DE102020109640A1 - WIRELESS POWER SYSTEM WITH IN-BAND COMMUNICATIONS - Google Patents
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Abstract
Eine drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung weist eine Spule auf, die drahtlose Leistungssignale von einer drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung empfängt, und weist einen Gleichrichter auf, der unter Verwendung der empfangenen drahtlosen Leistungssignale Gleichstrom über Gleichrichterausgangsanschlüsse erzeugt. Eine Last in der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung empfängt eine Gleichstromausgangsspannung von den Gleichrichterausgangsanschlüssen. Es werden In-Band-Kommunikationen unterstützt, bei denen ein Amplitudenumtastungskommunikationsschema oder ein anderes Kommunikationsschema von einem Datensender in der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung verwendet wird, um In-Band-Daten durch die Spule zu übertragen. In-Band-Daten werden durch Modulation eines oder mehrerer Transistoren, die mit der Spule und anderen drahtlosen Leistungsempfangsschaltungen in Reihe mit einem oder mehreren Kondensatoren gekoppelt sind, übertragen und durch Modulation des Stromflusses durch einen Ballasttransistor oder eine andere einstellbare Last, die über die Gleichrichterausgangsanschlüsse gekoppelt ist, übertragen.A wireless power receiving device includes a coil that receives wireless power signals from a wireless power transmission device and has a rectifier that generates DC power through rectifier output terminals using the received wireless power signals. A load in the wireless power receiving device receives a DC output voltage from the rectifier output terminals. In-band communications are supported in which an amplitude shift keying communication scheme or other communication scheme is used by a data transmitter in the wireless power receiving device to transmit in-band data through the coil. In-band data is transmitted by modulating one or more transistors coupled to the coil and other wireless power receiving circuits in series with one or more capacitors and modulating the flow of current through a ballast transistor or other adjustable load across the rectifier output terminals is coupled.
Description
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
GEBIETAREA
Dies bezieht sich im Allgemeinen auf Leistungssysteme und insbesondere auf drahtlose Leistungssysteme zum Laden von elektronischen Vorrichtungen.This relates to power systems in general and, more particularly, to wireless power systems for charging electronic devices.
HINTERGRUNDBACKGROUND
In einem drahtlosen Ladesystem überträgt eine drahtlose Ladematte Leistung drahtlos an eine tragbare elektronische Vorrichtung, die auf der Matte platziert ist. Die tragbare elektronische Vorrichtung weist eine Spule und eine Gleichrichterschaltung auf. Die Spule der tragbaren elektronischen Vorrichtung empfängt drahtlose Wechselstrom-Leistungssignale von einer Spule in der drahtlosen Ladematte. Die Gleichrichterschaltung wandelt die empfangenen Signale in Gleichstrom um.In a wireless charging system, a wireless charging mat wirelessly transmits power to a portable electronic device placed on the mat. The portable electronic device has a coil and a rectifier circuit. The coil of the portable electronic device receives wireless AC power signals from a coil in the wireless charging mat. The rectifier circuit converts the received signals into direct current.
KURZDARSTELLUNGABSTRACT
Ein drahtloses Ladesystem weist eine drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung und eine drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung auf. Die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung weist eine Spule auf, die drahtlose Leistungssignale von der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung empfängt, und weist einen Gleichrichter auf, der unter Verwendung der empfangenen drahtlosen Leistungssignale Gleichstrom über Gleichrichterausgangsanschlüsse erzeugt. Eine Last in der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung empfängt eine Gleichstromausgangsspannung von den Gleichrichterausgangsanschlüssen.A wireless charging system includes a wireless power transmission device and a wireless power receiving device. The wireless power receiving device includes a coil that receives wireless power signals from the wireless power transmission device, and has a rectifier that generates DC power through rectifier output terminals using the received wireless power signals. A load in the wireless power receiving device receives a DC output voltage from the rectifier output terminals.
Das System unterstützt In-Band-Kommunikationen, bei denen ein Amplitudenumtastungskommunikationsschema oder ein anderes Kommunikationsschema von einem Datensender in der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung verwendet wird, um In-Band-Daten durch die Spule zu übertragen.The system supports in-band communications in which an amplitude shift keying communication scheme or other communication scheme is used by a data transmitter in the wireless power receiving device to transmit in-band data through the coil.
