JP2014504143A - ワイヤレス給電装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】ワイヤレス給電装置及び方法である。該装置は、マスター制御部とマスター制御部に接続される少なくとも１つの送信部を含む。マスター制御部は、マスター制御回路と電源モジュールを含む。マスター制御部に接続される各送信部に対して、マスター制御回路は該送信部のパワー要求を確定し、電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させるために用いられる。該送信部は該電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電する。該ワイヤレス給電装置及び方法は、各コイルに所望のパワーの電磁誘導を発生させ、受信端に対して合理的に給電を行う目的を達成し、且つ、送信部の数量と複雑度を低減させることができる。

Description

本発明は電子分野に関し、特にワイヤレス給電装置及び方法に関する。

現在、ユーザーが電器機器を使用しやすくするために、メーカーは無尾（tailless）製品を提案している。無尾製品の原理は、送信端が外部給電（例えば、送信端が住宅用の電気電圧に接続される）を受信し、電磁変換処理により電気信号を利用して相応する磁場を発生させ、該送信端に対応する受信端が発生された磁場を感知した後、磁場を電気信号に変換し、その後電気信号を受信端側の負荷に提供できることである。

図１に示すように、現在採用されている無尾機器の送信端は主に、電源モジュール、比較器、MCUマスター制御回路、位相ロックループ、周波数サンプリング回路、インバータ回路、及び一次コイルを含む。

そのうち、電源モジュールはインバータ回路を経由して一次コイルに給電するために用いられ、インバータ回路は電源モジュールからの電気信号の電圧を一次コイルに必要な電圧に変換するために用いられ、位相ロックループは一次コイルを所望の基準動作周波数で動作させるために用いられ、周波数サンプリング回路は一次コイルの現在の動作周波数を収集し、収集した周波数を位相ロックループに通知するために用いられ、位相ロックループは一次コイルを設定された基準動作周波数で動作させ、周波数の比較を行ってコイルの現在の動作周波数が要求を満たすかどうかを確定し、結果がＮＯであると確定した場合、MCUに通知し、MCUにより電源モジュールを制御して信号周波数を調整させるために用いられ、また、比較器は基準電圧とインバータ回路から出力された電圧を比較して、マスター制御部に負荷が接続されているかどうかを確定し、さらにMCUにより電源モジュールの給電／給電停止を制御するために用いられる。

見て分かるように、現在の無尾製品において、１つの送信端が１つの送信アンテナに対応し、該送信アンテナは１種の規格の磁場しか発生できない。ユーザーが複数の送信アンテナにより同時に複数の異なる受信端への給電を実現しようとすると、送信アンテナの数量と等しい送信端を設置しなければならない。そして、各送信端のアンテナが送信した発生された電磁誘導のパラメータ（周波数などのパラメータを含む）は固定的であり、該磁場は該送信端とペアとなって生産する受信端のアンテナのみにより受信できる。

仮に、送信端のアンテナコイルが発生した電磁誘導に対応するパワーは２００Wで、送信端に対応する受信端Aはパワーが２００Wのテレビ機器であり、また送信端と受信端の動作周波数が同一又は近いとすると、テレビ機器が正常に動作するように、送信端は受信端Bに給電でき、もう１つのパワーが１００Wの無尾コンピュータに対しては、パワーがマッチングしないため該送信端の給電を受けることができない。従って、ユーザーが前記無尾テレビ及び無尾コンピュータを使用しようとすれば、コンピュータ及びテレビのそれぞれに対応する送信端を購入する必要がある。従って、送信端が占める空間、及びユーザーの支出を増加させ、また、ユーザーは複数の送信端を設置する必要があるため、機器の取付、及び配置の難度を増加させ、機器の使用上でユーザーに不便を与える。

関連技術においてワイヤレス方式により複数の受信端に給電する方案は、複数の送信端を介する必要があるため、送信端が多くのスペースを占め、ユーザーの支出を増加させ、機器の取付、配置及び使用に不便である問題に対して、現在、効果的な解決策は、まだ提案されていない。

中国特許出願第１８３５３３８号明細書

関連技術におけるワイヤレス給電機器の送信端が多くのスペースを占め、ユーザーの支出を増加させ、取付配置及び使用に不便である問題に対して、本発明は、効果的に送信端の数量を減少させるとともに、１つの送信端により１つ又は複数の異なる受信端に給電できることで、送信端が占めるスペース及び送信端の購入による支出を減少させ、且つ機器の取付、配置及び使用の面でユーザーに利便性を与えることができるワイヤレス給電装置及び方法を提案する。

