CN110692177A - 无线充电装置、接收机装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线充电装置(102)包括驱动器单元(110)，其被配置为生成具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号中的一个。此外，无线充电装置(102)包括传输单元(114)，其具有被配置为传输第一AC电压信号的第一线圈(130)和第一电容器(132)。此外，所述传输单元(114)包括被配置为传输第二AC电压信号的第二线圈(134)和第二电容器(136)。此外，所述无线充电装置(102)包括控制单元(112)，其被配置为基于传输单元(114)中的第一电压的变化来检测以第一频率操作的第一接收机装置(104)，并且基于传输单元(114)中的第二电压的变化来检测以第二频率操作的第二接收机装置(106)。

Description

无线充电装置、接收机装置及其操作方法
技术领域
本说明书的实施方式总体上涉及无线电力传输系统，更具体地，涉及无线电力传输系统中的无线充电装置和接收机装置。
背景技术
通常，电力传输系统包括充电装置，该充电装置广泛用于将电力从电源传输到一个或多个接收机装置，例如，移动装置、生物医学装置和便携式消费装置。通常，电力传输系统是基于接触的电力传输系统或无线电力传输系统。在某些应用中，需要瞬时或连续的电力传输，但是互连电线不方便，无线电力传输系统是理想的。
在无线电力传输系统中，充电装置用于将输入电力转换成可传输电力，然后，无线传输可传输电力，以对接收机装置中的一个或多个电池充电。每个接收机装置都与一个无线频率标准兼容。目前可用的频率标准包括具有Qi标准和空气燃料联盟(AFA)标准的无线电力联盟(WPC)。例如，Qi标准的频率范围被定义为100kHz至400kHz，而AFA标准的频率范围被定义为6MHz至8MHz。此外，任何新的无线接收机装置的设计都需要使用这两种频率标准中的一个。
传统的充电装置仅以一种频率标准传输输入电力。因此，对于每个频率标准，采用单独的充电装置来将电力传输到相应的接收机装置。然而，对于每个频率标准使用单独的充电装置大大增加了无线电力传输系统的生产成本和维护成本。此外，即使不存在接收机装置，传统充电装置也可能连续传输电力。这种电力传输导致电力损耗并影响充电装置的效率。
发明内容
简而言之，根据本说明书的一个方面，提出了一种无线充电装置。该无线充电装置包括：驱动器单元，其被配置为生成具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个。此外，该无线充电装置包括传输单元，其耦合到驱动器单元，其中，所述传输单元包括第一线圈和第一电容器，其彼此耦合，并被配置为传输具有第一频率的第一AC电压信号。此外，所述传输单元包括第二线圈和第二电容器，其彼此耦合，并被配置为传输具有第二频率的第二AC电压信号。此外，所述传输单元包括控制单元，其耦合到传输单元和驱动器单元，其中，所述控制单元被配置为：基于在第一线圈和第一电容器之间的第一接合点处的第一电压相对于第一阈值的变化，检测以第一频率操作的第一接收机装置；并且基于在第二线圈和第二电容器之间的第二接合点处的第二电压相对于第二阈值的变化，检测以第二频率操作的第二接收机装置。
根据本说明书的另一实施方式，提出了一种接收机装置。该接收机装置包括接收机线圈和接收机电容器，其彼此耦合并且被配置为从无线充电装置接收具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个。此外，该接收机装置包括接整流器单元，其耦合到接收单元，并且被配置为将具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个转换成DC负载信号。此外，该接收机装置包括接收机确认单元，其耦合到整流器单元，并且被配置为接收DC负载信号，并且作为响应，在预定时间段内改变接收单元上的阻抗，以向无线充电装置确认接收机装置的存在。
根据本说明书的另一实施方式，提出了一种用于检测接收机装置的方法。该方法包括由驱动器单元生成具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号中的一个。此外，该方法包括如果生成第一AC电压信号，则由传输单元中的第一线圈和第一电容器传输具有第一频率的第一AC电压信号。此外，该方法包括如果生成第二AC电压信号，则由传输单元中的第二线圈和第二电容器传输具有第二频率的第二AC电压信号。此外，该方法包括由控制单元基于第一线圈和第一电容器之间的第一接合点处的第一电压的变化来检测第一接收机装置。此外，该方法包括由控制单元基于第二线圈和第二电容器之间的第二接合点处的第二电压的变化来检测第二接收机装置。
根据本说明书的另一实施方式，提出了一种无线电力传输系统。该无线电力传输系统包括驱动器单元，其被配置为生成具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个。此外，该无线电力传输系统包括传输单元，其耦合到驱动器单元，并且被配置为传输具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号。此外，该无线电力传输系统包括控制单元，其耦合到传输单元和驱动器单元，其中，所述控制单元被配置为基于在传输单元中的第一接合点处的第一电压相对于第一阈值的变化来检测以第一频率操作的接收机装置以及基于在传输单元中的第二接合点处的第二电压相对于第二阈值的变化来检测以第二频率操作的接收机装置。此外，该无线电力传输系统包括接收机装置，其被配置为耦合到无线充电装置，其中，所述接收机装置包括接收单元，其被配置为从无线充电装置接收具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号中的一个。此外，所述接收机装置包括整流器单元，其耦合到接收单元，并且被配置为将具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号中的一个转换成DC负载信号。此外，所述接收机装置包括接收机确认单元，其耦合到整流器单元，并且被配置为接收DC负载信号，并且作为响应，在预定时间段内改变接收单元上的阻抗，以向无线充电装置确认接收机装置的存在。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将会更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中，相同的字符表示相同的部分，其中：
图1是根据本发明的某些实施方式的无线电力传输系统的框图；
图2是根据本发明的某些实施方式的无线电力传输系统的示意图；
图3是根据本发明的某些实施方式的第一AC电压信号和第二AC电压信号的图形表示；以及
图4是示出根据本发明的某些实施方式的用于检测接收机装置的方法的流程图。
具体实施方式
如下文将详细描述的，公开了用于对一个或多个无线接收机装置充电的系统和方法的各种实施方式。具体地，本文公开的系统和方法的实施方式公开了在向接收机装置连续传输电力之前检测接收机装置。此外，本文公开的系统和方法的实施方式公开了在向接收机装置传输电力的同时以规则的间隔确认接收机装置的存在。
