CN107196421B - 无线电力发送器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线电力发送器及其控制方法,所述无线电力发送器包括:多个谐振器,以非接触的方式发送电力;公共桥式电路,被配置为将第一交流(AC)电压施加到所述多个谐振器的第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的一个端子;第一子桥式电路,被配置为在第一交流(AC)电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,将第二交流(AC)电压施加到所述第一谐振器的另一端子;第二子桥式电路,被配置为在第一交流(AC)电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,将第三交流(AC)电压施加到所述第二谐振器的另一端子。
Description
本申请要求于2016年3月15日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0031162号以及2016年6月3日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0069301号韩国专利申请的优先权和权益,所述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
以下描述涉及一种无线电力发送器以及用于控制该无线电力发送器的方法。
背景技术
随着无线技术的发展,范围从数据的传输到电力的传输的各种无线功能增多。即使在非接触的状态下也能够用电力对电子装置进行充电的无线充电技术已经被开发。
在无线充电中,无线电力发送器的谐振线圈和无线电力接收器的接收线圈被设置为彼此对应。因此,一些无线电力发送器通过设置多个谐振线圈来提供更宽的可充电区域。
发明内容
提供本发明内容以按照简化形式介绍选择的发明构思,以下在具体实施方式中进一步描述该发明构思。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面,提供一种能够去除多个谐振线圈之间的相互干扰的无线电力发送器及其控制方法。
在另一总的方面,提供一种无线电力发送器,所述无线电力发送器包括:多个谐振器,以非接触的方式发送电力;公共桥式电路,被配置为将第一交流(AC)电压施加到所述多个谐振器的第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的一个端子;第一子桥式电路,被配置为在第一交流(AC)电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,将第二交流(AC)电压施加到所述第一谐振器的另一端子;第二子桥式电路,被配置为在第一交流电压(AC)被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,将第三交流(AC)电压施加到所述第二谐振器的另一端子。
在所述第一交流(AC)电压被施加到第一谐振器的所述一个端子同时,所述第二谐振器两端的电压可被保持为具有基本相同的电势。
所述第一谐振器和所述第二谐振器可包括谐振线圈和谐振电容器。
第一谐振器和第二谐振器的所述谐振线圈可在至少一些区域中彼此叠置。
所述第二交流(AC)电压与所述第一交流(AC)电压的相位差可为180°。
在第一交流(AC)电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,可将交流电提供到第一谐振器。
所述第一子桥式电路和所述公共桥式电路可一起操作为全桥电路。
在另一总的方面,提供一种用于驱动以非接触的方式无线地发送电力的无线电力发送器的方法,所述方法包括:控制公共桥式电路以将第一交流(AC)电压施加到第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的一个端子;在施加第一交流(AC)电压的同时,控制第一子桥式电路以将第二交流(AC)电压施加到所述第一谐振器的另一端子;在施加第一交流(AC)电压的同时,控制第二子桥式电路,以将第三交流(AC)电压施加到所述第二谐振器的另一端子。
控制第二子桥式电路的步骤可包括在交流(AC)电压被提供到所述第一谐振器的同时控制所述第二谐振器两端的电压具有基本相同的电势。
所述第三交流(AC)电压可具有与所述第一交流(AC)电压相同的相位。
可将所述第一子桥式电路和所述公共桥式电路一起操作为全桥电路。
