CN108400655A - 无线电力发送装置及控制方法、非暂时性计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种无线电力发送装置及控制方法、非暂时性计算机可读介质，无线电力发送装置包括：无线电力产生器，被配置为基于电源的供应的电力产生无线电力；无线电力发送器，被配置为按照无线的方式向接收装置发送无线电力；检测器，被配置为检测所述无线电力发送器的电压和电流中的任意一者或两者；距离计算器，被配置为基于所述电力发送器的所述电压和所述电流中的任意一者或两者计算从所述无线电力发送装置到所述接收装置的距离；比较器，被配置为：将与所述距离相对应的参考效率与电力发送效率进行比较，及基于所述比较的结果产生发送状态的信息；及控制器，被配置为根据与所述发送状态的所述信息相对应的操作模式控制所述无线电力产生器。

Description

无线电力发送装置及控制方法、非暂时性计算机可读介质
本申请要求于2017年2月6日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0016318号韩国专利申请的优先权的权益，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被全部包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种无线电力发送装置及控制方法、非暂时性计算机可读介质。
背景技术
无线电力发送装置按照无线的方式向接收装置发送无线电力。当在无线电力发送过程期间存在外物时，会造成不必要的功耗、故障和/或缩短的服务寿命。因此，外物检测技术已经应用到近来的无线电力发送装置。
如果无线电力发送装置未能检测外物的存在或者错误地确定外物的存在，则也会造成不必要的功耗、故障和/或缩短的服务寿命。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在以下具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，本发明内容也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，提供一种无线电力发送装置，所述无线电力发送装置包括：无线电力产生器，被配置为基于电源的供应的电力产生无线电力；无线电力发送器，被配置为按照无线的方式向接收装置发送所述无线电力；检测器，被配置为检测所述无线电力发送器的电压和电流中的任意一者或两者；距离计算器，被配置为基于所述电力发送器的所述电压和所述电流中的任意一者或两者计算从所述无线电力发送装置到所述接收装置的距离；比较器，被配置为：将与所述距离相对应的参考效率与电力发送效率进行比较，及基于所述比较的结果产生发送状态的信息；及控制器，被配置为根据与所述发送状态的所述信息相对应的操作模式控制所述无线电力产生器。
所述控制器还可被配置为：响应于所述电力发送效率等于或高于所述参考效率，设定所述操作模式为第一操作模式；响应于所述电力发送效率低于所述参考效率，设定所述操作模式为第二操作模式；并且控制所述无线电力产生器，使得响应于所述第二操作模式被设定而产生的所述无线电力的大小低于响应于所述第一操作模式被设定而产生的所述无线电力的大小。
所述无线电力发送装置还可包括：解调器，被配置为：接收数据包信号，所述数据包信号包括所述接收装置的接收的电力的大小的信息；并且通过对所述数据包信号进行解调产生所述接收的电力的所述大小的所述信息。
所述无线电力发送装置还可包括：电力计算器，被配置为基于所述电源的电压和电流计算所述电源的所述供应的电力的大小，其中，所述比较器被配置为基于所述供应的电力的所述大小和所述接收的电力的所述大小来计算所述电力发送效率，并且其中，所述检测器还被配置为检测所述电源的电压和电流。
所述无线电力发送器还可包括发送线圈，所述发送线圈被配置为电磁耦合到所述接收装置；所述无线电力发送器的所述电压为所述发送线圈的电压。
所述距离计算器还可被配置为计算所述距离，使得在所述电压为第一电压时计算的所述距离比在所述电压为第二电压时计算的所述距离长，其中，所述第二电压低于所述第一电压。
所述比较器还可被配置为：响应于所述电压为第一电压，确定所述距离为第一距离；并且响应于所述电压为低于所述第一电压的第二电压，确定所述距离为短于所述第一距离的第二距离。
所述比较器还可被配置为基于所述距离确定所述参考效率。
所述比较器还可被配置为确定所述参考效率，使得在所述距离为第一距离时确定的所述参考效率低于在所述距离为第二距离时确定的所述参考效率，其中，所述第二距离短于所述第一距离。
所述比较器还可被配置为：响应于所述距离为第一距离，确定所述参考效率具有第一大小；并且响应于所述距离为长于所述第一距离的第二距离，确定所述参考效率具有小于所述第一大小的第二大小。