除非另有定义，本文使用的技术和科学术语具有与本说明书所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本文使用的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元件与另一元件区分开来。术语“包括”、“包含”或“具有”及其变型在本文的使用意味着包含其后列出的项目及其等同物以及额外项目。术语“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合，可以包括直接或间接的电连接或耦合。此外，术语“电路”和“电路系统”以及“控制单元”可以包括单个部件或者多个部件，这些部件是有源的和/或无源的，并且连接或者以其他方式耦合在一起，以提供所描述的功能。此外，本文使用的术语操作耦合包括有线耦合、无线耦合、电耦合、磁耦合、无线电通信、基于软件的通信或其组合。
图1是根据本发明实施方式的无线电力传输系统100的框图。无线电力传输系统100用于传输电力。
在所示的实施方式中，无线电力传输系统100包括通用无线充电装置102，其无线耦合到第一接收机装置104和第二接收机装置106。可以注意到，术语“通用无线充电装置”、“无线充电装置”和“充电垫”在以下描述中可以互换使用，并且可以用相同的附图标记来表示。
此外，第一和第二接收机装置104、106可以与一个无线频率标准兼容。例如，第一和第二接收机装置104、106中的一个可以与空气燃料联盟(AFA)标准兼容，在从6MHz到8MHz的频率范围内定义该标准。类似地，第一和第二接收机装置中的另一个可以与具有Qi标准的无线电力联盟(WPC)兼容，在100kHz到400kHz的频率范围内定义Qi标准。为了便于解释，第一接收机装置104被认为与第一频率标准兼容，例如，AFA标准。类似地，第二接收机装置106被认为与第二频率标准兼容，例如，Qi标准。虽然第一和第二接收机装置104、106被描述为遵守两个当前可用的频率标准中的一个，但是可以注意到，接收机装置104、106可以遵守其他频率标准，并且不限于本文提到的频率标准。尽管无线电力传输系统100被描述为包括两个接收机装置104、106，但是可以设想使用任何数量的与一个或多个频率标准兼容的接收机装置。
第一和第二接收机装置104、106可以是移动装置、生物医学装置、便携式消费装置等。移动装置可以是手机、膝上型电脑等。
如前所述，在传统的电力传输系统中，充电装置仅以一个频率标准操作，以向接收机装置传输电力。因此，对于每个频率标准，采用具有单独转换器和单独线圈的单独充电装置来将电力传输到相应的接收机装置。对于每个频率标准使用单独的充电装置，大大增加了与传统电力传输系统的生产和维护相关的成本。此外，使用单独的充电装置给具有不同频率标准的接收机装置充电，对用户来说是不方便的。此外，即使不存在接收机装置，充电装置也可以连续生成电磁场，以传输电力，导致电力损耗和整体效率降低。
无线充电装置102被配置为仅当接收机装置104、106出现在邻近位置时才对第一和第二接收机装置104、106充电。此外，无线充电装置102被配置为对具有不同频率标准的第一和第二接收机装置104、106进行充电，从而消除了对用于对遵循不同频率标准的接收机装置进行充电的单独充电装置的需要。具体地，无线充电装置102包括被配置为检测第一和第二接收机装置104、106的控制单元112。
除了控制单元112之外，无线充电装置102包括电源108、驱动器单元110和传输单元114。驱动器单元110耦合到电源108、控制单元112和传输单元114。电源108用于向驱动器单元110提供具有DC电压120的输入电力。在一个实施方式中，输入电力可以在从大约1瓦到大约200瓦的范围内。在一个实施方式中，电源108可以是无线充电装置102的一部分。在另一实施方式中，电源108可以位于无线充电装置102的外部。可以注意到，在以下描述中，具有DC电压120的输入电力也可以替代地称为“DC电压信号”。
控制单元112被配置为生成第一控制信号122和第二控制信号124。特别地，在检测第一和第二接收机装置104、106之前，控制单元112被配置为重复地和交替地生成第一控制信号122和第二控制信号124。在一个实施方式中，第一控制信号122在第一时间段内生成，第二控制信号124在从第一时间段起的预定时间间隔之后的第二时间段内生成。在一个示例中，第一和第二时间段在从大约5毫秒到大约100毫秒的范围内。预定时间间隔在从大约5毫秒到大约500毫秒的范围内。可以注意到，第一和第二控制信号122、124可以以任何期望的模式生成，并且不限于如上所述“重复且交替地”生成第一和第二控制信号122、124的模式。此外，如果检测第一接收机装置104，则控制单元112连续生成第一控制信号122，直到检测到第一接收机装置104的存在为止。类似地，如果检测第二接收机装置106，则控制单元112连续生成第二控制信号124，直到检测到第二接收机装置106的存在为止。
如果检测到第一和第二接收机装置104、106，则控制单元112交替且重复地传送第一控制信号122和第二控制信号124，以向第一和第二接收机装置104、106传输电力。可以注意到，第一和第二控制信号122、124可以以任何期望的模式传送，并且不限于如上所述“重复地和交替地”传送第一和第二控制信号122、124的模式。为了便于理解说明书，在下面的描述中讨论检测第一和第二接收机装置104、106中的一个并传送第一控制信号122或第二控制信号124的实施方式。
此外，驱动器单元110被配置为从电源108接收DC电压信号120。另外，驱动器单元110被配置为从控制单元112接收第一控制信号122或第二控制信号124。驱动器单元110被配置为基于从控制单元112接收的第一控制信号122或第二控制信号124来变换DC电压信号120。通过示例，如果从控制单元112接收到第一控制信号122，则驱动器单元110被配置为将DC电压信号120转换成具有第一频率的第一AC电压信号126。可以注意到，第一频率可以是对应于与第一频率标准相关联的频带的一个频率。在一个实施方式中，第一频率可以是大约6.8MHz。以类似的方式，如果从控制单元112接收到第二控制信号124，则驱动器单元110被配置为将DC电压信号120转换成具有第二频率的第二AC电压信号128。可以注意到，第二频率可以是对应于与第二频率标准相关联的频带的一个频率。在一个实施方式中，第二频率可以是大约200kHz。此外，在一个实施方式中，第一和第二AC电压信号126、128的幅度可以在从大约5伏到大约50伏的范围内。可以注意到，第一AC电压信号126可以称为“高频信号”，第二AC电压信号128可以称为“低频信号”。此外，驱动器单元110被配置为将第一AC电压信号126或第二AC电压信号128传输到传输单元114。
传输单元114被配置为将第一AC电压信号126或第二AC电压信号128无线传输到第一和第二接收机装置104、106。可以注意到，用于对第一和第二接收机装置104、106充电的电力以第一AC电压信号126或第二AC电压信号128的形式传输到第一和第二接收机装置104、106。如图1所示，传输单元114包括耦合到驱动器单元110的第一线圈130、第一电容器132、第二线圈134和第二电容器136。可以注意到，在其他实施方式中，传输单元114可以包括多个第一线圈130和多个第二线圈1348。此外，第一线圈130和第一电容器132被调谐到第一频率或接近第一频率，以传输具有第一频率的第一AC电压信号126。以类似的方式，第二线圈134和第二电容器136被调谐到第二频率或接近第二频率，以传输具有第二频率的第二AC电压信号128。
第一接收机装置104包括第一接收单元140、第一整流器单元142、第一负载144和第一接收机确认单元146。类似地，第二接收机装置106包括第二接收单元148、第二整流器单元150、第二负载152和第二接收机确认单元154。同样，如前所述，第一和第二接收机装置104、106被配置为接收第一AC电压信号126或第二AC电压信号128形式的电力，以对第一负载144或第二负载152充电。第一和第二负载144或152可以是电池。或者，第一和第二负载144、152可以是例如电阻负载的无源负载，或其他类型的有源负载。