在另一总的方面,提供一种无线电力发送器,所述无线电力发送器包括:公共桥式电路,包括第一开关和第二开关,第一开关连接在第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的一个端子与电源之间,第二开关连接在第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的所述一个端子与地之间;第一子桥式电路,包括第三开关和第四开关,第三开关连接在第一谐振器的另一端子与电源之间,第四开关连接在第一谐振器的所述另一端子与地之间;第二子桥式电路,包括第五开关和第六开关,第五开关连接在第二谐振器的另一端子与电源之间,第六开关连接在第二谐振器的所述另一端子与地之间,其中,第一开关和第二开关交替地操作以将第一交流(AC)电压施加到第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的所述一个端子,其中,第三开关和第四开关交替地操作以将第二交流(AC)电压施加到第一谐振器的所述另一端子,其中,第五开关和第六开关交替地进行分别与第一开关和第二开关相同的操作。
在第一交流(AC)电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,第二谐振器两端的电压可保持为具有基本相同的电势。
第一谐振器和第二谐振器可包括谐振线圈和谐振电容器。
第一谐振器的谐振线圈和第二谐振器的谐振线圈可在至少一些区域中彼此叠置。
所述第三开关可执行与第二开关相同的开关操作,所述第四开关可执行与第一开关相同的开关操作。
在另一总的方面,提供一种无线电力发送器,所述无线电力发送器包括:控制器,被配置为控制逆变器;多个谐振器,被配置为发送电力;逆变器,包括公共桥式电路和与所述多个谐振器的数量对应的多个子桥式电路,其中,所述公共桥式电路连接到所述多个谐振器中的第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的第一端子,所述多个子桥式电路的第一子桥式电路连接到第一谐振器的第二端子,所述多个子桥式电路的第二子桥式电路连接到第二谐振器的第二端子,其中,所述控制器被配置为响应于第一谐振器正在操作而控制第二子桥式电路执行与公共桥式电路相同的开关操作。
所述控制器可被配置为将第一子桥式电路和公共桥式电路操作为全桥电路。
所述公共桥式电路可被配置为将第一交流(AC)电压施加到第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的所述第一端子,所述第一子桥式电路可被配置为在施加第一AC电压的同时将第二AC电压施加到第一谐振器的所述第二端子,且所述第二子桥式电路可被配置为在施加第一AC电压的同时将第三AC电压施加到第二谐振器的所述第二端子。
所述多个谐振器可包括设置在铁氧体片上的谐振线圈和谐振电容器。
通过下面的具体实施方式、附图以及权利要求,其它特征和方面将显而易见。
附图说明
图1是示出了包括无线电力发送器的无线电力发送设备的示例的示图。
图2是示出了无线电力发送器的示例的示图。
图3是示出谐振线圈的示例的示图。
图4是示出谐振线圈的示例的示图。
图5是示出图2中示出的逆变器的示例的电路图。
图6是示出图5中示出的逆变器的操作的电路图。
图7是示出图2中示出的逆变器的示例的电路图。
图8是示出图7中示出的逆变器的操作的电路图。
图9是示出在图6中示出的操作的示例中检测到的第一谐振器两端的电压的示例的示图。
图10是示出在图6中示出的操作的示例中检测到的第二谐振器两端的电压的示例的示图。
图11是示出根据通常的全桥电路的开关控制方法检测到的第二谐振器两端的电压的示图。
除非另外描述,否则在整个附图和具体实施方式中,相同的附图参考标号应被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明以及方便起见,可夸大这些元件的相对尺寸和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式,以帮助读者获得在此所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解了本申请的公开内容后,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如,在此所描述的操作顺序仅仅是示例,并不局限于在此阐述的示例,而是除了必须以特定顺序发生的操作外,可在理解了本申请的公开内容后做出将是显而易见的改变。此外,为了增加清楚性和简洁性,可省略本领域中公知的特征的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施,并且不应被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说,已经提供在此描述的示例,仅仅示出了在理解了本申请的公开内容后将显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的多种可能的方式中的一些。
图1是示出了无线电力发送设备中包括的无线电力发送器的示例的示图。
参照图1,无线电力接收器200位于无线电力发送器100附近。无线电力接收器200通过与无线电力发送器100磁结合(例如,与无线电力发送器100磁共振或与无线电力发送器100磁感应)来无线地接收电力。
无线电力接收器200将接收的电力提供到电子装置300。在示例中,无线电力接收器200作为电子装置300内的组件而存在。在另一示例中,无线电力接收器200为连接到电子装置300的单独的装置。