本発明の技術案は、以下のように実現される。

本発明の一態様によれば、電磁誘導により磁気電気変換機能を有する受信方に給電するためのワイヤレス給電装置を提供する。

本発明によるワイヤレス給電装置は、マスター制御回路と電源モジュールを含むマスター制御部と、マスター制御部に接続される少なくとも１つの送信部とを含み、マスター制御部に接続される各送信部に対して、マスター制御回路は該送信部のパワー要求を確定し、また電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させ、該送信部は電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電する。

なお、各送信部はさらに、所在する送信部がマスター制御部に接続された後、該送信部を識別するためのトリガー信号をマスター制御回路に送信するためのトリガーを含んでもよい。
また、マスター制御部はさらに、各送信部に対応するパワー要求を保存するための記憶モジュールを含んでもよい。
また、マスター制御回路は、トリガー信号を受信し、受信したトリガー信号によってマスター制御部に接続される送信部を認識するために用いられ、且つ記憶モジュールに記憶されている内容によって認識された送信部のパワー要求を確定することにも用いられる。

なお、１つの送信部がマスター制御部に接続された後、該送信部のトリガーは第１信号線と第２信号線によりマスター制御回路に接続され、且つ、トリガーは第１信号線と第２信号線で伝送するトリガー信号のレベルを制御することにより該送信部を識別する。

また、各送信部はさらに、所在する送信部がマスター制御部に接続された後、送信部の現在の動作周波数をサンプリングするための周波数サンプリング回路と、周波数サンプリング回路を接続し、周波数サンプリング回路がサンプリングした周波数を取得し、取得した周波数と基準周波数を比較して、サンプリングした前記周波数が基準周波数とマッチングしていないと、比較結果をマスター制御部に通知する位相ロックループとを含んでもよい。
また、マスター制御部はさらに、各送信部に対応する動作周波数要求を保存するための記憶モジュールを含んでもよい。また、マスター制御回路はさらに、位相ロックループからの比較結果によって、電源モジュールを制御して発送された電気信号の周波数を調整するために用いられる。

該装置はさらに、所定の基準電圧を受信する第１ポートと、第２ポートを含み、第２ポートの数量はマスター制御部が接続できる送信部の数量に対応し、１つの送信部がマスター制御部に接続された場合、第２ポートは該送信部の電圧変換回路が出力した電圧を受信する比較器を含んでもよい。
比較器は、マスター制御回路は比較結果によってマスター制御部に送信部が接続されているかどうかを判断し、電源モジュールの給電を制御するように、第１ポートでの電圧と第２ポートでの電圧を比較して、比較結果をマスター制御回路に通知するために用いられる。

好ましくは、各送信部は所定の標準インターフェースによりマスター制御部に着脱可能に接続される。

任意選択的に、各送信部は、電源モジュールが送信した電気信号を受信し、該送信部のコイルの電圧要求に応じて受信された電気信号を電圧変換する電圧変換回路と、所在する送信部からの電圧変換回路の電気信号を利用して磁場を発生させ、受信方の負荷に給電するコイルとを含んでもよい。

好ましくは、送信部における電圧変換回路はインバータ回路である。

本発明の他の態様によれば、電磁誘導により磁気電気変換機能を有する受信方に給電するためのワイヤレス給電方法を提供する。

本発明によるワイヤレス給電方法は、マスター制御部が少なくとも１つの送信部に接続された後、マスター制御部のマスター制御回路は接続される送信部のパワー要求を確定すること、及びマスター制御回路はマスター制御部における電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させ、該送信部は電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電することを含む。

なお、マスター制御回路が接続された送信部のパワー要求を確定することは、マスター制御回路が該送信部のトリガーから送信した該送信部を識別するためのトリガー信号を受信すること、及びマスター制御部が受信したトリガー信号によってマスター制御部に接続される送信部を認識し、且つマスター制御部の、各送信部に対応するパワー要求を保存するための記憶モジュールに記憶されている内容によって、認識された送信部のパワー要求を確定するために用いられることを含む。

また、１つの送信部がマスター制御部に接続された後、該送信部のトリガーは第１信号線と第２信号線によりマスター制御回路に接続され、且つ、トリガーは第１信号線と第２信号線で伝送するトリガー信号のレベルを制御することにより該送信部を識別する。

また、マスター制御部が送信部に接続された後、該ワイヤレス給電方法はさらに、接続される該送信部の位相ロックループが該送信部の周波数サンプリング回路がサンプリングした該送信部の現在の動作周波数を受信すること、位相ロックループがサンプリングした現在の動作周波数と該送信部の所定の基準周波数要求を比較して、サンプリングした現在の動作周波数が基準周波数とマッチングしていないと、位相ロックループが比較結果をマスター制御部のマスター制御回路に通知すること、及びマスター制御回路が位相ロックループからの比較結果によって、電源モジュールを制御して発送された電気信号の周波数を調整することを含む。