此外，第一接收单元140包括第一接收线圈156和第一接收电容器158，其被调谐到第一频率，以从无线充电装置102接收具有第一频率的第一AC电压信号126。具体地，第一接收机线圈156无线耦合到无线充电装置102中的第一线圈130。如果驱动器单元110生成具有第一频率的第一AC电压信号126，则激励第一线圈130，以将具有第一频率的第一AC电压信号126传输到第一接收机装置104中的第一接收机线圈156。在一个实施方式中，第一线圈130生成对应于第一AC电压信号126的磁场。此外，所生成的磁场以第一AC电压信号126的形式被第一接收机装置104中的第一接收机线圈156接收。第一接收机装置104中的第一整流器单元142被配置为从第一接收机线圈156接收第一AC电压信号126，并将第一AC电压信号126转换成第一DC负载信号160。第一DC负载信号160用于对第一负载144充电，例如，第一接收机装置104中的电池。
在一个示例性实施方式中，第一接收机确认单元146被配置为以规则的时间间隔改变第一接收单元140上的阻抗，以向无线充电装置102确认
第一接收机装置104的存在。更具体地，第一接收机确认单元146从第一整流器单元142接收第一DC负载信号160。在一个实施方式中，第一DC负载信号160用于激活或接通第一接收机确认单元146。响应于接收到第一DC负载信号160，第一接收机确认单元146改变第一接收单元140上的阻抗。阻抗的变化可以导致第一线圈130处的第一电压相应地变化。第一电压可以称为第一线圈130处的第一AC电压信号126的幅度或峰值电压。此外，如果第一线圈130处的第一电压的变化大于第一阈值，则控制单元112监控第一电压的变化并检测第一接收机装置104。在检测到第一接收机装置104时，控制单元112连续生成第一控制信号122，以驱动驱动器单元110将第一AC电压信号126形式的电力连续传输到第一接收机装置104。此外，驱动器单元110传输第一AC电压信号126，直到检测到第一接收机装置104的存在为止。参考图2更详细地描述检测第一接收机装置104并将电力传输到第一接收机装置104的方面。
以类似的方式，第二接收单元148包括第二接收线圈162和第二接收电容器164，其被调谐到第二频率，以从无线充电装置102接收具有第二频率的第二AC电压信号128。具体地，第二接收机线圈162无线耦合到无线充电装置102中的第二线圈134。如果驱动器单元110生成具有第二频率的第二AC电压信号128，则激励第二线圈134，以将具有第二频率的第二AC电压信号128传输到第二接收机装置106中的第二接收机线圈162。在一个实施方式中，第二线圈134生成对应于第二AC电压信号128的磁场。此外，所生成的磁场以第二AC电压信号128的形式被第二接收机装置106中的第二接收机线圈162接收。第二接收机装置106中的第二整流器单元150被配置为从第二接收机线圈162接收第二AC电压信号128，并将第二AC电压信号128转换成第二DC负载信号166。第二DC负载信号166用于对第二负载152充电，例如，第二接收机装置106中的电池。
在一个示例性实施方式中，第二接收机确认单元154被配置为以规则的时间间隔改变第二接收单元148上的阻抗，以向无线充电装置102确认第二接收机装置106的存在。更具体地，第二接收机确认单元154从第二整流器单元150接收第二DC负载信号166。在一个实施方式中，第二DC负载信号166用于激活或接通第二接收机确认单元154。响应于接收到第二DC负载信号166，第二接收机确认单元154改变第二接收单元148上的阻抗。阻抗的变化导致第二线圈134处的第二电压相应地变化。第二电压可以称为第二线圈134处的第二AC电压信号128的幅度或峰值电压。此外，如果第二线圈134处的第二电压的变化大于第二阈值，则控制单元112监控第二电压的变化并检测第二接收机装置106。在检测到第二接收机装置106时，控制单元112连续生成第二控制信号124，以驱动驱动器单元110将第二AC电压信号128形式的电力连续传输到第二接收机装置106。此外，驱动器单元110传输第二AC电压信号128，直到检测到第二接收机装置106的存在。参考图2更详细地描述确认第二接收机装置106的存在并将电力传输到第二接收机装置106的方面。
根据示例性实施方式，无线电力传输系统100仅在检测到第一和第二接收机装置104、106的存在之后才允许电力连续传输到第一和第二接收机装置104、106。结果，减少了无线电力传输系统100中的电力损耗，并且提高了无线充电装置102的效率。此外，示例性无线充电装置102允许向与一个或多个频率标准兼容的第一和第二接收机装置104、106无线传输/传送电力。因此，使用单个无线充电装置能够对符合不同频率标准的多个接收机装置进行充电，从而消除了对多个充电装置的需求。
参考图2，描绘了根据本发明的某些实施方式的无线电力传输系统100的示意图。无线电力传输系统100包括无线充电装置102，其能够磁耦合到接收机装置202，用于执行到接收机装置202的无线电力传输。接收机装置202可以类似于图1的实施方式中所示的第一接收机装置104或第二接收机装置106。
如前所述，无线充电装置102包括电源108、驱动器单元110、传输单元114和控制单元112。驱动器单元110包括在驱动器单元110的第一端子210和第二端子212之间形成桥接电路的开关206的第一支路和开关208的第二支路。基于从控制单元112接收的第一和第二控制信号122、124，开关206的第一支路和开关208的第二支路被激活或去激活，以生成第一AC电压信号126或第二AC电压信号128。
传输单元114包括彼此串联耦合并且电耦合到驱动器单元110的第二端子212的第一线圈130和第一电容器132。此外，传输单元114包括彼此串联耦合并且电耦合到驱动器单元110的第二端子212的第二线圈134和第二电容器136。
控制单元112包括第一峰值检测单元214、第一比较器216、第二峰值检测单元218、第二比较器220和检测器222。第一峰值检测单元214电耦合到传输单元114中的第一线圈130和第一电容器132之间的第一接合点224。第一峰值检测单元214包括二极管226、电容器228和电阻器网络230，其被配置为测量传输单元114中的第一接合点224处的第一电压。此外，第一比较器216电耦合到第一峰值检测单元214，并且被配置为从第一峰值检测单元214接收测量的第一电压。第一比较器216包括电阻器232、参考电压源234和运算放大器比较器单元236，其被配置为确定第一接合点224处的第一电压的变化是否大于第一阈值。在一个实施方式中，参考电压源234的电压可以被设置为第一阈值。此外，运算放大器比较器单元236被配置为将从第一峰值检测单元214接收的第一电压与参考电压源234的第一阈值进行比较，以确定第一电压的变化是否大于第一阈值。
以类似的方式，第二峰值检测单元218电耦合到第二线圈134和第二电容器136之间的第二接合点240。第二峰值检测单元218包括二极管242、电容器244和电阻器网络246，其被配置为测量传输单元114中的第二接合点240处的第二电压。此外，第二比较器220电耦合到第二峰值检测单元218，并且被配置为从第二峰值检测单元218接收测量的第二电压。第二比较器220包括电阻器248、参考电压源250和运算放大器比较器单元252，其被配置为确定第二接合点240处的第二电压的变化是否大于第二阈值。在一个实施方式中，参考电压源的电压可以被设置为第二阈值。此外，运算放大器比较器单元252被配置为将从第二峰值检测单元218接收的第二电压与参考电压源250的第二阈值进行比较，以确定第二电压的变化是否大于第二阈值。