仅作为非详尽的说明,在此描述的无线电力接收器200和无线电力发送器100可被包括在诸如例如移动电话、蜂窝电话、智能电话、可穿戴的智能装置(诸如,例如,戒指、手表、眼镜、眼镜型装置、手环、脚踝支架、腰带、项链、耳环、头带、头盔、嵌在衣服中的装置)、个人计算机(PC)、膝上型电脑、笔记本、小型笔记本、上网本、或平板个人计算机(平板)、平板手机、移动互联网装置(MID)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数码相机、数码摄影机、便携式游戏控制器、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、掌上型电子书、超移动个人计算机(UMPC)、便携式膝上型PC、全球定位系统(GPS)导航、个人导航装置或便携式导航装置(PND)、掌上型游戏控制器、电子书的数字装置中以及诸如高清晰度电视(HDTV)、光盘播放器、DVD播放器、蓝光播放器、视频游戏控制器、电视机顶盒、电子书阅读器、机顶盒、机器人清洁器、家用电器、内容播放器、通信系统、图像处理系统、图形处理系统的装置中,或与在此公开的装置一致的任何其它消费电子/信息技术(CE/IT)装置中。还可在智能家电、智能车辆或智能家居系统中应用无线电力接收器200和无线电力发送器100。
在示例中,无线电力接收器200和无线电力发送器100可应用在穿戴在用户身上的可穿戴装置中。在一个示例中,例如,可穿戴装置可被自动安装在用户的身上,诸如,例如,手表、手镯或包括单眼眼镜或双眼眼镜的眼镜显示器(EGD)。在另一示例中,可穿戴装置可以嵌在用户所穿戴的一个或更多个服饰或鞋类中。
虽然无线电力接收器200和无线电力发送器100在示出的示例中部分地彼此分离,但这仅仅是示例性的。在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下,无线电力接收器200和无线电力发送器100可以彼此接触或者可以彼此相邻。
在示例中,无线电力发送器100包括多个谐振线圈。无线电力接收器200可在无线电力发送器100上的任何位置与无线电力发送器100磁结合。
为了减小多个谐振线圈之间的相互干扰,无线电力发送器100可执行控制,使得未被操作的谐振器两端的电压具有基本上相同的电势。
下面将参照图2至图8更详细地描述无线电力发送器100。
图2是示出了无线电力发送器的示例的示图。
参照图2,无线电力发送器100包括逆变器120、谐振单元130和控制器140。根据实施例,无线电力发送器100还可包括电源单元110。
电源单元110使用从外部输入的电力产生预定电平(predetermined level)的直流(DC)电压。在示例中,电源单元110被配置为独立于无线电力发送器100的装置。例如,电源单元110可为接收商用交流(AC)电压并输出预定电平的电压(例如,5V的电压)的适配器装置。
在示例中,逆变器120根据控制器140的控制而接收DC电压并执行开关操作,以将交流(AC)电提供到谐振单元130。
根据实施例,逆变器120包括一个公共桥式电路和分别与谐振单元130的多个谐振器对应的多个子桥式电路。
在示例中,谐振单元130通过从逆变器120接收交流电(AC)来操作。
在示例中,谐振单元130包括多个谐振器。在示例中,每个谐振器包括谐振线圈和谐振电容器。
在示例中,控制器140控制逆变器120的开关操作。
为了降低多个谐振线圈之间的相互干扰,控制器140可执行控制,使得未被操作的谐振器两端的电压具有相同的电势。
控制器140可支持诸如以通过改变脉冲宽度来调整交流电(AC)或通过改变频率来调整交流电(AC)为例的各种开关控制方法。
在示例中,控制器140可包括至少一个处理单元。根据实施例,控制器140还可包括下面描述的存储器。处理单元可具有多个核,并可包括例如中央处理器(CPU)、图形处理单元(GPU)、微型处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或下面描述的组件。
图3是示出谐振单元的谐振线圈的示例的示图。图3示出了谐振单元包括两个谐振线圈的示例。在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下,谐振单元中的谐振线圈的数量可发生改变。
参照图3,在示例中,谐振单元130包括第一谐振线圈321和第二谐振线圈322。在示例中,谐振单元130包括附着到第一谐振线圈321和第二谐振线圈322的后表面的铁氧体片310。
第一谐振线圈321和第二谐振线圈322可在至少一些区域中彼此叠置。通过将第一谐振线圈321和第二谐振线圈322设置为彼此叠置,减小了电力未无线地到达的耗尽区域(depletion region),并且为无线电力接收器提供宽的无线可充电区域。
图4是示出谐振单元的谐振线圈的示例的示图。图4示出了谐振单元包括三个谐振线圈的示例。在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下,谐振单元中的谐振线圈的数量可发生改变。
参照图4,在示例中,谐振单元131包括第一谐振线圈421、第二谐振线圈422和第三谐振线圈423。在示例中,谐振单元131包括附着到第一谐振线圈421至第三谐振线圈423的后表面的铁氧体片410。
