CN110999030A - 无线充电装置、接收器装置及其相关方法 - Google Patents
无线充电装置、接收器装置及其相关方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110999030A CN110999030A CN201880050104.XA CN201880050104A CN110999030A CN 110999030 A CN110999030 A CN 110999030A CN 201880050104 A CN201880050104 A CN 201880050104A CN 110999030 A CN110999030 A CN 110999030A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage signal
- receiver
- wireless charging
- receiver device
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 70
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 40
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
Abstract
公开了一种无线充电装置(102)。无线充电装置(102)包括发送器检测线圈(130),该发送器检测线圈(130)被配置为接收具有与接收器装置(104)相关联的特性的第一交流(AC)电压信号。另外,无线充电装置(102)包括控制单元(112),该控制单元(112)耦接到发送器检测线圈(130)并且被配置为基于第一AC电压信号的特性来检测接收器装置(104)。此外,无线充电装置(102)包括驱动器单元(108),该驱动器单元(108)耦接到控制单元(112)并且被配置为如果检测到接收器装置(104),则将输入功率的直流(DC)电压信号转换为第二AC电压信号。另外,无线充电装置(102)包括功率传输线圈(116),该功率传输线圈(116)被配置为将第二AC电压信号无线地传输到接收器装置(104)。
Description
技术领域
本发明的实施方式通常涉及无线电力系统,并且更具体地涉及无线充电装置、接收器装置及其相关方法。
背景技术
通常,功率传输系统用于将电功率从电源传输到诸如例如移动装置、生物医学装置以及便携式消费者装置的一个或多个接收器装置。功率传输系统是基于接触的功率传输系统或无线功率传输系统。基于接触的功率传输系统包括用于将电功率从电源传输到接收器装置的互连线。这种互连线可能随着时间损坏或腐蚀。此外,基于接触的功率传输系统的互连线贡献了系统的总重量。可能希望无线功率传输系统将功率从电源传输到接收器装置。
通常,在常规功率传输系统中,充电装置用于将从电源接收到的输入电功率转换为可传输的电功率,该可传输的电功率被传输以对接收器装置中的一个或多个电池充电。然而,即使接收器装置不存在,充电装置也可以连续地传输功率。这种功率的传输导致功率损耗并影响充电装置的效率。
因此,需要一种增强的无线充电装置、接收器装置以及用于检测接收器装置的方法。
发明内容
根据本发明的一个实施方式,公开了一种无线充电装置。该无线充电装置包括发送器检测线圈,该发送器检测线圈被配置为接收具有与接收器装置相关联的特性的第一交流(AC)电压信号。另外,无线充电装置包括控制单元,该控制单元耦接到发送器检测线圈并且被配置为基于第一AC电压信号的特性来检测接收器装置。此外,无线充电装置包括驱动器单元,该驱动器单元耦接到控制单元并且被配置为如果检测到接收器装置,则将输入功率的直流(DC)电压信号转换为第二AC电压信号。另外,无线充电装置包括功率传输线圈,该功率传输线圈耦接到驱动器单元并且被配置为将第二AC电压信号无线地传输到接收器装置。
根据本发明的另一实施方式,公开了一种接收器装置。该接收器装置包括信号生成单元,该信号生成单元被配置为生成具有与接收器装置相关联的特性的第一交流(AC)电压信号。另外,接收器装置包括接收器检测线圈,该接收器检测线圈耦接到信号生成单元,并且被配置为将具有该特性的第一AC电压信号传输到无线充电装置。此外,接收器装置包括功率接收线圈,该功率接收线圈被配置为磁性地耦接到无线充电装置,并且响应于将第一AC电压信号传输到无线充电装置接收具有第二AC电压信号的输入功率。
根据本发明的另一实施方式,公开了一种用于检测接收器装置的方法。该方法包括由信号生成单元生成具有与接收器装置相关联的特性的第一交流(AC)电压信号。另外,该方法包括由接收器检测线圈将具有该特性的第一AC电压信号传输到无线充电装置。此外,该方法包括响应于将第一AC电压信号传输到无线充电装置,由功率接收线圈接收具有第二AC电压信号的输入功率。
根据本发明的另一实施方式,公开了一种无线功率传输系统。该无线功率传输系统包括至少一个接收器装置,该接收器装置包括(including)信号生成单元,该信号生成单元被配置为生成具有与至少一个接收器装置相关联的特性的第一交流(AC)电压信号。另外,至少一个接收器装置包括接收器检测线圈,该接收器检测线圈耦接到信号生成单元,并且被配置为将具有该特性的第一AC电压信号传输到无线充电装置。此外,无线功率传输系统包括无线充电装置,该无线充电装置无线地耦接到至少一个接收器装置并且包括发送器检测线圈,该发送器检测线圈被配置为接收具有与接收器装置相关联的特性的第一交流(AC)电压信号。另外,无线充电装置包括控制单元,该控制单元耦接到发送器检测线圈,并且被配置为基于第一AC电压信号的特性来检测接收器装置。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时,本公开的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好地理解,其中,贯穿所有附图,相同的字符表示相同的部件,在附图中:
图1是根据本发明的实施方式的无线功率传输系统的框图;
图2是根据本发明的实施方式的无线功率传输系统的详细示意图;
图3是示出根据本发明的实施方式的用于指示接收器装置的存在并从无线充电装置接收电功率的方法的流程图;以及
图4是示出根据本发明的实施方式的用于检测接收器装置的方法的流程图。
具体实施方式
如在下文中将详细描述的,公开了用于对一个或多个接收器装置充电的系统和方法的各种实施方式。特别地,系统和方法的实施方式公开了在将电功率传输到接收器装置之前对接收器装置的检测。另外,系统和方法的实施方式公开了对一个或多个异物的检测。
除非另有定义,否则本文所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。如本文所使用的术语“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个元件区分开。本文中术语“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有”及其变型的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。无论直接或间接的,术语“连接”和“耦接”不限于物理或机械连接或耦接,并且可以包括电连接或电耦接。此外,术语“电路(circuit)”和“电路(circuitry)”以及“控制单元”可以包括单个组件或多个组件,这些组件是有源的和/或无源的,并且连接在一起或者以其他方式耦接在一起以提供所描述的功能。另外,如本文中所使用的术语可操作地耦接包括有线耦接、无线耦接、电耦接、磁性耦接、无线电通信、基于软件的通信或其组合。
图1是根据本发明的实施方式的无线功率传输系统100的示意图。无线功率传输系统100包括无线充电装置102和接收器装置104。无线充电装置102可以包括诸如移动电源、充电板等的功率传输装置。接收器装置104可以包括移动装置、生物医学装置、便携式消费者装置等。为了便于理解,在图1中仅示出了一个接收器装置104。在其他实施方式中,无线功率传输系统100可以包括与无线频率标准之一兼容的多个接收器装置。在一个实施方式中,无线频率标准包括功率事项联盟(PMA)标准、空气燃料(Air Fuel)联盟标准、QI标准、无线规划和协调(WPC)标准等。
无线充电装置102被配置为磁性地或无线地耦接到接收器装置104以将电功率传输到接收器装置104。在一个实施方式中,电功率可以在约0.1W至约3000W的范围内。此外,接收器装置104被配置为从无线充电装置102接收电功率并将所接收的电功率供应到接收器装置104中的一个或多个负载,诸如电池。
在常规的功率传输系统中,即使接收器装置不存在于邻近位置处,充电装置也可能连续地传输功率,导致功率损耗并且由此影响充电装置的效率。
示例性无线功率传输系统100包括分别在无线充电装置102和接收器装置104中的检测线圈130、132。检测线圈130、132有助于在传输电功率之前检测接收器装置104。接收器装置104可以在距无线充电装置102预定距离内的位置处被检测。在一个实施方式中,预定距离可以在约5mm至500mm的范围内。特别地,接收器装置104中的检测线圈132将第一AC电压信号134传输到无线充电装置102。第一AC电压信号134是用于检测接收器装置104的低电压信号。在一个实施方式中,第一AC电压信号134的幅度在约20V至约30V的范围内。本文可以注意,接收器装置104中的检测线圈132也可以可选地称为“接收器检测线圈”。
无线充电装置102中的检测线圈130接收第一AC电压信号134。可以注意,无线充电装置102中的检测线圈130可选地称为“发送器检测线圈”。此外,无线充电装置102基于所接收的第一AC电压信号134的一个或多个特性来检测接收装置104的存在。在一个实施方式中,第一AC电压信号134的特性包括与接收器装置104相关联的频率和电压。在另一实施方式中,第一AC电压信号134的特性可以表示与接收器装置104相关联的频率和电压中的至少一个。第一AC电压信号的电压可以是峰值电压或均方根(RMS)电压。在以下描述中更详细地说明了检测接收器装置104的方面。
无线充电装置102包括电源106、驱动器单元108、传输单元110、控制单元112、检测单元114以及发送器检测线圈130。电源106耦接到驱动器单元108,并且用于将具有DC电压信号118的输入功率供应到驱动器单元108。在一些实施方式中,输入功率可以在约0.1W至3KW的范围内。DC电压信号118的幅度可以在约20V至约500V的范围内。可以注意到,电源106可以定位在无线充电装置102内或无线充电装置102的外部。
驱动器单元108电耦接到传输单元110和控制单元112。此外,驱动器单元108被配置为基于从控制单元112接收的一个或多个控制信号将DC电压信号118转换为第二AC电压信号136。第二AC电压信号136还被称为高功率信号,该高功率信号用于将电功率供应到接收器装置104中的负载126,诸如一个或多个电池。在一个实施方式中,第二AC电压信号136的幅度在约250V至约450V的范围内。当无线充电装置102以正常模式/功率传输模式操作时,生成第二AC电压信号136。
传输单元110被配置为传输从驱动器单元108接收的第二AC电压信号136。在示例性实施方式中,传输单元110包括谐振电容器115和功率传输线圈116,该功率传输线圈116以预定义的频率谐振以将第二AC电压信号136传输到接收器装置104。
接收器装置104包括功率接收线圈124、整流器单元128、负载126、接收器电源138、信号生成单元140、接收器检测线圈132以及按压开关142。功率接收线圈124被配置为从无线充电装置102的功率传输线圈116接收第二AC电压信号136。整流器单元128耦接到功率接收线圈124,并且被配置为将第二AC电压信号136转换为DC负载信号144,该DC负载信号144被进一步传输到负载126。在一个示例中,该DC负载信号144可以用于给接收器电源138中的电池充电。在一个实施方式中,负载126和接收器电源138可以是组合的能量存储模块。