所述控制器还可被配置为：基于所述距离确定所述无线电力产生器的开关频率；并且向所述无线电力产生器发送所述开关频率的控制信号。
所述无线电力产生器还可包括：DC-DC转换器，包括第一开关，并且所述DC-DC转换器被配置为通过所述第一开关的接通-断开操作转换所述电源的DC电压并且产生转换电力；及逆变器，包括第二开关和第三开关，并且所述逆变器被配置为通过所述第二开关和所述第三开关的接通-断开操作从所述转换电力产生所述无线电力，其中，所述控制器还被配置为产生待发送到所述第一开关的转换器控制信号和待发送到所述第二开关和所述第三开关的逆变器控制信号，其中，所述转换器控制信号和所述逆变器控制信号中的任意一者或两者根据所述操作模式的改变而改变。
在另一总体方面，提供一种控制无线电力发送装置的方法，所述方法包括：响应于无线电力发送装置通过发送线圈向接收装置发送无线电力，检测所述发送线圈的电压和电流中的任意一者或两者；基于所述发送线圈的所述电压和所述电流中的任意一者或两者，产生所述无线电力发送装置和所述接收装置之间的距离的信息；产生与所述距离的所述信息相对应的参考效率的信息；将所述参考效率与所述无线电力发送装置的电力发送效率进行比较；响应于所述电力发送效率低于所述参考效率，减小所述无线电力的大小。
控制无线电力发送装置的所述方法还可包括：通过从所述接收装置接收数据包信号来产生接收的电力的大小的信息并且对所述数据包信号进行解调，所述数据包信号包括所述接收装置的所述接收的电力的所述大小的所述信息。
控制无线电力发送装置的所述方法还可包括：通过所述无线电力发送装置的电源的电压和电流计算供应的电力的大小，其中，所述比较可包括基于所述供应的电力的所述大小和所述接收的电力的所述大小来计算所述电力发送效率；并且其中，所述检测可包括检测所述电源的所述电压和所述电流。
一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质可存储指令，所述指令在由处理器执行时，使所述处理器执行控制无线电力发送装置的所述方法。
在另一总体方面中，提供一种无线电力发送装置，所述无线电力发送装置包括：无线电力产生器，被配置为基于电源的供应的电力产生无线电力；无线电力发送器，被配置为：向接收装置发送所述无线电力，并且接收所述接收装置的接收的电力的大小的信息；电力计算器，被配置为基于所述电源的电压和电流中的任意一者或两者计算所述供应的电力的大小；距离计算器，被配置为基于所述无线电力发送器的电压和电流中的任意一者或两者计算从所述无线电力发送装置到所述接收装置的距离；比较器，被配置为：基于所述距离确定参考效率，基于所述供应的电力的所述大小和所述接收的电力的所述大小计算电力发送效率，并且将所述参考效率与所述电力发送效率进行比较；及控制器，被配置为响应于所述电力发送效率低于所述参考效率控制所述无线电力产生器以减小所述产生的无线电力的所述大小。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是明显的。
附图说明
图1是示出根据示例的无线电力发送装置的框图。
图2是详细示出根据示例的无线电力发送装置的部分的电路图。
图3是详细示出根据示例的无线电力发送装置的另一部分的框图。
图4是示出逆变器为图2的示例的无线电力产生器中的半桥逆变器的情况的电路图。
图5是示出从图2的示例的无线电力产生器省略转换器的情况的电路图。
图6是示出从图4的示例的无线电力产生器省略转换器的情况的电路图。
图7是示出控制根据示例的无线电力发送装置的方法的流程图。
在所有的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、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是明显的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，在理解本申请的公开内容后可做出将是明显的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域已知的特征的描述。
这里所描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切的说，提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是明显的实施这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些可行方式。