第一谐振线圈421至第三谐振线圈423可在至少一些区域中彼此叠置。例如,第一谐振线圈421和第二谐振线圈422可彼此叠置,第二谐振线圈422和第三谐振线圈423可彼此叠置。通过将多个线圈设置为部分地彼此叠置,减小了电力未无线地到达的耗尽区域,并且扩展了使用无线电力接收器的无线可充电区域。
图5是示出图2中示出的逆变器的示例的电路图。图5中示出的示例示出了驱动包括两个谐振器的谐振单元的逆变器。
参照图5,逆变器可包括公共桥式电路521和多个子桥式电路522和523。控制器可控制逆变器的开关。
即使在操作谐振单元的谐振线圈时,也可以操作公共桥式电路521。多个子桥式电路522和523可被操作为分别对应于多个谐振器。
在操作第一谐振器531以无线地发送电力的示例中,公共桥式电路521可连接到第一谐振器531和第二谐振器532中的每一个的一个端子,以施加交流(AC)电压。
在示例中,公共桥式电路521和第一子桥式电路522可交替地执行开关操作。公共桥式电路521和第一子桥式电路522可被操作为单个的全桥电路,且可根据开关操作将从电源单元510提供的DC电力转换为交流电(AC),以将其提供到第一谐振器531。
当操作第二谐振器532以无线地发送电力时,公共桥式电路521和第二子桥式电路523可交替地执行开关操作。公共桥式电路521和第二子桥式电路523可被操作为单个的全桥电路。
在下文中,辐射磁场以无线地发送电力的谐振器将被描述为操作的谐振器。
图6是示出图5中示出的逆变器的操作的电路图。
图6中示出的电路图示出了当操作的谐振器为第一谐振器631且从电源单元610提供DC电力时的开关操作的示例。然而,这种情况是为了方便说明,也可如上所述选择性地或同时地操作一个或更多个谐振器以无线地发送电力。在不操作第一谐振器631而操作第二谐振器632的情况下,可基于第二谐振器632施加下面描述的涉及第一谐振器631的操作。其也可同样地应用于操作某些谐振器而不操作剩余的谐振器的情况。
为了操作第一谐振器631,可将公共桥式电路621和第一子桥式电路622操作为全桥电路。第四开关Q4和第一开关Q1可处于接通状态,第三开关Q3和第二开关Q2可处于断开状态。在这种配置中,电流可从第一节点N1(第一谐振器631的右节点)流向第二节点N2(第一谐振器631的左节点)。
在另一示例中,在随后交替的开关操作中,可将第四开关Q4和第一开关Q1改变为断开状态,并可将第三开关Q3和第二开关Q2改变为接通状态。在这种配置中,电流从第二节点N2(第一谐振器631的左节点)流向第一节点N1(第一谐振器631的右节点)。
可通过交替地操作公共桥式电路621和第一子桥式电路622的开关来将根据第一谐振器631的预定周期沿着不同的方向流动的交流电(AC)提供到第一谐振器631。
根据实施例,可以以50%的占空比交替地操作第一开关Q1和第二开关Q2,可以以50%的占空比交替地操作第三开关Q3和第四开关Q4。在不脱离描述的说明性示例的精神和范围的情况下,可改变占空比以提高无线传输效率。
在示例中,公共桥式电路621将第一交替交流(AC)电压V1施加到第一谐振器631和第二谐振器632中的每一个的一个端子。
虽然第一交流(AC)电压V1被施加到第一谐振器631的一个端子,但是连接到第一谐振器631的另一端子的第一子桥式电路622可将第二交流(AC)电压V2施加到第一谐振器631的另一端子,连接到第二谐振器632的另一端子的第二子桥式电路623可将第三交流(AC)电压V3施加到第二谐振器632的另一端子。
在示例中,第二交流(AC)电压V2可具有与第一交流(AC)电压V1相同的电压电平,且第二交流(AC)电压V2与第一交流(AC)电压V1的相位差可为180°。
在示例中,第三交流(AC)电压V3可具有与第一交流(AC)电压V1相同的电压电平,并可具有与第一交流(AC)电压V1相同的相位。
当操作第一谐振器631时,第二子桥式电路623可执行与公共桥式电路621相同的开关操作。第二子桥式电路623的第五开关Q5可执行与公共桥式电路621的第一开关Q1相同的开关操作,第二子桥式电路623的第六开关Q6可执行与公共桥式电路621的第二开关Q2相同的开关操作。
当第二子桥式电路623执行与公共桥式电路621相同的开关操作并且第三交流(AC)电压V3具有与第一交流(AC)电压V1相同的电压电平时,第二子桥式电路623的节点中的每一个的电压可与公共桥式电路621的节点中的每一个的电压相同。因此,第二谐振器632两端的电压可达到相同的电势。
通过执行控制,使得连接到未被操作的第二谐振器632的另一端子的第二子桥式电路623执行与公共桥式电路621相同的开关操作,意在抑制磁场的辐射的第二谐振器632两端的电压可被保持为相同。因此,当操作第一谐振器631时,电流可不在第二谐振器632中流动。
通过将未被操作的谐振器两端的电压设置为同一电压,即使当两个谐振器的谐振线圈彼此叠置时,也可避免磁场由未被操作的谐振线圈中的一个而引起干扰的现象。
图7是示出图2中示出的逆变器的另一示例的示图。图7中示出的示例示出了驱动包括三个谐振器的谐振单元的逆变器。
参照图7,逆变器可包括公共桥式电路721以及多个子桥式电路722、723和724。控制器可控制逆变器的各个开关。
