐振频率。
电源可包括逆变器，谐振频率控制器还可被构造为检测逆变器的操作频率并且响应于所述检测来适应地调节无线电力谐振器的谐振频率。
无线电力发送设备还可包括电力控制器，所述电力控制器被构造为响应于检测的无线电力接收设备的操作特性来适应地调节电源的操作特性。
无线电力发送设备还可包括电力控制器，所述电力控制器被构造为响应于无线电力接收设备的电力需求来适应地调节逆变器的操作频率。
其它特征和方面将通过下面的具体实施方式、附图和权利要求而明显。
附图说明
图1是示出根据实施例的无线电力发送设备的示图。
图2是示出根据实施例的无线电力发送设备的示图。
图3是示出根据实施例的无线电力发送设备的框图。
图4是示出无线电力发送设备的电压增益和操作频率之间的关系的示例的曲线图。
图5是示出无线电力发送设备的电压增益和谐振频率之间的关系的示例的曲线图。
图6是示出根据实施例的无线电力发送设备的电路图。
图7是示出根据实施例的在无线电力发送设备中执行的使电容变化的方法的流程图。
图8是示出根据实施例的使电容变化的方法的曲线图。
图9是示出根据实施例的控制无线电力发送设备的方法的流程图。
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。附图可不按照比例绘制，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、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下的具体实施方式，以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改以及等同物对于本领域的普通技术人员来说将是明显的。在此描述的操作的顺序仅仅是示例，而且其并不局限于在此阐述的，而是除了必须以特定顺序进行的操作之外，可做出对于本领域的普通技术人员将是明显的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域的普通技术人员公知的功能和结构的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且不应该被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，提供在此描述的示例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。
在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其它元件。相比之下，当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。
将明显的是，虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分，但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离实施例的教导的情况下，下面论述的第一构件、组件、区域、层或部分可称作第二构件、组件、区域、层或部分。
为了描述的方便，可在此使用与空间相关的术语(例如，“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等)，以描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，除了图中示出的方位之外，与空间相关的术语意于包括装置在使用或操作时的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为相对“在”其它元件或特征“之上”或“上方”的元件将被定位为“在”所述其它元件或特征“之下”或“下方”。因此，术语“在……之上”可根据附图的特定方向而包含“在……之上”和“在……之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)，并可对在此使用的空间相对描述符做出相应解释。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意于进行限制。除非上下文中另外清楚地指明，否则如在此使用的单数形式也意于包括复数形式。还将理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”时，列举存在所述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合，而不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或它们的组合。
在下文中，将参照示意图描述实施例。在附图中，例如，由于制造技术和/或公差，可遇到所示出的形状的修改。因此，实施例不应被理解为受限于在此示出的区域的形状，而是应被理解为包括例如由于制造导致的特定形状的改变。以下的实施例也可由一个或它们的组合而构成。