如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的任意一个或者任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。更确切地说，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。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分可以被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅用于描述各种实施例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。另外，这里术语“可”相对于示例或实施例的使用，例如，关于什么示例或实施例可包括或可实现，意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。
这里描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容后将是明显的各种方式进行组合。此外，尽管这里描述的示例具有各种配置，但是可能存在在理解本申请的公开内容后将是明显的其他配置。
接下来，参照附图更加详细地描述示例。
图1是示出根据示例的无线电力发送装置的框图。
参照图1的示例，根据示例的无线电力发送装置100包括无线电力产生器110、无线电力发送器120、检测器130、距离计算器140、比较器150和/或控制器160，并且向接收装置10发送无线电力。
无线电力产生器110从电源产生无线电力。例如，电源可以是从电池输出的电力或者从外部源输入的有线电力。
无线电力发送器120以无线的方式向接收装置10发送无线电力。这里，无线方式是即使在没有与接收装置10物理接触时无线电力发送器120仍向接收装置10电磁地发送无线电力的方法。例如，无线电力发送器120通过根据安倍定律产生的磁通量电磁耦合到接收装置10，并且发送无线电力。这里，无线电力发送器120和接收装置10之间的电磁耦合度受无线电力发送器120和接收装置10之间的距离的影响。
检测器130检测无线电力发送器120的电压或电流，因此检测电气值。无线电力发送器120和接收装置10之间的电磁耦合度对无线电力发送器120的电气值有影响。这里，电气值包括最大电压、平均电压、最大电流、平均电流、频率、自感度、互感度和耦合系数k中的任意一者或者任意两者或更多者的任意组合。频率、自感度、互感度和耦合系数k可通过无线电力发送器120的电压或电流计算。因此，检测器130检测无线电力发送器120的电压或电流，因此可检测频率、自感度、互感度和耦合系数k。
例如，作为无线电力发送器120的电气值，最大电压和频率可根据无线电力发送器120和接收装置10之间的距离改变，如下表1所示。表1的第一行指的是无线电力发送器120和接收装置10之间的距离，表1的第二行指的是频率，表1的第三行指的是最大电压。
表1：
例如，作为无线电力发送器120的电气值，自感度、互感度和耦合系数k根据无线电力发送器120和接收装置10之间的距离改变，如表2所示。表2的第一行指的是无线电力发送器120和接收装置10之间的距离，表2的第二行指的是自感度，表2的第三行指的是耦合系数k，表2的第四行指的是互感度。
表2
距离计算器140使用无线电力发送器120的电气值计算无线电力发送器120和接收装置10之间的距离。例如，通过预测试操作确定电气值与无线电力发送器120和接收装置10之间的距离的关系。距离计算器140按照查找表的方法存储电气值与无线电力发送器120和接收装置10之间的距离的关系，因此距离计算器140将从检测器130接收的电气值与查找表的信息相比较，从而获得无线电力发送器120和接收装置10之间的距离的信息。
例如，距离计算器140通过将从检测器130接收的电气值应用到方程来计算无线电力发送器120和接收装置10之间的距离，所述方程限定了电气值与无线电力发送器120和接收装置10之间的距离的关系。这里，方程通过由预测试操作获得的数据的数值分析而推导出。
参照表1的示例，距离计算器140计算无线电力发送器和接收装置之间的距离以使得无线电力发送器120和接收装置10之间的距离随着无线电力发送器120的最大电压的变高而变长。例如，随着无线电力发送器120和接收装置10之间的距离增大，无线电力发送器120的最大电压增大。此外，距离计算器140计算距离，使得针对较大的最大电压计算出的距离比针对较小的最大电压计算出的距离长。
比较器150将与无线电力发送器120和接收装置10之间的距离相对应的参考效率和电力发送效率进行比较，并且基于比较的结果(效率比较结果)产生发送状态的信息。这里，电力发送效率与接收装置10接收的电力的大小除以电源的供应的电力的大小得到的值相对应。电力发送效率可能由于无线电力发送器120和接收装置10之间存在的外物而降低。
响应于无线电力发送器120和接收装置10之间存在外物，参考效率高于电力发送效率，并且响应于无线电力发送器120和接收装置10之间不存在外物，参考效率等于或低于电力发送效率。因此，响应于电力发送效率等于或高于参考效率，比较器150确定发送状态正常，并且响应于电力发送效率低于参考效率，比较器150确定发送状态为外物介入的状态。