即使在操作谐振单元的谐振线圈的情况下,也可操作公共桥式电路721。多个子桥式电路722、723和724可被操作为对应多个谐振器。
当操作第一谐振器731以无线地发送电力时,公共桥式电路721和第一子桥式电路722可交替地执行开关操作。公共桥式电路721和第一子桥式电路722可被操作为单个的全桥电路。
当操作第二谐振器732时,公共桥式电路721和第二子桥式电路723可交替地执行开关操作。公共桥式电路721和第二子桥式电路723可被操作为单个的全桥电路。
当操作第三谐振器733时,公共桥式电路721和第三子桥式电路724可交替地执行开关操作。也就是说,公共桥式电路721和第三子桥式电路724可操作为单个的全桥电路。
图8是示出图7中示出的逆变器的操作的示图。
图8中示出的电路图示出了当被操作为辐射磁场以无线地发送电力的谐振器为第二谐振器832时的开关操作的示例。然而,这种情况是为了方便说明,也可如上所述选择性地或同时地操作多个谐振器中的一个或更多个以无线地发送电力。
为了操作第二谐振器832,可将公共桥式电路821和第二子桥式电路823操作为全桥电路。
在示出的图8的示例中,第一开关Q1和第六开关Q6可处于接通状态,第二开关Q2和第五开关Q5可处于断开状态。当如上所述地操作公共桥式电路821和第二子桥式电路823时,电流可从第一节点N1(第二谐振器832的左节点)流向第三节点N3(第二谐振器832的右节点)。
当操作第二谐振器832时,与第二谐振器832没有关联的子桥式电路(即,第一子桥式电路822和第三子桥式电路824)可执行与公共桥式电路821相同的开关操作。
如上所述,通过对第一子桥式电路822和第三子桥式电路824执行与公共桥式电路821相同的开关操作,第一谐振器831和第三谐振器833两端的电压可达到相同的电势。
通过将未被操作的谐振器831和833两端的电压设置为同一电压,即使当三个谐振器的谐振线圈彼此叠置时,也可避免磁场由未被操作的谐振线圈Coil 1和Coil 3引起干扰的现象。
在下文中,将参照图9至图11描述图6中示出的示例中测量的数值。
图9是示出在图6中示出的操作的示例中检测到的第一谐振器两端的电压的示例的示图。
参照图6和图9,参考标号910示出第一节点N1的电压,参考标号920示出第二节点N2的电压,参考表号930示出第一谐振器631两端的电压。
如图所示,示出了由全桥电路操作的第一谐振器631的波形。
图10是示出在图6中示出的操作的示例中检测到的第二谐振器两端的电压的示例的示图。
参照图6和图10,参考标号1010示出第一交流(AC)电压V1和第三交流(AC)电压V3,第一交流(AC)电压V1和第三交流(AC)电压V3为未被操作的第二谐振器632两端的节点电压。如图所示,第三交流(AC)电压V3具有与第一交流(AC)电压V1相同的电压电平,并且可理解的是,如参考标号1020所示,除了一些尖峰(edge)之外,几乎检测不到第二谐振器632两端的电压。
由于未被操作的第二谐振器632两端的电压具有相同的电势,因此在未被操作的第二谐振器632中不会有电流流动。
图11是示出根据通常的全桥电路的开关控制方法检测到的第三谐振器的两端的电压的示图。
图11中示出的示例是示出未被操作的谐振器两端的电压的示图,该图是通常的全桥电路的开关拓扑的结果(即,没有对未被操作的谐振器执行开关控制)。
参考标号1110示出了连接到未被操作的谐振器的一个端子的节点的节点电压,参考表号1120示出了连接到未被操作的谐振器的另一端子的节点的节点电压。参考表号1130示出了未被操作的谐振器两端的电压。
如图所示,当不对未被操作的谐振器执行开关时,未被操作的谐振器感应产生低电压。因此,未被操作的谐振器会产生干扰。
以上公开的无线电力发送器可去除多个谐振线圈之间的相互干扰。
图2中描述的执行本申请中描述的操作的控制器140通过被配置为执行本申请中描述的通过硬件组件来执行的操作的硬件组件来实现。可用来执行本申请中描述的操作的硬件组件的合适的示例包括控制器、传感器、生成器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器以及被构造为执行本申请中描述的操作的任何其他电子组件。在其它的示例中,执行本申请中描述的操作的一个或更多个硬件组件可通过计算机硬件来实现,例如,通过一个或更多个处理器或计算机。可通过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、微型处理器或被配置为以定义的方式响应并执行指令以获得期望的结果的任何其它装置或装置的组合)来实现处理器或计算机。在一个示例中,处理器或计算机包括(或连接到)存储了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可执行诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或更多个软件应用的指令或软件,以执行在本申请中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行来访问、操作、处理、创建和存储数据。