图1是示出根据实施例的应用无线电力发送设备的示例的示图。图2是示出根据实施例的应用无线电力发送设备的另一示例的示图。
图1示出了无线电力发送设备100对移动终端301执行充电的示例，图2示出了无线电力发送设备100对可穿戴装置302执行充电的示例。
移动终端301内部地或外部地连接到无线电力接收设备。无线电力接收设备从无线电力发送设备100无线地接收电力并且将电力提供给移动终端301。
相似地，可穿戴装置302包括无线电力接收设备。无线电力接收设备从无线电力发送设备100无线地接收电力并且将电力提供给可穿戴装置302。
按照这种方式，无线电力接收设备可应用到各种电子设备，并且根据电子设备的类型和所需的电力水平(power level)，无线电力接收设备可具有不同的充电特性，例如，谐振频率、所需电力的水平等的变化。
因此，根据实施例的无线电力发送设备响应于可变的充电特性来无线地发送电力，以对应于如上所述的各种无线电力接收设备。
下面的描述提供了即使当充电特性改变时也能够有效地发送电力的无线电力发送设备以及控制无线电力发送设备的方法的各种实施例。
在下文中，将参照图3至图9来更详细地描述各种实施例。
图3是示出根据实施例的无线电力发送设备的框图。
参照图3，无线电力发送设备100包括：逆变器120、谐振器130、谐振频率控制器140。根据实施例，无线电力发送设备100还包括电源110和/或控制器150。
电源110提供用于电力发送的电源。例如，电源110包括使输入电压和输出功率的大小变化的直流(DC)-DC转换电路。
逆变器120执行开关操作并且操作谐振器130。
谐振器130可磁耦合到无线电力接收设备的谐振器，以将电力无线地提供给无线电力接收设备。
谐振频率控制器140响应于逆变器120的操作频率的改变来控制谐振器130的谐振频率。
例如，当逆变器120的操作频率增大到预定的水平或更大时，谐振频率控制器140减小谐振器130的谐振频率。可选地，当逆变器120的操作频率减小到预定的水平或更小时，谐振频率控制器140增大谐振器130的谐振频率。
在实施例中，谐振频率控制器140控制谐振器130的电容或电感，以控制谐振器130的谐振频率。
将参照图5至图8来进一步描述谐振频率控制器140。
控制器150控制逆变器120的操作。
控制器150包括处理器。根据一个或更多个实施例，控制器150还包括存储器。这里，处理器包括，例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且可具有多个核。存储器可以是易失性存储器(例如，RAM等)、非易失性存储器(例如，ROM、闪存等)或者这些存储器的组合。
控制器150识别无线电力接收设备的所需的电力。
通过示例的方式，上述所需的电力通过对无线电力信号进行调制或解调来按照执行通信的带内通信方案来从无线电力接收设备接收。也就是说，由于形成在无线电力接收设备和无线电力发送设备之间的无线电力信号形成磁场或磁场内的闭合环路，因此在无线电力接收设备在接收无线电力信号的同时对无线电力信号进行调制的情况下，无线电力发送设备100感测已调制的无线信号。无线电力发送设备100对已调制的无线信号进行解调并且识别无线电力接收设备的所需的电力。
可选地，无线电力接收设备使用近场通信(NFC)或短距离无线方法(诸如蓝牙、Zigbee、Wifi或其它合适的短距离无线方案)将所需的电力的指示提供给无线电力发送设备100。
控制器150根据识别的所需的电力来控制逆变器120的操作频率。
图4是示出无线电力发送设备的电压增益和操作频率之间的关系的示例的曲线图。参照图3和图4，进一步描述通过控制器150控制逆变器120的操作频率。
图4是示出根据实施例的无线电力发送设备的谐振频率。
在图4中，可以看出当操作频率从操作频率f1减小到操作频率f2时，电压增益从G1增大到G2。按照类似方式，可以看出当操作频率从操作频率f1增大到操作频率f3时，电压增益从G1减小到G3。也就是说，可以看出操作频率的变化和电压增益的变化在相关的说明性工作窗口内相互成反比。
因此，当所需的电力增大(如无线电力接收器所报告的)时，控制器150减小逆变器120的操作频率，以增大电压增益。当所需的电力减小时，控制器150增大逆变器120的操作频率，以减小电压增益。
如图4所示，即使在逆变器120的操作频率被控制的情况下，逆变器120的操作频率也可被控制在预定的范围内。例如，操作频率可根据无线充电标准而具有预定的范围。
因此，在实施例中，响应于操作频率的变化控制谐振频率。在下文中，参照图5至图7，将更详细地描述根据实施例的能够控制谐振频率的无线电力发送设备以及控制无线电力发送设备的方法。
图5是示出无线电力发送设备的电压增益和谐振频率之间的关系的示例的曲线图。
