CN108521841A - 支持多个模式的无线电力发射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线电力传输技术，并且更具体地涉及能够提高无线电力传输成功的概率从而改善性能的无线电力发射器。根据本发明的实施方式的无线电力发射器包括：第一线圈印刷电路板(PCB)，其包括用于向具有第一耦合系数的无线电力接收器线圈传输第一频带的电力信号的感应线圈；第二线圈PCB，其形成在第一线圈PCB的上部或下部，第二线圈PCB包括用于向具有第二耦合系数的无线电力接收器线圈传输第二频带的电力信号的谐振线圈；以及控制电路PCB，其形成在第一线圈PCB和第二线圈PCB下方，以控制感应线圈和谐振线圈，其中，感应线圈具有在第一线圈PCB的上部的充电区域，谐振线圈具有在第二线圈PCB的上部的充电区域，并且感应线圈的充电区域可以与谐振线圈的充电区域至少部分地重叠。

Description

支持多个模式的无线电力发射器
技术领域
实施方式涉及无线电力传输技术，并且更具体地，涉及能够通过增加无线电力传输的概率来提高性能的无线电力发射器。
背景技术
最近，随着信息和通信技术的迅速发展，基于信息和通信技术的无处不在的社会正在形成。
为了随时随地连接信息通信设备能够，应在所有设施中安装配备有具有通信功能的计算机芯片的传感器。因此，对这些设备或传感器的电力供应成为新的挑战。另外，随着便携式设备(例如，蓝牙手持机和类似iPod的音乐播放器以及移动电话)的种类的数目的迅速增加，对它们的电池进行充电需要时间和精力。作为解决该问题的一种方式，无线电力传输技术近来引起了关注。
无线电力传输(或无线能量传送)是用于基于磁场的感应原理来将发射器向接收器无线地传输电能的技术。早在19世纪，就开始使用基于电磁感应的电机或变压器。此后，尝试了通过发射高频波或电磁波(例如，无线波、激光)来传输电能的方法。通过电磁感应对电动牙刷和一些常见的无线剃刀进行充电。
迄今为止推行的无线能量传输技术可以大致分成磁感应、电磁谐振以及采用短波长射频的RF传输。
在磁感应方案中，当两个线圈被彼此相邻布置并且将电流施加至其中一个线圈时，此时生成的磁通量在另一线圈中生成电动势。该技术正在被迅速商业化，以主要用于小型设备(例如，移动电话)。在电磁感应方案中，可以高效地传输高达几百千瓦(kW)的电力，但是最大传输距离小于或等于1cm。结果，通常需要将设备放置在充电器或充电垫附近，这是不利的。磁感应方案是指紧密耦合的传输线圈与接收线圈之间的电力传输。当具有相同形状的传输线圈和接收线圈对准时，高效地执行电力传输。为此，可以使用100kHz至220kHz的频带来代替高频。
磁谐振方案使用电场或磁场而不是采用电磁波或电流。磁谐振方案的优点在于该方案对其他电子设备或人体是安全，这是因为其几乎不受电磁波的影响。然而，该方案的可用距离和可用空间受到限制，并且该方案的能量传送效率较低。磁谐振方案是指松散耦合的传输线圈/接收线圈之间的电力传输的方案。传输线圈/接收线圈可以具有不同的形状，并且传输线圈通常比接收线圈更大。在该方案中，使用驱动器(例如，电力放大器和/或DC转DC转换器)来增加用于电力传输的电力，并且使用高频带(例如，6.78MHz)来传输电力。
短波无线电力传输方案(简称RF传输方案)利用了可以以无线电波的形式直接地传输和接收能量的事实。该技术是使用整流天线的基于RF的无线电力传输方案。作为“天线”和“整流器”的复合体的整流天线是指将RF电力直接转换成直流(DC)电力的设备。即，RF方案是将AC无线电波转换成DC波的技术。最近，随着效率的提高，RF技术的商业化已经得到了积极的研究。
无线电力传输技术可用于包括IT行业、铁路行业和家电行业以及移动行业在内的各种行业。
最近，已经引入了配备有多个线圈的无线电力发射器以提高放置在充电底座上的无线电力接收器的识别率。另外，支持多个模式的无线电力发射器可以包括支持各种方案(例如，磁谐振方案和磁感应方案)的线圈。将这样的线圈放置在同一平面中可能产生无法执行对无线电力接收器的无线电力传输的区域。
发明内容
技术问题
因此，鉴于以上问题提出了本公开内容，并且实施方式提供了支持多个模式的无线电力发射器。
实施方式还提供了能够通过防止不可再充电区域的产生来提高无线电力传输的效率的无线电力发射器。
可以通过实施方式实现的技术目的不限于上文中具体描述的内容，并且本领域的技术人员根据以下详细描述将更清楚地理解本文中未描述的其他技术目的。
技术方案
在一个实施方式中，一种支持多个模式的无线电力发射器可以包括：第一线圈印刷电路板(PCB)，其包括用于向具有第一耦合系数的无线电力接收器线圈传输第一频带的电力信号的感应线圈；第二线圈PCB，其形成在第一线圈PCB上方或下方，第二线圈PCB包括用于向具有第二耦合系数的无线电力接收器线圈传输第二频带的电力信号的谐振线圈；以及控制电路PCB，其形成在第一线圈PCB和第二线圈PCB下方，并且被配置成控制感应线圈和谐振线圈，其中，感应线圈的充电区域可以在第一线圈PCB上方，并且谐振线圈的充电区域可以在第二线圈PCB上方，其中，感应线圈的充电区域可以与谐振线圈的充电区域至少部分地重叠。
无线电力发射器还可以包括第一连接器，其被配置成将第一线圈PCB与控制电路PCB电连接。
第二线圈PCB可以包括允许第一连接器穿过其中的连接器孔。
无线电力发射器还可以包括第二连接器，其被配置成将第二线圈PCB与控制电路PCB电连接。
感应线圈可以包括被放置成至少部分彼此重叠的三个传输感应线圈。
无线电力发射器还可以包括用于屏蔽磁场的铁氧体，该铁氧体位于第二线圈PCB与控制电路PCB之间。
第一耦合系数可以大于第二耦合系数，其中，第一频带的范围可以低于第二频带的范围。
第一耦合系数的范围可以为0至0.2，第一频带的范围可以为90kHz至300kHz或者100kHz至220kHz。
第二耦合系数的范围可以为0.5至1.0，以及第二频带的范围可以为6MHz至8MHz。
在另一实施方式中，一种支持多个模式的无线电力发射器可以包括：第一线圈印刷电路板(PCB)，其包括用于向具有第一耦合系数的无线电力接收器线圈传输第一频带的电力信号的感应线圈；第二线圈PCB，其形成在第一线圈PCB上方或下方，第二线圈PCB包括用于向具有第二耦合系数的无线电力接收器线圈传输第二频带的电力信号的谐振线圈；控制电路PCB，其形成在第一线圈PCB和第二线圈PCB下方，并且被配置成控制感应线圈和谐振线圈；以及第一连接器，其被配置成将第一线圈PCB与控制电路PCB电连接，其中，感应线圈的充电区域可以在第一线圈PCB上方，并且谐振线圈的充电区域可以在第二线圈PCB上方，其中，感应线圈的充电区域可以与谐振线圈的充电区域至少部分地重叠。
本公开内容的上述方面仅仅是本公开内容的优选的实施方式的一部分。本领域的技术人员根据本公开内容的以下详细描述将得出并理解反映本公开内容的技术特征的各种实施方式。
有益效果
根据实施方式的装置具有以下效果。
在根据本公开内容的实施方式的无线电力发射器中，包括感应线圈的第一线圈PCB和包括谐振线圈的第二线圈PCB没有被实现在同一平面中，而是被布置成竖直地重叠。由此，不会产生作为不可再充电区域的死区。
另外，第一线圈PCB可以形成在靠近无线电力接收器的上部位置处，使得无线电力传输效率受距无线电力接收器的距离影响极大的感应线圈可以位于无线电力接收器附近。由此，可以优化无线电力传输的效率。
本领域的技术人员将理解的是，通过本公开内容的实施方式可以实现的效果不限于上面描述的那些效果，并且根据以下详细描述本公开内容的其他优点将会被更加清楚地理解。
附图说明
被包括以提供对本公开内容的进一步理解并且被并入且构成本申请的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式，并且与说明书一起用于说明本公开内容的原理。
图1是示出根据本公开内容的实施方式的使用电磁谐振方案的无线电力传输方法的系统配置图。
图2是示出根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力发射器的类型和特征的图。
图3是示出根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力接收器的类型和特征的图。
图4示出了根据本公开内容的实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力传输系统的等效电路图。
图5是示出根据本公开内容的实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力发射器中的状态转变过程的状态转变图。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力接收器的状态转变过程的状态转变图。
图7示出了根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力接收器的根据VRECT的操作区域。
图8是示出根据本公开内容的实施方式的电磁感应方案中的无线充电系统的图。
图9是根据本公开内容的实施方式的支持电磁感应方案的无线电力发射器的状态转变图。
图10是示出根据本公开内容的实施方式的支持多个模式的无线电力发射器的结构的框图。
图11是示出根据本公开内容的比较示例的支持多个模式的无线电力发射器的图。
图12是示出根据本公开内容的实施方式的支持多个模式的无线电力发射器的结构的剖视图。
图13是图12所示的第一线圈PCB的简化平面图。
图14是图12所示的第二线圈PCB的示意性平面图。
图15是示出图12所示的实施方式的基板的耦接的一侧的视图。
图16是示出图12所示的实施方式的基板的耦接的另一侧的视图。
最佳实施方式