另外,信号生成单元140耦接到接收器电源138并且被配置为接收来自接收器电源138的电功率。信号生成单元140还被配置为基于从接收器电源138接收到的偏置电压146生成第一AC电压信号134。在一个实施方式中,用户可以手动地接通按压开关142以发送激活信号148以激活信号生成单元140。在接收到来自按压开关142的激活信号148时,信号生成单元140生成第一AC电压信号134。可以注意,按压开关142可以定位在接收器装置104的内部或外部。此外,接收器检测线圈132耦接到信号生成单元140并且用于将所生成的第一AC电压信号134从信号生成单元140发送到无线充电装置102。可以注意,尽管使用了按压开关142,但是在其他实施方式中信号生成单元140也可以通过一个或多个其他方法和/或装置被激活以生成第一AC电压信号134。在一个实施方式中,可以通过沿着期望方向移动接收器装置104并将接收器装置104放置在无线充电装置102上而将信号生成单元140激活。在另一实施方式中,信号生成单元140可以基于负载126中的电荷电平而被激活。如果负载126中的电荷电平小于期望值,则信号生成单元140可以被激活以生成第一AC电压信号134。在又一实施方式中,信号生成单元140可以包括一个或多个无线收发器,该一个或多个无线收发器可以使用诸如蓝牙和近场通信(NFC)的一个或多个短距离通信技术,来将第一AC电压信号134直接传输到无线充电装置102中的检测单元114。
在操作期间,无线充电装置102在将功率传输到接收器装置104之前检测接收器装置104。具体地,当接收器装置104位于距无线充电装置102预定距离内时,发送器检测线圈130从接收器装置104的接收器检测线圈132接收第一AC电压信号134。此外,检测单元114耦接到发送器检测线圈130并且被配置为确定所接收的第一AC电压信号134的一个或多个特性。
此外,控制单元112耦接到检测单元114,并且被配置为基于所接收的第一AC电压信号134的特性来检测接收器装置104。更具体地,如果接收器装置104在距充电装置102的预定距离内,则第一AC电压信号134的特性(诸如频率和电压)在对应的预定义的范围内。具体地,如果接收器装置104在距充电装置102的预定距离内,则第一AC电压信号134的频率在预定义的频率范围内,并且所接收的第一AC电压信号134的电压在预定义的电压范围内。
当检测到接收器装置104时,控制单元112驱动驱动器单元108以经由传输单元110将第二AC电压信号136传输到检测到的接收器装置104。如果第一AC电压信号134的特性(诸如频率和电压)不在对应的范围内,则控制单元112确定接收器装置104不邻近充电装置102或不在距充电装置102的预定距离内。因此,控制单元112控制驱动器单元以停止第二AC电压信号136的传输。参考图2更详细地说明检测接收器装置104的方面。
在一个实施方式中,控制单元112还可以用于基于第一AC电压信号134的频率和电压来检测邻近无线充电装置102的一个或多个异物。更具体地,如果异物邻近于无线充电装置102,则第一AC电压信号134的频率和电压可以在不同的范围内。频率和电压的值使能确定邻近无线充电装置102的物体是异物而不是接收器装置104。因此,通过采用示例性无线充电装置102,输入功率可以在检测到接收器装置104之后被无线传输,这进而减少了无线功率传输系统100中的功率损耗,并且由此提高了无线充电装置102的效率。此外,示例性系统和方法促进减少电磁干扰(EMI)并且由此满足监管标准。
参考图2,根据图1的实施方式的无线功率传输系统100的示意图。无线功率传输系统100包括无线充电装置102,该无线充电装置102被配置为磁性地耦接到接收器装置104。
如果接收器装置104位于距无线充电装置102的预定距离内,则接收器装置104中的接收器检测线圈132磁性耦接到无线充电装置102的发送器检测线圈130。此外,信号生成单元140被配置为基于从接收器装置104中的接收器电源138接收的DC电压146而生成第一AC电压信号134。在一个实施方式中,DC电压146用作用于信号生成单元140生成第一AC电压信号134的偏置电压。在所示实施方式中,信号生成单元140包括压控振荡器(VCO)202、信号控制器204以及缓冲器单元206。VCO 202电耦接到信号控制器204和缓冲器单元206。VCO202被预调谐或设计为以与接收器装置104相关联的第一频率振荡。此外,当接收到激活信号148时,信号控制器204激活VCO 202。在激活VCO 202时,VCO 202从接收器电源138接收偏置或DC电压146,并以第一频率振荡以将所接收的偏置或DC电压146转换为具有第一频率的第一AC电压信号134。缓冲器单元206用于在将第一AC电压信号134传输到接收器检测线圈132之前提升第一AC电压信号134的功率电平。
在一个实施方式中,用户按压耦接到信号生成单元140的按压开关/按钮142,以传输激活信号148来激活信号生成单元140,以生成第一AC电压信号134。在一个实施方式中,激活信号148被传输到信号生成单元140中的信号控制器204。可以注意,尽管使用了按压开关/按钮142,但是在其他实施方式中,信号生成单元140也可以由一个或多个其他类型的装置激活。
此外,信号生成单元140经由接收器检测线圈132将第一AC电压信号134传输到无线充电装置102。特别地,接收器检测线圈132磁性地耦接到发送器检测线圈130以将第一AC电压信号134传输到发送器检测线圈130。此外,耦接到发送器检测线圈130的检测单元114从发送器检测线圈130接收第一AC电压信号134。检测单元114确定第一AC电压信号134的一个或多个特性。在一个实施方式中,第一AC电压信号134的特性包括第一AC电压信号134的频率和电压,诸如峰值电压和均方根(RMS)电压。在一个实施方式中,检测单元114测量穿过发送器检测线圈130的电压降。电压降可以被称为第一AC电压信号134的电压。检测单元114包括频率计数器208和峰值检测器210,该频率计数器208和峰值检测器210电耦接到发送器检测线圈130。当发送器检测线圈130接收到第一AC电压信号134时,频率计数器208确定第一AC电压信号134的频率,而峰值检测器210确定第一AC电压信号134的电压。在一个实施方式中,峰值检测器210测量第一AC电压信号134的峰值电压。