同时，电力发送效率受无线电力发送器120和接收装置10之间的距离的影响。就此而言，是因为无线电力发送器120和接收装置10之间的电磁耦合度根据无线电力发送器120和接收装置10之间的距离改变。电磁耦合度的改变引起无线电力发送器120的电感改变和频率改变。
例如，当无线电力发送器120和接收装置10之间不存在外物时电力发送效率与无线电力发送器120和接收装置10之间的距离的关系如表3所示。
表3
因此，比较器150设定与无线电力发送器120和接收装置10之间的距离相对应的参考效率。参照表3，比较器150产生参考效率的信息以使得参考频率随着由距离计算器140计算的距离变长而变低。例如，设定参考效率随着距离增大而减小。此外，比较器150可确定参考效率，使得对较短的距离确定比对较长的距离确定的参考效率低的参考效率。
例如，无线电力发送器120和接收装置10之间的每个距离的参考效率通过预测试操作确定，并且存储在比较器150中。预测试操作可包括例如在不存在会另外地影响电力发送效率的外物时对各种距离测量电力发送效率。比较器150从距离计算器140接收距离的信息，并且基于距离的信息选择多个参考效率中的一个。
因此，比较器150精确地确定无线电力发送器120和接收装置10之间是否存在外物。
控制器160根据与发送状态的信息相对应的操作模式来控制无线电力产生器110。
例如，响应于电力发送效率等于或高于参考效率，控制器160设定操作模式为第一操作模式，响应于电力发送效率低于参考效率，控制器160设定操作模式为第二操作模式，并且响应于执行第二操作模式，控制器160控制无线电力产生器110以使得无线电力的大小低于当执行第一操作模式时无线电力的大小。
换句话说，响应于无线电力发送器120和接收装置10之间存在外物，控制器160停止无线电力产生器110的操作或者减小由无线电力产生器110产生的无线电力的大小。因此，可防止无线电力发送装置100的不必要的功耗、故障和/或缩短的服务寿命。
由于比较器150，无线电力发送器120和接收装置10之间是否存在外物被精确地确定。因此，在根据示例的无线电力发送装置100中，可更有效地防止不必要的功耗、故障和/或缩短的服务寿命。
图2是详细地示出根据示例的无线电力发送装置的部分的电路图。
参照图2的示例，根据示例的无线电力发送装置包括无线电力产生器、无线电力发送器220和检测器。另外，无线电力产生器包括电源211、DC-DC转换器212和逆变器213。此外，检测器包括第一检测器231、第二检测器232、第三检测器233和第四检测器234。
电源211输出电力(DC电力)。
DC-DC转换器212具有第一开关212m，并且通过第一开关212m的接通-断开操作转换供应的电力的DC电压，因此产生转换电力。第一开关212m的占空比(接通状态周期和断开状态周期的比)对转换电力的DC电压具有影响，并且第一开关212m的占空比根据输入到第一开关212m的栅极端子的驱动信号的脉冲宽度确定。因此，相对于驱动信号的脉冲宽度调制(PWM)可用于控制转换电力。
DC-DC转换器212包括电感器212l、二极管212d和DC支撑电容器212c。DC-DC转换器212可被设计为逐渐增大供应的电力的DC电压的升压转换器、逐渐减小供应的电力的DC电压的降压转换器以及逐渐增大或逐渐减小供应的电力的DC电压的升降压转换器中的一者。
逆变器213具有第二开关213a、第三开关213b、第四开关213c和第五开关213d，并且通过第二开关213a、第三开关213b、第四开关213c和第五开关213d的接通-断开操作从转换电力产生无线电力(AC电力)。脉冲宽度被调制且频率被控制的驱动信号被输入到第二开关213a、第三开关213b、第四开关213c和第五开关213d的栅极端子。同时，二极管连接到第二开关213a、第三开关213b、第四开关213c和第五开关213d。
无线电力发送器220包括发送线圈221和发送电容器222。发送线圈221被配置为电磁耦合到接收装置。
第一检测器231检测电源211的电压Vin_sen。电压Vin_sen用于计算电力发送效率。
第二检测器232检测电源211的电流lin_sen。电流lin_sen用于计算电力发送效率。
第三检测器233检测DC支撑电容器212c的电压Vdc_sen。电压Vdc_sen用于控制DC-DC转换器212。
第四检测器234检测发送线圈221的电压Vcoil_sen。电压Vcoil_sen用于计算无线电力发送器和接收装置之间的距离。
同时，第一检测器231、第二检测器232、第三检测器233和第四检测器234被设置为对每个预定时间段的电气值进行采样的采样电路。
图3是详细示出根据示例的无线电力发送装置的另一部分的框图。
参照图3的示例，根据示例的无线电力发送装置包括解调器235、模数转换器236、距离计算器240、电力计算器245、比较器250、误差检查器255和控制器。控制器包括转换器控制器261、转换器控制信号产生器262、逆变器控制器263、逆变器控制信号产生器264和驱动器265。
