JP2018511293A - レシーバ電圧およびリアクタンスを調整するための補助レシーバコイル - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、あらゆる目的のためにその内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、2015年3月27日に出願した米国出願第14/671,627号の優先権を主張する。
X=XL-XC=ωL-1/ωCであり、
110 PTU
112 電流源
114 トランスミッタコイル
120 PRU
122 第1の部分
124 第2の部分
132 第1のコイル
134 キャパシタ
136 ダイオード
138 ダイオード
140 キャパシタ
142 抵抗器
150 第2のコイル
152 リアクタンス調整回路
200 制御回路
202 制御信号
204 制御信号
400 リアクタンス検出器
500 制御回路
502 電圧センサ
800 制御回路
900 スイッチ
1000 スイッチ
1100 可変キャパシタ
1200 制御回路
1202 共振整合回路
1300 共振整合回路
1302 トランスミッタリアクタンス調整回路
Claims (20)
- 電子デバイスであって、
デバイス電子回路と、
前記デバイス電子回路に結合される第1のコイルであって、前記第1のコイルが、トランスミッタデバイスによって生成されたワイヤレス電力場を介して電力をワイヤレス結合させるとともに、前記電力に基づく第1の電流を前記デバイス電子回路に供給するように構成され、前記デバイス電子回路および前記第1のコイルが負荷インピーダンスを有し、前記負荷インピーダンスが負荷リアクタンスを含む、第1のコイルと、
リアクタンス調整回路と、
前記リアクタンス調整回路に結合される第2のコイルであって、前記第2のコイルが、前記トランスミッタデバイスによって生成された前記ワイヤレス電力場を介して前記電力をワイヤレス結合させるとともに、前記電力に基づく第2の電流を前記リアクタンス調整回路に供給するように構成され、前記リアクタンス調整回路および前記第2のコイルがタンクインピーダンスを有し、前記タンクインピーダンスがタンクリアクタンスを含み、前記タンクリアクタンスが調整可能であり、デバイスインピーダンスが前記負荷インピーダンスおよび前記タンクインピーダンスを含み、デバイスリアクタンスが前記負荷リアクタンスおよび前記タンクリアクタンスを含む、第2のコイルと、
前記タンクリアクタンスを動的に調整するとともに、それに従って前記デバイスリアクタンスを動的に調整するように構成される、前記リアクタンス調整回路に結合される制御回路と
を備える、電子デバイス。 - 前記トランスミッタデバイスがトランスミッタインピーダンスを有し、前記トランスミッタインピーダンスがトランスミッタリアクタンスを含み、前記制御回路が、前記トランスミッタデバイスの前記トランスミッタリアクタンスのリアクタンス範囲に前記デバイスリアクタンスを適合させるために、前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記制御回路が、前記トランスミッタデバイスから制御信号を受信するとともに、前記制御信号に応答して前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、請求項2に記載の電子デバイス。
- 前記制御回路が、前記デバイス電子回路に供給される前記電力の整流電圧を動的に調整するために、前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記整流電圧を感知するとともに、電圧測定値信号を前記制御回路に提供するように構成される、前記デバイス電子回路に結合される電圧センサをさらに備え、
前記制御回路が、前記電圧測定値信号を受信するとともに、前記電圧測定値信号に応答して前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、
請求項4に記載の電子デバイス。 - 前記トランスミッタデバイスがトランスミッタインピーダンスを含み、前記トランスミッタインピーダンスがトランスミッタリアクタンスを含み、前記制御回路が、制御信号に従って第1のモードおよび第2のモードで選択的に動作するように構成され、