此外，检测器222电耦合到第一比较器216和第二比较器220，并且被配置为生成第一控制信号122或第二控制信号124。更具体地，如果第一电压的变化大于第一阈值，则第一比较器216向检测器222发送信号，以生成第一控制信号122。类似地，如果第二电压的变化大于第二阈值，则第二比较器220向检测器222发送信号，以生成第二控制信号124。检测器222将第一控制信号122或第二控制信号124传送给驱动器单元110，以将DC电压信号120转换成第一AC电压信号126或第二AC电压信号128。
如图2所示，接收机装置202包括接收单元256、整流器单元258、负载260和接收机确认单元262。接收单元256包括接收机线圈264和接收机电容器266，其彼此耦合并被配置为从无线充电装置102接收第一AC电压信号126或第二AC电压信号128。更具体地，如果接收机线圈264和接收机电容器266被调谐到第一频率，则接收单元256从无线充电装置102中的第一线圈130接收具有第一频率的第一AC电压信号126。类似地，如果接收机线圈264和接收机电容器266被调谐到第二频率，则接收单元256从无线充电装置102中的第二线圈134接收具有第二频率的第二AC电压信号128。此外，如果接收机线圈264和接收机电容器266被调谐到一个频率，即，第一频率，则接收机线圈264和接收机电容器266对具有其他频率(即第二频率)的AC电压信号生成高阻抗。结果，在接收机装置202中限制了另一频率(即第二频率)的电流流动。
此外，整流器单元258电耦合到接收单元256，并且被配置为从接收单元256接收第一AC电压信号126或第二AC电压信号128。整流器单元258包括二极管268，二极管268被配置为将第一AC电压信号126或第二AC电压信号128转换成DC负载信号270。此外，DC负载信号270传输到负载260，例如，接收机装置202中的电池。
在示例性实施方式中，接收机确认单元262包括彼此电耦合的脉冲发生器272和切换子单元274。脉冲发生器272经由二极管290和电容器292耦合到整流器单元258，并且被配置为接收DC负载信号270。响应于接收到DC负载信号270，脉冲发生器272生成一个或多个信号脉冲276。在一个示例中，脉冲发生器272可以是定时器，其被配置为当被激活或接通时以规则的间隔发送信号脉冲276。DC负载信号270用于激活或接通脉冲发生器272。
此外，切换子单元274与整流器单元258并联耦合，并被配置为从脉冲发生器272接收信号脉冲276。切换子单元274包括彼此串联耦合的阻抗元件(Z)278和开关280。在一个实施方式中，阻抗元件(Z)278可以包括电阻器、电容器或其组合。在一个实施方式中，开关280可以是电子开关，例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。当从脉冲发生器272接收到信号脉冲276时，开关280闭合。此外，当开关280闭合时，阻抗元件(Z)278耦合在整流器单元258上，以改变接收单元256上的阻抗。此外，当没有从脉冲发生器272接收到信号脉冲276时，开关280打开。在一个实施方式中，开关280在每个选定的时间段之后闭合预定的时间段。在一个示例中，预定时间段在从大约0.1毫秒到大约20毫秒的范围内。两个连续预定时间段之间的选定时间段可以在从大约0.1秒到大约5秒的范围内。
在操作期间，控制单元112重复且交替地生成第一控制信号122和第二控制信号124。特别地，在检测接收机装置202之前，控制单元112生成第一时间段的第一控制信号122和第二时间段的第二控制信号124。在一个实施方式中，第一和第二时间段在从大约5毫秒到大约100毫秒的范围内。在一个实施方式中，第二控制信号124在从第一时间段开始的预定时间间隔之后生成。可以注意到，在下面的描述中，该预定时间间隔也称为第三预定时间间隔。在一个实施方式中，第三预定时间间隔在从大约5毫秒到大约500毫秒的范围内。此外，一组第一和第二AC电压信号126、128以及另一组连续的第一和第二AC电压信号126、128的生成被第四预定时间间隔分开。在一个实施方式中，第四预定时间间隔在从大约500毫秒到大约10秒的范围内。
驱动器单元110被配置为从电源108接收DC电压信号120。另外，驱动器单元110被配置为从控制单元112接收第一控制信号122或第二控制信号124。第一控制信号122在第一时间段生成。因此，驱动器单元110将DC电压信号120转换成具有第一频率的第一AC电压信号126，并且经由传输单元114中的第一线圈130在第一时间段传输第一AC电压信号126。如果没有检测到第一接收机104，则在第二时间段生成第二控制信号124。驱动器单元110将DC电压信号120转换成具有第二频率的第二AC电压信号128，并经由传输单元114中的第二线圈134在第二时间段传输第二AC电压信号128。此外，控制单元112监控传输单元114的第一接合点224处的第一电压的变化和第二接合点240处的第二电压的变化。
在一个实施方式中，如果接收机装置202与第一频率标准兼容，则接收机装置202中的接收机线圈264从无线充电装置102中的第一线圈130接收具有第一频率的第一AC电压信号126。此外，整流器单元258将第一AC电压信号126转换成DC负载信号270，并将DC负载信号270传输到接收机装置202中的负载260。此外，整流器单元258将DC负载信号270传输到接收机确认单元262，以激活或接通接收机确认单元262中的脉冲发生器272。此外，脉冲发生器272向切换子单元274传输一个信号脉冲276，以在预定时间段内闭合切换子单元274中的开关280。更具体地，信号脉冲276传输到切换子单元274，以向无线充电装置102传达存在接收机装置202并且接收机装置202能够从无线充电装置102接收第一AC电压信号126。在每个选定的时间段之后的预定时间段内，更多的信号脉冲276传输到开关280。在一个示例中，预定时间段在从大约0.1毫秒到大约20毫秒。两个连续预定时间段之间的选定时间段可以在从大约0.1秒到大约5秒的范围内。
此外，当开关280闭合预定时间段时，接收机线圈264上的阻抗改变为低于预定值。因此，第一线圈130和第一电容器132之间的第一接合点224处的第一电压增加。更具体地，当开关280闭合预定时间段时，第一电压的变化在预定时间段内大于第一阈值。
控制单元112监控第一接合点224处的第一电压的变化。此外，如果第一接合点224处的第一电压的变化大于第一阈值，则控制单元112检测接收机装置202。更具体地，控制单元112确定接收机装置202位于距无线充电装置102预定距离内。在一个实施方式中，预定距离在从大约2mm到大约10mm的范围内。在一些情况下，异物可以位于无线充电装置102附近。结果，第一接合点224处的第一电压的变化可以增加到大于第一阈值。第一电压到大于第一阈值的这种变化可以发生在超过预定时间段。控制单元112验证第一接合点224处的第一电压变化的持续时间，以将接收机装置202与异物区分开。如果仅在预定时间段内发生第一电压到大于第一阈值的变化，则控制单元112确认存在接收机装置202。否则，控制单元112确定存在异物，并停止以第一AC电压信号126或第二AC电压信号128的形式传输电力。在一个实施方式中，控制单元112被配置为控制驱动器单元110停止传输第一AC电压信号126或第二AC电压信号128。可以注意到，异物可以是除接收机装置202之外的任何导电元件/部件。在一个示例中，异物可以包括金属片、硬币等。