該方法はさらに、マスター制御部の比較器の第１ポートが所定の基準電圧を受信し、比較器の第２ポートがマスター制御部に接続される送信部の電圧変換回路から出力した電圧を受信すること、比較器が第１ポートでの電圧と第２ポートでの電圧を比較すること、及びマスター制御回路が比較器の比較結果によってマスター制御部に送信部が接続されているかどうかを判断し、電源モジュールの給電を制御することを含んでもよい。

任意選択的に、マスター制御回路は、マスター制御部における電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させ、該送信部は電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電することは、マスター制御回路がマスター制御部における電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部の電圧変換回路に送信させること、電圧変換回路が電源モジュールから送信された電気信号を受信し、該送信部の電圧要求に応じて受信された前記電気信号を電圧変換し、変換された後の電気信号を該送信部のコイルに提供すること、及びコイルが電圧変換回路により変換された後の電気信号を利用して磁場を発生させ、磁場により受信方の負荷に給電することを含む。好ましくは、送信部における電圧変換回路はインバータ回路であってもよい。

本発明は、マスター制御回路にマスター制御部に接続される少なくとも１つの送信部に必要なパワーを確定させることにより、確定された結果によって、各接続された送信部のコイルにそれぞれ給電を行い、各コイルに所望のパワーの電磁誘導（磁場）を発生させ、各受信端をいずれも正常に動作できるように受信端に合理的に給電を行う目的を達成し、複数の送信端を設置する必要がないため、ユーザーが使用しようとする１つ又は複数の受信端に対応する送信部を１つのマスター制御部に接続することだけが必要で、ワイヤレス給電を実現できるので、送信部の数量と複雑度を減少させ、機器の取付配置及び使用を簡素化させる。

関連技術におけるワイヤレス給電機器の送信端の構造模式図である。 本発明の実施例によるワイヤレス給電装置のブロック図である。 本発明の実施例によるワイヤレス給電装置が複数の送信部に接続される構造模式図である。 本発明の実施例によるワイヤレス給電装置においてマスター制御部が送信部に接続される装置内部の処理フローチャートである。 本発明の実施例によるワイヤレス給電方法のフローチャートである。

関連技術におけるワイヤレス給電機器の送信端が多くのスペースを占め、ユーザーの支出を増加させ、取付配置及び使用に不便である問題に対して、本発明は、マスター制御回路がマスター制御部に接続された少なくとも１つの送信部に必要なパワーを確定できるように、マスター制御部と送信部を分離構成させ、各接続された送信部のコイルにそれぞれ給電し、各コイルに所望のパワーの電磁誘導を発生させ、各受信端をいずれも正常に動作できるように受信端に合理的に給電を行う目的を達成することを提案する。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳しく説明する。
本発明による実施例は、電磁誘導により磁気電気変換機能を有する受信方に給電するためのワイヤレス給電装置を提供する。

図２に示すように、本発明の実施例によるワイヤレス給電装置は、マスター制御回路２１１と電源モジュール２１２(マスター制御回路２１１が電源モジュール２１２に接続される)を含むマスター制御部２１と、マスター制御部に接続される少なくとも１つの送信部２２とを含む。送信部２２は、電気信号によって磁場を発生させて受信方の負荷に給電するユニットを含む。例えば、送信部２２は、図１に示すように、電圧変換回路２２１とコイル２２２(電圧変換回路２２１がコイル２２２に接続される)を含む。送信部は、図１に示す送信部の構造以外に、ほかの複数の方式で構成でき、その中の部品を交換してもよいし、その中の部品を増加、削除又は併合してもよく、具体的な構成方式は、ここでいちいち挙げないことにする。

また、各送信部はいずれも挿抜可能にマスター制御部に接続され、送信部とマスター制御部との間のインターフェースは予めに定義されたインターフェース（１つの送信部がマスター制御部に接続された後、電源モジュール２１２が該送信部の電圧変換回路を通してコイルに給電することができる）でなければならない。

なお、マスター制御部２１に接続される各送信部２２に対して、マスター制御回路２１１は、該送信部のパワー要求（通常、パワー範囲値であってもよい）を確定し、電源モジュール２１２を制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部２２の電圧変換回路２２１に送信させ、マスター制御部に接続される送信部２２における電圧変換回路（例えば、インバータ回路であってもよい）２２１は、電源モジュール２１２が送信した電気信号を受信し、該送信部２２のコイル２２２の電圧要求に応じて受信した電気信号を電圧変換し、変換された後の電気信号を該送信部２２のコイル２２２に提供し、マスター制御部２１に接続される各送信部２２におけるコイル２２２は、該コイルが所在する送信部からの電圧変換回路の電気信号により磁場を発生させ、受信方の負荷に給電する。