为简单起见,单数的术语“处理器”或“计算机”可用于描述本申请中所描述的示例,但在其他示例中,可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单元或多种类型的处理单元,或者包括二者。例如,单个的硬件组件或者两个或更多个硬件组件可通过单个的处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现。一个或更多个硬件组件可通过一个或更多个处理器、或者处理器和控制器来实现,一个或更多个其它硬件组件可通过一个或更多个其它处理器、或者另一处理器和另一控制器来实现。一个或更多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个的硬件组件、或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有任意一个或更多个不同的处理配置,其示例包括单处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多重处理器、单指令多数据(SIMD)多重处理器、多指令单数据(MISD)多重处理器和多指令多数据(MIMD)多重处理器。
本申请中描述的方法通过计算机硬件来执行,例如通过以上所述的实现执行指令或软件的一个或更多个处理器,以执行本申请中描述的通过所述方法执行的操作。例如,可通过单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器来执行单个的操作或者两个或更多个操作。一个或更多个操作可通过一个或更多个处理器、或者处理器和控制器来执行,一个或更多个其它操作可通过一个或更多个其它处理器、或者另一处理器和另一控制器来执行。一个或更多个处理器、或者处理器和控制器可执行单个操作、或者两个或更多个操作。
用于控制处理器或计算机以实现硬件组件并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可被记录、存储或固定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。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、非易失性存储器、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、蓝光或光盘存储器、硬盘驱动(HDD)、固态驱动(SSD)、闪存、卡型存储器(诸如微型多媒体卡或卡(例如,安全数字(SD)或极限数字(XD))、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光数据存储装置、硬盘、固态硬盘和被配置为以非暂时性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,以便处理器或计算机能够执行该指令的任何其它装置。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在联网的计算机系统上,以便通过处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构。
虽然本公开包括特定的实施例,但是在理解了本申请的公开内容后将显而易见的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可在这些示例中做出形式上和细节上的各种变化。在此所描述的示例将仅视为描述性含义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其它示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术,和/或如果以不同的方式组合和/或用其它组件或者它们的等同物替换或者补充所描述的系统、构造、装置或者电路中的组件,则可获得适当的结果。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,并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包含于本公开中。
Claims (20)
1.一种无线电力发送器,包括:
多个谐振器,以非接触的方式发送电力;
公共桥式电路,被配置为将第一交流电压施加到所述多个谐振器的第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的一个端子;
第一子桥式电路,被配置为在第一交流电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,将第二交流电压施加到所述第一谐振器的另一端子;
第二子桥式电路,被配置为在第一交流电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,将第三交流电压施加到所述第二谐振器的另一端子。
2.根据权利要求1所述的无线电力发送器,其中,在所述第一交流电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,所述第二谐振器两端的电压保持为具有基本相同的电势。