一旦检测到接收机装置202，控制单元112连续生成第一控制信号122，使得驱动器单元110将第一AC电压信号126作为电力连续传输到接收机装置202。在接收机装置202处，整流器单元258继续将第一AC电压信号126转换成DC负载信号270，该信号进一步传输到接收机装置202中的负载260。此外，整流器单元258连续地向接收机确认单元262传输DC负载信号270，直到从无线充电装置102接收到第一AC电压信号126。在一个实施方式中，整流器单元258向接收机确认单元262连续传输DC负载信号270，以将接收机装置202的存在传达给无线充电装置102。更具体地，脉冲发生器272处于激活状态，直到从整流器单元258接收到DC负载信号270。脉冲发生器272在每个选定的时间段之后将信号脉冲276重复传输到开关280，以在预定的时间段内闭合开关280。结果，接收单元256上的阻抗的变化小于预定值，这又在每个选定时间段之后仅在预定时间段增加第一接合点224处的第一电压。
此外，在检测到接收机装置202之后，控制单元112连续监控第一接合点224处的第一电压的变化。特别地，控制单元112在从接收机装置202的先前检测或确认初开始的第一预定时间间隔内，至少一次监控第一接合点224处的第一电压的变化。例如，第一预定时间间隔的持续时间可以大于所选时间段的持续时间。在一个示例中，第一预定时间间隔在从大约500毫秒到大约5000毫秒的范围内。控制单元112确认接收机装置202的存在，直到在第一预定间隔中至少一次第一电压的变化大于第一阈值。此外，控制单元112驱动驱动器单元110将第一AC电压信号126连续传输到接收机装置202，直到检测到接收机装置202的存在。如果在第一预定间隔中至少一次第一电压的变化不大于第一阈值，则控制单元112确认接收机装置202不存在，并且控制驱动器单元110停止传输第一AC电压信号126。
在另一实施方式中，如果接收机装置202与第二频率标准兼容，则接收机装置202中的接收机线圈264从无线充电装置102中的第二线圈134接收具有第二频率的第二AC电压信号128。此外，整流器单元258将第二AC电压信号128转换成DC负载信号270。整流器单元258将DC负载信号270传输到接收机装置202中的负载260和接收机确认单元262。
如上所述，接收机确认单元262在每个选定时间段之后的预定时间段内改变接收单元256上的阻抗。接收单元256上的阻抗的变化改变了传输单元114中第二接合点240处的第二电压。此外，如果第二接合点240处的第二电压的变化仅在预定时间段内大于第二阈值，则控制单元112检测接收机装置202。
一旦检测到接收机装置202，控制单元112连续生成第二控制信号124，使得驱动器单元110向接收机装置202连续传输第二AC电压信号128。在接收机装置202处，整流器单元258向接收机确认单元262连续传输DC负载信号270，直到从无线充电装置102接收到第二AC电压信号128。此外，脉冲发生器272处于激活状态，直到从整流器单元258接收到DC负载信号270。脉冲发生器272在每个选定的时间段之后将信号脉冲276重复传输到开关280，以在预定的时间段内闭合开关280。结果，接收单元256上的阻抗的变化小于预定值，这又在每个选定时间段之后仅在预定时间段增加第二接合点240处的第二电压。
此外，在检测到接收机装置202之后，控制单元112重复监控第二接合点240处的第二电压的变化。具体地，控制单元112在从接收机装置202的先前检测或确认初开始的第二预定时间间隔内至少一次监控第二接合点240处的第二电压的变化。第二预定时间间隔可以在从大约500毫秒到大约5000毫秒的范围内。控制单元112确认接收机装置202的存在，直到在第二预定间隔中至少一次第二电压的变化大于第二阈值。控制单元112驱动驱动器单元110将第二AC电压信号128连续传输到接收机装置202。如果在第二预定间隔中至少一次第二电压的变化不大于第二阈值，则控制单元112确认不存在接收机装置202。结果，控制单元112控制驱动器单元110停止传输第二AC电压信号128。
在一个实施方式中，控制单元112被配置为基于无线充电装置102中的第一电压和/或第二电压来检测接收机装置202相对于无线充电装置102未对准(misalignment)。更具体地，控制单元112监控无线充电装置102的传输单元114中的第一电压和第二电压的变化。如果第一电压的变化或第二电压的变化小于预定的未对准值，则控制单元112确认接收机装置202相对于无线充电装置102未对准。
参考图3，描绘了根据本发明的某些实施方式的第一AC电压信号126和第二AC电压信号128的图形表示300。附图标记302表示在检测接收机装置之前传输第一和第二AC电压信号126、128的场景。具体地，从无线充电装置重复且交替地传输第一和第二AC电压信号126、128。第一AC电压信号126在第一时间段304内传输，第二AC电压信号128在第二时间段306内传输。第二时间段306在从第一时间段304开始的第三预定时间间隔308之后。附图标记310表示在生成一组第一和第二AC电压信号126、128和另一组第一和第二AC电压信号126、128之间的第四预定时间间隔。
此外，附图标记312表示在检测到与第一频率标准兼容的接收机装置之后传输第一AC电压信号126的场景。第一AC电压信号126连续传输到接收机装置，直到检测到接收机装置的存在。更具体地，在第一时间段304传输第一AC电压信号126之后，控制单元监控传输单元中第一接合点224处的第一电压的变化。如果第一电压的变化大于第一阈值，则在第一时间段304内，控制单元确认存在接收机装置。此外，在检测到接收机装置之后，控制单元重复监控第一接合点处的第一电压的变化。此外，控制单元确认接收机装置的存在，直到从接收机装置202的先前确认时开始在第一预定间隔314中至少一次第一电压的变化大于第一阈值。如果不存在接收机装置，则从接收机装置的先前确认开始，第一电压的变化在大于第一预定间隔314的时间内不会增加到大于第一阈值。控制单元控制驱动器单元停止第一AC电压信号126的连续传输。
此外，附图标记324表示在检测到与第二频率标准兼容的接收机装置之后传输第二AC电压信号128的场景。第二AC电压信号128连续传输到接收机装置，直到检测到接收机装置的存在。更具体地，在第二时间段306传输第二AC电压信号128之后，控制单元监控传输单元中第二接合点处的第二电压的变化。如果第二电压的变化大于第二阈值，则在第二时间段306内，控制单元确认存在接收机装置。此外，在检测到接收机装置之后，控制单元重复监控第二接合点处的第二电压的变化。此外，控制单元确认接收机装置的存在，直到从接收机装置的先前检测或确认时开始在第二预定间隔316中至少一次第二电压的变化大于第二阈值。如果不存在接收机装置202，则从接收机装置的先前确认时开始，第二电压的变化在大于第二预定间隔316的时间内不会增加到大于第二阈值。结果，控制单元控制驱动器单元停止第二AC电压信号128的连续传输。
图4是示出根据本发明的某些实施方式的用于检测接收机装置的方法400的流程图。在步骤402，驱动器单元生成具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个。特别地，如果从控制单元接收到第一控制信号，则驱动器单元将DC电压信号转换成具有第一频率的第一AC电压信号。类似地，如果从控制单元接收到第二控制信号，则驱动器单元将DC电压信号转换成具有第二频率的第二AC电压信号。