前記処理により、マスター制御回路がマスター制御部に接続される少なくとも１つの送信部に必要なパワーを確定するようにし、確定結果によって各接続される送信部のコイルにそれぞれ給電し、各コイルに所望のパワーの電磁誘導（磁場）を送信させることができ、各受信端がいずれも正常に動作できるように受信端に合理的に給電を行う目的を達成し、複数のマスター制御部を設置する必要がないため、ユーザーが使用しようとする１つ又は複数の受信端に対応する送信部を１つのマスター制御部に接続するだけで、ワイヤレス給電を実現でき、マスター制御部の数と複雑度を減少させ、機器の取付配置及び使用を簡素化することができる。

マスター制御部の送信部への正確な認識を保証するため、送信部はさらに、所在する送信部がマスター制御部に接続された後、該送信部を識別するためのトリガー信号をマスター制御回路２１１に送信するためのトリガー（示していない）を含み、
マスター制御部２１はさらに、各送信部に対応するパワー要求を保存するための記憶モジュール（示していない）を含む。
これに基づいて、マスター制御回路２１１は、さらにトリガーからのトリガー信号を受信し、受信したトリガー信号によってマスター制御部２１に接続される送信部２２を認識するために用いられ、記憶モジュールに記憶されている内容によって、認識された該送信部２２のパワー要求を確定するために用いられる。

好ましくは、マスター制御部が任意の１つの送信部に接続された後、送信部のトリガーは第１信号線（以下、信号線１と略称する）と第２信号線（以下、信号線２と略称する）によりマスター制御回路に接続され、且つ、トリガーは第１信号線と第２信号線で伝送するトリガー信号のレベルを制御することにより該送信部を識別する。

例えば、送信部Aにおいて、仮にその必要なパワーが１００Wであるとすると、それを予めに、信号線１と信号線２がいずれも低レベルであることで該送信部Aを識別し、そして、マスター制御回路は、同様に送信部Aの識別が信号線１と信号線２のレベルがいずれも低レベルであること、且つ送信部Aに必要なパワーが１００Wであることを保存すべきであるように配置する。

すると、送信部Aがマスター制御部に接続された後、送信部Aは電源モジュールの給電を受けて電源投入を完成し、トリガーは信号線１と信号線２をいずれも低レベルに設置し、この時、マスター制御回路はこの時接続されるのが送信部Aであることを認識でき、且つ記憶モジュールに記憶されている送信部Aに必要なパワーによって電源モジュールを制御して送信部Aのコイルに給電する。

送信部Bにおいて、それを予めに、マスター制御回路が正確に認識できるように、信号線１が低レベルで信号線２が高レベルであることで該送信部Bを識別し、より多くの送信部に対しては、同様にレベルの高さの異なる組み合わせを採用していちいち認識することができるように配置する。

２つの信号線で各送信部を認識する以外に、より多くの信号線のレベルによりより多くの送信部を識別することができ、且つ、レベルの高さにより各送信部を識別する以外に、シグナル伝達又はほかの方式により、送信部に自体のIDをマスター制御回路に通知させることもでき、具体的な方式は、ここでいちいち挙げないことにする。

また、送信部のコイルが所望の周波数（各コイルは、いずれも予めに対応する基準周波数が設定されている）で動作できることを保証するため、各送信部はさらに、所在する送信部がマスター制御部に接続された後、送信部の現在の動作周波数をサンプリングするための周波数サンプリング回路（示していない）と、周波数サンプリング回路に接続することができ、所在する送信部がマスター制御部に接続された後、位相ロックループがマスター制御部のマスター制御回路に接続され、且つ、位相ロックループが該位相ロックループの所在する送信部の周波数サンプリング回路がサンプリングした周波数を取得でき、取得した周波数と基準周波数を比較して、サンプリングした周波数が基準周波数とマッチングしていないと、位相ロックループが比較結果をマスター制御部に通知する位相ロックループ（示していない）とを含んでもよい。なお、位相ロックループは、周波数サンプリング回路のサンプリング結果を受信することができ、サンプリング結果は１つの周波数値とは限らず、信号に関連するほかのパラメータである可能性もあり、位相ロックループは該パラメータによって最終的に送信部のコイルの現在の動作周波数を確定することができる。
マスター制御部はさらに、各送信部に対応する動作周波数要求を保存するための記憶モジュールを含む。
マスター制御回路はさらに、位相ロックループからの比較結果によって、電源モジュールを制御して発送された電気信号の周波数を調整するために用いられる。