解调器235从接收装置接收具有接收装置的接收的电力的大小的信息的数据包信号，并且对数据包信号进行解调，从而产生接收的电力的大小的信息。例如，解调器235使用幅移键控(ASK)调制方案或通断键控(OOK)调制方案。
例如，解调器235通过发送线圈接收数据包信号，因此接收由检测器检测的发送线圈的电压Vcoil_sen。其后，解调器235向模数转换器236发送具有接收的电力的大小的信息的数据包。
模数转换器236对电源的电压Vin_sen、电源的电流Iin_sen、DC支撑电容器的电压Vdc_sen和发送线圈的电压Vcoil_sen执行模数转换，从而产生电源的电压值Vin、电源的电流值Iin、DC支撑电容器的电压值Vdc、发送线圈的电压值Vcoil和接收的电力值Po_rx。
距离计算器240基于发送线圈的电压Vcoil_sen计算无线电力发送器和接收装置之间的距离，产生距离的信息并且将所述信息发送到比较器250。
电力计算器245通过电源的电压值Vin的和电源的电流值Iin计算供应的电力的大小，并且产生供应的电力值Pin。
比较器250计算电力发送效率值，其中，电力发送效率值通过接收的电力值Po_rx除以供应的电力值Pin而获得，并且比较器250基于无线电力发送器和接收装置之间的距离的信息产生参考效率值。其后，比较器250将电力发送效率值与参考效率值进行比较，并且根据效率比较结果产生发送状态的信息。
误差检查器255检查电源的电压值Vin、电源的电流值Iin、DC支撑电容器的电压值Vdc和由比较器250计算的电力发送效率值中的误差。误差检查器255基于误差检查结果控制检测器、模数转换器236和比较器250，并且将误差检查完成的值传输到转换器控制器261。
转换器控制器261基于电源的电压值Vin产生参考值，并且基于DC支撑电容器的电压值Vdc产生载波值(carrier value)。例如，转换器控制器261从距离计算器240接收无线电力发送器和接收装置之间的距离的信息，并且产生与距离的信息相对应的参考值或载波值。
转换器控制信号产生器262产生转换器控制信号。转换器控制信号的开关频率和脉冲宽度基于参考值和载波值确定。
逆变器控制器263基于包括在从接收装置接收的数据包信号中的反馈信号产生参考值。例如，逆变器控制器263从距离计算器240接收无线电力发送器和接收装置之间的距离的信息，并且产生与距离的信息相对应的参考值。
逆变器控制信号产生器264产生逆变器控制信号。逆变器控制信号的开关频率和脉冲宽度基于由逆变器控制器263产生的参考值确定。
另外，转换器控制信号产生器262和逆变器控制信号产生器264中的任意一者或两者从比较器250接收发送状态的信息，并且选择与发送状态的信息相对应的操作模式。
例如，响应于电力发送效率等于或高于参考效率，转换器控制信号产生器262和逆变器控制信号产生器264中的任意一者或两者设定操作模式为第一操作模式，并且响应于电力发送效率低于参考效率，转换器控制信号产生器262和逆变器控制信号产生器264中的任意一者或两者设定操作模式为第二操作模式，并且产生转换器控制信号或逆变器控制信号，以使得当执行第二操作模式时无线电力的大小低于当执行第一操作模式时无线电力的大小。
驱动器265通过转换器控制信号产生第一开关驱动信号并且通过逆变器控制信号产生第二开关驱动信号和第三开关驱动信号。
图4是示出逆变器是根据图2的示例的无线电力产生器中的半桥逆变器的情况的电路图。
参照图4的示例，无线电力产生器被设计为包括电源311、DC-DC转换器312和逆变器313的2级系统。另外，无线电力发送器320包括发送线圈321和发送电容器322。
DC-DC转换器312包括第一开关312m、电感器312l、二极管312d和DC支撑电容器312c。
逆变器313包括第二开关313a和第三开关313b，并且被设计为半桥逆变器。
图5是示出从根据图2的示例的无线电力产生器省略转换器的情况的电路图。
参照图5的示例，无线电力产生器被设计为包括电源411和逆变器的1级系统。另外，无线电力发送器420包括发送线圈421和发送电容器422。
逆变器包括第二开关413a、第三开关413b、第四开关413c和第五开关413d，并且被设计为全桥逆变器。
图6是示出从根据图4的示例的无线电力产生器省略转换器的情况的电路图。
参照图6的示例，无线电力产生器被设计为包括电源511和逆变器的1级系统。另外，无线电力发送装置包括发送线圈521和发送电容器522。
逆变器包括第二开关513a和第三开关513b，并且被设计为半桥逆变器。
图7是示出控制根据示例的无线电力发送装置的方法的流程图。