3.根据权利要求1所述的无线电力发送器,其中,所述第一谐振器和所述第二谐振器中的每个包括谐振线圈和谐振电容器。
4.根据权利要求3所述的无线电力发送器,其中,第一谐振器的谐振线圈和第二谐振器的谐振线圈在至少一些区域中彼此叠置。
5.根据权利要求1所述的无线电力发送器,其中,所述第二交流电压与所述第一交流电压的相位差为180°。
6.根据权利要求1所述的无线电力发送器,其中,在第一交流电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,交流电压被提供到第一谐振器。
7.根据权利要求1所述的无线电力发送器,其中,所述第一子桥式电路和所述公共桥式电路一起操作为全桥电路。
8.一种用于驱动以非接触的方式无线地发送电力的无线电力发送器的方法,所述方法包括:
控制公共桥式电路以将第一交流电压施加到第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的一个端子;
在施加第一交流电压的同时,控制第一子桥式电路以将第二交流电压施加到所述第一谐振器的另一端子;
在施加第一交流电压的同时,控制第二子桥式电路,以将第三交流电压施加到所述第二谐振器的另一端子。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,控制第二子桥式电路的步骤包括在交流电压被提供到所述第一谐振器的同时控制所述第二谐振器两端的电压具有基本相同的电势。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述第三交流电压具有与所述第一交流电压相同的相位。
11.根据权利要求8所述的方法,其中,将所述第一子桥式电路和所述公共桥式电路一起操作为全桥电路。
12.一种无线电力发送器,包括:
公共桥式电路,包括第一开关和第二开关,第一开关连接在第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的一个端子与电源之间,第二开关连接在第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的所述一个端子与地之间;
第一子桥式电路,包括第三开关和第四开关,第三开关连接在第一谐振器的另一端子与电源之间,第四开关连接在第一谐振器的所述另一端子与地之间;
第二子桥式电路,包括第五开关和第六开关,第五开关连接在第二谐振器的另一端子与电源之间,第六开关连接在第二谐振器的所述另一端子与地之间,
其中,第一开关和第二开关交替地操作,以将第一交流电压施加到第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的所述一个端子,
其中,第三开关和第四开关交替地操作,以将第二交流电压施加到第一谐振器的所述另一端子,
其中,第五开关和第六开关交替地进行分别与第一开关和第二开关相同的操作。
13.根据权利要求12所述的无线电力发送器,其中,在第一交流电压被施加到第一谐振器的所述一个端子的同时,第二谐振器两端的电压保持为具有基本相同的电势。
14.根据权利要求12所述的无线电力发送器,其中,第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器包括谐振线圈和谐振电容器。
15.根据权利要求14所述的无线电力发送器,其中,第一谐振器的谐振线圈和第二谐振器的谐振线圈在至少一些区域中彼此叠置。
16.根据权利要求12所述的无线电力发送器,其中,所述第三开关执行与第二开关相同的开关操作,并且
所述第四开关执行与第一开关相同的开关操作。
17.一种无线电力发送器,包括:
控制器,被配置为控制逆变器;
多个谐振器,被配置为发送电力;
逆变器,包括公共桥式电路和与所述多个谐振器的数量对应的多个子桥式电路;
其中,所述公共桥式电路连接到所述多个谐振器中的第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的第一端子,所述多个子桥式电路的第一子桥式电路连接到第一谐振器的第二端子,所述多个子桥式电路的第二子桥式电路连接到第二谐振器的第二端子,
其中,所述控制器被配置为响应于第一谐振器正在操作而控制第二子桥式电路以执行与公共桥式电路相同的开关操作。
18.根据权利要求17所述的无线电力发送器,其中,所述控制器还被配置为将第一子桥式电路和公共桥式电路操作为全桥电路。
19.根据权利要求17所述的无线电力发送器,其中:
所述公共桥式电路被配置为将第一交流电压施加到第一谐振器和第二谐振器中的每个谐振器的所述第一端子,
所述第一子桥式电路被配置为在施加第一交流电压的同时将第二交流电压施加到第一谐振器的所述第二端子,且
所述第二子桥式电路被配置为在施加第一交流电压的同时将第三交流电压施加到第二谐振器的所述第二端子。
20.根据权利要求17所述的无线电力发送器,其中,所述多个谐振器中的每个谐振器包括设置在铁氧体片上的谐振线圈和谐振电容器。
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