此外,控制单元112将所确定的特性与预存储的特性进行比较。更具体地,控制单元112可以包括具有一个或多个接收器装置的预存储的特性的查找表212。在一个实施方式中,特性可以包括接收器装置104的频率和电压值。如果所确定的特性与预存储的特性相同或接近,则控制单元112检测到接收器装置104的存在。在一个实施方式中,控制单元112可以包括一个或多个比较器,以将第一AC电压信号134的特性与预存储的特性进行比较。在一个实施方式中,控制单元112可以验证特性中的至少一个是否在预定义的范围内。更具体地,控制单元112可以确定第一AC电压信号134的频率是否在预定义的频率范围内。在另一实施方式中,控制单元112可以确定第一AC电压信号134的电压是否在预定义的电压范围内。
此外,控制单元112驱动驱动器单元108以将电功率传输到检测到的接收器装置104。特别地,控制单元112将一个或多个控制信号发送到驱动器单元108,以将来自电源106的DC电压信号118转换为第二AC电压信号136。在一个实施方式中,控制单元112可以包括脉冲宽度调制器(PWM)以将控制信号发送到驱动器单元108。在一个实施方式中,驱动器单元108包括多个电子开关214,该多个电子开关214被设置为在驱动器单元108的第一端子150和第二端子152之间形成桥接电路。开关214基于从控制单元112接收的控制信号被激活和去激活,以将DC电压信号118转换为第二AC电压信号136。第二AC电压信号136的频率基于传输到驱动器单元108的控制信号的频率。第二AC电压信号136的频率基于检测到的接收器装置104的频率标准来选择。在一个实施方式中,从接收器装置104接收的第一AC电压信号134可以包括与接收器装置104的频率标准相关的频率信息。控制单元112可以使用该频率信息以对应的频率操作驱动器单元108,以用于将第二AC电压信号136传输到接收器装置104。
传输单元110中的谐振电容器115和功率传输线圈116可以以预定义的频率或谐振频率谐振,以将第二AC电压信号136传输到接收器装置104中的功率接收线圈124。此外,接收器装置104中的功率接收线圈124和谐振电容器125将所接收的第二AC电压信号136传输到整流器单元128。整流器单元128将第二AC电压信号136转换为DC负载信号144,该DC负载信号144被进一步传输到负载126。在一个实施方式中,整流器单元128包括多个二极管216,该多个二极管216被设置为形成桥接电路。整流器单元被配置为将第二AC电压信号136转换为DC负载信号144,该DC负载信号144被进一步传输到负载126。DC负载信号144可以用于对接收器电源138中的电池充电。
参考图3,示出了根据本发明的某些实施方式的用于指示接收器装置的存在并从无线充电装置接收电功率的方法300的流程图。在步骤302处,信号生成单元生成具有与接收器装置相关联的特性的第一AC电压信号。在一个示例中,该特性包括与接收器装置相关联的频率和电压。在一个实施方式中,当按压开关被用户手动地按压或接通时,信号生成单元生成第一AC电压信号。
随后,在步骤304处,第一AC电压信号被传输到无线充电装置。为此,接收器装置中的接收器检测线圈将具有该特性的第一AC电压信号传输到无线充电装置中的发送器检测线圈。特别地,第一AC电压信号被传输到无线充电装置以向无线充电装置指示接收器装置的存在。在一个实施方式中,接收器检测线圈和发送器检测线圈用作专用线圈,用于传送有助于检测接收器装置的信号。
在步骤306处,响应于将第一AC电压信号从接收器装置传输到无线充电装置,接收具有第二AC电压信号的输入功率。功率接收线圈从无线充电装置的功率传输线圈接收第二AC电压信号。特别地,检测单元根据从接收器装置接收的第一AC电压信号来确定一个或多个特性。该特性可以包括第一AC电压信号的频率和电压值。此外,耦接到检测单元的控制单元验证所确定的特性是否在其对应的预定义的范围内。例如,控制单元可以验证第一AC电压信号的频率是否在预定义的频率范围内。类似地,控制单元可以确定第一AC电压信号的电压是否在预定义的电压范围内。
此外,如果第一AC电压信号的特性在其对应的预定义的范围内,则控制单元检测到接收器装置。控制单元激活驱动器单元以将电功率传输到接收器装置。在一个实施方式中,控制单元将一个或多个控制信号发送到驱动器单元,以将DC电压信号转换为第二AC电压信号。此外,所转换的第二AC电压信号经由功率传输线圈被传输到接收器装置。
第二AC电压信号被接收器装置中的功率接收线圈接收。此外,整流器单元将该第二AC电压信号转换为用于对接收器装置中的诸如一个或多个电池的负载进行充电的DC负载信号。
图4是示出根据本发明的实施方式的用于检测接收器装置的方法400的流程图。在步骤402处,由无线充电装置的发送器检测线圈接收具有与接收器装置相关联的特性的第一AC电压信号。在一个示例中,该特性包括与接收器装置相关联的频率和电压。在另一示例中,该特性可以表示与接收器装置相关联的频率和/或电压。特别地,发送器检测线圈磁性地耦接到接收器装置中的接收器检测线圈。此外,发送器检测线圈从接收器检测线圈接收第一AC电压信号。
随后,在步骤404处,由控制单元基于第一AC电压信号的特性检测接收器装置。更具体地,如果接收器装置在距无线充电装置的预定距离内,则第一AC电压信号的诸如频率和电压的特性在对应的预定义的范围内。具体地,如果接收器装置在距充电装置的预定距离内,则第一AC电压信号的频率在预定义的频率范围内,并且所接收的第一AC电压信号的电压在预定义的电压范围内。如果第一AC电压信号的诸如频率和电压的特性在对应的范围内,则控制单元确定接收器装置邻近充电装置或在距充电装置的预定距离内。