参照图7的示例，控制根据示例的无线电力发送装置的方法包括：响应于无线电力发送器通过发送线圈向接收装置发送无线电力，检测发送线圈的电压(S10)；通过发送线圈的电压产生无线电力发送器和接收装置之间的距离的信息(S20)；产生与距离的信息相对应的参考效率的信息(S30)；将参考效率与无线电力发送装置的电力发送效率进行比较(S40)；及响应于电力发送效率低于参考效率，减小无线电力的大小(S50)。
另外，控制无线电力发送装置的方法还包括通过从接收装置接收具有接收装置的接收的电力的大小的信息的数据包信号，产生接收的电力的大小的信息，并且对数据包信号进行解调，并且使用电源的电压和电流计算供应的电力的大小。
这里，无线电力发送装置的比较(S40)还包括基于供应的电力的大小和接收的电力的大小计算电力发送效率，并且无线电力发送装置的检测(S10)还包括检测电源的电压和电流。
如以上所阐述的，根据示例，无线电力发送装置可在检测外物时反映或说明关于无线电力发送装置和接收装置之间的距离的信息，以改善外物检测的准确度，可减小由外物检测的误判引起的故障的频率和不必要的功耗，并且可在无线电力发送期间通过减小外物的影响来稳定地操作和延长服务寿命。
图1至图7中的执行本申请描述的操作的距离计算器140、比较器150、控制器160、解调器235、模数转换器236、距离计算器240、电力计算器245、比较器250、误差检查器255、转换器控制器261、转换器控制信号产生器262、逆变器控制器263、逆变器控制信号产生器264和驱动器265通过硬件组件实现，硬件组件被配置为执行在本申请中描述的通过硬件组件执行的操作。可用于执行本申请中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括控制器、传感器、产生器、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、转换器、解调器以及被配置为执行本申请中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中，通过计算机硬件(例如，通过一个或更多个处理器或计算机)来实现执行本申请中描述的操作的一个或更多个硬件组件。可通过一个或更多个处理元件实现处理器或计算机，例如，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、微处理器或者被配置为以定义的方式响应并且执行指令以获得期望的结果的任意其他装置或装置的组合。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存取、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”可用于描述在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可包括多个处理元件或多种类型的处理元件，或者包括这二者。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实现单个硬件组件或者两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硬件组件，可通过一个或更多个其他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其他硬件组件。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可实现单个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。
通过计算机硬件执行用来执行本申请中描述的操作的方法(如图1至图7所示)，例如，通过如上所述实现的执行指令或软件的一个或更多个处理器或计算机，所述指令或软件用于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执行单个操作或者两个或更多个操作。可通过一个或更多个处理器或者处理器和控制器执行一个或更多个操作，并且可通过一个或更多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器执行一个或更多个其他操作。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。
用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算器)以实现硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合，以单独地或共同地指示或配置一个或更多个处理器或计算机以操作为机器或专用计算机，以执行由硬件组件和如上所述的方法执行的操作。在一个示例中，指令或软件包括由一个或更多个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，指令或软件包括由一个或更多个处理器或计算器使用解释器执行的高级代码。可基于附图中示出的框图和流程图以及说明书中的相应的描述(公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法)使用任意编程语言容易地编写指令或软件。