記憶モジュールは、各送信部に対応する動作周波数の要求を記憶できるとともに、各送信部に対応するパワーも記憶でき、また、記憶モジュールは、記憶されている各コイル及び相応するパワーと周波数（即ち、各送信部に必要な基準周波数であり、１つの周波数範囲であってもよい）をデータベースとして保存し管理することができる。実際の応用において、マスター制御部で信号を送信部に提供した後（信号はスイッチ回路などの部品を通る必要があるかもしれない）、信号の周波数に偏差を生じさせる恐れがあるので、周波数サンプリング回路、位相ロックループ及びマスター制御回路により前記処理を実行して、マスター制御回路が電源モジュールを制御して送信された電気信号周波数を調整させ、送信部を正常に動作させることができる。

本発明の実施例による装置はさらに、所定の基準電圧を受信する第１ポートと第２ポートを含み、第２ポートの数量はマスター制御部が接続できる送信部の数量に対応し、１つの送信部がマスター制御部に接続された場合、第２ポートは該送信部の電圧変換回路が出力した電圧を受信する比較器（示していない）を含んでもよく、比較器は、マスター制御回路が比較結果によってマスター制御部に送信部が接続されているかどうかを判断し、電源モジュールの給電を制御するように、第１ポートでの電圧と第２ポートでの電圧を比較して、比較結果をマスター制御回路に通知することができる。このように、比較器による電圧の対比結果により、マスター制御部が送信部に接続されているかどうか、及び送信部に受信方の負荷が接続されているかどうかをリアルタイムに監視でき、マスター制御部が送信部に接続されていないか、又は送信部に対応する受信方が閉じていると、比較器はマスター制御回路に通知し、マスター制御回路は、電源モジュールを制御して給電を停止させ、その逆の場合には、マスター制御回路は電源モジュールを制御して給電させる。このように電源モジュールがタイムリーに給電／停電できることを保証し、回路部品が破壊されることを避け、装置全体の信頼性を向上させることができる。

図３は１つのマスター制御部が複数の送信部に接続された模式図である。

図３に示すように、マスター制御部は標準インターフェース-１により送信部Aに接続され、マスター制御部は標準インターフェース-２により送信部Bに接続され、......、マスター制御部は標準インターフェース-nにより送信部Nに接続される。標準インターフェース-１により、マスター制御部は送信部Aの一次コイル１に給電し、一次コイル１により電磁誘導を起こし対応する受信端に提供し、同様に、送信部Bに対して、マスター制御部は標準インターフェース-２により給電し、送信部Bの一次コイル２により電磁誘導を起こすようにし、これによって類推すればよい。図３に示すMCUマスター制御回路の機能は前記マスター制御回路に対応する。そのうち、送信部Aに給電する時の電気信号と送信部Bに給電する時の電気信号は互いに独立する。即ち、両者は同じであっても、異なっていてもよい。なお、明確及び簡潔の目的から、図３に比較器と各送信部のインバータ回路出力端との間の接続を示していないし、マスター制御回路と各位相ロックループとの間の接続をも示していない。

なお、各送信部とマスター制御部との間の標準インターフェースの定義は表１に示すとおりである。

表１に示すように、P１とP２インターフェースは高電圧給電インターフェースであり、P１とP２インターフェースによりインバータ（コイル）に給電する。隔離層は信号インターフェースと低電圧電源インターフェースを分離するためであり、干渉を発生させ、且つ該隔離層は真空層又は高度抵抗性プラスチック層などであってもよく、ここでいちいち挙げないことにする。

また、P３とP４インターフェースはインバータ信号線であり、P３とP４は反対の信号を出力する。P５インターフェースは位相ロックループインターフェースであり、位相ロックループにおいて該送信コイルの固定周波数をロックする。P６とP７(それぞれ前記信号線１と信号線２に対応する) インターフェースは回路板上のトリガーインターフェースである。送信部がマスター制御部に接続された後、まず動作するのがトリガーインターフェースであり、トリガーインターフェースはMCUに対応するインターフェースをトリガーし、関連信号を入力することで、MCUに接続された一次コイルのシーケンス番号（接続された送信部の識別）を通知し、該シーケンス番号は予めに記憶モジュール（記憶モジュールはMCU中に設けられていてもよく、又はMCUに接続されていてもよい）に保存されていてもよく、該一次コイルのシーケンス番号を調べることにより、該送信部に対して相応の処理過程（適当な周波数とパワーの電気信号を該送信部に提供する）を実行する。また、該標準インターフェース上のトリガーインターフェースは増加可能であり、一次コイルの数量を増加することができる。P６とP７インターフェースの異なるレベルの組み合わせ方式と表示する送信部との対応関係は表２に示す通りである。