根据本公开内容的第一实施方式的支持多个模式的无线电力发射器包括：第一线圈印刷电路板(PCB)，其包括用于向具有第一耦合系数的无线电力接收器线圈传输第一频带的电力信号的感应线圈；第二线圈PCB，其形成在第一线圈PCB上方或下方，第二线圈PCB包括用于向具有第二耦合系数的无线电力接收器线圈传输第二频带的电力信号的谐振线圈；以及控制电路PCB，其形成在第一线圈PCB和第二线圈PCB下方，并且被配置成控制感应线圈和谐振线圈，其中，感应线圈的充电区域在第一线圈PCB上方，并且谐振线圈的充电区域在第二线圈PCB上方，其中，感应线圈的充电区域可以至少部分地与谐振线圈的充电区域重叠。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来详细描述应用本公开内容的实施方式的装置和各种方法。如本文中所使用的，可互换地使用或添加后缀“模块”和“单元”，以有助于本说明书的准备，并且不旨在暗示不同的含义或功能。
虽然构成本公开内容的实施方式的所有元件被描述为被连接成一体或者结合彼此地操作，但是本公开内容不限于所描述的实施方式。即，在本公开内容的范围内，一个或更多个元件可以被选择性地连接以进行操作。另外，尽管所有元件可以被实现为一个独立的硬件设备，但是可以选择性地组合这些元件中的一些或全部以实现具有用于执行部分或全部功能、组合在一个或更多个硬件设备中的程序模块的计算机程序。本领域的技术人员可以容易地推断构成计算机程序的代码和代码段。该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，由计算机读取并执行以实现本公开内容的实施方式。计算机程序的存储介质可以包括磁记录介质、光记录介质以及载波介质。
在实施方式的描述中，应当理解的是，当元件被描述为在另一元件“上”或“上方”以及“前”或“后”时，该元件可以“直接”在另一元件“上”或“上方”以及“前”或“后”，或者可以被“间接地”形成为使得在两个元件之间还存在一个或更多个其他的中间元件。
除非另有说明，否则术语“包括”、“包含”以及“具有”应当被理解为不排除存在或增加一个或更多个其他部件的可能性。除非另有定义，否则包括技术术语和科学术语的所有术语都具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。通常使用的术语(例如，在通用字典中定义的术语)应当被解释为与相关领域的上下文含义一致，并且除非明确定义为相反情况，否则不应被理解为理想的或过于正式的意义。
在描述本公开内容的部件时，可以使用例如第一、第二、A、B、(a)以及(b)的术语。这些术语仅用于区分一个组成部件与另一组成部件的目的，并且这些术语不限制部件的性质、次序或顺序。当一个部件被描述为“连接”、“耦接”或“链接”至另一部件时，应当理解的是，这意味着一个部件可以直接连接或链接至另一部件，或者可以在部件之间插入另一部件。
在实施方式的描述中，为了简单起见，“无线电力发射器”、“无线电力传输设备”、“传输终端”、“发射器”、“传输设备”、“传输侧”等将被可互换地用于指代用于在无线电力系统中传输无线电力的设备。
另外，为了简单起见，“无线电力接收设备”、“无线电力接收器”、“接收终端”、“接收侧”、“接收设备”、“接收器”等将被可互换地用于指代用于接收来自无线电力传输设备的无线电力的设备。
根据本公开内容的无线电力发射器可以被配置为台型、支架型、接入点(AP)型、小基站型、立型、天花板嵌入型、壁挂型、交通工具装载型、交通工具支撑型等。一个发射器可以同时向多个无线电力接收设备传输电力。
为此，无线电力发射器可以提供至少一种无线电力传输方案，例如包括电磁感应方案、电磁谐振方案等。
例如，对于无线电力传输方案，可以使用基于使用电磁感应原理进行充电的电磁感应方案的各种无线电力传输标准，在电磁感应方案中，在电力传输终端线圈中生成磁场，并且通过磁场的影响在接收终端线圈中感应出电。这里，电磁感应型无线电力传输标准可以包括无线充电联盟(WPC)技术或电源事务联盟(PMA)技术中限定的电磁感应型无线充电技术。
在另一示例中，无线电力传输方案可以采用电磁谐振方案，在该方案中，由无线电力发射器的传输线圈生成的磁场被调谐至特定的谐振频率，并且电力被传输至位于离无线电力发射器距离近处的无线电力接收器。例如，电磁谐振方案可以包括作为无线充电技术标准组织的无线电力联盟(A4WP，Alliance for Wireless Power)中限定的谐振型无线充电技术。
在另一示例中，无线电力传输方案可以采用RF无线电力传输方案，在该方案中，通过RF信号将低电力能量传输至位于远程位置处的无线电力接收器。
在本公开内容的另一示例中，根据本公开内容的无线电力发射器可以被设计为支持电磁感应方案、电磁谐振方案以及RF无线电力传输方案中的至少两种无线电力传输方案。
在这种情况下，无线电力发射器不仅可以确定无线电力发射器和无线电力接收器能够支持的无线电力传输方案，而且可以基于无线电力接收器的类型、状态、所需电力等来确定可以适应性地用于无线电力接收器的无线电力传输方案。
根据本公开内容的实施方式的无线电力接收器可以被提供有至少一个无线电力传输方案，并且可以同时从两个或更多个无线电力发射器接收无线电力。这里，无线电力传输方案可以包括电磁感应方案、电磁谐振方案以及RF无线电力传输方案中的至少一个。
根据本公开内容的无线电力接收器可以被嵌入到小型电子设备(例如，移动电话、智能电话、膝上型计算机、数字广播终端、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航系统、MP3播放器、电动牙刷、电子标签、照明设备、遥控器、钓鱼浮子等)中。然而，实施方式不限于此，并且无线电力接收器可以应用于被提供有根据本公开内容的无线电力接收装置并且通过电池进行充电的任何设备。根据本公开内容的另一实施方式的无线电力接收器可以被安装在交通工具、无人驾驶飞行器、无人机等上。
图1是示出根据本公开内容的实施方式的使用电磁谐振方案的无线电力传输方法的系统配置图。
参照图1，无线电力传输系统可以包括无线电力发射器100和无线电力接收器200。
虽然图1示出了无线电力发射器100向一个无线电力接收器200传输无线电力，但这仅是一个实施方式，并且根据本公开内容的另一实施方式的无线电力发射器100可以向多个无线电力接收器200传输无线电力。应当注意的是，根据又一实施方式的无线电力接收器200可以同时从多个无线电力发射器100接收无线电力。
无线电力发射器100可以使用特定的电力传输频率(例如，谐振频率)生成磁场以向无线电力接收器200传输电力。
无线电力接收器200可以通过调谐至与无线电力发射器100所使用的电力传输频率相同的频率来接收电力。
作为示例，用于电力传输的频率可以是但不限于6.78MHz频带。
即，由无线电力发射器100传输的电力可以被传送至与无线电力发射器100谐振的无线电力接收器200。
可以基于无线电力发射器100的最大传输电力电平、无线电力接收器200的最大电力接收电平以及无线电力发射器100和无线电力接收器200的物理结构来确定能够从一个无线电力发射器100接收电力的无线电力接收器200的最大数目。
无线电力发射器100和无线电力接收器200可以在与用于无线电力传输的频带(即，谐振频带)不同的频带中执行双向通信。作为示例，双向通信可以采用但不限于半双工蓝牙低功耗(BLE)通信协议。
无线电力发射器100和无线电力接收器200可以经由双向通信交换包括关于彼此的特征和状态信息(例如，包括用于电力控制的电力协商信息)。
作为示例，无线电力接收器200可以经由双向通信向无线电力发射器100传输用于控制从无线电力发射器100接收的电力的电平的预定电力接收状态信息。无线电力发射器100可以基于接收的电力接收状态信息来动态地控制传输电力电平。由此，无线电力发射器100不仅可以优化电力传输效率，而且还可以提供防止由于过电压而引起的负载破损的功能、防止由于欠压而使电力被浪费的功能等。
无线电力发射器100还可以执行以下功能，例如，通过双向通信来认证和识别无线电力接收器200、识别不兼容设备或不可再充电的对象、识别有效的负载等。
在下文中，将参照图1更详细地描述根据谐振方案的无线电力传输处理。
无线电力发射器100可以包括电源110、电力转换单元120、匹配电路130、传输谐振器140、主控制器150以及通信单元160。通信单元可以包括数据发射器和数据接收器。
电源110可以在主控制器150的控制下向电力转换单元120供应特定的供给电压。供给电压可以是DC电压或AC电压。
电力转换单元120可以在主控制器150的控制下将从电源110接收的电压转换成特定电压。为此，电力转换单元120可以包括DC/DC转换器、AC/DC转换器以及电力放大器中的至少一个。
匹配电路130是在电力转换单元120与传输谐振器140之间匹配阻抗以使电力传输效率最大化的电路。
传输谐振器140可以根据从匹配电路130施加的电压使用特定的谐振频率来无线地传输电力。
无线电力接收器200可以包括接收谐振器210、整流器220、DC-DC转换器230、负载240、主控制器250以及通信单元260。通信单元可以包括数据发射器和数据接收器。
接收谐振器210可以通过谐振效应来接收由传输谐振器140传输的电力。
整流器220可以用于将从接收谐振器210施加的AC电压转换成DC电压。
DC-DC转换器230可以将经整流的DC电压转换成负载240所需的特定DC电压。
主控制器250可以控制整流器220和DC-DC转换器230的操作，或者可以生成关于无线电力接收器200的特征和状态信息，并且控制通信单元260向无线电力发射器100传输关于无线电力接收器200的特征和状态信息。例如，主控制器250可以监测来自整流器220和DC-DC转换器230的输出电压和输出电流的强度，以控制整流器220和DC-DC转换器230的操作。
与所监测的输出电压和输出电流有关的强度信息可以通过通信单元260被传输至无线电力发射器100。