Kondensatorschaltschaltungen oder andere schaltbare Schaltungen zur Einstellung der Impedanz der drahtlosen Leistungsempfangsschaltung in der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung können an die Spule gekoppelt sein. Eine Ballastlast, wie ein Ballasttransistor oder eine andere einstellbare Last, kann über die Gleichrichterausgangsanschlüsse gekoppelt sein. Eine Stromquelle kann den Stromfluss durch die Last überwachen.Capacitor switching circuits or other switchable circuits for adjusting the impedance of the wireless power receiving circuit in the wireless power receiving device can be coupled to the coil. A ballast load, such as a ballast transistor or another adjustable load, can be coupled via the rectifier output connections. A power source can monitor the flow of current through the load.
Während Startvorgängen kann die Ballastlast dazu verwendet werden, einen Strom zwischen den Gleichrichterausgangsanschlüssen zu überbrücken. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Mindeststrom zwischen den Gleichrichterausgangsanschlüssen fließt, während die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung Strom empfängt, selbst wenn die Last der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung noch keinen Strom durchlässt. Sobald Strom durch die Last zu fließen beginnt, kann die Ballastlast abgeschaltet werden oder kann die durch den Ballasttransistor fließende Strommenge auf andere Weise reduziert werden.During start-up processes, the ballast load can be used to bridge a current between the rectifier output connections. This ensures that a minimum current flows between the rectifier output terminals while the wireless power receiving device is receiving power, even if the load of the wireless power receiving device is not yet passing current. As soon as current begins to flow through the load, the ballast load can be switched off or the amount of current flowing through the ballast transistor can be reduced in some other way.
Wenn In-Band-Daten übertragen werden sollen, kann der Datensender Steuersignale an den Ballasttransistor oder an einen oder mehrere Transistoren in der Kondensatorschaltschaltung liefern. Dadurch werden Daten durch die Spule an einen Datenempfänger in der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung übertragen.When in-band data is to be transmitted, the data transmitter can provide control signals to the ballast transistor or to one or more transistors in the capacitor switching circuit. Thereby, data is transmitted through the coil to a data receiver in the wireless power transmission device.
Die Komponenten, die zur Übertragung der In-Band-Daten moduliert werden, können je nach Lastbedingungen ausgewählt werden. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass leichte Lastbedingungen vorliegen (z. B. der durch die Last fließende Strom ist kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert), kann der Datensender als Reaktion darauf In-Band-Daten durch Modulieren des Ballasttransistors übertragen. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass schwere Lastbedingungen vorliegen (z. B. der durch die Last fließende Strom ist größer als der vorbestimmte Schwellenwert), kann der Datensender In-Band-Daten durch Modulieren eines oder mehrerer Transistoren in der Kondensatorschaltschaltung übertragen.The components that are modulated to transmit the in-band data can be selected depending on the load conditions. For example, if it is determined that light load conditions exist (e.g., the current flowing through the load is less than a predetermined threshold), the data transmitter may, in response, transmit in-band data by modulating the ballast transistor. In response to determining that severe load conditions exist (e.g., the current flowing through the load is greater than the predetermined threshold), the data transmitter may transmit in-band data by modulating one or more transistors in the capacitor switching circuit.
FigurenlisteFigure list
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1 ist ein schematisches Diagramm eines veranschaulichenden drahtlosen Ladesystems, das eine drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung und eine drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung einschließt, gemäß einer Ausführungsform.1 FIG. 13 is a schematic diagram of an illustrative wireless charging system including a wireless power transmitting device and a wireless power receiving device, according to an embodiment. -
2 ist ein Schaltdiagramm einer drahtlosen Leistungsübertragungs- und - empfangsschaltung gemäß einer Ausführungsform.2 Figure 4 is a circuit diagram of a wireless power transmission and reception circuit according to an embodiment.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Ein drahtloses Leistungssystem schließt eine drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung, wie eine drahtlose Ladematte, ein. Die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung überträgt drahtlos Leistung an eine drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung, wie eine Armbanduhr, ein Mobiltelefon, einen Tablet-Computer, einen Laptop-Computer oder eine andere elektronische Vorrichtung. Die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung verwendet Leistung von der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung, um die Vorrichtung mit Strom zu versorgen und um einen internen Akku zu laden.A wireless power system includes a wireless power transfer device such as a wireless charging mat. The wireless power transmission device wirelessly transmits power to a wireless power receiving device, such as a watch, cell phone, tablet computer, laptop computer, or other electronic device. The wireless power receiving device uses power from the wireless power transmitting device to provide power to the device and to charge an internal battery.