标号51表示无线电力发送设备在参考谐振频率的情况下的电压增益曲线，标号52表示无线电力发送设备在谐振频率比参考谐振频率高的情况下的电压增益曲线，标号53表示无线电力发送设备在谐振频率比参考谐振频率低的情况下的电压增益曲线。
在示出的曲线图中，逆变器120的操作频率(图2中示出)处于被固定在操作频率f1的状态。
如曲线图所示，在逆变器120的操作频率f1被固定的情况下，可以看出当谐振频率从谐振频率51增大到谐振频率52时，电压增益从G1增大到G2。还可看出当谐振频率从谐振频率51减小到谐振频率53时，电压增益从G1减小到G3。
原因是根据当前的无线电力发送标准的谐振频率具有如图5所示的电压增益特性。
因此，在实施例中，当无线电力接收设备的所需的电力增大时，谐振频率增大，以增大电压增益。此外，当无线电力接收设备的所需的电力减小时，谐振频率减小，以减小电压增益。
因此，如图3和图4所示，根据实施例的无线电力发送设备将逆变器120的操作频率控制在预定的范围内，并且当逆变器120的操作频率在预定的范围外时，控制谐振器130的谐振频率。
因此，与根据现有技术的无线电力发送设备相比，根据实施例的无线电力发送设备覆盖用于不同的无线电力接收设备的各种所需的电力水平的范围。即使在不管无线电力接收设备的种类、距离限制等如何的各种环境下，根据实施例的无线电力发送设备的谐振频率也可根据识别的无线电力接收设备所需电力的改变而改变，从而实现增大电压增益以及电力的有效供给。根据实施例的无线电力发送设备还可应用到无线电力接收设备的种类改变或者无线电力接收设备的位置变化的情况。
可通过下面的数学公式1来表示谐振频率fr，其中，fr是谐振频率，Lr是无线电力发送设备的谐振器的电感，Cr是谐振器的电容。
换句话说，谐振频率fr等于1与2π倍的无线电力发送设备的谐振器的电感Lr与谐振器的电容Cr的乘积的平方根的比。
例如，无线电力发送设备控制谐振器的电容，从而改变谐振频率。也就是说，可减小谐振器的电容来增大谐振频率。可选地，可增大谐振器的电容来减小谐振频率。更进一步，可适当地增大或减小电感来分别减小或增大谐振频率。
在下文中，参照图6至图7，将进一步描述根据实施例的能够通过使电容变化来控制谐振频率的无线电力发送设备以及控制无线电力发送设备的方法。
然而，与随后将要描述的描述不同，还可通过使谐振器的电感变化来控制谐振频率，这将在参照下面的描述来理解。
图6是示出根据实施例的无线电力发送设备的电路图。图6中示出的无线电力发送设备与谐振频率控制器140使电容变化来控制谐振频率的实施例有关。然而，根据一个或更多个实施例，无线电力发送设备按照谐振频率控制器140使电感变化来控制谐振频率这样的方式来修改。
参照图6，无线电力发送设备200包括电源110、逆变器120、谐振器130和谐振频率控制器140。
逆变器120将从电源110输出的DC电压转换成适合于无线电力发送的AC电压。逆变器120被示出为两个开关Q2和Q3串联连接的半桥逆变器。然而，逆变器120不限于此。逆变器可被实现为其它类型的逆变器(诸如全桥逆变器或者其它合适的逆变器)，这对于获得对本申请的全面理解之后的技术人员而言会是已知的。逆变器120中包括的开关的开关操作被控制器控制，因此，控制器控制开关的开关频率，从而控制逆变器120的操作频率
谐振器130可磁耦合到无线电力接收设备的谐振器，并且将电力无线地提供给无线电力接收设备。例如，由逆变器120输出的AC电压通过谐振器130产生磁场，产生的磁场被感应至无线电力接收设备的谐振器，因而电力被发送到接收侧。
谐振器130连接到谐振频率控制器140。谐振器130的谐振频率由于谐振频率控制器140的可变电容器142的电容变化而改变。
在示出的实施例中，谐振器130和可变电容器142被描述为独立的元件，但仅为了清楚、简洁和解释的方便。因此，谐振器130和可变电容器142可被实现为单个组件。
谐振频率控制器140响应于逆变器120的操作频率的改变使谐振器130的谐振频率变化。谐振频率控制器140检测逆变器120的操作频率，并且响应于操作频率偏离预定的范围，谐振频率控制器140响应于操作频率使谐振器130的电容变化，以使谐振器130的谐振频率变化。
谐振频率控制器140包括可变电容器142和电容控制器141。
可变电容器142使谐振器130的电容变化。
可变电容器142的一端连接到谐振器130。作为方式，电容控制器141具有串联连接到谐振器130的至少一个电容器的一端，并且具有连接到逆变器120的输出端的另一端。可变电容器142的电容根据电容控制器141的操作而变化，因此，可变电容器142和谐振器130的总电容也被可变地设置。
可变电容器142包括多个开关SW1至SW3以及分别串联到多个开关SW1至SW3的多个电容器VC1至VC3。所述多个开关由电容控制器141控制。
在实施例中，多个电容器VC1至VC3具有不同的电容水平。例如，第一电容器VC1具有参考电容，第二电容器VC2具有为第一电容器VC1的电容的两倍的电容，第三电容器VC3具有为第一电容器VC1的电容的五倍的电容。在如上所述的实施例中，由于实现了针对多个电容器VC1至VC3的合成电容器的各种组合，因此即使利用小数量的电容器也可提供各种可变电容。