另外，主控制器250可以将经整流的DC电压与预定参考电压进行比较，并且确定电压是否处于过压状态或者欠压状态。当作为确定的结果感测到系统错误状态时，控制器250可以通过通信单元260将所感测到的结果传输至无线电力发射器100。
当感测到系统错误状态时，主控制器250可以使用包括开关和/或齐纳二极管的预定的过电流中断电路来控制整流器220和DC-DC转换器230的操作或者控制施加至负载240的电力，以防止负载损坏。
在图1中，发射器和接收器中的每一个的主控制器150或主控制器250以及通信单元160或通信单元260被示出为被配置为不同的模块，但是这仅是一个实施方式。应注意的是，主控制器150或主控制器250以及通信单元160或通信单元260可以被配置为单个模块。
当感测到事件(例如，在充电期间向充电区域添加新的无线电力接收器、正在充电的无线电力接收器的连接断开、无线电力接收器的充电完成等)时，根据本公开内容的实施方式的无线电力发射器100可以对要充电的剩余的无线电力接收器执行电力重新分配过程。电力重新分配的结果可以通过带外通信传输至所连接的无线电力接收器。
图2是示出根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力发射器的类型和特征的图。
根据本公开内容的无线电力发射器和无线电力接收器的类型和特征可以被分类成等级(class)和类别(category)。
无线电力发射器的类型和特征可以大体上由以下三个参数标识。
首先，无线电力发射器可以由根据施加至传输谐振器140的最大电力的强度确定的等级来标识。
这里，可以通过将施加至传输谐振器140的电力PTX_IN_COIL的最大值与无线电力发射器等级表(下文称为表1)中指定的销对每个等级的预定义的最大输入电力进行比较来确定无线电力发射器的等级。这里，PTX_IN_COIL可以是通过将在单位时间内施加至传输谐振器140的电压V(t)和电流I(t)的乘积除以单位时间而计算的平均实数值。
表1
等级 最大输入电力 最小类别支持要求 可支持设备的最大数目
等级1 2W 1×等级1 1×等级1
等级2 10W 1×等级3 2×等级2
等级3 16W 1×等级4 2×等级3
等级4 33W 1×等级5 3×等级3
等级5 50W 1×等级6 4×等级3
等级6 70W 1×等级6 5×等级3
表1中所示的等级仅是一个实施方式，可以添加新的等级或者删除现有的等级。还应当注意的是，每个等级的最大输入电力、最小类别支持要求以及可支持设备的最大数目可以根据无线电力发射器的使用、形状以及实现方式来改变。
例如，参照表1，当施加至传输谐振器140的电力PTX_IN_COIL的最大值大于或等于与等级3相对应的PTX_IN_MAX的值并且小于与等级4相对应的PTX_IN_MAX的值时，无线电力发射器的等级可以被确定为等级3。
其次，可以根据与所标识的等级相对应的最小类别支持要求来标识无线电力发射器。
这里，最小类别支持要求可以是与可以由对应等级的无线电力发射器支持的无线电力接收器类别中的最高级的类别相对应的无线电力接收器的可支持数目。即，最小类别支持要求可以是由无线电力发射器支持的最大类别设备的最小数目。在这种情况下，无线电力发射器可以根据最小类别要求来支持所有类别中的低于或等于最大类别的无线电力接收器。
然而，如果无线电力发射器能够支持比最小类别支持要求中指定的类别更高的类别的无线电力接收器，则无线电力发射器支持无线电力接收器可以不受限制。
例如，参照表1，等级3的无线电力发射器应当支持至少一个类别5的无线电力接收器。当然，在这种情况下，无线电力发射器可以支持落在低于与最小类别支持要求相对应的类别级别的类别的无线电力接收器100。
还应当注意的是，无线电力发射器在确定可以支持级别比最小类别支持要求相对应的类别更高的类别的情况下，可以支持更高级别的类别的无线电力接收器。
再次，无线电力发射器可以由与所标识的等级相对应的可支持设备的最大数目来标识。这里，可支持设备的最大数目可以通过与在等级中可支持的类别中的最低级别的类别相对应的可支持无线电力接收器的最大数目来标识(在下文中简称为可支持设备的最大数目)。
例如，参照表1，等级3的无线电力发射器应当支持最与作为最低级的类别的类别3相对应的多达两个的无线电力接收器。
然而，当无线电力发射器能够支持多于与其自身的类别相对应的最大数目的设备时，支持多于最大数目的设备不受限制。
如果不存在不允许来自无线电力接收器的电力传输请求的特定原因，根据本公开内容的无线电力发射器必须在可用电力内执行达到至少表1中限定的数目的无线电力传输。
在一个示例中，如果没有足够的可用电力来接受电力传输请求，则无线电力发射器可以不接受来自无线电力接收器的电力传输请求。替代地，可以控制对无线电力接收器的电力调节。
在另一示例中，当无线电力发射器接受电力传输请求时，如果超过了可接受的无线电力接收器的数目，则无线电力发射器可以不接受来自对应的无线电力接收器的电力传输请求。
在另一示例中，如果请求电力传输的无线电力接收器的类别超过在该无线电力发射器的等级可支持的类别级别，则无线电力发射器可以不接受来自无线电力接收器的电力传输请求。
在另一示例中，如果无线电力发射器的内部温度超过参考值，则无线电力发射器可以不接受无线电力接收器的电力传输请求。
特别地，根据本公开内容的无线电力发射器可以基于当前可用电力量来执行电力重分配过程。还可以考虑以下中的至少一个来执行电力重分配过程：用于电力传输的无线电力接收器的类别、无线电力接收状态、所需电力量、优先级以及消耗的电力量，这将在稍后进行描述。
关于无线电力接收器的类别、无线电力接收状态、所需的电力量、优先级以及消耗的电力量中的至少一个的信息可以通过至少一个控制信号经由带外通信信道从无线电力接收器传输至无线电力发射器。
一旦电力重分配过程完成，无线电力发射器可以经由带外通信将电力重分配结果传输至对应的无线电力接收器。
无线电力接收器可以基于接收到的电力重分配结果来重新计算完成充电所需的估计时间，并且将重新计算的结果传输至所连接的电子设备的微处理器。随后，微处理器可以控制被提供给电子设备的显示器，以显示重新计算的估计充电完成时间。此时，所显示的估计充电完成时间可以被控制成在显示了预定时间之后消失。
根据本公开内容的另一实施方式，当重新计算完成充电所需的估计时间时，微处理器可以控制要和与重新计算的原因有关的信息一起被显示的重新计算的估计充电完成。为此，无线电力发射器还可以在当传输电力重分配结果时将与发生电力重分配的原因有关的信息传输至无线电力接收器。
图3是示出根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力接收器的类型和特征的图。
如图3所示，接收谐振器210的平均输出电力PRX_OUT是通过将由接收谐振器210在单位时间被输出的电压V(t)和电流I(t)的乘积除以单位时间而计算出的实数值。
如下表2所示，可以基于接收谐振器210的最大输出电力PRX_OUT_MAX来定义无线电力接收器的类别。
表2
类别 最大输入电力 应用示例
类别1 TBD 蓝牙手持机
类别2 3.5W 功能电话
类别3 6.5W 智能电话
类别4 13W 平板电脑
类别5 25W 小型膝上型电脑
类别6 37.5W 膝上型电脑
类别6 50W TBD
例如，如果在负载阶段的充电效率为80％或更高，则类别3的无线电力接收器可以向负载的充电端口供应5W的电力。
表2中所公开的类别仅是一个实施方式，并且可以添加新的类别或者删除现有的类别。还应当注意的是，表2中所示的每个类别的最大输出电力和应用示例可以根据无线电力接收器的用途、形状和实现方式而不同。
图4示出了根据本公开内容的实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力传输系统的等效电路图。
具体地，图4示出了等效电路上的接口点，其中，在接口点处测量参考参数，将在后面描述参考参数。
在下文中，将简要描述图4所示的参考参数的含义。
ITX和ITX_COIL表示施加至无线电力发射器的匹配电路(或匹配网络)420的RMS(均方根)电流和施加至无线电力发射器的传输谐振器线圈425的RMS电流。
ZTX_IN表示无线电力发射器的电力单元/放大器/滤波器410的后端处的输入阻抗以及在匹配电路420的前端处的输入阻抗。
ZTX_IN_COIL表示匹配电路420的后端处以及传输谐振器线圈425的前端处的输入阻抗。
L1和L2分别表示传输谐振器线圈425的电感值和接收谐振器线圈427的电感值。
ZRX_IN表示无线电力接收器的匹配电路430的后端处以及无线电力接收器的滤波器/整流器/负载440的前端处的输入阻抗。
在根据本公开内容的实施方式的无线电力传输系统的操作中使用的谐振频率可以为6.78MHz±15kHz。
另外，根据实施方式的无线电力传输系统可以为多个无线电力接收器提供同时充电(即，多重充电)。在这种情况下，即使新添加或者移除无线电力接收器，剩余的无线电力接收器的接收的电力变化也可以被控制为不超过预定的参考值。例如，接收的电力变化可以为±10％，但是实施方式不限于此。如果无法控制接收的电力变化不超过参考值，则无线电力发射器可以不接受来自新添加的无线电力接收器的电力传输请求。
用于维持接收的电力变化的条件是现有的无线电力接收器不应与添加至充电区域或从充电区域移除的无线电力接收器重叠。
当无线电力接收器的匹配电路430连接至整流器时，ZTX_IN的实部可以与整流器的负载电阻(在下文中，称为RRECT)成反比。即，RRECT的增大可以使ZTX_IN减小，RRECT的减小可以使ZTX_IN增大。
根据本公开内容的谐振器耦合效率可以是通过用从接收谐振器线圈向负载440传输的电力除以传输谐振器线圈425中的谐振频带内承载的电力而计算出的最大电力接收比率。当传输谐振器的参考端口阻抗ZTX_IN与接收谐振器的参考端口阻抗ZRX_IN完美匹配时，可以计算无线电力发射器与无线电力接收器之间的谐振器耦合效率。
下面的表3是根据本公开内容的实施方式的根据无线电力发射器的等级和无线电力接收器的等级的最小谐振器耦合效率的示例。