Die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung kommuniziert mit der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung und erhält Informationen über die Eigenschaften der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung. In einigen Ausführungsformen weist die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung mehrere Leistungsübertragungsspulen auf. In solchen Ausführungsformen verwendet die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung Informationen von der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung und Messungen, die in der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung vorgenommen werden, um zu bestimmen, welche Spule oder Spulen in der Übertragungsvorrichtung magnetisch mit drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtungen gekoppelt sind. Die Spulenauswahl wird dann in der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung durchgeführt. Drahtlose Leistung wird unter Verwendung einer ausgewählten Spule/ausgewählter Spulen von der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung an die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung übertragen, um einen Akku in der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung zu laden und/oder um andere Lastschaltungen mit Strom zu versorgen.The wireless power transmission device communicates with the wireless power receiving device and obtains information about the characteristics of the wireless power receiving device. In some embodiments, the wireless power transmission device includes multiple power transmission coils. In such embodiments, the wireless power transmitting device uses information from the wireless power receiving device and measurements made in the wireless power transmitting device to determine which coil or coils in the transmitting device are magnetically coupled to wireless power receiving devices. The coil selection is then performed in the wireless power transmission device. Wireless power is transmitted from the wireless power transmission device to the wireless power receiving device using a selected coil (s) to charge a battery in the wireless power receiving device and / or to power other load circuits.
Wenn es gewünscht wird, dass die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung Informationen an die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung sendet, überträgt die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung Daten an die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung, indem sie die Frequenz des drahtlosen Wechselstromleistungssignals moduliert, das an die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung übertragen wird. Diese Frequenzmodulation wird manchmal auch als Frequenzumtastungsmodulation (FSK-Modulation) bezeichnet. In der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung kann ein FSK-Demodulator die Frequenz des empfangenen drahtlosen Wechselstromleistungssignals demodulieren und dadurch die von der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung übertragenen Daten empfangen.When the wireless power transmission device is desired to send information to the wireless power reception device, the wireless power transmission device transmits data to the wireless power reception device by modulating the frequency of the wireless AC power signal transmitted to the wireless power reception device. This frequency modulation is sometimes referred to as frequency shift keying (FSK) modulation. In the wireless power receiving device, an FSK demodulator can demodulate the frequency of the received wireless AC power signal, and thereby receive the data transmitted from the wireless power transmission device.
Wenn es gewünscht wird, dass die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung Informationen an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung sendet, überträgt die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung Daten an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung, indem sie Komponenten in der drahtlosen Leistungsempfangsvorrichtung moduliert. Diese Modulation führt zu Impedanzschwankungen in der drahtlosen Leistungsempfangsschaltung, die von dem übertragenen drahtlosen Leistungssignal wahrgenommen werden. Die Modulation der Impedanz der Empfangsschaltung moduliert auf diese Weise die Amplitude (und Phase) des übertragenen drahtlosen Leistungssignals und führt zu detektierbaren Änderungen des Wechselstroms, der zum Antrieb der drahtlosen Leistungsübertragungsspule verwendet wird. Diese Art der Modulation wird manchmal auch als Amplitudenumtastung (ASK) bezeichnet. Unter Verwendung von FSK- und ASK-Kommunikationen und/oder anderen In-Band- und/oder Out-of-Band-Kommunikationen können die Vorrichtungen in dem drahtlosen Leistungsübertragungssystem den Betrieb koordinieren.When the wireless power receiving device is desired to send information to the wireless power transmitting device, the wireless power receiving device transmits data to the wireless power transmitting device by modulating components in the wireless power receiving device. This modulation leads to impedance fluctuations in the wireless power receiving circuit, which are perceived by the transmitted wireless power signal. Modulation of the impedance of the receiving circuit thus modulates the amplitude (and phase) of the transmitted wireless power signal and results in detectable changes in the alternating current used to drive the wireless power transmission coil. This type of modulation is sometimes referred to as amplitude shift keying (ASK). Using FSK and ASK communications and / or other in-band and / or out-of-band communications, the devices in the wireless power transmission system can coordinate operations.