电容控制器141检测逆变器120的操作频率，并且将操作频率与预定的范围进行比较来改变可变电容器142的电容。
实施例中的电容控制器141被实现为处理器。根据实施例，电容控制器141还包括存储器。处理器包括，例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且可具有多个核。
图7是示出在图6中示出的无线电力发送设备中执行的使电容变化的方法的示例流程图。参照图6至图7，进一步描述电容控制器141的操作。
电容控制器141检测逆变器120的操作频率Fop(S710)。
电容控制器141识别逆变器120的操作频率Fop是否在预定的范围内(S720)。这里，操作频率的预定的范围包括预定的上限Fup_lim和预定的下限Flow_lim。
当逆变器120的操作频率Fop具有预定的上限Fup_lim和预定的下限Flow_lim之间的值时(S720，是)，电容控制器141不改变电容。
当逆变器120的操作频率Fop比预定的下限Flow_lim小时(S730，是)，电容控制器141控制可变电容器142来增大谐振频率。也就是说，电容控制器141控制可变电容器142来减小可变电容器142的电容(S740)。
另一方面，当逆变器120的操作频率Fop比预定的上限Fup_lim大时(S750，是)，电容控制器141控制可变电容器142来减小谐振频率。也就是说，电容控制器141控制可变电容器142来增大可变电容器142的电容(S740)，从而减小谐振频率。
图7解释了以一次操作为基础使电容变化的方法，但根据实施例，图7中示出的改变电容的方法在连续的计算中连续地并且重复地执行。
图8是示出使图6中示出的电容变化的方法的示例曲线图。参照图6至图7，进一步描述控制电容的方法。曲线图示出了第一轴上的操作频率以及在第二轴上的时间(通过时间段划定，例如，801、802、803)。
参照图6和图8来解释所述方法，时间段801是逆变器120的操作频率Fop出现在预定的上限Fup_lim和预定的下限Flow_lim之间的状态。
在该状态下，由于逆变器120的操作频率Fop在预定的范围内变化，因此时间段801是不改变电容从而不改变谐振频率的时间段。
时间段802是充电距离或充电角度减小因此所需的电力逐渐减小的时间段。也就是说，可以看出逆变器120的操作频率增大，并且当操作频率达到预定的上限Fup_lim(时间点T1、T2和T3)时，使电容变化，以减小谐振频率。
也就是说，在时间段802中，由于所需的电力逐渐减小，因此电容控制器141增大可变电容器142的电容，从而减小谐振频率。由于谐振频率根据电容的增大而减小，因此电压增益可响应于所需的电力的减小而减小。
时间段803是充电距离增大而远离标准值或充电角度增大而远离共轴对齐，因此，用于充电的所需的电力逐渐增大。也就是说，可以看出逆变器120的操作频率减小，并且当操作频率达到预定的下限Flow_lim(时间点T4、T5和T6)时，使电容变化，以增大谐振频率。
也就是说，在时间段803中，由于所需的电力逐渐增大，因此电容控制器141减小可变电容器142的电容，从而增大谐振频率。由于谐振频率根据电容的减小而增大，因此电压增益响应于所需的电力的增大而增大。
在前述的实施例中，在通过使用连接到谐振器130的可变电容器142改变谐振器的电容来控制谐振频率的基础上进行描述。然而，根据一个或更多个实施例，按照以下方式对谐振频率进行修改：谐振频率通过改变电感替代改变电容或者除了改变电容之外还改变电感来控制。
图9是示出根据实施例的控制无线电力发送设备的方法的流程图。
在下文中描述的控制无线电力发送设备的方法是参照图3至图8描述的控制无线电力发送设备的方法，因此，可参照在图3至图8中描述的内容来进一步理解。
参照图9，无线电力发送设备从无线电力接收设备识别与所需的电力有关的信息(S910)。
无线电力发送设备响应于所需的电力的变化适应地调节逆变器的操作频率(S920)。
当操作频率在预定的范围之外时，无线电力发送设备改变其谐振器的谐振频率(S930)。
在操作S920的实施例中，当所需的电力增大时，无线电力发送设备减小逆变器的操作频率，另一方面，当所需的电力减小时，增大操作频率。
在操作S930的实施例中，当操作频率增大到预定的水平或更大时，无线电力发送设备减小谐振频率。也就是说，如上所述，由于操作频率的增大与所需的电力减小的情况对应，因此无线电力发送设备减小谐振器的谐振频率并且控制电压增益减小。
在操作S930的实施例中，当操作频率减小到预定的水平或更小时，无线电力发送设备增大谐振频率。也就是说，如上所述，由于操作频率的减小与所需的电力增大的情况对应，因此无线电力发送设备增大谐振器的谐振频率来控制电压增益增大。