表3
类别1 类别2 类别3 类别4 类别5 类别6 类别7
等级1 N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A
等级2 N/A 74％(-1.3) 74％(-1.3) N/A N/A N/A N/A
等级3 N/A 74％(-1.3) 74％(-1.3) 76％(-1.2) N/A N/A N/A
等级4 N/A 50％(-3) 65％(-1.9) 73％(-1.4) 76％(-1.2) N/A N/A
等级5 N/A 40％(-4) 60％(-2.2) 63％(-2) 73％(-1.4) 76％(-1.2) N/A
等级5 N/A 30％(-5.2) 50％(-3) 54％(-2.7) 63％(-2) 73％(-1.4) 76％(-1.2)
当使用多个无线电力接收器时，与表3中所示的等级和类别相对应的最小谐振器耦合效率可能会增大。
图5是示出根据本公开内容的实施方式的支持电磁谐振方案的无线电力发射器中的状态转变过程的状态转变图。
参照图5，无线电力发射器的状态可以包括配置状态510、省电状态520、低电力状态530、电力传送状态540、本地故障状态550以及故障锁定状态560。
当向无线电力发射器施加电力时，无线电力发射器可以转变至配置状态510。当预定的重置定时器在配置状态510中到期或者初始化过程完成时，无线电力发射器可以转变至省电状态520。
在省电状态520下，无线电力发射器可以生成信标序列并且通过谐振频带传输信标序列。
这里，无线电力发射器可以在进入省电状态520之后的预定时间内控制发起信标序列。例如，无线电力发射器可以在转变至省电状态520之后的50ms内控制发起信标序列。然而，实施方式不限于此。
在省电状态520下，无线电力发射器可以定期地生成并传输用于感测无线电力接收器的第一信标序列，并且感测接收谐振器的阻抗的变化，即负载变化。在下文中，为了简单起见，第一信标和第一信标序列将分别被称为短信标和短信标序列。
特别地，可以在短时段tSHORT_BEACON期间以恒定的时间间隔tCYCLE重复地生成和传输短信标序列，使得可以节省无线电力发射器的待机电力，直到感测到无线电力接收器为止。例如，tSHORT_BEACON可以被设置为30ms或更短，并且tCYCLE可以被设置为250ms±5ms。另外，短信标的电流强度可以大于预定的参考值，并且可以在预定时间段期间逐渐增大。例如，短信标的最小电流强度可以被设置为足够大，以使得可以感测到上表2中的类别2或更高类别的无线电力接收器。
根据本公开内容的无线电力发射器可以设置有用于根据短信标感测接收谐振器的电抗和电阻的变化的预定的感测装置。
另外，在省电状态520下，无线电力发射器可以定期地生成并传输第二信标序列，以提供无线电力接收器的启动和响应所需的足够的电力。在下文中，为了简单起见，第二信标和第二信标序列将分别被称为长信标和长信标序列。
即，当通过第二信标序列完成启动时，无线电力接收器可以通过带外通信信道来广播预定的响应信号。
特别地，可以在与短信标相比而相对较长的时段tLONG_BEACON期间以恒定的时间间隔tLONG_BEACON_PERIOD生成并传输长信标序列，以供应启动无线电力接收器所需的足够的电力。例如，tLONG_BEACON可以设置为105ms+5ms，并且tLONG_BEACON_PERIOD可以设置为850ms。长信标的电流强度可以比短信标的电流强度更强。另外，长信标可以在传输时段期间保持特定强度的电力。
此后，无线电力发射器可以在感测到接收谐振器的阻抗改变之后在长信标传输时段期间等待接收预定响应信号。在下文中，为了简单起见，该响应信号将被称为公告信号。这里，无线电力接收器可以在与谐振频带不同的带外通信频带中广播公告信号。
在一个示例中，公告信号可以包括以下中的至少一个或任一个：用于标识在带外通信标准中限定的消息的消息标识信息；用于标识无线电力接收器是否合法或者是否与无线电力接收器兼容的唯一服务或无线电力接收器标识信息；关于无线电力接收器的输出电力的信息；关于施加至负载的额定电压/电流的信息；关于无线电力接收器的天线增益信息；用于标识无线电力接收器的类别的信息；无线电力接收器认证信息；关于是否提供过电压保护功能的信息；以及关于安装在无线电力接收器上的软件的版本信息。
当接收到公告信号时，无线电力发射器可以在从省电状态520转变至低电力状态530之后建立与无线电力接收器的带外通信链路。随后，无线电力发射器可以通过所建立的带外通信链路执行无线电力接收器的注册过程。例如，如果带外通信是蓝牙低电力通信，则无线电力发射器可以与无线电力接收器进行蓝牙配对，并且经由配对的蓝牙链路来交换关于彼此的状态信息、特征信息以及控制信息中的至少一个。
如果无线电力发射器在低电力状态530下经由带外通信向无线电力接收器传输用于发起充电的预定控制信号(即，用于请求无线电力接收器向负载传输电力的预定控制信号)，则无线电力发射器的状态可以从低电力状态530转变至电力传送状态540。
如果未在在低电力状态530中正常完成带外通信链路建立过程或者注册过程，则无线电力发射器可以从低电力状态530转变至省电状态520。
可以驱动单独的独立链路到期定时器，无线电力发射器可以通过该单独的独立链路到期定时器连接至每个无线电力接收器，并且无线电力接收器可以在链路到期定时器到期之前以预定的时间周期向无线电力发射器传输用于通告其存在的预定消息。每当接收到该消息时，链路到期定时器被重置。如果链路到期定时器没有到期，则可以保持在无线电力接收器与无线电力接收器之间建立的带外通信链路。
如果在低电力状态530或电力传送状态540中，与在无线电力发射器和至少一个无线电力接收器之间建立的带外通信链路相对应的所有链路到期定时器已经到期，则无线电力发射器可以转变至省电状态520。
另外，当从无线电力接收器接收到有效的公告信号时，处于低电力状态530的无线电力发射器可以驱动预定的注册定时器。当注册定时器到期时，处于低电力状态530的无线电力发射器可以转变至省电状态520。此时，无线电力发射器可以通过设置在无线电力发射器中的通知显示装置(例如，包括LED灯、显示屏以及蜂鸣器)来输出通知注册失败的预定通知信号。
此外，在电力传送状态540下，当所有连接的无线电力接收器的充电完成时，无线电力发射器可以转变至低电力状态530。
特别地，无线电力接收器可以除了配置状态510、本地故障状态550以及故障锁定状态560以外的状态下允许在新的无线电力接收器的注册。
另外，无线电力发射器在电力传送状态540下可以基于从无线电力接收器接收的状态信息来动态地控制传输电力。
这里，从无线电力接收器向无线电力发射器传输的接收器状态信息可以包括以下中的至少一个：所需电力信息；关于在整流器的后端处测量的电压和/或电流的信息；充电状态信息；指示过电流、过电压和/或过热状态的信息；以及指示用于根据过电流或过电压来切断或减少传送至负载的电力的装置是否被激活的信息。可以以预定周期或者在每当生成特定事件发生时传输接收器状态信息。另外，可以使用ON/OFF开关和齐纳二极管中的至少一个来提供用于根据过电流或过电压来切断或减少传送至负载的电力的装置。
根据另一实施方式，从无线电力接收器向无线电力发射器传输的接收器状态信息还可以包括以下中的至少一个：指示外部电源通过导线连接至无线电力接收器的信息；以及指示带外通信方案改变(例如，通信方案可以从NFC(近场通信)变为BLE(蓝牙低功耗)通信)的信息。
根据本公开内容的另一实施方式，无线电力发射器可以基于电力发射器的当前可用电力、每个无线电力接收器的优先级或者所连接的无线电力接收器的数目中的至少一个来适应性地确定要由每个无线电力接收器接收的电力的强度。这里，每个无线电力接收器的电力强度可以被确定为要接收的电力相对于可以由对应的无线电力接收器的整流器处理的最大电力的份额。
此后，无线电力发射器可以向无线电力接收器传输包括关于所确定的电力强度的信息的预定电力控制命令。然后，无线电力接收器可以基于由无线电力发射器确定的电力强度来确定是否可以执行电力控制，并且通过预定的电力控制响应消息向无线电力发射器传输确定结果。
根据本公开内容的另一实施方式，无线电力接收器可以在接收电力控制命令之前传输指示是否可以根据无线电力发射器的电力控制命令执行无线电力控制的预定接收器状态信息。
根据所连接的无线电力接收器的电力接收状态，电力传送状态540可以是第一状态541、第二状态542以及第三状态543中的任一个。
在一个示例中，第一状态541可以指示连接至无线电力发射器的所有无线电力接收器的电力接收状态为正常电压状态。
第二状态542可以指示连接至无线电力发射器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态为低电压状态，并且不存在处于高电压状态的无线电力接收器。
第三状态543可以指示连接至无线电力发射器的至少一个无线电力接收器的电力接收状态为高电压状态。
当在省电状态520、低电力状态530或者电力传送状态540中感测到系统错误时，无线电力发射器可以转变至故障锁定状态560。
当确定所有连接的无线电力接收器已经从充电区域移除时，处于故障锁定状态560的无线电力发射器可以转变至配置状态510或省电状态520。
另外，当在故障锁定状态560中感测到本地故障时，无线电力发射器可以转变至本地故障状态550。这里，处于本地故障状态550的无线电力发射器在当本地故障解除时可以转变回故障锁定状态560。
另一方面，在无线电力发射器从配置状态510、省电状态520、低电力状态530以及电力传送状态540中的任一状态转变至本地故障状态550的情况下，无线电力发射器可以在一旦本地故障解除时就转变至配置状态510。
一旦无线电力发射器转变至本地故障状态550，无线电力发射器可以中断供应至无线电力发射器的电力。例如，当感测到故障(例如，过电压、过电流或过热)时，无线电力发射器可以转变至本地故障状态550。然而，实施方式不限于此。