Ein veranschaulichendes drahtloses Leistungssystem (drahtloses Ladesystem) ist in
Eine Steuerschaltung in dem System
Die Leistungsübertragungsvorrichtung
Die Leistungsempfangsvorrichtung
Wenn die Wechselströme durch eine oder mehrere Spulen
Die von dem Gleichrichter
Die Vorrichtung
Es ist wünschenswert, dass die Leistungsübertragungsvorrichtung
Während Vorgängen der drahtlosen Leistungsübertragung kann die drahtlose Transceiver-Schaltung
Während Vorgängen der drahtlosen Leistungsübertragung liefert die Schaltung
Während Vorgängen der drahtlosen Leistungsübertragung, während die Leistungsübertragungsschaltung
In-Band-Kommunikationen zwischen der Vorrichtung
Die Steuerschaltung
In einer veranschaulichenden Anordnung enthält die Messschaltung
Die Eigenschaften jeder Spule
Die Steuerschaltung
Die Schaltung
Der Stromsensor
Die drahtlose Transceiver-Schaltung
Durch Ein- und Ausschalten der Transistoren
Die Größe der Spannung (und, falls gewünscht, die Phase der Spannung) an dem Knoten
Die drahtlose Transceiver-Schaltung
Unter einigen Betriebsbedingungen (z. B. bestimmte Werte der Spuleninduktivität, Lastbedingungen, elektromagnetische Kopplung zwischen Spulen usw.) kann die Übertragung von In-Band-Daten durch Modulation der zwischen der Schaltung
Eine Modulation des Stroms, der durch die Ballastlast
Wenn die Ballastlast
Auf der Grundlage dieser Überlegungen kann die Vorrichtung
In der Vorrichtung
Gemäß einer Ausführungsform wird eine drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie während einer drahtlosen Leistungsübertragung von einer drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung drahtlos Leistung empfängt, bereitgestellt, die eine drahtlose Leistungsempfangsschaltung mit einer Spule und einem Gleichrichter einschließt, die so konfiguriert ist, dass sie drahtlose Leistungssignale mit der Spule empfängt und eine entsprechende Ausgangsspannung über Gleichrichterausgangsanschlüsse liefert, wobei eine einstellbare Last an die Gleichrichterausgangsanschlüsse gekoppelt ist, wobei eine Kapazitätsschaltschaltung mit der drahtlosen Leistungsempfangsschaltung gekoppelt ist und wobei eine Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie Datensignale unter Verwendung der Spule an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung überträgt, indem sie eine mit der drahtlosen Leistungsempfangsschaltung gekoppelte Kapazität mit der Kapazitätsschaltschaltung einstellt, und Datensignale unter Verwendung der Spule an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung überträgt, indem sie die einstellbare Last einstellt.According to one embodiment, a wireless power receiving device configured to wirelessly receive power from a wireless power transmitting device during a wireless power transmission is provided that includes a wireless power receiving circuit having a coil and a rectifier that is configured to receive wireless power signals with the coil and provides a corresponding output voltage via rectifier output terminals, wherein an adjustable load is coupled to the rectifier output terminals, wherein a capacitance switching circuit is coupled to the wireless power receiving circuit and wherein a control circuit is configured to send data signals using the coil to the wireless power transmission device transmits by adjusting a capacitance coupled to the wireless power receiving circuit with the capacitance switching circuit, and Da transmits signals to the wireless power transmission device using the coil by adjusting the adjustable load.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung bereitgestellt, die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen und einen Akku einschließt, die eine Last bilden, die die Ausgangsspannung parallel zu der einstellbaren Last empfängt.According to another embodiment, there is provided the wireless power receiving device including input-output devices and a battery that constitute a load that receives the output voltage in parallel with the adjustable load.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung bereitgestellt, die einen Stromsensor einschließt, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie den Stromsensor zur Messung eines durch die Last fließenden Stroms verwendet.According to another embodiment, there is provided the wireless power receiving device including a current sensor, wherein the control circuit is configured to use the current sensor to measure a current flowing through the load.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Steuerschaltung einen In-Band-Datensender auf und ist so konfiguriert, dass sie den In-Band-Datensender zur Übertragung der Datensignale verwendet, indem sie die Kapazität mit der Kapazitätsschaltschaltung als Reaktion auf die Messung, dass der durch die Last fließende Strom größer als ein Schwellenwert ist, moduliert.According to a further embodiment, the control circuit has an in-band data transmitter and is configured to use the in-band data transmitter to transmit the data signals by comparing the capacitance with the capacitance switching circuit in response to the measurement that the Load flowing current is greater than a threshold value, modulates.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist die Steuerschaltung einen In-Band-Datensender auf und ist so konfiguriert, dass sie den In-Band-Datensender verwendet, um die In-Band-Datensignale durch Modulation der einstellbaren Last als Reaktion auf die Messung, dass der durch die Last fließende Strom kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, zu übertragen.According to another embodiment, the control circuit comprises an in-band data transmitter and is configured to use the in-band data transmitter to transmit the in-band data signals by modulating the adjustable load in response to the measurement that the by the load flowing current is less than a predetermined value to be transmitted.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt die einstellbare Last einen Transistor ein, dessen Source-Drain-Anschlüsse jeweils mit den Ausgangsanschlüssen gekoppelt sind und der ein Gate aufweist, das zum Empfang der Datensignale von dem In-Band-Datensender konfiguriert ist.According to a further embodiment, the adjustable load includes a transistor, the source-drain terminals of which are respectively coupled to the output terminals and which has a gate which is configured to receive the data signals from the in-band data transmitter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt die Kapazitätsschaltschaltung mindestens einen Kondensator und mindestens einen Transistor ein, die in Reihe zwischen der Spule und Masse geschaltet sind.According to a further embodiment, the capacitance switching circuit includes at least one capacitor and at least one transistor, which are connected in series between the coil and ground.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt die Kapazitätsschaltschaltung einen ersten und einen zweiten Kondensator ein, die mit einem ersten bzw. einem zweiten Transistor in Reihe geschaltet sind.In accordance with another embodiment, the capacitance switching circuit includes first and second capacitors connected in series with first and second transistors, respectively.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerschaltung so konfiguriert, dass die einstellbare Last so eingestellt wird, dass sie einen Strom durchlässt, während sie darauf wartet, dass die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen beginnen, Strom aufzunehmen, nachdem die drahtlose Leistungsübertragung von der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung eingeleitet wird.According to another embodiment, the control circuit is configured to set the adjustable load to pass a current while waiting for the input-output devices to start drawing current after the wireless power transfer from the wireless power transfer device is initiated becomes.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie während einer drahtlosen Leistungsübertragung von einer drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung drahtlos Leistung empfängt, bereitgestellt, die eine Spule, einen Gleichrichter, der so konfiguriert ist, dass er mit der Spule empfangene drahtlose Leistungssignale gleichrichtet und eine entsprechende Ausgangsspannung über Gleichrichterausgangsanschlüsse liefert, eine Last, die die Ausgangsspannung empfängt, eine über die Gleichrichterausgangsanschlüsse gekoppelte Ballastlast, einen Stromsensor, der so konfiguriert ist, dass er den Stromfluss durch die Last misst, und eine Steuerschaltung mit einem Datensender einschließt, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie die Ballastlast auf der Grundlage von Informationen von dem Stromsensor einstellt. Und die Verwendung des Datensenders zur Einstellung des Stromflusses durch die Ballastlast, um Daten von der Spule an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung zu übertragen.According to one embodiment, a wireless power receiving device configured to wirelessly receive power from a wireless power transmitting device during a wireless power transmission is provided that includes a coil, a rectifier configured to rectify wireless power signals received with the coil and provides a corresponding output voltage through rectifier output terminals, a load that the Receives output voltage, a ballast load coupled across the rectifier output terminals, a current sensor configured to measure the flow of current through the load, and a control circuit including a data transmitter, the control circuit being configured to determine the ballast load based on Sets information from the current sensor. And using the data transmitter to adjust the flow of current through the ballast load to transmit data from the coil to the wireless power transmission device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt die Last eine Eingabe-Ausgabe-Vorrichtung ein und ist die Steuerschaltung so konfiguriert, dass die Ballastlast so eingestellt wird, dass sie einen Strom durchlässt, während sie darauf wartet, dass die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen beginnen, Strom aufzunehmen, nachdem die drahtlose Leistungsübertragung von der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung eingeleitet wird.In another embodiment, the load includes an input-output device and the control circuit is configured to adjust the ballast load to pass a current while waiting for the input-output devices to begin drawing current after the wireless power transmission is initiated from the wireless power transmission device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung bereitgestellt, die eine an die Spule gekoppelte Kapazitätsschaltschaltung einschließt, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie den Datensender verwendet, um Daten an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung zu übertragen, indem sie die Kapazitätsschaltschaltung verwendet, um eine an die Spule gekoppelte Kapazität einzustellen.According to another embodiment, the wireless power receiving device is provided that includes a capacitance switching circuit coupled to the coil, wherein the control circuit is configured to use the data transmitter to transmit data to the wireless power transmitting device by using the capacitance switching circuit to activate a adjust the coil coupled capacitance.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung bereitgestellt, die mindestens einen Kondensator und mindestens einen Transistor, die mit der Spule in Reihe geschaltet sind, einschließt, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie Daten von der Spule an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung überträgt, indem sie den mit dem Kondensator in Reihe geschalteten Transistor als Reaktion auf die Messung mit dem Stromsensor, dass ein durch die Last fließender Strom größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, einstellt.According to another embodiment, the wireless power receiving device is provided including at least one capacitor and at least one transistor connected in series with the coil, wherein the control circuit is configured to transmit data from the coil to the wireless power transmitting device by it adjusts the transistor connected in series with the capacitor in response to the measurement with the current sensor that a current flowing through the load is greater than a predetermined threshold value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerschaltung so konfiguriert, dass sie den Datensender verwendet, um den Stromfluss durch die Ballastlast einzustellen, um Daten als Reaktion auf die Messung mit dem Stromsensor, dass der durch die Last fließende Strom geringer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, von der Spule an die drahtlose Leistungsübertragungsvorrichtung zu übertragen.According to a further embodiment, the control circuit is configured to use the data transmitter to adjust the current flow through the ballast load in response to the measurement with the current sensor that the current flowing through the load is less than the predetermined threshold value from of the coil to the wireless power transmission device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt die Last einen Akku ein.In another embodiment, the load includes a battery.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie während einer drahtlosen Leistungsübertragung von einer drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung drahtlos Leistung empfängt, bereitgestellt, die eine Spule, einen Gleichrichter, der so konfiguriert ist, dass er mit der Spule empfangene drahtlose Leistungssignale gleichrichtet, und der so konfiguriert ist, dass er eine entsprechende Ausgangsspannung über Gleichrichterausgangsanschlüsse liefert, eine Last, die eine Anzeige und einen Akku einschließt und die die Ausgangsspannung empfängt, einen ersten Transistor, der mit den Gleichrichterausgangsanschlüssen gekoppelt ist, einen Kondensator, einen zweiten Transistor, der mit der Spule in Reihe mit dem Kondensator gekoppelt ist, eine Steuerschaltung mit einem Datensender einschließt, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie den Datensender verwendet, um Datensignale durch die Spule durch Einstellen des Stromflusses durch den ersten Transistor zu übertragen, und den Datensender verwendet, um Datensignale durch die Spule durch Einstellen des zweiten Transistors zu übertragen.According to one embodiment, a wireless power receiving device configured to wirelessly receive power from a wireless power transmitting device during a wireless power transmission is provided that includes a coil, a rectifier configured to rectify wireless power signals received with the coil , and which is configured to provide a corresponding output voltage across rectifier output terminals, a load that includes a display and a battery and that receives the output voltage, a first transistor coupled to the rectifier output terminals, a capacitor, a second