在操作S930的实施例中，当操作频率增大到预定的水平或更大时，无线电力发送设备增大谐振器的电容。也就是说，如上所述，由于操作频率的增大与所需的电力减小的情况对应，因此无线电力发送设备减小谐振器的谐振频率，以减小电压增益。为此，无线电力发送设备增大谐振器的电容，从而减小谐振频率。
在操作S930的实施例中，当操作频率减小到预定的水平或更小时，无线电力发送设备减小谐振器的电容。也就是说，如上所述，由于操作频率的减小与所需的电力增大的情况对应，因此无线电力发送设备增大谐振器的谐振频率，以增大电压增益。为此，无线电力发送设备减小谐振器的电容，从而增大谐振频率。
执行在此关于图4至图5以及图7至图9描述的操作的图1至图3以及图6中示出的设备、单元、模块、装置、控制器、随机数生成器和其它组件通过硬件组件来实现。硬件组件的示例包括控制器、传感器、生成器、驱动器和本领域中普通技术人员已知的任何其它的电子组件。在一个示例中，硬件组件由一个或更多个处理器或计算机实现。处理器或计算机由一个或更多个处理元件(诸如逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元)、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或者本领域的普通技术人员已知的能够按照定义的方式响应并且执行指令来实现期望的结果的任何其它装置或装置的组合来实现。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到存储通过处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件执行指令或软件，诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或更多个软件应用程序，以执行在此关于图4-5和图7-9描述的操作。硬件组件还访问、操纵、处理、产生和存储响应于指令或软件的执行的数据。为便利起见，可在在此描述的示例的实施方式中使用单数形式的术语“处理器”或“计算机”，但在其它示例中，使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机包括多个处理元件或多个类型的处理元件或这二者。在一个示例中，硬件组件包括多个处理器，在另一示例中，硬件组件包括一个处理器和一个控制器。硬件组件具有不同的处理构造中的任何一个或更多个，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多重处理装置、单指令多数据(SIMD)多重处理装置、多指令单数据(MISD)多重处理装置和多指令多数据(MIMD)多重处理装置。
图4至图5以及图7至图9中示出的用于执行在此操作的方法可通过如上所述的执行指令或软件以执行在此描述的操作的处理器或计算机来执行。
为了单独地或集体地指示或配置处理器或计算机作为机用计算机或专用计算机进行操作来执行如上所述的通过硬件组件和方法执行的操作，用于控制处理器或计算机来实现硬件组件并且执行如上所述的方法的指令或软件被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合。在一个示例中，指令或软件包括通过处理器或计算机直接执行的机器代码，诸如由编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括由使用解释器通过处理器或计算机执行的高级别代码。本领域的普通程序员在获得本公开的彻底理解之后基于公开了执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法的附图中示出的框图和流程图以及说明书中相应的描述，可容易地编写指令或软件。
在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质之中或之上记录、存储或固定用于控制处理器或计算机来实现如上所述的硬件组件并且执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及本领域普通技术人员已知的能够按照非暂时性的方式存储指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并能够将指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供到处理器或计算机以使处理器或计算机能执行指令的任何装置。在一个示例中，指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布于连接互联网的计算机系统，以便通过处理器或计算机按照分布式方式来存储、访问并且执行所述指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构。
如上所述，根据实施例的无线电力发送设备即使在无线电力接收设备的所需的电力不同地改变的情况下也有效地执行无线充电。