此外,在步骤406处,如果检测到接收器装置,则由驱动器单元将输入功率的DC电压信号转换为第二AC电压信号。特别地,如果检测到接收器装置,则控制单元将一个或多个控制信号传输到驱动器单元,以将来自电源的DC电压信号转换为第二AC电压信号。
另外,在步骤408处,由功率传输线圈将第二AC电压信号无线地传输到接收器装置。更具体地,传输单元中的谐振电容器和功率传输线圈可以以预定义的频率或谐振频率谐振,以将第二AC电压信号传输到接收器装置中的功率接收线圈。此外,接收器装置中的功率接收线圈和谐振电容器将所接收的第二AC电压信号传输到整流器单元。整流器单元将第二AC电压信号转换为DC负载信号,该DC负载信号被进一步传输到负载。
根据本文所讨论的示例性实施方式,示例性系统和方法促进了检测接收器装置。特别地,本文所公开的系统和方法允许诸如移动电源的充电装置仅在检测到接收器装置之后传输功率。因此,降低了功率损耗,并且提高了充电装置的效率。此外,本文所公开的示例性系统和方法能检测任何异物。此外,示例性系统和方法促进减少电磁干扰(EMI)并且由此满足监管标准。
尽管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想到许多修改和改变。因此,应当理解,所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真实精神内的所有这些修改和改变。
Claims (20)
1.一种无线充电装置(102),包括:
发送器检测线圈(130),被配置为接收具有与接收器装置(104)相关联的特性的第一交流(AC)电压信号;
控制单元(112),耦接到所述发送器检测线圈(130),并且被配置为基于所述第一AC电压信号的所述特性来检测所述接收器装置(104);
驱动器单元(108),耦接到所述控制单元(112),并且被配置为如果检测到所述接收器装置(104)则将输入功率的直流(DC)电压信号转换为第二AC电压信号;以及
功率传输线圈(116),耦接到所述驱动器单元(108),并且被配置为将所述第二AC电压信号无线地传输到所述接收器装置(104)。
2.根据权利要求1所述的无线充电装置(102),还包括电源(106),所述电源(106)被配置为将具有所述DC电压信号的所述输入功率传输到所述驱动器单元(108)。
3.根据权利要求1所述的无线充电装置(102),还包括检测单元(114),所述检测单元(114)耦接到所述发送器检测线圈(130),并且被配置为确定所述第一AC电压信号的所述特性,其中,所述第一AC电压信号的所述特性表示与所述接收器装置(104)相关联的频率和电压中的至少一个。
4.根据权利要求3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AC电压信号的所述频率在预定义的频率范围内,则检测到所述接收器装置(104)。
5.根据权利要求3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AC电压信号的所述电压在预定义的电压范围内,则检测到所述接收器装置(104)。
6.根据权利要求3所述的无线充电装置(102),其中,所述控制单元(112)被配置为:
将所述第一AC电压信号的所述特性与预存储的特性进行比较;并且
如果所述第一AC电压信号的所述特性与所述预存储的特性相同或接近,则检测到所述接收器装置(104)。
7.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)被配置为在检测到所述接收器装置(104)之后激活所述驱动器单元(108)以传输所述第二AC电压信号。
8.一种接收器装置(104),包括:
信号生成单元(140),被配置为生成具有与所述接收器装置(104)相关联的特性的第一交流(AC)电压信号;
接收器检测线圈(132),耦接到所述信号生成单元(140),并且被配置为将具有所述特性的所述第一AC电压信号传输到无线充电装置(102);以及
功率接收线圈(124),被配置为磁性地耦接到所述无线充电装置(102),并且响应于将所述第一AC电压信号传输到所述无线充电装置(102)而接收具有第二AC电压信号的输入功率。
9.根据权利要求8所述的接收器装置(104),还包括整流器单元(128),所述整流器单元(128)耦接到所述功率接收线圈(124),并且被配置为将所述第二AC电压信号转换为直流(DC)负载信号以对至少一个负载(126)充电。
10.根据权利要求9所述的接收器装置(104),还包括接收器电源(138),所述接收器电源(138)耦接到所述信号生成单元(140),并且被配置为将偏置电压传输到所述信号生成单元(140)以生成所述第一AC电压信号,其中,所述接收器电源(138)由从所述无线充电装置(102)接收的所述DC负载信号充电。
11.根据权利要求8所述的接收器装置(104),还包括按压开关(142),所述按压开关(142)耦接到所述信号生成单元(140)并且被配置为激活所述信号生成单元(140)。
12.根据权利要求8所述的接收器装置(104),其中,所述第一AC电压信号的所述特性表示与所述接收器装置(104)相关联的频率和电压中的至少一个。
13.一种方法,包括:
由信号生成单元(140)生成具有与接收器装置(104)相关联的特性的第一交流(AC)电压信号;
由接收器检测线圈(132)将具有所述特性的所述第一AC电压信号传输到无线充电装置(102);以及
响应于将所述第一AC电压信号传输到所述无线充电装置(102),由功率接收线圈(124)接收具有第二AC电压信号的输入功率。
14.根据权利要求13所述的方法,还包括由整流器单元(128)将所述第二AC电压信号转换为DC负载信号以对至少一个负载(126)充电。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括由接收器电源(138)将偏置电压供应到所述信号生成单元(140)以生成所述第一AC电压信号。