用于控制计算硬件(例如，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意相关联的数据、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中或上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、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、固态盘以及被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构并且将所述指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构提供到一个或更多个处理器或计算机以使一个或更多个处理器或计算机可执行指令的任意其他装置。在一个示例中，指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上使得指令和软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构通过一个或更多个处理器或计算机按照分布式的方式被存储、访问和执行。
仅作为非穷举性示例，这里描述的接收装置可以是移动装置，诸如蜂窝电话、智能手机、可穿戴智能设备(诸如，戒指、手表、眼镜、手环、脚环、腰带、项链、耳环、头带、头盔或者嵌入衣服的装置)、便携式个人电脑(PC)(诸如，膝上型笔记本电脑、笔记本、小型笔记本电脑、上网本或者超便携移动个人电脑(UMPC))、平板PC(平板电脑)、平板手机、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、掌上型电子书、全球定位系统(GPS)导航装置或传感器；或固定装置，诸如台式PC、高清电视(HDTV)、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒或家电；或被配置为执行无线通信或网络通信的任何其他移动装置或固定装置。在一个示例中，可穿戴装置是被设计为可直接安装在用户身体上的装置，如眼镜或手环。在另一示例中，可穿戴装置是使用附着装置安装在用户的身体上的装置，诸如使用臂带绑定到使用者的手臂上或使用挂绳挂绕在用户颈部的智能电话或平板电脑。
虽然本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求以及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。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将被视为可适用于其他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/或由其他组件或其等同物来替换或增添所描述的系统、结构、装置或电路中的组件，则可获得合理的结果。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全部改变将被理解为被包括在本公开中。

Claims (17)

1.一种无线电力发送装置，所述无线电力发送装置包括：
无线电力产生器，被配置为基于电源的供应的电力产生无线电力；
无线电力发送器，被配置为按照无线的方式向接收装置发送所述无线电力；
检测器，被配置为检测所述无线电力发送器的电压和电流中的任意一者或两者；
距离计算器，被配置为基于所述电力发送器的所述电压和所述电流中的任意一者或两者计算从所述无线电力发送装置到所述接收装置的距离；
比较器，被配置为：
将与所述距离相对应的参考效率与电力发送效率进行比较，及
基于所述比较的结果产生发送状态的信息；及
控制器，被配置为根据与所述发送状态的所述信息相对应的操作模式控制所述无线电力产生器。
2.根据权利要求1所述的无线电力发送装置，其中，所述控制器被配置为：
响应于所述电力发送效率等于或高于所述参考效率，设定所述操作模式为第一操作模式；
响应于所述电力发送效率低于所述参考效率，设定所述操作模式为第二操作模式；并且
控制所述无线电力产生器，使得响应于所述第二操作模式被设定而产生的所述无线电力的大小低于响应于所述第一操作模式被设定而产生的所述无线电力的大小。
3.根据权利要求1所述的无线电力发送装置，所述无线电力发送装置还包括：
解调器，被配置为：
接收数据包信号，所述数据包信号包括所述接收装置的接收的电力的大小的信息；并且
通过对所述数据包信号进行解调产生所述接收的电力的所述大小的所述信息。