表２において、「０」は低レベルを表し、「１」は高レベルを表す。
また、P８インターフェースは周波数サンプリングインターフェースであり、さらにMCUにより回路周波数を調整するように、該インターフェースはサンプリングして得た送信コイル（一次コイル）の周波数点を比較器、MCUマスター制御回路にフィードバックする。P９とP１０インターフェースは回路板上の給電インターフェースで、それぞれファイヤーワイヤとグラウンドワイヤである。

注意すべきことは、表１に示すインターフェースの順序は１つの具体的な実例に過ぎず、実際の必要に応じて、インターフェースの命名及び順序を調整することができ、且つインターフェースの数量を追加または削除することができる。

前記装置により、マスター制御部は送信部のパワーへの異なる必要に応じて判断することで、所望の電気信号を各送信部に提供し、異なる送信部のプラグ・アンド・プレイを実現する。また、必要に応じて、同じパワーの抵抗デバイス又はインダクティブ・デバイスを同一のコイルに配置してもよく、且つ、同一の送信コイルに対応する位相ロックループにおいてロックする周波数は固定的である。

図４は、マスター制御部と送信部との間の相互作用フローを示す。図４に示すように、具体的には以下の処理を含む。

マスター制御回路を開いて待機状態になった後、送信部の回路が接続されていないと、回路全体は待機状態であり、送信部はいずれも電源投入されず、
マスター制御部はその上の各標準インターフェース（例えば、図３における標準インターフェース-１、標準インターフェース-２及び標準インターフェース-n）を検出し、送信部が接続されているかどうかを判断し、ＹＥＳと判断した場合、さらに送信部にトリガーされた標準インターフェースを確定し、挿入された送信部は標準インターフェースP６とP７によりトリガー信号をマスター制御部（具体的に、MCUマスター制御回路に送信する）に送信し、マスター制御部はトリガー信号を受信した後、以下の処理を行う。
マスター制御回路は標準インターフェースP６とP７の信号変化によってトリガー信号を受信した標準インターフェースのピンを確定し、異なる「ある」に対応する周波数制御を起動し、電源モジュールの送信部への給電を制御することで、各送信部のコイルへの給電を実現し、動作状態に入り、一旦、マスター制御回路が、給電された送信部のP６とP７インターフェースの信号が変更されたことを検出すると、該接続される送信部が抜け出された（又は異常が発生した）ことを表し、この時、MCUは該コイルに対応する送信部への給電を停止し、該標準インターフェースは検出状態にある。

前記装置により、送信端を多重化することにより、効果的に送信システムのコストを減少させることができ、且つ標準インターフェースによりマスター制御部と送信部との接続を実現し、送信部と受信部の一対多の機能を実現することができ、機器の取付、配置及び使用の面でユーザーに利便性を与える。

本発明の他の実施例は、電磁誘導により磁気電気変換機能を有する受信方に給電するためのワイヤレス給電方法を提供する。

図５に示すように、本発明の実施例によるワイヤレス給電方法は、マスター制御部が少なくとも１つの送信部に接続された後、マスター制御部のマスター制御回路が接続される送信部のパワー要求を確定するステップS５０１と、マスター制御回路がマスター制御部における電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させ、該送信部が電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電するステップS５０３とを含む。
なお、マスター制御回路がマスター制御部における電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させる時、マスター制御回路はマスター制御部における電源モジュールを制御してパワー要求を満たす電気信号を該送信部の電圧変換回路（例えば、インバータ回路であってもよい）に送信させることができ、電圧変換回路は電源モジュールから送信された電気信号を受信し、該送信部の電圧要求に応じて受信した電気信号を電圧変換し、変換された後の電気信号を該送信部のコイルに提供し、コイルは電圧変換回路により変換された後の電気信号を利用して磁場を発生させ、磁場により受信方の負荷に給電する。

なお、マスター制御回路は接続された送信部のパワー要求を確定した時、マスター制御回路は該送信部のトリガーから送信された、該送信部を識別するためのトリガー信号を受信でき、マスター制御部は、受信したトリガー信号によってマスター制御部に接続される送信部を認識し、且つマスター制御部の、各送信部に対応するパワー要求を保存するための記憶モジュールに記憶されている内容によって、認識された送信部のパワー要求を確定するために用いられる。