前記第1のモードでは、前記制御回路が、前記トランスミッタデバイスの前記トランスミッタリアクタンスのリアクタンス範囲に前記デバイスリアクタンスを適合させるために、前記タンクリアクタンスを動的に調整し、
前記第2のモードでは、前記制御回路が、前記デバイス電子回路に供給される前記電力の整流電圧を動的に調整するために、前記タンクリアクタンスを動的に調整する、
請求項1に記載の電子デバイス。 - 前記トランスミッタデバイスの共振周波数に整合するように前記電子デバイスの共振周波数を調整するために、前記タンクリアクタンスを調整するように構成される、前記リアクタンス調整回路に結合される共振整合回路をさらに備え、
前記制御回路が、規定された範囲の外で前記共振整合回路が前記デバイスリアクタンスを調整するとき、前記共振整合回路を非活動化させるように構成される、
請求項1に記載の電子デバイス。 - 前記制御回路が、前記ワイヤレス電力場の電力伝達効率が低下するように前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記デバイス電子回路に供給される前記電力の整流電圧を検出するように構成される電圧センサをさらに備え、前記制御回路が、前記整流電圧に基づいて前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、
請求項1に記載の電子デバイス。 - 前記リアクタンス調整回路が、
複数のキャパシタと、
前記制御回路から制御信号を受信するとともに、前記制御信号に応答して前記複数のキャパシタのうちの少なくとも1つを選択的に接続するように構成される、前記複数のキャパシタに結合される複数のスイッチと
を備える、請求項1に記載の電子デバイス。 - 前記リアクタンス調整回路が、
複数の抵抗器と、
前記制御回路から制御信号を受信するとともに、前記制御信号に応答して前記複数の抵抗器のうちの少なくとも1つを選択的に接続するように構成される、前記複数の抵抗器に結合される複数のスイッチとを備える、
請求項1に記載の電子デバイス。 - 前記リアクタンス調整回路が、
複数の選択可能なキャパシタンスを有する可変キャパシタを備え、前記可変キャパシタが、前記制御回路から制御信号を受信するとともに、前記制御信号に応答して前記複数の選択可能なキャパシタンスのうちの1つを選択するように構成される、
請求項1に記載の電子デバイス。 - ワイヤレス充電システムにおいてリアクタンス調整を実行する方法であって、
トランスミッタデバイスによって生成されたワイヤレス電力場を介して、前記トランスミッタデバイスから電子デバイスによって電力をワイヤレスに受信するステップであって、前記電子デバイスが、デバイス電子回路、前記デバイス電子回路に結合される第1のコイル、リアクタンス調整回路、前記リアクタンス調整回路に結合される第2のコイル、および前記リアクタンス調整回路に結合される制御回路を有する、ステップと、
前記電力をワイヤレス結合させるとともに、前記電力に基づく第1の電流を前記デバイス電子回路に前記第1のコイルによって供給するステップであって、前記デバイス電子回路および前記第1のコイルが負荷インピーダンスを有し、前記負荷インピーダンスが負荷リアクタンスを含む、ステップと、
前記電力をワイヤレス結合させるとともに、前記電力に基づく第2の電流を前記リアクタンス調整回路に前記第2のコイルによって供給するステップであって、前記リアクタンス調整回路および前記第2のコイルがタンクインピーダンスを有し、前記タンクインピーダンスがタンクリアクタンスを含み、前記タンクリアクタンスが調整可能であり、デバイスインピーダンスが前記負荷インピーダンスおよび前記タンクインピーダンスを含み、デバイスリアクタンスが前記負荷リアクタンスおよび前記タンクリアクタンスを含む、ステップと、
前記制御回路によって前記タンクリアクタンスを動的に調整するとともに、それに従って前記デバイスリアクタンスを動的に調整するステップと
を備える、方法。 - 前記電子デバイスが共振整合回路をさらに備え、前記共振整合回路が前記リアクタンス調整回路に結合され、前記方法が、
前記トランスミッタデバイスの共振周波数に整合するように前記電子デバイスの共振周波数を調整するために、前記共振整合回路によって前記タンクリアクタンスを調整するステップと、
規定された範囲の外で前記共振整合回路が前記デバイスリアクタンスを調整するとき、前記制御回路によって前記共振整合回路を非活動化させるステップと