4.根据权利要求3所述的无线电力发送装置，所述无线电力发送装置还包括：
电力计算器，被配置为基于所述电源的电压和电流计算所述电源的所述供应的电力的大小，
其中，所述比较器被配置为基于所述供应的电力的所述大小和所述接收的电力的所述大小来计算所述电力发送效率，并且
其中，所述检测器还被配置为检测所述电源的电压和电流。
5.根据权利要求1所述的无线电力发送装置，其中：
所述无线电力发送器包括发送线圈，所述发送线圈被配置为电磁耦合到所述接收装置；
所述无线电力发送器的所述电压为所述发送线圈的电压。
6.根据权利要求5所述的无线电力发送装置，其中，所述距离计算器被配置为计算所述距离，使得在所述电压为第一电压时计算的所述距离比在所述电压为第二电压时计算的所述距离长，其中，所述第二电压低于所述第一电压。
7.根据权利要求5所述的无线电力发送装置，其中，所述比较器被配置为：
响应于所述电压为第一电压，确定所述距离为第一距离；并且
响应于所述电压为低于所述第一电压的第二电压，确定所述距离为短于所述第一距离的第二距离。
8.根据权利要求1所述的无线电力发送装置，其中，所述比较器被配置为基于所述距离确定所述参考效率。
9.根据权利要求8所述的无线电力发送装置，其中，所述比较器被配置为确定所述参考效率，使得在所述距离为第一距离时确定的所述参考效率低于在所述距离为第二距离时确定的所述参考效率，其中，所述第二距离短于所述第一距离。
10.根据权利要求8所述的无线电力发送装置，其中，所述比较器被配置为：
响应于所述距离为第一距离，确定所述参考效率具有第一大小；并且
响应于所述距离为长于所述第一距离的第二距离，确定所述参考效率具有小于所述第一大小的第二大小。
11.根据权利要求1所述的无线电力发送装置，其中，所述控制器被配置为：
基于所述距离确定所述无线电力产生器的开关频率；并且
向所述无线电力产生器发送所述开关频率的控制信号。
12.根据权利要求1所述的无线电力发送装置，其中，所述无线电力产生器包括：
DC-DC转换器，包括第一开关，并且所述DC-DC转换器被配置为通过所述第一开关的接通-断开操作转换所述电源的DC电压并且产生转换电力，及
逆变器，包括第二开关和第三开关，并且所述逆变器被配置为通过所述第二开关和所述第三开关的接通-断开操作从所述转换电力产生所述无线电力，
其中，所述控制器还被配置为产生待发送到所述第一开关的转换器控制信号和待发送到所述第二开关和所述第三开关的逆变器控制信号，
其中，所述转换器控制信号和所述逆变器控制信号中的任意一者或两者根据所述操作模式的改变而改变。
13.一种控制无线电力发送装置的方法，所述方法包括：
响应于无线电力发送装置通过发送线圈向接收装置发送无线电力，检测所述发送线圈的电压和电流中的任意一者或两者；
基于所述发送线圈的所述电压和所述电流中的任意一者或两者，产生所述无线电力发送装置和所述接收装置之间的距离的信息；
产生与所述距离的所述信息相对应的参考效率的信息；
将所述参考效率与所述无线电力发送装置的电力发送效率进行比较；
响应于所述电力发送效率低于所述参考效率，减小所述无线电力的大小。
14.根据权利要求13所述的控制无线电力发送装置的方法，所述方法还包括：
通过从所述接收装置接收数据包信号来产生接收的电力的大小的信息并且对所述数据包信号进行解调，所述数据包信号包括所述接收装置的所述接收的电力的所述大小的所述信息。
15.根据权利要求14所述的控制无线电力发送装置的方法，所述方法还包括：
通过所述无线电力发送装置的电源的电压和电流计算供应的电力的大小，
其中，所述比较包括基于所述供应的电力的所述大小和所述接收的电力的所述大小来计算所述电力发送效率；并且
其中，所述检测包括检测所述电源的所述电压和所述电流。
16.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质存储指令，所述指令在由处理器执行时，使所述处理器执行根据权利要求13-15中的任一项所述的方法。
17.一种无线电力发送装置，所述无线电力发送装置包括：
无线电力产生器，被配置为基于电源的供应的电力产生无线电力；
无线电力发送器，被配置为：
向接收装置发送所述无线电力，并且
接收所述接收装置的接收的电力的大小的信息；
电力计算器，被配置为基于所述电源的电压和电流中的任意一者或两者计算所述供应的电力的大小；
距离计算器，被配置为基于所述无线电力发送器的电压和电流中的任意一者或两者计算从所述无线电力发送装置到所述接收装置的距离；
比较器，被配置为：
基于所述距离确定参考效率，
基于所述供应的电力的所述大小和所述接收的电力的所述大小计算电力发送效率，并且
将所述参考效率与所述电力发送效率进行比较；及
控制器，被配置为响应于所述电力发送效率低于所述参考效率控制所述无线电力产生器以减小所述产生的无线电力的所述大小。
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