また、１つの送信部がマスター制御部に接続された後、該送信部のトリガーは第１信号線と第２信号線によりマスター制御回路に接続され、且つ、トリガーは第１信号線と第２信号線で伝送するトリガー信号のレベルを制御することにより該送信部を識別する。

さらに、マスター制御部が送信部に接続された後、接続される該送信部の位相ロックループは該送信部の周波数サンプリング回路がサンプリングした該送信部の現在の動作周波数を受信し、マスター制御部の比較器位相ロックループは、現在のマスター制御部に接続される送信部の周波数サンプリング回路が通知した、サンプリングした現在の動作周波数と、マスター制御部の記憶モジュールに保存している該送信部の所定の基準周波数要求を比較して、サンプリングした周波数が基準周波数とマッチングしていないと、位相ロックループが比較結果をマスター制御部のマスター制御回路に通知し、マスター制御回路は位相ロックループからの比較結果によって電源モジュールを制御して発送された電気信号の周波数を調整する。

また、マスター制御部の比較器の第１ポートは所定の基準電圧を受信し、比較器の第２ポートは、マスター制御部に接続される送信部の電圧変換回路から出力された電圧を受信し、比較器はリアルタイムに第１ポートでの電圧と第２ポートでの電圧を比較することができ（該マスター制御部が送信部に接続されるかどうかにもかかわらず、比較を行う）、マスター制御回路は比較器の比較結果によってマスター制御部に送信部が接続されているかどうかを判断し、電源モジュールの給電を制御することで、合理的に給電／停電することを保証し、回路部品が破壊されることを避け、回路の信頼性を向上させる。

上記のように、本発明の前記技術案により、マスター制御回路がマスター制御部に接続される少なくとも１つの送信部に必要なパワーを確定することができるようにし、確定された結果によって、各接続された送信部のコイルにそれぞれ給電を行い、各コイルに所望のパワーの電磁誘導を発生させ、各受信端をいずれも正常に動作できるように受信端に合理的に給電を行って目的を達成し、複数の送信端を設置する必要がないため、１つのマスター制御部をユーザーが使用しようとする１つ又は複数の受信端に対応する送信部に接続することだけが必要であるので、送信部の数量と複雑度を減少させ、機器の取付配置及び使用を簡素化させる。

以上は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の精神と原則内で行ったいかなる修正、均等置換、改善等は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

Claims (14)