随后，在步骤404，具有第一频率的第一AC电压信号由传输单元中的第一线圈和第一电容器传输。更具体地，传输单元中的第一线圈和第一电容器被调谐到第一频率。此外，当驱动器单元将DC电压信号转换成具有第一频率的第一AC电压信号时，激励第一线圈，以生成与具有第一频率的第一AC电压信号相关联的磁场。所生成的磁场能够将第一AC电压信号无线传输到与第一频率标准兼容的接收机装置。
此外，在步骤406，具有第二频率的第二AC电压信号由传输单元中的第二线圈和第二电容器传输。更具体地，传输单元中的第二线圈和第二电容器被调谐到第二频率。此外，当驱动器单元将DC电压信号转换成具有第二频率的第二AC电压信号时，激励第二线圈，以生成与具有第二频率的第二AC电压信号相关联的磁场。所生成的磁场能够将第二AC电压信号无线传输到与第一频率标准兼容的接收机装置。
此外，在步骤408，控制单元基于传输单元中第一线圈和第一电容器之间的第一接合点处的第一电压的变化来检测第一接收机装置。特别地，当第一接收机装置接收到第一AC电压信号时，第一接收机装置中的第一接收机确认单元改变第一接收单元上的阻抗。阻抗的变化导致第一线圈处的第一电压相应地变化。此外，如果第一线圈处的第一电压的变化大于第一阈值，则控制单元监控第一电压并检测第一接收机装置。在检测到第一接收机装置时，控制单元连续生成第一控制信号，以驱动驱动器单元将第一AC电压信号形式的电力连续传输到第一接收机装置。此外，驱动器单元传输第一AC电压信号，直到检测到第一接收机装置的存在。
此外，在步骤410，控制单元基于传输单元中第二线圈和第二电容器之间的第二接合点处的第二电压的变化来检测第二接收机装置。特别地，当第二接收机装置接收到第二AC电压信号时，第二接收机装置中的第二接收机确认单元改变第二接收单元上的阻抗。阻抗的变化导致第二线圈处的第二电压相应地变化。此外，如果第二线圈处的第二电压的变化大于第二阈值，则控制单元监控第二电压并检测第二接收机装置。在检测到第二接收机装置时，控制单元连续生成第二控制信号，以驱动驱动器单元将第二AC电压信号形式的电力连续传输到第二接收机装置。驱动器单元传输第二AC电压信号，直到检测到第二接收机装置的存在。可以注意到，步骤408和410是可互换的。此外，可以注意到，执行步骤408、410中的任何一个实例。例如，如果执行步骤408，则不执行步骤410。
上文描述的示例性系统和方法的各种实施方式公开了传输具有不同频率的电压信号，从而能够对以不同频率标准操作的无线接收机装置充电。此外，上文描述的示例性系统和方法公开了仅当检测到接收机装置时才传输电力。结果，减少了无线电力传输系统的电力损耗，并且提高了效率。此外，通过减少电力损耗，无线充电装置的效率可以显著提高。
虽然本文仅示出和描述了本公开的某些特征，但是本领域技术人员将会想到许多修改和变化。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖落入本说明书的真实精神内的所有这些修改和变化。

Claims (21)

1.一种无线充电装置(102)，包括：
驱动器单元(110)，被配置为生成具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个；
传输单元(114)，耦合到驱动器单元(110)，其中，所述传输单元(114)包括：
第一线圈(130)和第一电容器(132)，其彼此耦合，并被配置为传输具有第一频率的第一AC电压信号；以及
第二线圈(134)和第二电容器(136)，其彼此耦合，并被配置为传输具有第二频率的第二AC电压信号；以及
控制单元(112)，其耦合到传输单元(114)和驱动器单元(110)，其中，所述控制单元(112)被配置为：
基于在第一线圈(130)和第一电容器(132)之间的第一接合点处的第一电压相对于第一阈值的变化，检测以第一频率操作的第一接收机装置(104)；并且
基于在第二线圈(134)和第二电容器(136)之间的第二接合点处的第二电压相对于第二阈值的变化，检测以第二频率操作的第二接收机装置(106)。
2.根据权利要求1所述的无线充电装置(102)，其中，所述控制单元(112)被配置为：
如果检测到所述第一接收机装置(104)，则生成第一控制信号，并将所述第一控制信号传输到驱动器单元(110)；并且
如果检测到所述第二接收机装置(106)，则生成第二控制信号，并将所述第二控制信号传输到驱动器单元(110)。
3.根据权利要求2所述的无线充电装置(102)，其中，所述驱动器单元(110)被配置为：
基于从所述控制单元(112)接收的所述第一控制信号生成具有第一频率的第一AC电压信号；并且
基于从所述控制单元(112)接收的所述第二控制信号生成具有第二频率的第二AC电压信号。
4.根据权利要求2所述的无线充电装置(102)，其中，所述控制单元(112)被配置为：
如果所述第一接合点处的第一电压的变化大于第一阈值，则检测以第一频率操作的第一接收机装置(104)；并且
如果所述第二接合点处的第二电压的变化大于第二阈值，则检测以第二频率操作的第二接收机装置(106)。
5.根据权利要求4所述的无线充电装置(102)，其中，所述控制单元(112)被配置为：
在检测所述第一接收机装置(104)之后，监控在所述第一接合点处的所述第一电压相对于第一阈值的变化；并且
确认存在所述第一接收机装置(104)，直到在第一预定时间间隔内至少一次第一电压的变化大于第一阈值为止。
6.根据权利要求5所述的无线充电装置(102)，其中，所述控制单元(112)被配置为如果在超过预定时间段内所述第一电压的变化大于所述第一阈值，则检测到异物，其中，所述控制单元(112)还被配置为如果检测到异物，则控制所述驱动器单元(110)停止传输所述第一AC电压信号。
7.根据权利要求5所述的无线充电装置(102)，其中，所述驱动器单元(110)被配置为将具有第一频率的第一AC电压信号连续地传输到第一接收机装置(104)，直到确认存在第一接收机装置(104)为止。
8.根据权利要求5所述的无线充电装置(102)，其中，所述控制单元(112)被配置为：
在检测到第二接收机装置(106)之后，监控在第二接合点处的第二电压相对于第二阈值的变化；并且
确认第二接收机装置(106)的存在，直到在第二预定时间间隔内至少一次所述第二电压的变化大于第二阈值。
9.根据权利要求8所述的无线充电装置(102)，其中，所述控制单元(112)被配置为如果在超过预定时间段内所述第二电压的变化大于所述第二阈值，则检测到异物，其中，所述控制单元(112)还被配置为如果检测到异物，则控制所述驱动器单元(110)停止传输所述第二AC电压信号。
10.根据权利要求8所述的无线充电装置(102)，其中，所述驱动器单元(110)被配置为将具有第二频率的第二AC电压信号连续地传输到第二接收机装置(106)，直到确认存在第二接收机装置(106)为止。
11.根据权利要求8所述的无线充电装置(102)，其中，所述驱动器单元(110)被配置为在用于检测所述第一接收机装置(104)的第一时间段内生成具有第一频率的所述第一AC电压信号。
12.根据权利要求11所述的无线充电装置(102)，其中，所述驱动器单元(110)被配置为在用于检测所述第二接收机装置(106)的第二时间段内生成具有第二频率的第二AC电压信号。
13.根据权利要求12所述的无线充电装置(102)，其中，所述第二时间段在从所述第一时间段开始的第三预定时间间隔之后。
14.一种接收机装置(202)，包括：
接收单元(256)，包括接收机线圈(264)和接收机电容器(266)，其彼此耦合并且被配置为从无线充电装置(102)接收具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个；