虽然本公开包括具体示例，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，可对这些示例做出形式和细节方面的各种改变。在此描述的示例仅被视为描述意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述被视为适用于其它示例中的类似的特征或方面。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所描述的系统、结构、装置或电路中的组件、和/或由其它组件或其等同物来替换或增补所描述的系统、结构、装置或电路中的组件，则可实现适当的结果。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将被理解为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种无线电力发送设备，包括：
谐振器，被构造为能够磁耦合到无线电力接收设备；
逆变器，被构造为操作谐振器；
谐振频率控制器，被构造为响应于逆变器的操作频率的改变来控制谐振器的谐振频率。
2.如权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，谐振频率控制器还被构造为响应于所述操作频率增大到预定的水平或更大来减小谐振频率。
3.如权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，谐振频率控制器还被构造为响应于所述操作频率减小到预定的水平或更小来增大谐振频率。
4.如权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，谐振频率控制器还被构造为使谐振器的电容变化，从而使谐振频率变化。
5.如权利要求1所述的无线电力发送设备，所述无线电力发送设备还包括控制器，所述控制器被构造为识别无线电力接收设备的所需的电力并且响应于所需的电力来适应地调节逆变器的操作频率。
6.如权利要求5所述的无线电力发送设备，其中，所述控制器还被构造为响应于所述所需的电力增大来减小操作频率。
7.如权利要求1所述的无线电力发送设备，其中，谐振频率控制器包括：
可变电容器，被构造为使谐振器的电容变化；
电容控制器，被构造为检测逆变器的操作频率并且将操作频率与预定的范围进行比较，以响应于所述比较来改变可变电容器的电容。
8.如权利要求7所述的无线电力发送设备，其中，电容控制器还被构造为响应于所述操作频率达到预定的上限来增大可变电容器的电容。
9.如权利要求7所述的无线电力发送设备，其中，电容控制器还被构造为响应于所述操作频率达到预定的下限来减小可变电容器的电容。
10.一种控制无线电力发送设备的方法，所述方法包括：
识别无线电力接收设备的所需的电力；
响应于所需的电力的改变来改变连接到谐振器的逆变器的操作频率，所述谐振器磁耦合到无线电力接收设备；
当操作频率在预定的范围之外时改变谐振器的谐振频率。
11.如权利要求10所述的方法，其中，改变逆变器的操作频率的步骤包括：
响应于所述所需的电力增大来减小操作频率；
响应于所述所需的电力减小来增大操作频率。
12.如权利要求11所述的方法，其中，改变谐振器的谐振频率的步骤包括：
响应于所述操作频率增大到预定的水平或更大来减小谐振频率。
13.如权利要求11所述的方法，其中，改变谐振器的谐振频率的步骤包括：
响应于所述操作频率减小到预定的水平或更小来增大谐振频率。
14.如权利要求11所述的方法，其中，改变谐振器的谐振频率的步骤包括：
响应于所述操作频率增大到预定的水平或更大来增大谐振器的电容。
15.如权利要求11所述的方法，其中，改变谐振器的谐振频率的步骤包括：
响应于所述操作频率减小到预定的水平或更小来减小谐振器的电容。
16.一种无线电力发送设备，包括：
无线电力谐振器；
电源，可操作地结合到无线电力谐振器并且被构造为将电力提供给无线电力谐振器；
谐振频率控制器，被构造为响应于检测的电源的操作特性来控制无线电力谐振器的谐振频率。
17.如权利要求16所述的无线电力发送设备，其中，
谐振频率控制器还被构造为检测电源上的负载并且响应于所述检测来适应地调节无线电力谐振器的谐振频率。
18.如权利要求16所述的无线电力发送设备，其中，
电源包括逆变器，谐振频率控制器还被构造为检测逆变器的操作频率并且响应于所述检测来适应地调节无线电力谐振器的谐振频率。
19.如权利要求16所述的无线电力发送设备，所述无线电力发送设备还包括电力控制器，所述电力控制器被构造为响应于检测的无线电力接收设备的操作特性来适应地调节电源的操作特性。
20.如权利要求18所述的无线电力发送设备，所述无线电力发送设备还包括电力控制器，所述电力控制器被构造为响应于无线电力接收设备的电力需求来适应地调节逆变器的操作频率。
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