をさらに備える、請求項13に記載の方法。 - 前記ワイヤレス電力場の電力伝達効率が低下するように前記制御回路によって前記タンクリアクタンスを動的に調整するステップ
をさらに備える、請求項13に記載の方法。 - トランスミッタコイルを含むトランスミッタデバイスであって、ワイヤレス電力場を生成するように構成されるトランスミッタデバイスと、
電子デバイスとであって、
デバイス電子回路と、
前記デバイス電子回路に結合される第1のコイルであって、前記第1のコイルが、前記トランスミッタデバイスによって生成された前記ワイヤレス電力場を介して電力をワイヤレス結合させるとともに、前記電力に基づく第1の電流を前記デバイス電子回路に供給するように構成され、前記デバイス電子回路および前記第1のコイルが負荷インピーダンスを有し、前記負荷インピーダンスが負荷リアクタンスを含む、第1のコイルと、
リアクタンス調整回路と、
前記リアクタンス調整回路に結合される第2のコイルであって、前記第2のコイルが、前記トランスミッタデバイスによって生成された前記ワイヤレス電力場を介して前記電力をワイヤレス結合させるとともに、前記電力に基づく第2の電流を前記リアクタンス調整回路に供給するように構成され、前記リアクタンス調整回路および前記第2のコイルがタンクインピーダンスを有し、前記タンクインピーダンスがタンクリアクタンスを含み、前記タンクリアクタンスが調整可能であり、デバイスインピーダンスが前記負荷インピーダンスおよび前記タンクインピーダンスを含み、デバイスリアクタンスが前記負荷リアクタンスおよび前記タンクリアクタンスを含む、第2のコイルと、
前記タンクリアクタンスを動的に調整するとともに、それに従って前記デバイスリアクタンスを動的に調整するように構成される、前記リアクタンス調整回路に結合される制御回路と
を備える、システム。 - 前記トランスミッタデバイスがトランスミッタインピーダンスを有し、前記トランスミッタインピーダンスがトランスミッタリアクタンスを含み、前記トランスミッタデバイスが、
前記トランスミッタリアクタンスを検出するとともに、制御信号を前記制御回路へ伝送するように構成される、前記トランスミッタコイルに結合されるリアクタンス検出器回路をさらに備え、前記制御回路が、前記制御信号に応答して前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、
請求項16に記載のシステム。 - 前記トランスミッタデバイスがトランスミッタインピーダンスを有し、前記トランスミッタインピーダンスがトランスミッタリアクタンスを含み、前記トランスミッタデバイスが、
前記トランスミッタリアクタンスを検出するように構成される、前記トランスミッタコイルに結合されるリアクタンス検出器回路と、
前記トランスミッタコイルに結合されるトランスミッタリアクタンス調整回路であって、前記トランスミッタリアクタンス調整回路がトランスミッタタンクリアクタンスを有し、前記トランスミッタリアクタンスが前記トランスミッタタンクリアクタンスを含み、前記トランスミッタタンクリアクタンスが調整可能である、トランスミッタリアクタンス調整回路と、
前記電子デバイスの共振周波数に整合するように前記トランスミッタデバイスの共振周波数を調整するために、前記トランスミッタタンクリアクタンスを調整するように構成される、前記リアクタンス検出器回路および前記トランスミッタリアクタンス調整回路に結合される共振整合回路と
をさらに備え、
前記リアクタンス検出器回路が、規定された範囲の外で前記共振整合回路が前記トランスミッタリアクタンスを調整するとき、前記共振整合回路を非活動化させるように構成される、
請求項16に記載のシステム。 - 前記電子デバイスが、
前記トランスミッタデバイスの共振周波数に整合するように前記電子デバイスの共振周波数を調整するために、前記タンクリアクタンスを調整するように構成される、前記リアクタンス調整回路に結合される共振整合回路をさらに備え、
前記制御回路が、規定された範囲の外で前記共振整合回路が前記デバイスリアクタンスを調整するとき、前記共振整合回路を非活動化させるように構成される、
請求項16に記載のシステム。 - 前記制御回路が、前記ワイヤレス電力場の電力伝達効率が低下するように前記タンクリアクタンスを動的に調整するように構成される、請求項16に記載のシステム。
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