1. 電磁誘導により磁気電気変換機能を有する受信方に給電するためのワイヤレス給電装置であって、前記装置は、マスター制御回路と電源モジュールを含むマスター制御部と、前記マスター制御部に接続される少なくとも１つの送信部とを含み、
   前記マスター制御回路は、前記マスター制御部に接続される各送信部に対して、該送信部のパワー要求を確定するとともに、前記パワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信するように前記電源モジュールを制御し、該送信部は前記電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電することを特徴とするワイヤレス給電装置。
2. 各送信部はさらに、
   所在する送信部が前記マスター制御部に接続された後、該送信部を識別するためのトリガー信号を前記マスター制御回路に送信するためのトリガーを含み、
   前記マスター制御部はさらに、
   各送信部に対応するパワー要求を保存するための記憶モジュールを含み、
   前記マスター制御回路はさらに、前記トリガー信号を受信し、受信した前記トリガー信号によって前記マスター制御部に接続される送信部を認識するために用いられ、且つ前記記憶モジュールに記憶されている内容によって認識された前記送信部のパワー要求を確定するために用いられることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス給電装置。
3. １つの送信部が前記マスター制御部に接続された後、該送信部のトリガーは第１信号線と第２信号線により前記マスター制御回路に接続され、且つ、前記トリガーは前記第１信号線と前記第２信号線で伝送するトリガー信号のレベルを制御することにより該送信部を識別することを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス給電装置。
4. 各送信部はさらに、
   所在する送信部が前記マスター制御部に接続された後、前記送信部の現在の動作周波数をサンプリングするための周波数サンプリング回路と、
   前記周波数サンプリング回路を接続し、前記周波数サンプリング回路がサンプリングした周波数を取得し、取得した前記周波数と前記基準周波数を比較して、サンプリングした前記周波数が前記基準周波数とマッチングしていないと、比較結果を前記マスター制御部に通知する位相ロックループとを含み、
   前記マスター制御部はさらに、
   各送信部に対応する動作周波数要求を保存するための記憶モジュールを含み、
   前記マスター制御回路はさらに、前記位相ロックループからの前記比較結果によって、前記電源モジュールを制御して発送された電気信号の周波数を調整するために用いられることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス給電装置。
5. 所定の基準電圧を受信する第１ポートと、第２ポートをさらに含み、前記第２ポートの数量は前記マスター制御部が接続できる送信部の数量に対応し、１つの送信部が前記マスター制御部に接続された場合、第２ポートは該送信部の電圧変換回路が出力した電圧を受信する比較器を含み、
   前記比較器は、前記マスター制御回路が前記比較結果によって前記マスター制御部に送信部が接続されているかどうかを判断し、前記電源モジュールの給電を制御するように、前記第１ポートでの電圧と前記第２ポートでの電圧を比較して、比較結果を前記マスター制御回路に通知することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス給電装置。
6. 各送信部は所定の標準インターフェースにより前記マスター制御部に着脱可能に接続されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス給電装置。
7. 各送信部は、
   前記電源モジュールが送信した電気信号を受信し、該送信部のコイルの電圧要求に応じて受信された前記電気信号を電圧変換する電圧変換回路と、
   所在する送信部からの電圧変換回路の電気信号を利用して磁場を発生させ、受信方の負荷に給電するコイルとを含むことを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス給電装置。
8. 送信部における電圧変換回路はインバータ回路であることを特徴とする請求項７に記載のワイヤレス給電装置。
9. 電磁誘導により磁気電気変換機能を有する受信方に給電するためのワイヤレス給電方法であって、前記ワイヤレス給電方法は、
   マスター制御部が少なくとも１つの送信部に接続された後、前記マスター制御部のマスター制御回路は接続される送信部のパワー要求を確定すること、及び
   前記マスター制御回路は前記マスター制御部における電源モジュールを制御して前記パワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させ、該送信部は前記電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電することを含むことを特徴とするワイヤレス給電方法。
10. 前記マスター制御回路が接続された送信部のパワー要求を確定することは、
    前記マスター制御回路が該送信部のトリガーから送信した該送信部を識別するためのトリガー信号を受信すること、及び
    前記マスター制御部が受信した前記トリガー信号によって前記マスター制御部に接続される送信部を認識し、且つ前記マスター制御部の、各送信部に対応するパワー要求を保存するための記憶モジュールに記憶されている内容によって、認識された前記送信部のパワー要求を確定するために用いられることを含むことを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス給電方法。
11. １つの送信部が前記マスター制御部に接続された後、該送信部のトリガーは第１信号線と第２信号線により前記マスター制御回路に接続され、且つ、前記トリガーは前記第１信号線と前記第２信号線で伝送するトリガー信号のレベルを制御することにより該送信部を識別することを特徴とする請求項１０に記載のワイヤレス給電方法。
12. 前記マスター制御部が送信部に接続された後、前記ワイヤレス給電方法はさらに、
    接続される該送信部の位相ロックループが該送信部の周波数サンプリング回路がサンプリングした該送信部の現在の動作周波数を受信すること、
    前記位相ロックループがサンプリングした前記現在の動作周波数と該送信部の所定の基準周波数要求を比較して、サンプリングした前記現在の動作周波数が前記基準周波数とマッチングしていないと、前記位相ロックループが比較結果を前記マスター制御部のマスター制御回路に通知すること、及び
    前記マスター制御回路が前記位相ロックループからの前記比較結果によって、前記電源モジュールを制御して発送された電気信号の周波数を調整することを含むことを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス給電方法。
13. 前記マスター制御部の比較器の第１ポートが所定の基準電圧を受信し、前記比較器の第２ポートが前記マスター制御部に接続される送信部の電圧変換回路から出力した電圧を受信すること、
    比較器が前記第１ポートでの電圧と前記第２ポートでの電圧を比較すること、及び
    前記マスター制御回路が前記比較器の比較結果によって前記マスター制御部に送信部が接続されているかどうかを判断し、前記電源モジュールの給電を制御することをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス給電方法。
14. 前記マスター制御回路は、前記マスター制御部における電源モジュールを制御して前記パワー要求を満たす電気信号を該送信部に送信させ、該送信部は前記電気信号に基づいて磁場を発生させ、受信方の負荷に給電することは、
    前記マスター制御回路が前記マスター制御部における電源モジュールを制御して前記パワー要求を満たす電気信号を該送信部の電圧変換回路に送信させること、
    前記電圧変換回路が前記電源モジュールから送信された電気信号を受信し、該送信部の電圧要求に応じて受信された前記電気信号を電圧変換し、変換された後の電気信号を該送信部のコイルに提供すること、及び
    前記コイルが電圧変換回路により変換された後の電気信号を利用して磁場を発生させ、前記磁場により受信方の負荷に給電することを含むことを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス給電方法。

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