整流器单元(258)，其耦合到接收单元(256)，并且被配置为将具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个转换成DC负载信号；以及
接收机确认单元(262)，其耦合到整流器单元(258)，并且被配置为接收DC负载信号，并且作为响应，在预定时间段内改变接收单元上的阻抗，以向无线充电装置(102)确认接收机装置(202)的存在。
15.根据权利要求14所述的接收机装置(202)，其中，所述接收机确认单元(262)包括：
脉冲发生器(272)，被配置为基于DC负载信号生成多个信号脉冲；以及
切换子单元(274)，其耦合到脉冲发生器(272)和接收单元(256)，其中，所述切换子单元(274)被配置为基于从脉冲发生器(272)接收的多个信号脉冲，相对于预定值改变在接收单元(256)上的阻抗。
16.根据权利要求15所述的接收机装置(202)，其中，所述脉冲发生器(272)被配置为生成所述多个信号脉冲，直到从整流器单元(258)接收到DC负载信号为止，其中，每个信号脉冲在选定的时间段之后传输到切换子单元(274)。
17.根据权利要求16所述的接收机装置(202)，其中，所述切换子单元(274)被配置为当从脉冲发生器(272)接收到每个信号脉冲时，将接收单元(256)上的阻抗改变为小于预定值。
18.根据权利要求17所述的接收机装置(202)，其中，所述切换子单元(274)被配置为相对于预定值改变在接收单元(256)上的阻抗，以改变传输单元(114)中的第一线圈(130)处的第一电压和第二线圈(134)处的第二电压中的一个，其中，在预定时间段内，第一电压和第二电压中的一个相对于预定值的变化向无线充电装置指示存在接收机装置(202)。
19.一种方法，包括：
由驱动器单元(110)生成具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号中的一个；
如果生成第一AC电压信号，则由传输单元(114)中的第一线圈(130)和第一电容器(132)传输具有第一频率的第一AC电压信号；
如果生成第二AC电压信号，则由传输单元(114)中的第二线圈(134)和第二电容器(136)传输具有第二频率的第二AC电压信号；
由控制单元(112)基于第一线圈(130)和第一电容器(132)之间的第一接合点处的第一电压的变化来检测第一接收机装置(104)；并且
由控制单元(112)基于第二线圈(134)和第二电容器(136)之间的第二接合点处的第二电压的变化来检测第二接收机装置(106)。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
如果检测到第一接收机装置(104)，则由控制单元(112)生成第一控制信号，并将第一控制信号传输到驱动器单元(110)；
如果检测到第二接收机装置(106)，则由控制单元(112)生成第二控制信号，并将第二控制信号传输到驱动器单元(110)；
由驱动器单元(110)基于从控制单元(112)接收的第一控制信号生成具有第一频率的第一AC电压信号；并且
由驱动器单元(110)基于从控制单元(112)接收的第二控制信号生成具有第二频率的第二AC电压信号。
21.一种无线电力传输系统(100)，包括：
无线充电装置(102)，包括：
驱动器单元(110)，被配置为生成具有第一频率的第一交流(AC)电压信号和具有第二频率的第二交流(AC)电压信号中的一个；
传输单元(114)，耦合到驱动器单元(110)，并且被配置为传输具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号；
控制单元(112)，其耦合到传输单元(114)和驱动器单元(110)，其中，所述控制单元(112)被配置为基于在传输单元(114)中的第一接合点处的第一电压相对于第一阈值的变化来检测以第一频率操作的接收机装置(104)以及基于在传输单元(114)中的第二接合点处的第二电压相对于第二阈值的变化来检测以第二频率操作的接收机装置(106)；以及
接收机装置(202)，其被配置为耦合到无线充电装置(102)，其中，所述接收机装置(202)包括：
接收单元(256)，被配置为从无线充电装置(102)接收具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号中的一个；整流器单元(258)，其耦合到接收单元(256)，并且被配置为将具有第一频率的第一AC电压信号和具有第二频率的第二AC电压信号中的一个转换成DC负载信号；以及
接收机确认单元(262)，其耦合到整流器单元(258)，并且被配置为接收DC负载信号，并且作为响应，在预定时间段内改变接收单元(256)上的阻抗，以向无线充电装置(102)确认接收机装置(202)的存在。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112104103A (zh) * 2020-11-06 2020-12-18 广东希荻微电子有限公司 一种无线充电发射系统及其控制方法
CN115244821A (zh) * 2020-03-03 2022-10-25 微芯片技术股份有限公司 多线圈无线充电系统中的低功率对象检测及相关系统、方法和设备

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018190985A1 (en) * 2017-04-14 2018-10-18 General Electric Company A wireless power transceiver device and an associated method thereof
US11043832B2 (en) * 2018-05-21 2021-06-22 Flex Ltd. Inductively coupled wireless charger
KR102574119B1 (ko) * 2018-07-03 2023-09-05 삼성전자주식회사 복수의 외부 전자 장치들의 상태에 기반한 멀티 무선 전송 전력 제어 방법 및 전자 장치
KR20210105205A (ko) * 2020-02-18 2021-08-26 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치 및 그의 동작방법
US11444492B2 (en) 2021-02-10 2022-09-13 Nucurrent, Inc. Wireless power transfer systems for kitchen appliances
US11289952B1 (en) 2021-02-10 2022-03-29 Nucurrent, Inc. Slotted communications in virtual AC power signal transfer with variable slot width
US11764617B2 (en) 2021-02-10 2023-09-19 Nucurrent, Inc. Wireless power receivers for virtual AC power signals
US11942797B2 (en) 2021-02-10 2024-03-26 Nucurrent, Inc. Virtual AC power signal transfer using wireless power transfer system
US11791663B2 (en) * 2021-02-10 2023-10-17 Nucurrent, Inc. Slotted communications in virtual AC power signal transfer
US11923695B2 (en) * 2021-02-10 2024-03-05 Nucurrent, Inc. Wireless power transmitters for virtual AC power signals

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102480147A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 苏州宝时得电动工具有限公司 充电站
CN104578336A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 国美科技有限公司 自动感测的无线充电系统
KR20170002903A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 엘지이노텍 주식회사 다중 모드 무선 전력 송신 방법 및 그를 위한 장치
EP3158622A1 (en) * 2014-06-20 2017-04-26 LG Electronics Inc. Wireless power transfer method, apparatus and system
KR20170054708A (ko) * 2015-11-10 2017-05-18 엘지이노텍 주식회사 멀티 코일 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8374545B2 (en) 2009-09-02 2013-02-12 Qualcomm Incorporated De-tuning in wireless power reception
KR101184503B1 (ko) * 2010-08-13 2012-09-20 삼성전기주식회사 무선 전력 전송 장치 및 그 전송 방법
JP5751858B2 (ja) * 2011-02-22 2015-07-22 キヤノン株式会社 給電装置及び制御方法
KR101255924B1 (ko) * 2011-09-30 2013-04-17 삼성전기주식회사 저전력 무선 충전 장치 및 방법
JP2016500240A (ja) * 2012-10-02 2016-01-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 無線電力伝送システムのための多周波電力ドライバ
US9667322B2 (en) 2012-12-28 2017-05-30 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and system for wireless power transfer calibration
US20140253026A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-11 O2 Micro Inc. Apparatus, Method, and System for Wirelessly Charging an Electronic Device
KR102340996B1 (ko) * 2015-04-23 2021-12-20 주식회사 위츠 무선 전력 송신 장치 및 방법
KR20160133140A (ko) * 2015-05-12 2016-11-22 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신 방법, 무선 전력 수신 방법 및 이를 위한 장치
US10855115B2 (en) * 2015-07-08 2020-12-01 The Regents Of The University Of California Wireless power transfer device and method with dual-frequency operation
US10291036B2 (en) * 2015-07-17 2019-05-14 Mediatek Inc. Multi-mode resonant wireless power transmitter
US10461583B2 (en) * 2015-11-10 2019-10-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method for wireless charging in electronic device
US10770921B2 (en) * 2017-02-10 2020-09-08 Apple Inc. Wireless charging system with start-up negotiation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102480147A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 苏州宝时得电动工具有限公司 充电站
CN104578336A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 国美科技有限公司 自动感测的无线充电系统
EP3158622A1 (en) * 2014-06-20 2017-04-26 LG Electronics Inc. Wireless power transfer method, apparatus and system
KR20170002903A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 엘지이노텍 주식회사 다중 모드 무선 전력 송신 방법 및 그를 위한 장치
KR20170054708A (ko) * 2015-11-10 2017-05-18 엘지이노텍 주식회사 멀티 코일 무선 충전 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈国华: "无线电发射/接收IC模块应用综述(续一)" *
陈国华: "无线电发射/接收IC模块应用综述(续一)", 国外电子元器件, no. 01, 22 January 1997 (1997-01-22), pages 35 - 44 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115244821A (zh) * 2020-03-03 2022-10-25 微芯片技术股份有限公司 多线圈无线充电系统中的低功率对象检测及相关系统、方法和设备
CN115244821B (zh) * 2020-03-03 2024-04-09 微芯片技术股份有限公司 多线圈无线充电系统中的低功率对象检测
CN112104103A (zh) * 2020-11-06 2020-12-18 广东希荻微电子有限公司 一种无线充电发射系统及其控制方法
CN112104103B (zh) * 2020-11-06 2021-04-06 广东希荻微电子股份有限公司 一种无线充电发射系统及其控制方法

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