16.一种无线功率传输系统,包括:
至少一个接收器装置(104),包括:
信号生成单元(140),被配置为生成具有与至少一个所述接收器装置(104)相关联的特性的第一交流(AC)电压信号;
接收器检测线圈(132),耦接到所述信号生成单元(140),并且被配置为将具有所述特性的所述第一AC电压信号传输到无线充电装置(102);
所述无线充电装置(102),无线地耦接到至少一个所述接收器装置(104)并且包括:
发送器检测线圈(130),被配置为接收具有与所述接收器装置(104)相关联的所述特性的所述第一交流(AC)电压信号;以及
控制单元(112),耦接到所述发送器检测线圈(130),并且被配置为基于所述第一AC电压信号的所述特性来检测所述接收器装置(104)。
17.根据权利要求16所述的无线功率传输系统,其中,所述无线充电装置(102)还包括:
驱动器单元(108),耦接到所述控制单元(112),并且被配置为如果检测到所述接收器装置(104),则将输入功率的直流(DC)电压信号转换为第二AC电压信号;以及
功率传输线圈(116),耦接到所述驱动器单元(108),并且被配置为将所述第二AC电压信号无线地传输到所述接收器装置(104)。
18.根据权利要求17所述的无线功率传输系统,其中,至少一个所述接收器装置(104)还包括:
功率接收线圈(124),被配置为磁性地耦接到所述无线充电装置(102),并且响应于将所述第一AC电压信号传输到所述无线充电装置(102)而接收具有所述第二AC电压信号的输入功率;以及
整流器单元(128),耦接到所述功率接收线圈(124),并且被配置为将所述第二AC电压信号转换为直流(DC)负载信号以对至少一个负载(126)充电。
19.根据权利要求16所述的无线功率传输系统,其中,至少一个所述接收器装置(104)还包括接收器电源(138),所述接收器电源(138)耦接到所述信号生成单元(140),并且被配置为将偏置电压传输到所述信号生成单元(140)以生成所述第一AC电压信号。
20.根据权利要求16所述的无线功率传输系统,其中,至少一个所述接收器装置(104)还包括按压开关(142),所述按压开关(142)耦接到所述信号生成单元(140)并且被配置为激活所述信号生成单元(140)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311778308.4A CN117748763A (zh) | 2017-06-06 | 2018-04-30 | 无线充电装置和接收器装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IN201741019855 | 2017-06-06 | ||
IN201741019855 | 2017-06-06 | ||
PCT/US2018/030073 WO2018226322A1 (en) | 2017-06-06 | 2018-04-30 | A wireless charging device, a receiver device, and an associated method thereof |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311778308.4A Division CN117748763A (zh) | 2017-06-06 | 2018-04-30 | 无线充电装置和接收器装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110999030A true CN110999030A (zh) | 2020-04-10 |
CN110999030B CN110999030B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=64567282
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880050104.XA Active CN110999030B (zh) | 2017-06-06 | 2018-04-30 | 无线充电装置、接收器装置及其相关方法 |
CN202311778308.4A Pending CN117748763A (zh) | 2017-06-06 | 2018-04-30 | 无线充电装置和接收器装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311778308.4A Pending CN117748763A (zh) | 2017-06-06 | 2018-04-30 | 无线充电装置和接收器装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11431198B2 (zh) |
CN (2) | CN110999030B (zh) |
WO (1) | WO2018226322A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
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 |
CN110999030B (zh) | 2017-06-06 | 2024-01-09 | 通用电气公司 | 无线充电装置、接收器装置及其相关方法 |
US11316383B1 (en) * | 2019-12-10 | 2022-04-26 | Apple Inc. | Wireless power systems with foreign object detection |
CN112018901B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-11-11 | 维沃移动通信有限公司 | 无线充电装置和电子设备 |