transistor, coupled to the coil in series with the capacitor includes a control circuit having a data transmitter, the control circuit configured to use the data transmitter to transmit data signals through the coil by adjusting the flow of current transmit it through the first transistor and use the data transmitter to transmit data signals through the coil by adjusting the second transistor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung bereitgestellt, die einen Stromsensor einschließt, der so konfiguriert ist, dass er den Stromfluss durch die Last misst, wobei die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie den Datensender verwendet, um Datensignale durch die Spule zu übertragen, indem der Stromfluss durch den ersten Transistor als Reaktion auf die Messung mit dem Stromsensor, dass der durch die Last fließende Strom kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, eingestellt wird.According to another embodiment, the wireless power receiving device is provided that includes a current sensor configured to measure current flow through the load, the control circuit configured to use the data transmitter to transmit data signals through the coil, by adjusting the current flow through the first transistor in response to the measurement with the current sensor that the current flowing through the load is less than a predetermined value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerschaltung so konfiguriert, dass sie den Datensender verwendet, um Datensignale durch die Spule zu übertragen, indem sie den zweiten Transistor als Reaktion auf die Messung mit dem Stromsensor, dass der durch die Last fließende Strom größer als der vorbestimmte Wert ist, einstellt.According to a further embodiment, the control circuit is configured to use the data transmitter to transmit data signals through the coil by turning the second transistor in response to the measurement with the current sensor that the current flowing through the load is greater than the predetermined value is hiring.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die drahtlose Leistungsempfangsvorrichtung bereitgestellt, die einen Stromsensor einschließt, der so konfiguriert ist, dass er den Stromfluss durch die Last misst, wobei der erste Transistor eine einstellbare Last bildet und die Steuerschaltung so konfiguriert ist, dass sie die einstellbare Last auf der Grundlage von Informationen von dem Stromsensor einstellt.According to another embodiment, the wireless power receiving device is provided including a current sensor configured to measure the flow of current through the load, the first transistor forming an adjustable load and the control circuit configured to apply the adjustable load based on information from the current sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerschaltung so konfiguriert, dass sie die einstellbare Last einstellt, um: 1) einen festen Ballaststrom durchzulassen, während darauf gewartet wird, dass die Last nach einer Einleitung der drahtlosen Leistungsübertragung von der drahtlosen Leistungsübertragungsvorrichtung Strom aufnimmt, und 2) weniger als den festen Ballaststrom durchzulassen, nachdem die Last beginnt, Strom aufzunehmen.In another embodiment, the control circuit is configured to adjust the adjustable load to: 1) pass a fixed ballast current while waiting for the load to draw power after initiating the wireless power transfer from the wireless power transfer device, and 2) pass less than the fixed ballast current after the load begins to draw current.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Datensender einen ersten Ausgang, der mit einem Gate des ersten Transistors gekoppelt ist, und einen zweiten Ausgang, der mit einem Gate des zweiten Transistors gekoppelt ist, auf und ist der Datensender so konfiguriert, dass er unter Verwendung des ersten Transistors Amplitudenumtastungsdatensignale durch die Spule überträgt, und so konfiguriert ist, dass er unter Verwendung des zweiten Transistors Amplitudenumtastungsdatensignale durch die Spule überträgt.According to a further embodiment, the data transmitter has a first output, which is coupled to a gate of the first transistor, and a second output, which is coupled to a gate of the second transistor, and the data transmitter is configured to be transmitted using the first Transistor transmits amplitude shift keying data signals through the coil and is configured to transmit amplitude shift keying data signals through the coil using the second transistor.
Das Vorstehende ist lediglich veranschaulichend, und verschiedene Modifikationen können an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden. Die vorstehenden Ausführungsformen können einzeln oder in einer beliebigen Kombination implementiert werden.The foregoing is merely illustrative and various modifications can be made to the described embodiments. The above embodiments can be implemented individually or in any combination.
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