在一个示例中，当感测到过电流、过电压或过热时，无线电力发射器可以向至少一个所连接的无线电力接收器传输用于降低由无线电力接收器接收的电力的强度的预定的电力控制命令。
在另一示例中，当感测到过电流、过电压或过热时，无线电力发射器可以向至少一个所连接的无线电力接收器传输用于停止对无线电力接收器的充电的预定控制命令。
通过上述电力控制过程，无线电力发射器可以防止由于过电压、过电流、过热等引起设备损坏。
如果传输谐振器的输出电流的强度大于或等于参考值，则无线电力发射器可以转变至故障锁定状态560。已经转变至故障锁定状态560的无线电力发射器可以尝试使传输谐振器的输出电流的强度在预定时间内小于或等于参考值。这里，尝试可以重复预定的次数。如果即使重复执行，但故障锁定状态560仍未解除，则无线电力发射器可以使用预定的通知装置向用户发送指示故障锁定状态560未解除的预定的通知信号。在这种情况下，当用户将位于无线电力发射器的充电区域中的所有无线电力接收器从充电区域移除时，故障锁定状态560可以解除。
另一方面，如果传输谐振器的输出电流的强度在预定的时间内下降至参考值以下，或者如果传输谐振器的输出电流的强度在预的定重复期间下降至参考值以下，则故障锁定状态560可以自动解除。在这种情况下，无线电力发射器可以从故障锁定状态560自动转变至省电状态520，以再次执行对无线电力接收器的感测和标识过程。
处于电力传送状态540的无线电力发射器可以基于关于无线电力接收器的状态信息以及预定义的最佳电压区域设置参数来传输连续的电力，并且适应性地控制传输电力。
例如，预定义的最佳电压区域设置参数可以包括以下中的至少一个：用于标识低电压区域的参数、用于标识最佳电压区域的参数、用于标识高电压区域的参数以及用于标识过电压区域的参数。
无线电力发射器可以在无线电力接收器的电力接收状态处于低电压区域中的情况下增大传输电力，并且在电力接收状态处于高电压区域中的情况下减小传输电力。
无线电力发射器还可以控制传输电力以使电力传输效率最大化。
无线电力发射器还可以控制传输电力，使得无线电力接收器所需的电力量的偏差小于或等于参考值。
另外，当无线电力接收器的整流器的输出电压达到预定的过电压区域时，即，当感测到过电压时，无线电力发射器可以停止传输电力。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力接收器的状态转变过程的状态转变图。
参照图6，无线电力接收器的状态可以包括禁用状态610、启动状态620、使能状态(或开启状态)630以及系统错误状态640。
无线电力接收器的状态可以基于无线电力接收器的整流器端处的输出电压的强度(为了简单起见，在下文中称为VRECT)来确定。
可以根据VRECT的值将使能状态630划分为最佳电压状态631、低电压状态632以及高电压状态633。
如果VRECT的测量值大于或等于VRECT_BOOT的预定义值，则处于禁用状态610的无线电力接收器可以转变至启动状态620。
在启动状态620下，无线电力接收器可以建立与无线电力发射器的带外通信链路，并且进行等待直到VRECT的值达到负载阶段所需的电力为止。
当感测到VRECT的值已经达到负载阶段所需的电力时，处于启动状态620的无线电力接收器可以转变至使能状态630并且开始充电。
当感测到充电完成或被中断时，处于使能状态630的无线电力接收器可以转变至启动状态620。
另外，当感测到预定的系统错误时，处于使能状态630的无线电力接收器可以转变至系统错误状态640。这里，系统错误可以包括过电压、过电流和过热以及其他预定义的系统错误状况。
另外，如果VRECT的值下降至VRECT_BOOT的值以下，则处于使能状态630的无线电力接收器可以转变至禁用状态610。
另外，如果VRECT的值下降至VRECT_BOOT的值以下，则处于启动状态620或系统错误状态640的无线电力接收器可以转变至禁用状态610。
在下文中，将参照图7来详细描述处于使能状态630的无线电力接收器的状态转变。
图7示出了根据本公开内容的实施方式的电磁谐振方案中的无线电力接收器根据VRECT的操作区域。
参照图7，如果VRECT的值小于VRECT_BOOT的预定值，则无线电力接收器保持在禁用状态610。
此后，当VRECT的值增加超过VRECT_BOOT时，无线电力接收器可以转变至启动状态620，并且在预定时间内广播公告信号。此后，当无线电力发射器感测到公告信号时，无线电力发射器可以向线电力接收器传输用于建立带外通信链路的预定的连接请求信号。
一旦带外通信链路正常建立并且成功注册，无线电力接收器可以进行等待直到VRECT的值达到整流器的用于正常充电的最小输出电压(为简单起见，在下文中称为VRECT_MIN)。
如果VRECT的值超过VRECT_MIN，则无线电力接收器可以从启动状态620转变至使能状态630，并且可以开始对负载进行充电。
如果在使能状态630下VRECT的值超过用于确定过电压的预定参考值VRECT_MAX，则无线电力接收器可以从使能状态630转变至系统错误状态640。
参照图7，使能状态630可以根据VRECT的值被划分为低电压状态632、最佳电压状态631以及高电压状态633。
低电压状态632可以指VRECT_BOOT≤VRECT≤VRECT_MIN的状态，最佳电压状态631可以指VRECT_MIN<VRECT≤VRECT_HIGH的状态，并且高电压状态633可以指VRECT_HIGH<VRECT≤VRECT_MAX的状态。
特别地，已经转变至高电压状态633的无线电力接收器可以将切断供应至负载的电力的操作保留预定的时间(为了简单起见，下文中称为高电压状态保持时间)。可以预先确定高电压状态保持时间，以免造成无线电力接收器和负载在高电压状态633下损坏。
当无线电力接收器转变至系统错误状态640时，无线电力接收器可以在预定时间内通过带外通信链路向无线电力发射器传输指示发生过电压的预定消息。
在系统故障状态630下，无线电力接收器还可以使用提供的过电压中断装置来控制施加至负载的电压，以防止由于过电压而导致负载损坏。这里，ON/OFF开关和/或齐纳二极管可以用作过电压中断装置。
尽管在上面的实施方式中已经描述了当产生过电压并且无线电力接收器转变至系统错误状态640时用于处理无线电力接收器中的系统错误的方法和装置，但这仅是一个实施方式。在其他实施方式中，无线电力接收器可以由于过热、过电流等而转变至系统错误状态。
作为示例，在无线电力接收器由于过热而转变至系统错误状态的情况下，无线电力接收器可以向无线电力发射器传输指示出现过热的预定消息。在这种情况下，无线电力接收器可以驱动冷却风扇等以减少内部生成的热量。
根据本公开内容的另一实施方式，无线电力接收器可以与多个无线电力发射器协作地接收无线电力。在这种情况下，如果确定无线电力接收器所确定实际上从其接收无线电力的无线电力发射器与实际上与其建立带外通信链路的无线电力发射器不同，则无线电力接收器可以转变至系统错误状态640。
图8是示出根据本公开内容的实施方式的电磁感应方案中的无线充电系统的图。
参照图8，根据电磁感应方案的无线充电系统包括无线电力发射器800和无线电力接收器850。通过将包括无线电力接收器850的电子设备放置在无线电力发射器800上，无线电力发射器800和无线电力接收器850的线圈可以通过电磁场进行耦合。
无线电力发射器800可以调制电力信号并且改变频率以创建用于电力传输的电磁场。无线电力接收器850可以通过根据被设置为适于无线通信环境的协议对电磁信号进行解调来接收电力，并且基于所接收的电力的强度经由带内通信将预定的反馈信号传输至无线电力发射器100，以控制无线电力发射器800的传输电力的强度。例如，无线电力发射器800可以根据用于电力控制的控制信号来控制操作频率以增大或减小传输电力。
可以使用从无线电力接收器850传输至无线电力发射器800的反馈信号来控制传输的电力量(或电力量的增大量/减少量)。无线电力接收器850与无线电力发射器800之间的通信不限于使用上述反馈信号的带内通信，而还可以使用提供有单独的通信模块的带外通信来执行。例如，可以使用短距离无线通信模块(例如，蓝牙模块、蓝牙低功耗(BLE)模块、NFC模块以及ZigBee模块。
在电磁感应方案中，频率调制方案可以用作用于在无线电力发射器800与无线电力接收器850之间交换状态信息和控制信号的协议。可以通过该协议来交换设备标识信息、充电状态信息、电力控制信号等。
如图8所示，根据本公开内容的实施方式的无线电力发射器800包括：用于生成电力信号的信号发生器820；位于电源端子V_Bus与GND之间的线圈L1以及容器C1和C2，其能够感测从无线电力接收器850传输的反馈信号；以及其操作由信号发生器820控制的开关SW1和SW2。信号发生器820可以包括：用于解调通过线圈L1传输的反馈信号的解调器824；用于改变频率的频率驱动器826；以及用于控制调制器824和频率驱动器826的传输控制器822。通过线圈L1传输的反馈信号可以由解调单元824进行解调，然后输入至传输控制器822。传输控制器822可以基于经解调的信号来控制频率驱动器826，以改变通过线圈L1传输的电力信号的频率。
无线电力接收器850可以包括：用于通过线圈L2传输反馈信号的调制器852；用于将通过线圈L2接收的AC信号转换成DC信号的整流器854；以及用于控制调制器852和整流器854的接收控制器860。接收控制器860可以包括：用于供应整流器854和无线电力接收器850的操作所需的电力的电源862；以及DC-DC转换器864，其用于将整流器854的DC输出电压变成满足充电目标(负载868)的充电要求的DC电压；用于输出转换的电力的负载868；以及反馈通信单元866，其用于生成用于向无线电力发射器800提供接收电力状态和充电目标状态的反馈信号。
支持电磁感应方案的无线充电系统的操作状态可以大致分为待机状态、信号检测状态、标识状态、电力传送状态以及充电结束状态。可以根据无线电力接收器850与无线电力发射器800之间的反馈通信的结果来执行到不同操作状态的转变。可以使用用于检测无线电力接收器850的存在的预定的接收器检测方法来执行待机状态与信号检测状态之间的转变。
图9是根据本公开内容的实施方式的支持电磁感应方案的无线电力发射器的状态转变图。
如图9所示，无线电力发射器的操作状态可以大致分为待机状态(STANDBY)910、信号检测状态(PING)920、标识状态(IDENTIFICATION)930、电力传送状态(POWER TRANSFER)940以及充电结束状态(END OF CHARGE)950。
参照图9，在待机状态910期间，无线电力发射器监测充电区域以感测可充电接收设备是否位于充电区域中。无线电力发射器可以监测磁场、电容或电感的变化来感测可充电接收设备。当找到可充电接收设备时，无线电力发射器可以从待机状态910转变至信号检测状态920(S912)。
在信号检测状态920下，无线电力发射器可以连接至可充电接收设备，并且检查接收装置是否正在使用有效的无线充电技术。另外，在信号检测状态220下，无线电力发射器可以执行操作以区分生成暗电流(寄生电流)的其他设备。
在信号检测状态920下，无线电力发射器还可以发送具有根据预定频率和时间的结构的数字ping以连接至可充电接收设备。如果从无线电力发射器将足够的电力信号传输至无线电力接收器，则无线电力接收器可以通过根据在电磁感应方案中设置的协议对电力信号进行调制来响应。如果接收到根据由无线电力发射器使用的无线充电技术的有效信号，则无线电力发射器可以从信号检测状态920转变至标识状态930而不中断电力信号的传输(S924)。不支持标识状态930的操作的无线电力发射器可以转变至电力传送状态940(S924和S934)。
如果无线电力发射器从无线电力接收器接收到充电结束信号，则无线电力发射器可以从信号检测状态920转变至充电结束状态950(S926)。
如果在信号检测状态920下没有感测到来自无线电力接收器的响应，例如，如果未在预定时间内接收到反馈信号，则无线电力发射器可以中断电力信号的传输并且转变至待机状态910(S922)。
可以根据无线电力发射器选择性地包括标识状态930。
可以销对每个无线电力接收器预先分配并且保持唯一的接收器标识信息。当感测到数字ping时，无线电力接收器需要通知无线电力发射器，根据特定的无线充电技术对应的设备是可充电的。为了检查这样的接收器标识信息，无线电力接收器可以通过反馈通信将其唯一的标识信息传输至无线电力发射器。
支持标识状态930的无线电力发射器可以确定从无线电力接收器发送的接收器标识信息的有效性。如果确定接收到的接收器标识信息是有效的，则无线电力发射器可以转变至电力传送状态940(S936)。如果接收到的接收器标识信息无效或者有效性没有在预定时间内被确定，则无线电力发射器可以中断电力信号的传输，并且转变至待机状态910(S932)。
在电力传送状态940下，无线电力发射器可以基于从无线电力接收器接收的反馈信号来控制传输电力的强度。另外，处于电力传送状态940的无线电力发射器可以例如通过对新设备的检测来验证可能出现的可接受操作区域和公差限制没有被违反。
如果在电力传送状态940下，从无线电力接收器接收到预定的充电结束信号，则无线电力发射器可以停止传输电力信号，并且转变至充电结束状态950(S946)。另外，如果在电力传送状态940的操作期间内部温度超过预定值，则无线电力发射器可以中断电力信号的传输，并且可以转变至充电结束状态950(S944)。
另外，如果在电力传送状态940下感测到系统错误等，则无线电力发射器可以停止传输电力信号，并且转变至待机状态910(S942)。
当在无线电力发射器的充电区域中感测到要充电的接收设备时，可以重新开始新的充电过程。
如上所述，当从无线电力接收器输入充电结束信号或者在操作期间温度超过预定的范围时，无线电力发射器可以转变至充电结束状态950。
如果转变到充电结束状态950是由充电结束信号引起的，则无线电力发射器可以中断电力信号的传输并且等待特定的时间。这里，该特定的时间可以根据部件(例如，设置在无线电力发射器中的线圈)、充电区域的范围、充电操作的容许限制等变化，以便以电磁感应方案传输电力信号。在充电结束状态950下经过特定的时间之后，无线电力发射器可以转变至信号检测状态920，以连接至位于充电表面上的无线电力接收器(S954)。无线电力发射器还可以在特定的时间内监测充电表面，以识别无线电力接收装置是否被移除。如果感测到无线电力接收设备已经从充电表面被移除，则无线电力传输设备可以转变至待机状态910(S952)。
如果因为无线电力发射器的内部温度而转变到充电结束状态S950，则无线电力发射器可以中断电力传输，并且监测内部温度的变化。如果内部温度落入特定范围内或达到特定的值，则无线电力发射器可以转变至信号检测状态920(S954)。用于转变无线电力发射器的状态的温度范围或值可以根据用于制造无线电力发射器的技术和方法而变化。在监测温度变化的同时，无线电力发射器可以监测充电表面以识别无线电力接收设备是否被移除。如果感测到无线电力接收设备已经从充电表面移除，则无线电力发射器可以转变至待机状态910(S952)。
图10是示出根据本公开内容的实施方式的支持多个模式的无线电力发射器的结构的框图。
参照图10，无线电力发射器1000可以包括感应发射器1010、谐振发射器1020、控制器1030以及模式选择开关1040，但是实施方式不限于此。
模式选择开关1040可以连接至电源1050并且可以在控制器1030的控制下执行切换功能，以使得能够将从电源1050施加的电力传输至感应发射器1010或谐振发射器1020。
在本公开内容的另一实施方式中，电源1050可以是经由外部电力端子供应电力或安装在无线电力发射器1000中的电池。
感应发射器1010可以包括感应逆变器1011、谐振电路1012、传输感应线圈选择电路1013以及传输感应线圈(L1至L3)1015。还可以根据依据本公开内容的实施方式的感应发射器1010的设计来进一步包括用于传输感应线圈1015与安装在接收器上的接收感应线圈之间的对准的磁体。
感应逆变器1011可以将通过模式选择开关1040施加的直流电流(DC)波形转换成用于驱动谐振电路1012的交流电流(AC)。在感应逆变器1011中，可以限定用于控制传输电力量的电力信号的预定操作频率范围和/或占空比。即，可以通过改变操作频率来动态地控制传输电力量。根据本公开内容的实施方式的感应逆变器1011可以根据无线电力发射器的等级和目的被设计为半桥逆变器或全桥逆变器。
谐振电路1012可以配置成一系列电感器和电容器的组合，并且可以用于使从感应逆变器1011接收的AC波形谐振。例如，参照图10，谐振电路1012可以包括但不限于两个电感器L1和L2以及两个电容器C1和C2。
传输感应线圈选择电路1013可以包括与安装在感应发射器1010中的传输感应线圈1015的数目相同的数目的开关。例如，如图10所示，当传输感应线圈1015的数目为三个时，传输感应线圈选择电路1013可以具有第一至第三开关1013-1至1013-3。构成传输感应线圈选择电路1013的每个开关可以用于允许或中断向对应的线圈传输电力。当在充电区域中感测到无线电力接收器的位置时，根据本公开内容的实施方式的控制器1030可以识别与所感测到的位置相对应的线圈，并且控制传输感应线圈选择电路1013使得可以仅向所识别的线圈传输电力信号。
传输感应线圈1215可以包括多个线圈。传输感应线圈1215在图10中被示出为具有三个线圈L1(1015-1)、L2(1015-2)以及L3(1015-3)，这仅是一个实施方式。应当注意的是，传输感应线圈1215可以根据本公开内容的另一实施方式中的无线电力发射器1200的实现方式和使用被配置成包括更多或更少的线圈。
谐振发射器1020可以包括谐振逆变器1021、匹配电路1022以及传输谐振线圈L4和1024。这里，谐振逆变器1021和匹配电路1022可以分别对应于图1的电力转换单元120和匹配电路130，并且图1中的描述对其也适用。
控制器1030可以控制无线电力发射器1000的整体操作。特别地，控制器1030可以基于无线电力接收器的特征和状态适应性地确定电力传输模式，并且可以根据所确定的无线电力传输模式来控制模式选择开关1040。例如，如果可由连接至无线电力发射器1000的无线电力接收器支持的无线电力传输模式被确定为电磁谐振模式，则控制器1030可以控制模式选择开关1040以向谐振发射器1020供应电源1050的电力。在另一示例中，如果确定可由连接至无线电力发射器1000的无线电力接收器支持的无线电力传输模式为电磁感应模式，则控制器1030可以控制模式选择开关1040以向感应发射器1010供应电源1050的电力。
另外，控制器1030可以控制感应逆变器1011和谐振逆变器1021以控制通过线圈传输的电力信号的强度。
图11是示出根据本公开内容的比较示例的支持多个模式的无线电力发射器的视图。
参照图11，无线电力发射器1100是执行与图10所示的无线电力发射器1000的功能类似的功能的设备。无线电力发射器1100可以向位于无线电力发射器1100附近的无线电力接收器1130供应无线电力。
无线电力发射器1100包括感应线圈1110和谐振线圈1120。感应线圈1110执行与图10所示的传输感应线圈(L1至L3)1015的功能类似的功能，并且谐振线圈1120执行与图10所示的传输谐振线圈(L4)1024的功能类似的功能。即，感应线圈1110和谐振线圈1120中的每一个都可以向无线电力接收器1130传送无线电力。
如图11所示，当感应线圈1110和谐振线圈1120被实现在同一平面中时，会形成死区，该死区是在感应线圈1110与谐振线圈1120之间的边界区域中的无法执行充电的区域。
如果无线电力接收器1130位于死区中，则感应线圈1110和谐振线圈1120都不会感测到无线电力接收器1130，或者即使感应线圈1110和谐振线圈1120中的任一者感测到位于死区中的无线电力接收器1130，无线电力传输效率也会显著下降。
因此，死区会极大地降低由用户体验到的无线电力发射器1100的质量。
图12是示出根据本公开内容的实施方式的支持多个模式的无线电力发射器的结构的剖视图。
参照图12，无线电力发射器1200的剖面可以包括上壳体1210、第一线圈印刷电路板(PCB)1220、第一连接器(C1)1225、间隙1230、第二线圈PCB 1240、第二连接器(C2)1245、塑料部1250、铁氧体部1260、间隙1270以及控制电路PCB 1280。
上壳体1210可以限定无线电力发射器1200的外观，并且用于保护内部元件免受外力的影响。上壳体1210的位置可以是最上面的位置，并且控制电路PCB 1280的位置可以是最下面的位置，但是实施方式不限于此。
第一线圈PCB 1220可以包括具有螺旋图案(PCB铜图案)的线圈。即，第一线圈PCB1220可以包括图10所示的传输感应线圈(L1至L3)和1015以及分别用于感测传输感应线圈(L1至L3)1015的温度的三个热敏电阻。热敏电阻器包括电阻随温度变化的电阻器，并且输出与传输感应线圈(L1至L3)1015中的每个的温度相对应的电信号。在另一实施方式中，第一线圈PCB可以包括通过将由单根线或多根线配置的线圈缠绕成多匝形成的、并且布置在PCB上的线圈以及PCB。由单根线或多根线配置的线圈可以连接至附接至PCB的连接器。即，包括单根线或多根线的第一线圈PCB 1220可以包括图10所示的传输感应线圈(L1至L3)1015以及用于感测传输感应线圈(L1至L3)1015中的每个的温度的三个热敏电阻。热敏电阻器包括电阻随温度变化的电阻器，并且输出与传输感应线圈(L1至L3)1015中的每个的温度相对应的电信号。单线圈可以包括利兹线(Litz wire)。传输感应线圈(L1至L3)1015可以向具有第一耦合系数的无线电力接收器线圈传输第一频带的电力信号。第一耦合系数可以指传输感应线圈(L1至L3)1015与无线电力接收器线圈磁性链接的程度。当(以高于或等于约75％的效率)正常执行无线电力传输时，系数可以在约0.5至1.0的范围内。
第一频带可以是90kHz至300kHz或者100kHz至220kHz，但是本公开内容的实施方式不限于此。
当传输感应线圈(L1到L3)1015形成在第一线圈PCB 1220上时，传输感应线圈(L1到L3)1015的充电区域可以在第一线圈PCB 1220上方。
第一连接器1225可以用于将第一线圈PCB 1220与控制电路PCB 1280电连接，并且传输感应线圈(L1至L3)1015和与传输感应线圈(L1至L3)1015相对应的热敏电阻可以经由第一连接器1225向控制电路PCB 1280传输电信号以及从控制电路PCB 1280接收电信号。
间隙1230可以形成在第一线圈PCB 1220与第二线圈PCB 1240之间，并且减少第一线圈PCB 1220与第二线圈PCB 1240之间的电效应和磁效应。在另一实施方式中，可以使用非金属材料或非导电材料(例如，塑料或橡胶)填充间隙1230以代替空隙空间。可替选地，第一线圈PCB 1220在线圈布置在其上表面上的情况下可以不形成间隙1230。可替选地，第二线圈PCB 1240在线圈布置在其下表面上的情况下可以不形成间隙1230。可替选地，第一线圈PCB 1220可以在其上表面上设置有线圈，第二线圈PCB 1240可以在其下表面上设置有线圈，并且可以不设置间隙1230。
第二线圈PCB 1240可以包括图案化成螺旋结构的线圈。可替选地，第二线圈PCB1240可以包括图案化成对称结构的线圈。第二线圈PCB 1240可以包括点对称或线对称的线圈，使得线圈间隔开以在衬垫区域中形成足够的磁场。即，第二线圈PCB 1240可以包括图10所示的传输谐振线圈(L4)1024，并且可以包括用于感测传输谐振线圈(L4)1024的操作状态的传感器。传感器可以与传输谐振线圈(L4)1024耦合以感测在传输谐振线圈(L4)1024中生成的磁场的强度，并且将该强度转换成电信号以输出。即，传感器用于感测传输谐振线圈(L4)1024的传输效率。
除了图案化成螺旋结构的线圈以外，第二线圈PCB 1240可以包括通过将由单根线或多根线配置的线圈缠绕成多匝形成的、并且布置在PCB上的线圈以及利兹线。
传输谐振线圈(L4)1024可以向具有第二耦合系数的无线电力接收器线圈传输第二频带的电力信号。第二耦合系数可以指传输谐振线圈(L4)1024与无线电力接收器线圈磁性链接的程度。当(以高于或等于约55％的效率)正常执行无线电力传输时，系数可以在约0至0.2的范围内。因此，第一耦合系数大于第二耦合系数。
第二频带可以是6MHz至8MHz或6.78MHz，但是本公开内容的实施方式不限于此。因此，第一频率范围低于第二频率范围。这意味着属于第一频率范围的频率中的最高频率低于属于第二频率范围的频率中的最低频率。
在传输谐振线圈(L4)1024形成在第二线圈PCB 1240上方的情况下，传输谐振线圈(L4)1024的充电区域可以在第二线圈PCB 1240上方。因此，传输感应线圈(L1至L3)1015的充电区域可以与传输谐振线圈(L4)1024的充电区域至少部分重叠。
根据另一实施方式，第一线圈PCB 1220和第二线圈PCB 1240的位置可以交换。
第二连接器1245可以用于将第二线圈PCB 1240与控制电路PCB 1280电连接，并且传输谐振线圈(L4)1024和与传输谐振线圈(L4)1024相对应的传感器可以经由第二连接器1245向控制电路PCB 1280传输电信号以及从控制电路PCB 1280接收电信号。
塑料部1250形成在第二线圈PCB 1240下方，并且用于阻止由第一线圈PCB 1220和第二线圈PCB 1240生成的热量传递至控制电路PCB 1280，并且用于固定第二线圈PCB 1240和铁氧体部1260的位置。
铁氧体部1260可以屏蔽由第一线圈PCB 1220和第二线圈PCB 1240生成的磁场以防止磁场传输至控制电路PCB 1280。
间隙1270用于保持间距，使得安装在控制电路PCB 1280上的各种部件不会接触铁氧体部1260。与布置在第一线圈PCB与第二线圈PCB之间的间隙1230一样，可以使用非金属材料(例如，塑料或橡胶)填充间隙1270以代替空隙空间。可替选地，可以在间隙中布置用于散热的散热构件。可替选地，铁氧体部1260与控制电路PCB 1280可以彼此直接接触而没有间隙。
控制电路PCB 1280可以包括图10所示的无线电力发射器1000的除了传输感应线圈(L1至L3)1015和传输谐振线圈(L4)1024以外的元件，即，可以包括用于控制向线圈输出的无线电力的电路(其将被称为控制电路)。
对于图11所示的无线电力发射器1100，感应线圈1110和谐振线圈1120被实现在同一平面中，因此会形成死区，该死区是在感应线圈1110与谐振线圈1120之间的边界区域中的无法执行充电的区域。
然而，对于图12所示的根据本公开内容的实施方式的无线电力发射器1200，包括感应线圈的第一线圈PCB 1220和包括谐振线圈的第二线圈PCB 1240未被实现在同一平面中，而是被布置成彼此竖直地相叠。因此，不会形成作为无法执行充电的区域的死区。
另外，包括感应线圈的第一线圈PCB 1220被布置成靠近放置无线电力接收器的上壳体1210，使得其无线电力传输效率受距无线电力接收器的距离影响较大的感应线圈位于更靠近无线电力接收器。包括其无线电力传输效率受距无线电力接收器的距离影响不大的谐振线圈的第二线圈PCB 140位于第一线圈PCB下方。由此，可以优化无线电力传输效率。
图13是图12所示的第一线圈PCB的简化平面图。
参照图13，第一线圈PCB 1300对应于图12所示的第一线圈PCB 1220，并且可以包括传输感应线圈1310-1至1310-3、热敏电阻端子1320-1至1320-3、连接器1225的第一端子1330、第一耦接孔1340以及第二耦接孔1350。
传输感应线圈1310-1至1310-3可以分别对应于图10中所示的传输感应线圈(L1至L3)1015。传输感应线圈1310-1至1310-3中的每个是图案化成螺旋结构的线圈。传输感应线圈1310-1至1310-3被放置成至少部分彼此重叠。这旨在防止形成死区，而无论无线电力接收器位于任何地方。参照图12描述的热敏电阻可以位于传输感应线圈1310-1至1310-3中的每个传输感应线圈内部。
另外，传输感应线圈1310-1至1310-3可以被配置成彼此电分离。例如，传输感应线圈1310-1可以形成在第一线圈PCB 1300上方，并且传输感应线圈1310-2和1310-3可以形成在第一线圈PCB1300下方。
另外，传输感应线圈1310-1到1310-3中的每个可以包括连接至图10所示的开关1013-1至1013-3的两个端子(未示出)。两个端子可以连接至第一连接器1225的端子1330中的一个端子。
热敏电阻端子1320-1至1320-3中的每个都是指与如图12中所描述的每个传输感应线圈(L1到L3)1015相对应的热敏电阻的端子，并且每个热敏电阻的两个端子(例如，1320-1)可以包括接地端子和信号端子。接地端子可以连接至地，并且信号端子可以连接至第一连接器1225的端子1330中的一个端子。
如上所述，第一连接器1225的端子1330可以连接至传输感应线圈1310-1至1310-3以及热敏电阻端子1320-1至1320-3，并且可以通过图12的第一连接器1225连接至控制电路PCB 1280的相应端子。特别地，热敏电阻端子1320-1至1320-3可以连接至图10的控制器1030。
第一耦接孔1340可以形成在预定位置处，并且用于与控制电路PCB 1280机械耦接的耦接机构(例如，螺栓和螺母)可以被插入其中。
第二耦接孔1350可以形成在预定位置处，并且用于与第二线圈PCB 1240机械耦接的耦接机构(例如，螺栓和螺母)可以被插入其中。
图14是图12所示的第二线圈PCB的示意性平面图。
参照图14，第二线圈PCB 1400对应于图12所示的第二线圈PCB 1240，并且可以包括：传输谐振线圈1410；第二连接器1245的端子1420、1430以及1440；耦接孔1450；传感器1460；以及连接器孔1470。
传输谐振线圈1410对应于图10所示的传输谐振线圈(L4)1024，并且可以连接至第二连接器1245的端子1420和1430以连接至图10所示的匹配电路1022。
第二连接器1245的端子1420、1430以及1440可以连接至传输谐振线圈1410和传感器1460，并且可以经由图12的第二连接器1245连接至控制电路PCB 1280的相应端子。特别地，传感器1460可以连接至图10的控制器1030。
耦接孔1450可以形成在预定位置处，并且用于与第一线圈PCB 1220机械耦接的耦接机构(例如，螺栓和螺母)可以被插入其中。
如图12中所描述的，传感器1460可以感测在传输谐振线圈1410中生成的磁场的强度，并且将该强度转换成电信号以输出。
连接器孔1470可以形成在预定位置处以提供允许第一连接器1225穿过其中的空间。预定位置可以被设置于使连接器孔与第二连接器1245的端子1420、1430以及1440尽可能远地间隔开并且第一连接器1225容易地连接至控制电路PCB 1280的位置。另外，预定位置可以考虑到传输感应线圈1310-1至1310-3的位置而布置在传输感应线圈1310-1至1310-3的外部，以不会与传输感应线圈1310-1至1310-3竖直地重叠。
在本公开内容的实施方式中，连接器孔1470可以布置在第二线圈PCB 1400上的与传输感应线圈1310-1至1310-3的外部相对应的位置处。由于传输谐振线圈1410的外径比传输感应线圈1310-1至1310-3的外径大，所以连接器孔1470可以布置在传输谐振线圈1410的内部，而不是传输谐振线圈的外部1410，以使模块小型化。
这里，连接器孔1470可以布置在与第二连接器1245的端子1420、1430以及1440所布置的位置相对的位置处，以减少连接器之间的干扰。相对的位置是指靠近第二轮廓1490的位置，第二轮廓1490面对第二线圈PCB 1400的靠近第二连接器1245的端子1420、1430以及1440的第一轮廓线1480。在图14中，第一轮廓1480是指第二线圈PCB 1400的位于第二连接器1245的端子1420、1430以及1440的上侧的水平边缘，并且第二轮廓1490是指第二线圈PCB 1400的位于连接器孔1470的下侧的水平边缘。
图13和图14中提及的预定位置是指考虑到传输感应线圈1310-1至1310-3和传输谐振线圈1410的尺寸、实现形式以及位置而确定的位置。该位置可以根据设计目的(例如，最大化各个设备的集成度)而改变，并且不限于图13和14所示的位置。
图15是示出图12所示的实施方式的基板的耦接的一侧的图。图16是示出图12所示的实施方式的基板的耦接的另一侧的图。
参照图15，在实施方式的基板的耦接的一侧设置有第一线圈PCB 1510、第二线圈PCB 1520、铁氧体部1530、控制电路PCB 1540以及第一连接器1550。
第一线圈PCB 1510、第二线圈PCB 1520、铁氧体部1530、控制电路PCB 1540以及第一连接器1550分别对应于图12所示的第一线圈PCB1220、第二线圈PCB 1240、铁氧体部1260、控制电路PCB 1280以及第一连接器1225。
第一线圈PCB 1510和控制电路PCB 1540可以如图13中所讨论的通过在彼此对应的位置处的耦接孔1511和1541耦接至彼此。
类似地，第一线圈PCB 1510和第二线圈PCB 1520可以如图13中所讨论的通过在彼此对应的位置处的耦接孔1512和1522耦接至彼此。
第一线圈PCB 1510和控制电路PCB 1540可以通过第一连接器1550彼此电连接。第一连接器1550可以穿过第二线圈PCB 1240和铁氧体部1260中的、彼此对应的位置处的连接器孔。
另外，控制电路PCB 1540可以通过多个销1560耦接至图12中未示出的另一基板(例如，供应电力的电源板1050)。
参照图16，在图12所示的实施方式的基板的耦接的另一侧设置有第一线圈PCB1510、第二线圈PCB 1520、铁氧体部1530、控制电路PCB 1540以及第二连接器1570。另一侧1600对应于从与图15的一侧的相对的侧观察的一侧。
第二线圈PCB 1520和控制电路PCB 1540可以通过第二连接器1570电连接。第二连接器1520可以穿过铁氧体部1260中的、对应位置处的连接器孔。
根据所描述的本公开内容的实施方式的方法可以被实现为在计算机上执行并且存储在计算机可读记录介质中的程序。计算机可读记录介质的示例包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘以及光学数据存储设备，并且还包括载波型实现方式(例如，通过因特网传输)。
计算机可读记录介质可以分布至通过网络连接的计算机系统，并且计算机可读代码可以以分布式方式存储在其上以及在其上执行。实施方式所属领域的程序员可以容易地推断出用于实现上述方法的功能程序、代码和代码段。
对于本领域的技术人员明显的是，在不背离本公开内容的主旨和基本特征的情况下，可以以除了本文中所阐述的那些形式以外的特定形式来实现本公开内容。
因此，以上实施方式应当在所有方面被解释为是说明性的而非限制性的。本公开内容的范围应当由所附权利要求书及其法定等同物来确定，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化旨在被包含在其中。工业实用性
本公开内容涉及无线传输技术，并且可应用于安装有多个传输线圈的无线电力发射器。

Claims (16)

1.一种支持多个模式的无线电力发射器，包括：
第一线圈印刷电路板(PCB)，其包括用于向具有第一耦合系数的无线电力接收器线圈传输第一频带的电力信号的感应线圈；
第二线圈PCB，其形成在所述第一线圈PCB上方或下方，所述第二线圈PCB包括用于向具有第二耦合系数的无线电力接收器线圈传输第二频带的电力信号的谐振线圈；以及
控制电路PCB，其形成在所述第一线圈PCB和所述第二线圈PCB下方，并且被配置成控制所述感应线圈和所述谐振线圈，
其中，所述感应线圈的充电区域在所述第一线圈PCB上方，并且所述谐振线圈的充电区域在所述第二线圈PCB上方，
其中，所述感应线圈的充电区域与所述谐振线圈的充电区域至少部分地重叠。
2.根据权利要求1所述的无线电力发射器，还包括：
第一连接器，其被配置成将所述第一线圈PCB与所述控制电路PCB电连接。
3.根据权利要求2所述的无线电力发射器，其中，所述第二线圈PCB包括允许所述第一连接器穿过其中的连接器孔。
4.根据权利要求1所述的无线电力发射器，还包括：
第二连接器，其被配置成将所述第二线圈PCB与所述控制电路PCB电连接。
5.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，所述感应线圈包括被放置成至少部分彼此重叠的三个传输感应线圈。
6.根据权利要求1所述的无线电力发射器，还包括：
用于屏蔽磁场的铁氧体，所述铁氧体位于所述第二线圈PCB与所述控制电路PCB之间。
7.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，所述第一耦合系数大于所述第二耦合系数，
其中，所述第一频带的范围低于所述第二频带的范围。
8.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，所述第一耦合系数的范围为0至0.2，并且所述第一频带的范围为90kHz至300kHz或者100kHz至220kHz。
9.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，所述第二耦合系数的范围为0.5至1.0，并且所述第二频带的范围为6MHz至8MHz。
10.一种支持多个模式的无线电力发射器，包括：
第一线圈印刷电路板(PCB)，其包括用于向具有第一耦合系数的无线电力接收器线圈传输第一频带的电力信号的感应线圈；
第二线圈PCB，其形成在所述第一线圈PCB上方或下方，所述第二线圈PCB包括用于向具有第二耦合系数的无线电力接收器线圈传输第二频带的电力信号的谐振线圈；
控制电路PCB，其形成在所述第一线圈PCB和所述第二线圈PCB下方，并且被配置成控制所述感应线圈和所述谐振线圈；以及
第一连接器，其被配置成将所述第一线圈PCB与所述控制电路PCB电连接，
其中，所述感应线圈的充电区域在所述第一线圈PCB上方，并且所述谐振线圈的充电区域在所述第二线圈PCB上方，
其中，所述感应线圈的充电区域与所述谐振线圈的充电区域至少部分地重叠。
11.根据权利要求10所述的无线电力发射器，还包括：
第二连接器，其被配置成将所述第二线圈PCB与所述控制电路PCB电连接。
12.根据权利要求11所述的无线电力发射器，其中，所述第一连接器与所述第二连接器位于相对的侧。
13.根据权利要求10所述的无线电力发射器，其中，所述第二线圈PCB包括允许所述第一连接器穿过其中的连接器孔。
14.根据权利要求10所述的无线电力发射器，其中，所述第一耦合系数大于所述第二耦合系数，
其中，所述第一频带的范围低于所述第二频带的范围。
15.根据权利要求10所述的无线电力发射器，其中，所述第一耦合系数的范围为0至0.2，并且所述第一频带的范围为90kHz至300kHz或者100kHz至220kHz。
16.根据权利要求10所述的无线电力发射器，其中，所述第二耦合系数的范围为0.5至1.0，并且所述第二频带的范围为6MHz至8MHz。
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