CN112217293A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-12 | 宁波微鹅电子科技有限公司 | 充电定位装置 |
CN116316943B (zh) * | 2022-12-14 | 2023-11-14 | 珠海英集芯半导体有限公司 | 一种分时复用实现可移动无线充不轻载关机的控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110132604A (ko) * | 2009-03-25 | 2011-12-08 | 퀄컴 인코포레이티드 | 충전 배터리에 대한 무선 전력 디바이스의 최적화 |
CN103259340A (zh) * | 2012-02-17 | 2013-08-21 | Lg伊诺特有限公司 | 无线电力传送器、无线电力接收器、及电力传输方法 |
KR101305828B1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-09-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 시스템 및 무선전력 전송 방법 |
US20140354069A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-12-04 | Hanrim Postech Co., Ltd. | Wireless power transmitting device and method for controlling to transmit wireless power signal in wireless power transmitting device |
CN104283325A (zh) * | 2013-07-03 | 2015-01-14 | Lg电子株式会社 | 无线电力发送器和无线电力传输方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3363341B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2003-01-08 | 松下電工株式会社 | 非接触電力伝達装置 |
FI111670B (fi) | 2001-10-24 | 2003-08-29 | Patria Ailon Oy | Langaton tehonsiirto |
US8183827B2 (en) * | 2003-01-28 | 2012-05-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Adaptive charger system and method |
JP2009165316A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Panasonic Corp | スイッチング電源装置、およびそのスイッチング電源装置に使用される半導体装置 |
CN103944196B (zh) * | 2008-03-13 | 2017-09-22 | 捷通国际有限公司 | 具有多个线圈初级的感应电源系统 |
JP5554937B2 (ja) * | 2009-04-22 | 2014-07-23 | パナソニック株式会社 | 非接触給電システム |
US9350193B2 (en) | 2011-06-01 | 2016-05-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for detecting load fluctuation of wireless power transmission |
KR101332163B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2013-11-21 | 삼성전기주식회사 | 무선 충전 시스템 |
US9431844B2 (en) * | 2012-04-03 | 2016-08-30 | Qualcomm Incorporated | System and method for wireless power control communication using bluetooth low energy |
EP2845290B1 (en) * | 2012-05-03 | 2018-08-29 | Powermat Technologies Ltd. | System and method for triggering power transfer across an inductive power coupling and non resonant transmission |
US20160118835A1 (en) * | 2014-10-27 | 2016-04-28 | Motorola Solutions, Inc. | Method and apparatus for optimally locating a device to be charged in a charging area of a wireless charger |
CN110999030B (zh) | 2017-06-06 | 2024-01-09 | 通用电气公司 | 无线充电装置、接收器装置及其相关方法 |
-
2018
- 2018-04-30 CN CN201880050104.XA patent/CN110999030B/zh active Active
- 2018-04-30 US US16/619,428 patent/US11431198B2/en active Active
- 2018-04-30 WO PCT/US2018/030073 patent/WO2018226322A1/en active Application Filing
- 2018-04-30 CN CN202311778308.4A patent/CN117748763A/zh active Pending
-
2022
- 2022-08-16 US US17/820,058 patent/US20220393519A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110132604A (ko) * | 2009-03-25 | 2011-12-08 | 퀄컴 인코포레이티드 | 충전 배터리에 대한 무선 전력 디바이스의 최적화 |
US20140354069A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-12-04 | Hanrim Postech Co., Ltd. | Wireless power transmitting device and method for controlling to transmit wireless power signal in wireless power transmitting device |
CN103259340A (zh) * | 2012-02-17 | 2013-08-21 | Lg伊诺特有限公司 | 无线电力传送器、无线电力接收器、及电力传输方法 |
KR101305828B1 (ko) * | 2012-03-07 | 2013-09-06 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선전력 송신장치, 무선전력 수신장치, 무선전력 전송 시스템 및 무선전력 전송 방법 |
CN104283325A (zh) * | 2013-07-03 | 2015-01-14 | Lg电子株式会社 | 无线电力发送器和无线电力传输方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110999030B (zh) | 2024-01-09 |
WO2018226322A1 (en) | 2018-12-13 |
US11431198B2 (en) | 2022-08-30 |
US20200153277A1 (en) | 2020-05-14 |
US20220393519A1 (en) | 2022-12-08 |
CN117748763A (zh) | 2024-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110999030B (zh) | 无线充电装置、接收器装置及其相关方法 | |
US11303135B2 (en) | Wireless power transmitter for excluding cross-connected wireless power receiver and method for controlling the same | |
US10734841B2 (en) | System and method for facilitating avoidance of wireless charging cross connection | |
CN110692177B (zh) | 无线充电装置、接收机装置及其操作方法 | |
US20180138756A1 (en) | Wireless power transmission system and method for driving same | |
KR102187437B1 (ko) | 무선전력 전송 장치를 구비한 무선전력전송 시스템 | |
US20130015813A1 (en) | Wireless power receiver | |
JP6279452B2 (ja) | 非接触電力伝送装置 | |
US9941742B2 (en) | Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method | |
CN109874361B (zh) | 无线功率接收器和用于控制无线功率接收器的方法 | |
KR20130042992A (ko) | 무선 전력의 크기를 조정하는 무선 전력 수신기 | |
US20230268775A1 (en) | Wireless charging device and a method for detecting a receiver device | |
US11271432B2 (en) | Wireless power control method and device | |
KR20170077587A (ko) | 유무선 전력 전송 제어 방법 및 이를 위한 장치 | |
US20200274390A1 (en) | A wireless power transceiver device and an associates method thereof | |
US11962175B2 (en) | Electronic device to wirelessly receive power and operating method thereof | |
KR20220112428A (ko) | 무선으로 전력을 제공하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 | |
KR20160080499A (ko) | 무선 전력 송신 장치 및 이를 포함하는 무선충전 시스템 | |
KR20140129916A (ko) | 무선 전력 전송 장치 및 무선 전력 전송 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |