JP2021528947A - 無線電力伝送 - Google Patents

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Abstract

バッテリ（１００）が提供される。バッテリ（１００）は、伝送モードにおいて、デバイスに電力を無線伝送するよう動作し、受電モードにおいて、デバイスから電力を無線受電するよう動作するように構成される第１の電子回路（１０２）を有する。また、第１の電子回路（１０２）は、バッテリ（１００）が伝送モードで動作しているときのデバイスへの電力の無線伝送及びバッテリ（１００）が受電モードで動作しているときのデバイスからの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、バッテリ（１００）とデバイスとの間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路（１０２）の電圧利得を適合させるように構成される。

Description

本開示は、無線電力伝送のためのバッテリ、デバイス、及びそれらを動作させる方法に関する。
多くのシステムでは、バッテリが、デバイスに電力を供給するために利用可能な主電源がないときにデバイスに電力を供給するために使用される。バッテリは接点を有し、これらの接点は汚染されている可能性がある。用途によっては、接点の汚染が問題を引き起こすことがある。これは、バッテリを完全にシールすることによって、既存のシステムで対処されてきた。しかし、バッテリが完全にシールされている場合は、接点がない。これに対処するために、バッテリと電力供給されることになるデバイスとの間の電力接続が無線であるいくつかの既存のシステムがある。従って、これらの既存のシステムでは、バッテリは、デバイスに電力を無線伝送することができる。無線電力伝送は多くのシステムで使用されている。例えば、スマートフォンは、無線電力伝送によって充電することができる。
しかしながら、無線電力伝送は、電力損失及び電圧降下に関連するマイナス面に悩まされる。電力損失は、特許文献１に記載されているように、有線又は無線のいずれかで、外部電源でバッテリを充電することによって、ある程度まで補償することができる。しかしながら、電圧降下を補償することは現時点では不可能であり、これは、無線電力伝送の効率、及び無線電力伝送を用いて充電されているデバイスの動作にさえも悪影響を及ぼす可能性がある。
米国特許出願公開第2017/0133862号
上述したように、無線電力伝送が使用される既存のシステムの限界は、バッテリとデバイスとの間の非効率的な無線電力伝送、及び無線電力伝送に関連する電圧降下によるデバイスの非効率的な動作にも悩まされることである。従って、既存の問題に対処するための改善があることは価値がある。
したがって、第１の態様によれば、第１の電子回路を有するバッテリが提供される。第１の電子回路は、伝送（transfer）モードにおいて、デバイスに電力を無線伝送するよう動作し、受電（receive）モードにおいて、デバイスから電力を無線受電するよう動作するように構成される。また、第１の電子回路は、バッテリが伝送モードで動作しているときのデバイスへの電力の無線伝送及びバッテリが受電モードで動作しているときのデバイスからの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、バッテリとデバイスとの間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路の電圧利得を適合させるように構成される。
いくつかの実施形態では、第１の電子回路は、伝送モードにおいて、第１の電子回路の電圧利得が第１の電子回路の負荷に依存しない周波数で又は略その周波数で、デバイスに電力を無線伝送するよう動作するように構成され得、第１の電子回路の負荷は、デバイスを含む。
いくつかの実施形態では、第１の電子回路は、バッテリが伝送モードで動作しているとき、デバイスへの電力の無線伝送の間に変圧比（transformation ratio）を使用して、第１の電子回路の電圧利得を適合させるように構成され得る。
いくつかの実施形態では、第１の電子回路は、バッテリが伝送モードで動作しているとき、デバイスへの電力の無線伝送の間に第１の電子回路の電圧利得を適合させるように、デバイスへの電力の無線伝送を変調するように構成されることによって、第１の電子回路の電圧利得を適合させるように構成されるフルブリッジコンバータ（full bridge converter）を有し得る。
いくつかの実施形態では、第１の電子回路は、バッテリが受電モードで動作しているとき、デバイスからの電力の無線受電（wireless receipt）の間に第１の電子回路の電圧利得を適合させるように構成される電圧増倍器（voltage multiplier）を有し得る。いくつかの実施形態では、電圧増倍器は、電圧増倍器として動作するフルブリッジコンバータの一部を含み得る。
第２の態様によれば、第２の電子回路を有するデバイスが提供される。第２の電子回路は、伝送モードにおいて、バッテリに電力を無線伝送するよう動作し、受電モードにおいて、バッテリから電力を無線受電するよう動作するように構成される。第２の電子回路もまた、デバイスが伝送モードで動作しているときのバッテリへの電力の無線伝送及びデバイスが受電モードで動作しているときのバッテリからの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間にデバイスとバッテリとの間の電圧降下を補償するように第２の電子回路の電圧利得を適合させるように構成される。
いくつかの実施形態では、第２の電子回路は、伝送モードにおいて、第２の電子回路の電圧利得が第２の電子回路の負荷に依存しない周波数又は略その周波数で、バッテリに電力を無線伝送するよう動作するように構成され得、第２の電子回路の負荷は、バッテリを含む。
いくつかの実施形態では、第２の電子回路は、デバイスが伝送モードで動作しているとき、バッテリへの電力の無線伝送の間に変圧比を使用して、第２の電子回路の電圧利得を適合させるように構成され得る。
いくつかの実施形態では、第２の電子回路は、デバイスが伝送モードで動作しているとき、バッテリへの電力の無線伝送の間に第２の電子回路の電圧利得を適合させるように、バッテリへの電力の無線伝送を変調するように構成されることによって、第２の電子回路の電圧利得を適合させるように構成されるフルブリッジコンバータを有し得る。
いくつかの実施形態では、第２の電子回路は、デバイスが受電モードで動作しているときバッテリからの電力の無線受電の間に第２の電子回路の電圧利得を適合させるように、バッテリからの電力の無線受電を整流するように構成されることによって、第２の電子回路の電圧利得を適合させるように構成されるフルブリッジ整流器を有し得る。いくつかの実施形態では、フルブリッジ整流器は、フルブリッジ整流器として動作するフルブリッジコンバータの一部を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、第２の電子回路は、デバイスが受電モードで動作しているときバッテリからの電力の無線受電の間に第２の電子回路の電圧利得を適合させるように構成される電圧増倍器を有し得る。
第３の態様によれば、前述のバッテリ及び前述のデバイスを有するシステムが提供される。
第４の態様によれば、第１の電子回路を有するバッテリを動作させる方法が提供される。第１の電子回路は、伝送モードにおいて、電力をデバイスに無線伝送し、受電モードにおいて、デバイスから電力を無線受電するよう動作するように構成される。この方法は、バッテリが伝送モードで動作しているときのデバイスへの電力の無線伝送及びバッテリが受電モードで動作しているときのデバイスからの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、バッテリとデバイスとの間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路の電圧利得を適合させるステップを含む。
第５の態様によれば、第２の電子回路を含むデバイスを動作させる方法が提供される。第２の電子回路は、伝送モードにおいて、バッテリに電力を無線伝送し、受電モードにおいて、バッテリから電力を無線受電するよう動作するように構成される。この方法は、デバイスが伝送モードで動作しているときのバッテリへの電力の無線伝送及びデバイスが受電モードで動作しているときのバッテリからの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間にデバイスとバッテリとの間の電圧降下を補償するように第２の電子回路の電圧利得を適合させるステップを含む。
第６の態様によれば、コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品が提供され、コンピュータ可読媒体は、その中に具現化されたコンピュータ可読コードを有し、コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによる実行時に、コンピュータ又はプロセッサに上記方法を実行させる。
上述の態様及び実施形態によれば、既存のシステムの限界に対処される。特に、上述の態様及び実施形態によれば、バッテリ及びデバイスの間の電圧降下は、バッテリ及びデバイスの回路の電圧利得の適合によって補償されることができる。電圧降下は適合によって補償されるので、システムは負荷に依存しなくなることができる。さらに、電力伝送がバッテリからデバイスへのものであるか、デバイスからバッテリへのものであるかにかかわらず、電力伝送に伴う電圧降下を補償できるように、適合を双方向に行うことができる。このようにして、電力は、どちらの方向にも効率的に無線伝送することができ、従って、バッテリ及びデバイスの両方が効果的に動作することができる。また、この効率的な電力伝送を実現するために必要な追加の構成要素もない。
従って、既存の問題を克服することを目的とした、無線電力伝送のための改良されたバッテリ、デバイス、システム、方法及びコンピュータプログラム製品が提供される。これら及び他の態様は、以下に記載される実施形態（複数可）から明らかになり、説明されるであろう。
次に、例示的な実施形態を、単なる例示として、以下の図面を参照して説明する。
一実施形態によるバッテリのブロック図である。 一実施形態によるデバイスのブロック図である。 一実施形態によるシステムのブロック図である。 別の実施形態によるシステムのブロック図である。 別の実施形態によるシステムのブロック図である。 別の実施形態によるシステムのブロック図である。 別の実施形態によるシステムのブロック図である。
上述のように、本明細書では、無線電力伝送のための改良されたバッテリ、デバイス、システム、方法及びコンピュータプログラムが提供される。本明細書に記載されるデバイスは、任意のタイプのデバイスであり得る。例えば、本明細書に記載されるデバイスは、電気製品（家電製品など）、モバイルデバイス（スマートフォン、タブレット、ラップトップ、又は他のモバイルデバイスなど）、又は任意の他のタイプのデバイスであってもよい。
図１は、一実施形態によるバッテリ１００を示す。図１に示すように、バッテリ１００は、第１の電子回路１０２を有する。簡単に説明すると、第１の電子回路１０２は、電力をデバイス２００に無線伝送する伝送モード３０２で動作し、デバイス２００から電力を無線受電する受電モード３０４で動作するように構成される。従って、無線電力伝送は、両方向で動作することができる。すなわち、無線電力伝送は双方向である。この方法では、無線電力伝送は、バッテリ１００からデバイス２００へ（例えば、デバイス２００にバッテリ１００からの電力を供給するため）、及びデバイス２００からバッテリ１００へ（例えば、デバイス２００からバッテリ１００を充電するため）動作可能である。また、第１の電子回路１０２は、バッテリ１００が伝送モード３０２で動作しているときのデバイス２００への電力の無線伝送及びバッテリ１００が受電モード３０４で動作しているときのデバイス２００からの電力の無線受電のいずれか１つ又は複数の間にバッテリ１００とデバイス２００との間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成される。従って、バッテリ１００が伝送モード３０２、受電モード３０４、又は伝送モード３０２及び受電モード３０４の両方で動作しているとき、バッテリ１００とデバイス２００との間の電圧降下は補償されることができる。
図２は、一実施形態によるデバイス２００を示す。図２に示すように、デバイス２００は、第２の電子回路２０２を有する。簡単に説明すると、第２の電子回路２０２は、バッテリ１００に電力を無線伝送する伝送モード３０４で動作し、バッテリ１００から電力を無線受電する受電モード３０２で動作するように構成される。従って、無線電力伝送は、両方向で動作することができる。すなわち、無線電力伝送は双方向である。この方法では、無線電力伝送は、バッテリ１００からデバイス２００へ（例えば、バッテリ１００からの電力をデバイス２００に供給するため、又はバッテリ１００を放電するため）、及びデバイス２００からバッテリ１００へ（例えば、デバイス２００からバッテリ１００を充電するため）動作することができる。また、第２の電子回路２０２は、デバイス２００が伝送モード３０４で動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送及びデバイス２００が受電モード３０２で動作しているときのバッテリ１００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間にデバイス２００とバッテリ１００との間の電圧降下を補償するように、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成される。従って、デバイス２００が受電モード３０２、伝送モード３０４、又は受電モード３０２及び伝送モード３０４の両方で動作しているとき、デバイス２００とバッテリ１００との間の電圧降下は補償されることができる。
図３は、一実施形態によるシステム３００を示す。システム３００は、図１を参照して前述したバッテリ１００と、図２を参照して前述したデバイスとを有する。バッテリ１００及びデバイス２００は、互いに無線接続することができる。例えば、いくつかの実施形態では、バッテリ１００は、デバイス２００から無線接続解除可能（wirelessly detachable）である。バッテリ１００及びデバイス２００は、無線電力リンク（wireless power link）を介して互いに無線接続することができる。いくつかの実施形態では、無線電力リンクは、電力が無線伝送される誘導リンクとすることができる。
図３に示すように、バッテリ１００の第１の電子回路１０２は、伝送モードにおいて、デバイス２００に電力を無線伝送するよう動作するように構成され、一方、第２の電子回路２０２は、受電モードにおいて、バッテリ１００から電力を無線受電するよう動作するように構成される（図３の矢印３０２によって示される）。また図３に示されているように、第２の電子回路２０２は、さらに、伝送モードにおいて、バッテリ１００に電力を無線伝送するよう動作するように構成され、一方、バッテリ１００は、受電モードにおいて、デバイス２００から電力を無線受電するよう動作するように構成される（図３の矢印３０４によって示されている）。従って、無線電力伝送は、両方向３０２、３０４で動作することができる。すなわち、無線電力伝送は双方向である。この方法では、無線電力伝送は、バッテリ１００からデバイス２００へ（例えば、デバイス２００にバッテリ１００からの電力を供給するため）、及びデバイス２００からバッテリ１００へ（例えば、デバイス２００からバッテリ１００を充電するため）動作することができる。
前述のように、第１の電子回路１０２は、バッテリ１００が伝送モード３０２で動作しているときのデバイス２００への電力の無線伝送及びバッテリ１００が受電モード３０４で動作しているときのデバイス２００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、バッテリ１００とデバイス２００との間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成される。同様に、第２の電子回路２０２は、さらに、デバイス２００が伝送モード３０４で動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送及びデバイス２００が受電モード３０２で動作しているときのバッテリ１００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、デバイス２００とバッテリ１００との間の電圧降下を補償するように、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成される。
したがって、バッテリ１００とデバイス２００との間の電圧降下は、受電モード、伝送モード、又は受電モード及び伝送モードの両方において補償されることができる。事実上、バッテリ１００とデバイス２００との間の無線接続は、最小の電圧降下の又は電圧降下無しのガルバニック接続又は物理的接続として作用することができる。
図４は、別の実施形態によるシステム４００を示す。図４に示されるシステム４００は、一実施形態による、図１及び図３を参照して前述したバッテリ１００を有する。図４に示されるシステム４００はまた、一実施形態による、図２及び図３を参照して前述したデバイスを有する。バッテリ１００及びデバイス２００は、互いに無線接続することができる。例えば、いくつかの実施形態では、バッテリ１００は、デバイス２００から無線接続解除可能であることができる。バッテリ１００及びデバイス２００は、無線電力リンクを介して互いに無線接続することができる。いくつかの実施形態では、無線電力リンクは、電力が無線伝送される誘導リンクであることができる。バッテリ１００は、前述の第１の電子回路１０２を有し、第１の電子回路１０２は、図１及び図３を参照して前述された方法で構成されることが理解されるであろう。デバイス２００は、前述の第２の電子回路２０２を有し、第２の電子回路２０２は、図２及び図３を参照して前述された方法で構成されることも理解されるであろう。
図４に示すように、いくつかの実施形態では、バッテリ１００の第１の電子回路１０２は、フルブリッジコンバータ１０４を含むことができる。前述のように、第１の電子回路１０２は、バッテリ１００が伝送モードで動作しているときのデバイス２００への電力無線伝送及びバッテリ１００が受電モードで動作しているときのデバイス２００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間のバッテリ１００とデバイス２００との間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成される。図４は、バッテリ１００が伝送モード（矢印４０２によって示される）で動作しているときの、デバイス２００への電力の無線伝送を示す。したがって、実際には、バッテリ１００は、図４に示す実施形態では、デバイス２００に電力を供給している。図４に示すバッテリ１００の実施形態では、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４は、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成される。より具体的には、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４は、バッテリ１００が伝送モード４０２で動作しているとき、デバイス２００への電力の無線伝送の間に第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように、デバイス２００への電力の無線伝送を変調するように構成されることによって、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成することができる。
いくつかの実施形態では、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４は、１つ又は複数のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を含むことができる。いくつかの実施形態では、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４は、バッテリ１００が伝送モード４０２で動作しているとき、デバイス２００への電力の無線伝送の間に、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるために１つ又は複数のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を使用して、デバイス２００への電力の無線伝送中に第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるためにデバイス２００への電力の無線伝送を変調するように構成することができる。当業者は、図４に示すようなフルブリッジコンバータの一般的な動作、及びフルブリッジコンバータ１０４を使用してデバイス２００への電力の無線伝送を変調することができる方法を理解するであろう。
図４に示すようないくつかの実施形態では、第１の電子回路１０２は、バッテリ１００が伝送モード４０２で動作しているとき、デバイス２００への電力の無線伝送の間に位相シフト変調によって第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成され得る。図４に示すようないくつかの実施形態では、第１の電子回路１０２は、バッテリ１００が伝送モード４０２で動作しているとき、デバイス２００への電力の無線伝送の間に変圧（又は変圧器）比を使用して、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成されることができる。変圧比は、例えば、電圧振幅の利得として作用することができる。
バッテリ１００における電圧のデバイス２００における電圧に対する変圧比は、例えば、バッテリ１００が伝送モード４０２で動作しているとき、デバイス２００への電力の無線伝送の間、１対１．４（すなわち、１：１．４）であり得る。これにより、デバイス２００における電圧のバッテリ１００における電圧に対する変圧比は、反対方向、すなわち、デバイス２００が伝送モードで動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送の間、１対０．７（すなわち、１：０．７）になる。これを補償するために、後にさらに詳細に説明するように、電圧増倍器が反対方向に使用され得る。電圧増倍器は、例えば、デバイス２００における電圧の、バッテリ１００における電圧に対する反対方向の変圧比が１対１．４（すなわち、１：（０．７＊２）＝１：１．４）であるように使用することができる。このようにして、無線電力伝送に関連する電圧降下は、変圧比によって補償することができる。
したがって、いくつかの実施形態では、変圧比を使用して、システム４００内の一方向の電圧利得を適合させることができ、電圧増倍器を使用して、システム４００内の他の方向の電圧利得を適合させることができる。いくつかの実施形態では、変圧比を使用して、システム４００内の一方向で電圧利得を増加させることができる。これにより、システム４００内の他の方向の電圧利得が減少し、従って、電圧増倍器を使用して、例えば、電圧増倍機能を使用することによって、システム４００内の他の方向の電圧利得を（下への変圧（down transformation）を補償するように）増加させることができる。例えば、１対１．４（すなわち、１：１．４）の変圧比を使用して、システム４００内の一方向の電圧利得を適合させ得、電圧増倍器を使用して、システム４００内の他の方向の１対１．４（すなわち、１：（０．７＊２）＝１：１．４）の電圧利得を生成することができる。また、いくつかの実施形態では、位相シフト変調を使用して、電圧利得をシステム４００内で、又はより具体的には、システム４００内の無線電力リンク上で１対１（すなわち、１：１）に制御することができる。
図４に示すようないくつかの実施形態では、バッテリ１００は、第１のインダクタＬ１を有し得、デバイス２００は、第２のインダクタＬ２を有し得る。バッテリ１００の第１のインダクタＬ１及びデバイス２００の第２のインダクタＬ２は、バッテリ１００とデバイス２００を無線で結合するように構成することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ１００は、第１のコンデンサＣ１を有し得る。第１のコンデンサＣ１は、第１のインダクタＬ１との直列共振を生成するように構成することができる。この方法では、第１のコンデンサＣ１及び第１のインダクタＬ１は、いくつかの実施形態による第１の共振回路を形成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、バッテリ１００は、第１の共振回路を含むことができる。このような実施形態では、第１の共振回路は、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４に（例えば、いくつかの実施形態によるバッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の１つ又は複数のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４に）接続され得る。バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４は、バッテリ１００の第１の共振回路を駆動するように構成することができる。
図４に示すように、いくつかの実施形態では、デバイス２００の第２の電子回路２０２は、フルブリッジ整流器２０４を含むことができる。前述したように、第２の電子回路２０２は、デバイス２００が伝送モードで動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送及びデバイス２００が受電モードで動作しているときのバッテリ１００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、デバイス２００とバッテリ１００との間の電圧降下を補償するように、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成される。図４は、デバイス２００が受電モード（矢印４０２によって示される）で動作しているときのバッテリ１００からの電力の無線受電を示す。図４に示すデバイス２００の実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、デバイス２００が受電モード４０２で動作しているとき、バッテリ１００からの電力の無線受電の間に第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成することができる。より具体的には、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、デバイス２００が受電モード４０２で動作しているとき、バッテリ１００からの電力の無線受電の間に第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように、バッテリ１００からの電力の無線受電を整流するように構成されることによって、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成することができる。当業者は、図４に示すようなフルブリッジ整流器の一般的な動作、及びフルブリッジ整流器２０４を使用してバッテリ１００からの電力の無線受電を整流する（rectify）ことができる方法を理解するであろう。
いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、少なくとも１つの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含むことができる。いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、デバイス２００が受電モード４０２で動作しているとき、バッテリ１００からの電力の無線受電の間に第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように、１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を使用して、バッテリ１００からの電力の無線受電を整流するように構成することができる。１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴのものである実施形態では、少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴは、１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が、バッテリ１００からの電力の無線受電を整流するために使用されるとき、オフにされ得る。
いくつかの実施形態では、デバイス２００の第２の電子回路２０２は、フルブリッジコンバータを含み得る。デバイス２００のフルブリッジコンバータは、いくつかの実施形態によるバッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４と同じ形態をとることができ、従って、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の対応する説明は、これらの実施形態によるデバイス２００のフルブリッジコンバータにも適用されることが理解される。デバイス２００がフルブリッジコンバータを含む実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、フルブリッジ整流器２０４として動作するデバイス２００のフルブリッジコンバータの一部を含むことができる。したがって、いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジコンバータは、前述の１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含み得る。
いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジコンバータは、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４として動作するようスイッチングする（switch）ように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、デバイス２００のフルブリッジコンバータを特定の位置で動作させることによって実現することができる。例えば、いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４を使用するとき、デバイス２００のフルブリッジコンバータの脚（leg）が同じ状態に設定され得る。デバイス２００のフルブリッジコンバータの任意の脚（例えば、左脚又は右脚）は、同じ状態に設定されることができる。例えば、デバイス２００のフルブリッジコンバータの任意のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４をオンにすることができる。デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４に使用されない脚は、デバイス２００のフルブリッジコンバータとして使用することができる。従って、デバイス２００のフルブリッジコンバータに使用されるボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４に再利用されて、電圧降下補償の追加機能を提供することができるので、システム４００には追加の構成要素は必要とされない。
図４には示されていないが、いくつかの実施形態によれば、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、１つ又は複数のショットキーダイオードを含み得る。デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４もまた１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含む実施形態では、１つ又は複数のショットキーダイオードは、１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と並列であり得る。いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、デバイス２００が受電モード４０２で動作しているとき、バッテリ１００からの電力の無線受電の間に、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるために、１つ又は複数のショットキーダイオードを使用して、バッテリ１００からの電力の無線受電を整流するように構成することができる。このようにして、電力損失は最小化され得る。
図４に示すようないくつかの実施形態では、デバイス２００は、第２のコンデンサＣ２を含み得る。第２のコンデンサＣ２は、第２のインダクタＬ２との直列共振を生成するように構成することができる。この方法では、第２のコンデンサＣ２及び第２のインダクタＬ２は、いくつかの実施形態による第２の共振回路を形成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、デバイス２００は、第２の共振回路を含むことができる。これらの実施形態では、第２の共振回路は、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４に、例えば、いくつかの実施形態によるデバイス２００のフルブリッジ整流器２０４の１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４に接続され得る。
いくつかの実施形態では、同期整流（synchronous rectification）が、デバイス２００のフルブリッジコンバータの１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を制御することによって使用され得る。例えば、デバイス２００のフルブリッジコンバータの１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴのものである実施形態では、同期整流は、デバイス２００のフルブリッジコンバータの１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４（又はデバイス２００のフルブリッジコンバータの１つ又は複数のショットキーダイオード）が導通している間に、少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴがオンになる場合であり得る。同期整流は、システム４００の効率を改善し得る。
図５は、別の実施形態によるシステム４００を示す。図５に示す実施形態では、バッテリ１００の第１の電子回路１０２は、電圧増倍器（又は電圧増倍回路）１０６を含む。いくつかの実施形態では、電圧増倍器１０６は、電圧を２倍にするように構成される電圧増倍器を含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、電圧増倍器１０６は、電圧倍増器（又は電圧倍増回路）であり得る。前述のように、第１の電子回路１０２は、デバイス２００が伝送モードで動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送及びデバイス２００が受電モードで動作しているときのバッテリ１００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間にバッテリ１００とデバイス２００との間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成される。図５は、デバイス２００が伝送モード（矢印４０４で示される）で動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送を示す。従って、図５は、図４とは逆方向の電力の無線伝送を示す。
図５に示すバッテリ１００の実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、バッテリ１００が受電モード４０４で動作しているとき、デバイス２００からの電力の無線受電の間に第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成することができる。より具体的には、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、バッテリ１００が受電モード４０４で動作しているとき、デバイス２００からの電力の無線受電の間に第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように、デバイス２００からの電力の無線受電を増加させる（multiply）ように構成されることによって、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるように構成することができる。この方法では、無線電力伝送に関連する電圧降下は、バッテリ１００の電圧増倍器１０６によって補償されることができる。
いくつかの実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、１つ又は複数のボディダイオードＤ６、Ｄ７を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、少なくとも１つの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）の１つ又は複数のボディダイオードＤ６、Ｄ７を含むことができる。１つ又は複数のボディダイオードＤ６、Ｄ７が少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴのものである実施形態では、少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴは、１つ又は複数のボディダイオードＤ６、Ｄ７が、デバイス２００からの電力の無線受電を増倍するために使用されるとき、オフにされ得る。
前述したように、いくつかの実施形態では、バッテリ１００は、フルブリッジコンバータ１０４を含み得る。これらの実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、電圧増倍器１０６として動作するフルブリッジコンバータ１０４の一部を含むことができる。したがって、いくつかの実施形態では、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４は、前述の１つ又は複数のボディダイオードＤ６、Ｄ７を含み得る。いくつかの実施形態では、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４は、バッテリ１００の電圧増倍器１０６として動作するようスイッチングするように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４を特定の位置で動作させることによって実現することができる。
例えば、いくつかの実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６を使用するとき、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の１つの脚はオフにされ得る。例えば、ボディダイオードＤ６、Ｄ７が少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴのものである実施形態では、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の１つの脚のＭＯＳＦＥＴはオフにされ得る。バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の他の脚は、同じ状態に設定されることができる。すなわち、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の他の脚は、静的（static）であり得る。ボディダイオードＤ６、Ｄ７が少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴのものである実施形態では、例えば、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の他の脚は、１つのＭＯＳＦＥＴがオンにされ、他のＭＯＳＦＥＴがオフにされ、ＭＯＳＦＥＴが動作中にスイッチングしない静的であることができる。バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の任意の脚（例えば、左脚又は右脚）は、同じ状態に設定されることができる。バッテリ１００の電圧増倍器１０６に使用されない脚は、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４として使用されることができる。従って、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４に使用されるボディダイオードＤ６、Ｄ７は、バッテリ１００の電圧増倍器１０６に再利用されて、電圧降下補償の追加機能を提供することができるので、システム４００には追加の構成要素は必要とされない。
図５に示すようないくつかの実施形態では、バッテリ１００は、第１のインダクタＬ１を含み得、デバイス２００は、第２のインダクタＬ２を含み得る。バッテリ１００の第１のインダクタＬ１及びデバイス２００の第２のインダクタＬ２は、バッテリ１００とデバイス２００を無線で結合するように構成することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ１００は、第１のコンデンサＣ１を含み得る。第１のコンデンサＣ１は、第１のインダクタＬ１との直列共振を生成するように構成することができる。この方法では、第１のコンデンサＣ１及び第１のインダクタＬ１は、いくつかの実施形態による第１の共振回路を形成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、バッテリ１００は、第１の共振回路を含むことができる。そのような実施形態では、第１の共振回路は、バッテリ１００の電圧増倍器１０６に、例えば、いくつかの実施形態によるバッテリ１００の電圧増倍器１０６の１つ又は複数のボディダイオードＤ６、Ｄ７に接続され得る。
図５に示すように、いくつかの実施形態では、デバイス２００の第２の電子回路２０２は、フルブリッジコンバータ２０６を含むことができる。前述したように、第２の電子回路２０２は、デバイス２００が伝送モードで動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送及びデバイス２００が受電モードで動作しているときのバッテリ１００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、デバイス２００とバッテリ１００との間の電圧降下を補償するように、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成される。図５は、デバイス２００が伝送モード（矢印４０４によって示される）で動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送を示す。したがって、実際には、デバイス２００は、図５に示される実施形態において、バッテリ１００を充電している。図５に示すデバイス２００の実施形態では、デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６は、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成される。より具体的には、デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６は、デバイス２００が伝送モード４０４で動作しているとき、バッテリ１００への電力の無線伝送の間に第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように、バッテリ１００への電力の無線伝送を変調するように構成されることによって、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成することができる。
いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６は、１つ又は複数のスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８を含むことができる。いくつかの実施形態では、デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６は、デバイス２００が伝送モード４０４で動作しているとき、バッテリ１００への電力の無線伝送の間に、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるために１つ又は複数のスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８を使用して、バッテリ１００への電力の無線伝送の間に、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように、バッテリ１００への電力の無線伝送を変調するように構成することができる。当業者は、図５に示すようなフルブリッジコンバータの一般的な動作、及びフルブリッジコンバータ２０６を使用してバッテリ１００への電力の無線伝送を変調することができる方法を理解するであろう。図５に示すようないくつかの実施形態では、第２の電子回路２０２は、デバイス２００が伝送モード４０４で動作しているとき、バッテリ１００への電力の無線伝送の間に位相シフト変調によって第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成され得る。例えば、第２の電子回路２０２は、第２の電子回路２０２の電圧を（例えば、デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６において）位相シフト変調によって制御して、システムの一端からシステムの他端への電圧伝送を１対１に維持するように構成され得る。図５に示すようないくつかの実施形態では、第２の電子回路２０２は、デバイス２００が伝送モード４０４で動作しているとき、バッテリ１００への電力の無線伝送の間に変圧（又は変圧器）比を使用して、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成されることができる。変圧比は、例えば、電圧振幅の利得として作用することができる。
図４を参照して先に述べたように、バッテリ１００における電圧のデバイス２００における電圧に対する変圧比は、例えば、図４に示すように、バッテリ１００が伝送モード４０２で動作しているとき、デバイス２００への電力の無線伝送の間に１対１．４（すなわち、１：１．４）であるが、これにより、デバイス２００における電圧のバッテリ１００における電圧に対する変圧比は、反対方向、すなわち、図５に示すように、デバイス２００が伝送モード４０４で動作しているとき、バッテリ１００への電力の無線伝送の間に、１対０．７（すなわち、１：０．７）となる。これを補償するために、バッテリ１００の第１の電子回路１０２は、前述の電圧増倍器１０６を含む。バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、例えば、デバイス２００が伝送モード４０４で動作しているとき、バッテリ１００への電力の無線伝送の間のデバイス２００の電圧のバッテリ１００の電圧に対する変圧比が１対１．４（すなわち、１：（０．７＊２）＝１：１．４）であるように使用することができる。
したがって、いくつかの実施形態では、変圧比を使用して、システム４００内の一方向の電圧利得を適合させることができ、電圧増倍器を使用して、システム４００内の他の方向の電圧利得を適合させることができる。いくつかの実施形態では、変圧比を使用して、システム４００内の一方向で電圧利得を増加させることができる。これにより、システム４００内の他の方向の電圧利得が減少し、従って、電圧増倍器を使用して、例えば、電圧増倍機能を使用することによって、（下への変圧を補償するように）システム４００内の他の方向の電圧利得を増加させることができる。例えば、１対１．４（すなわち、１：１．４）の変圧比を使用して、システム４００内の一方向の電圧利得を適合させ得、電圧増倍器を使用して、システム４００内の他の方向の１対１．４（すなわち、１：（０．７＊２）＝１：１．４）の電圧利得を生成することができる。また、いくつかの実施形態では、位相シフト変調を使用して、電圧利得がシステム４００内で、又はより具体的にはシステム４００内の無線電力リンク上で１対１（すなわち、１：１）になるように制御することができる。
図５に示すようないくつかの実施形態では、制御オプションを用いて、バッテリ１００における出力電圧を制御し得る。例えば、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、いくつかの実施形態によれば、バッテリ１００における出力電圧を制御し得る。いくつかの実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６が一定のデューティサイクルでオン及びオフにされるとき、バッテリ１００における出力電圧は、いくつかの実施形態にしたがって、出力上で制御されることができる。図５に示すようないくつかの実施形態では、デバイス２００は、第２のコンデンサＣ２を含み得る。第２のコンデンサＣ２は、第２のインダクタＬ２との直列共振を生成するように構成することができる。この方法では、第２のコンデンサＣ２及び第２のインダクタＬ２は、いくつかの実施形態による第２の共振回路を形成することができる。したがって、いくつかの実施形態では、デバイス２００は、第２の共振回路を含むことができる。これらの実施形態では、第２の共振回路は、デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６に、例えば、いくつかの実施形態によれば、デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６の１つ又は複数のスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８に接続され得る。デバイス２００のフルブリッジコンバータ２０６は、デバイス２００の第２の共振回路を駆動するように構成することができる。
図６は、別の実施形態によるシステム６００を示す。図６に示されるシステム６００は、図４を参照して前述したようなものである。しかし、図６は、フルブリッジ整流器２０４を完全な形で含むデバイス２００の第２の電子回路２０２を示す。したがって、図６の例示の実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４は、いくつかの実施形態による１つ又は複数のスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８を含むことができる。１つ又は複数のスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８は、図４を参照して前述した１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含む。したがって、図４に付随する説明は、図６にも適用されることが理解される。図６の例示の実施形態では、デバイス２００のフルブリッジ整流器２０４を使用するとき、１つ又は複数のスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８はオフにされ得る。１つ又は複数のスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８が少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴの１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を含む実施形態では、図４を参照して前述したように、１つ又は複数のボディダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４がバッテリ１００からの電力の無線受電を整流するために使用されるとき、少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴはオフにされ得る。
図７は、別の実施形態によるシステム６００を示す。図７に示されるシステム６００は、図５を参照して前述したものである。しかしながら、図７は、電圧増倍器１０６を完全な形で含むバッテリ１００の第１の電子回路１０２を示す。したがって、図７の例示の実施形態では、バッテリ１００の電圧増倍器１０６は、いくつかの実施形態による１つ又は複数のスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を含むことができる。１つ又は複数のスイッチは、図５を参照して前述した１つ又は複数のボディダイオードＤ６、Ｄ７を含む。したがって、図５に付随する説明は、図７にも適用されることが理解される。図７の例示の実施形態では、図５を参照して前述したように、バッテリ１００の電圧増倍器１０６を使用するとき、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の１つの脚はオフにされ得る。例えば、バッテリ１００の電圧増倍器１０６の１つの脚のスイッチＳ１、Ｓ２は、オフにされ得る。例えば、スイッチＳ１、Ｓ２のボディダイオードが少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴのものである実施形態では、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の１つの脚のＭＯＳＦＥＴはオフにされ得る。
バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の他の脚は、同じ状態に設定することができる。すなわち、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の他の脚は、静的であり得る。スイッチＳ３、Ｓ４のボディダイオードが少なくとも１つのＭＯＳＦＥＴのものである実施形態では、例えば、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の他の脚は、１つのＭＯＳＦＥＴがオンであり、他方のＭＯＳＦＥＴがオフであり、ＭＯＳＦＥＴが動作中にスイッチングしない静的であることができる。バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４の任意の脚（例えば、左脚又は右脚）は、同じ状態に設定することができる。バッテリ１００の電圧増倍器１０６に使用されない脚は、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４として使用することができる。従って、バッテリ１００のフルブリッジコンバータ１０４に使用されるスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のボディダイオードは、バッテリ１００の電圧増倍器１０６に再利用されて、電圧降下補償の追加機能を提供することができるので、システム４００には追加の構成要素は必要とされない。
図には示されていないが、いくつかの実施形態では、第２の電子回路２０２は、デバイス２００が受電モードで動作しているとき、バッテリ１００からの電力の無線受電の間に第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるように構成される電圧増倍器を含み得る。例えば、図４の第２の電子回路２０２は、いくつかの実施形態によれば、フルブリッジ整流器２０４の代わりに、このような電圧増倍器を含み得る。同様に、例えば、図６の第２の電子回路２０２は、いくつかの実施形態によれば、フルブリッジ整流器２０４の代わりに、このような電圧増倍器を含み得る。第２の電子回路２０２がそのような電圧増倍器を含む実施形態では、第２の電子回路２０２の電圧増倍器は、第１の電子回路１０２の電圧増倍器に関して前述したのと同じ方法で動作し得る及び／又は構成され得る。いくつかの実施形態では、第２の電子回路２０２の電圧増倍器は、電圧を２倍にするように構成される電圧増倍器を含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、第２の電子回路２０２の電圧増倍器は、電圧倍増器（又は電圧倍増器回路）であり得る。
本明細書に記載する実施形態のいずれにおいても、バッテリ１００の第１の電子回路１０２は、第１の電子回路１０２の電圧利得が第１の電子回路１０２の負荷に依存しない周波数で（又はほぼその周波数で）デバイス２００に電力を無線伝送する伝送モード３０２、４０２、６０２で動作するように構成することができる。第１の電子回路１０２の負荷は、デバイス２００を含む。第１の電子回路１０２の電圧利得が第１の電子回路１０２の負荷に依存しない点を負荷独立点と呼ぶことができる。すなわち、いくつかの実施形態によれば、無線電力は、負荷独立点（又はその近傍）の周波数でデバイス２００に伝送されることができる。負荷独立点は、システム３００、４００、６００の伝達関数の第２の共振ピーク（second resonance peak）における周波数を含むことができる。この第２の共振ピークの振幅は、システム３００、４００、６００の伝達関数の第１の共振ピークよりも、システム３００、４００、６００の負荷に依存しない。
同様に、本明細書に記載される実施形態のいずれにおいても、デバイス２００の第２の電子回路２０２は、第２の電子回路２０２の電圧利得が第２の電子回路２０２の負荷に依存しない周波数で（又はほぼその周波数で）バッテリ１００に電力を無線伝送する伝送モード３０４、４０４、６０４で動作するように構成されることができる。第２の電子回路２０２の負荷は、バッテリ１００を含む。第２の電子回路２０２の電圧利得が第２の電子回路２０２の負荷に依存しない点は、負荷独立点と呼ぶことができる。すなわち、無線電力は、いくつかの実施形態によれば、負荷独立点又はその近傍（又はその近く）の周波数でバッテリ１００に伝送することができる。前述のように、負荷独立点は、システム３００、４００、６００の伝達関数の第２の共振ピークにおける周波数を含むことができる。この第２の共振ピークの振幅は、システム３００、４００、６００の伝達関数の第１の共振ピークよりも、システム３００、４００、６００の負荷に依存しない。
本明細書に記載する実施形態のいずれにおいても、バッテリ１００からデバイス２００への方向の変圧比によって得られる電圧は、電圧増倍器によって得られる電圧よりも効率的であり得る。したがって、バッテリ１００からデバイス２００への方向に変圧器比を使用するとき、バッテリ１００上で動作するときに最も効率的な方向が使用される。これは、電力損失が少ないため、バッテリ時間が長くなることを意味する。
また、本明細書に記載のバッテリ１００を動作させる方法が提供され、このバッテリは、デバイス２００に電力を無線伝送する伝送モード３０２、４０２、６０２及びデバイス２００から電力を無線受電する受電モード３０４、４０４、６０４で動作するように構成される第１の電子回路１０２を含む。この方法は、バッテリ１００が伝送モード３０２、４０２、６０２で動作しているときのデバイス２００への電力の無線伝送及びバッテリ１００が受電モード３０４、４０４、６０４で動作しているときのデバイス２００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間にバッテリ１００とデバイス２００との間の電圧降下を補償するように、第１の電子回路１０２の電圧利得を適合させるステップを含む。また、本方法は、図１、図３、図４、図５、図６及び図７を参照して前述したバッテリ１００の動作に対応する、任意の他のステップ、及び任意のステップの組み合わせを含み得ることも理解されよう。
また、本明細書に記載のデバイス２００を動作させる方法が提供され、このデバイスは、バッテリ１００に電力を無線伝送する伝送モード３０４、４０４、６０４及びバッテリ１００から電力を無線受電する受電モード３０２、４０２、６０２で動作するように構成される第２の電子回路２０２を含む。この方法は、デバイス２００が伝送モード３０４、４０４、６０４で動作しているときのバッテリ１００への電力の無線伝送及びデバイス２００が受電モード３０２、４０２、６０２で動作しているときのバッテリ１００からの電力の無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間にデバイス２００とバッテリ１００との間の電圧降下を補償するように、第２の電子回路２０２の電圧利得を適合させるステップを含む。本方法は、図２、図３、図４、図５、図６及び図７を参照して前述したデバイス２００の動作に対応する、任意の他のステップ、及び任意のステップの組み合わせを含み得ることが理解されよう。
前述のバッテリ１００、デバイス２００、システム３００、４００、６００、及び方法に加えて、コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラム製品も提供される。コンピュータ可読媒体は、その中に具現化されたコンピュータ可読コードを有する。コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによる実行時に、コンピュータ又はプロセッサに本明細書に記載の方法のいずれかを実行させるように構成される。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータプログラム製品を担持することができる任意のエンティティ又はデバイスであり得る。例えば、コンピュータ可読媒体は、ROM（CD-ROM又は半導体ROMなど）又は磁気記録媒体（ハードディスクなど）などのデータストレージを含み得る。さらに、コンピュータ可読媒体は、電気又は光信号などの伝送可能なキャリアであり得、これは、電気又は光ケーブルを介して、又は無線若しくは他の手段によって伝送され得る。コンピュータプログラム製品がこのような信号で実現される場合、コンピュータ可読媒体は、このようなケーブル又は他のデバイス若しくは手段で構成され得る。代替的には、コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラム製品が組み込まれた集積回路であり得、その集積回路は、本明細書に記載される方法のいずれかを実行するように適合されているか、又はその実行において使用される。
したがって、本明細書では、改良されたバッテリ１００、デバイス２００、システム３００、４００、６００、方法、及びコンピュータプログラム製品が提供される。
開示された実施形態に対する変更は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、本明細書に記載された原理及び技術を実施する際に当業者によって理解され、実施されることができる。請求項において、語「有する、含む」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの（“a”又は“an”）」は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に記載された幾つかのアイテムの機能を果たし得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に利用できないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと共に又はその一部として供給される固体媒体などの適切な媒体上に記憶又は分配され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどの他の形態でも分配され得る。請求項中の引用符号は、その範囲を限定するものと解釈してはならない。

Claims (14)

  1. 第１の電子回路を有するバッテリであって、
    伝送モードにおいて、デバイスに電力を無線伝送するよう動作し、
    受電モードにおいて、前記デバイスから電力を無線受電するよう動作し、
    前記バッテリが前記伝送モードで動作しているときの前記デバイスへの電力の前記無線伝送及び前記バッテリが前記受電モードで動作しているときの前記デバイスからの電力の前記無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、前記バッテリと前記デバイスとの間の電圧降下を補償するように、前記第１の電子回路の電圧利得を適合させる、
    ように構成され、
    前記第１の電子回路は：
    前記バッテリが前記受電モードで動作しているとき、前記デバイスからの電力の前記無線受電の間に前記第１の電子回路の前記電圧利得を適合させるように構成される電圧増倍器を有する、
    バッテリ。
  2. 前記第１の電子回路は：
    前記伝送モードにおいて、前記第１の電子回路の前記電圧利得が前記第１の電子回路の負荷に依存しない周波数又は略その周波数で、前記デバイスに電力を無線伝送するよう動作するように構成され、前記第１の電子回路の負荷は、前記デバイスを含む、
    請求項１に記載のバッテリ。
  3. 前記第１の電子回路は、前記バッテリが前記伝送モードで動作しているとき、前記デバイスへの電力の前記無線伝送の間に変圧比を使用して、前記第１の電子回路の前記電圧利得を適合させるように構成される、
    請求項１又は２に記載のバッテリ。
  4. 前記第１の電子回路は：
    フルブリッジコンバータであって、
    前記バッテリが前記伝送モードで動作しているとき、前記デバイスへの電力の前記無線伝送の間に前記第１の電子回路の前記電圧利得を適合させるように、前記デバイスへの電力の前記無線伝送を変調するように構成されることによって、
    前記第１の電子回路の前記電圧利得を適合させるように構成される、フルブリッジコンバータを有する、
    請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバッテリ。
  5. 前記電圧増倍器は、前記電圧増倍器として動作する前記フルブリッジコンバータの一部を含む、
    請求項４に記載のバッテリ。
  6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバッテリと；
    第２の電子回路を有するデバイスであって、
    伝送モードにおいて、前記バッテリに電力を無線伝送するよう動作し、
    受電モードにおいて、前記バッテリから電力を無線受電するよう動作し、
    前記デバイスが前記伝送モードで動作しているときの前記バッテリへの電力の前記無線伝送及び前記デバイスが前記受電モードで動作しているときの前記バッテリからの電力の前記無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に前記デバイスと前記バッテリとの間の電圧降下を補償するように、前記第２の電子回路の電圧利得を適合させる、
    ように構成される、デバイスと；
    を有する、システム。
  7. 前記第２の電子回路は、
    前記伝送モードにおいて、前記第２の電子回路の前記電圧利得が前記第２の電子回路の負荷に依存しない周波数又は略その周波数で、前記バッテリに電力を無線伝送するよう動作するように構成され、前記第２の電子回路の前記負荷は、前記バッテリを含む、
    請求項６に記載のシステム。
  8. 前記第２の電子回路は、前記デバイスが前記伝送モードで動作しているとき、前記バッテリへの電力の前記無線伝送の間に変圧比を使用して、前記第２の電子回路の前記電圧利得を適合させるように構成される、
    請求項６又は７に記載のシステム。
  9. 前記第２の電子回路は、
    フルブリッジコンバータであって、
    前記デバイスが前記伝送モードで動作しているとき、前記バッテリへの電力の前記無線伝送の間に前記第２の電子回路の前記電圧利得を適合させるように、前記バッテリへの電力の前記無線伝送を変調するように構成されることによって、
    前記第２の電子回路の前記電圧利得を適合させるように構成される、フルブリッジコンバータを有する、
    請求項６乃至８のいずれか１項に記載のシステム。
  10. 前記第２の電子回路は、
    フルブリッジ整流器であって、
    前記デバイスが前記受電モードで動作しているとき、前記バッテリからの電力の前記無線受電の間に前記第２の電子回路の前記電圧利得を適合させるように、前記バッテリからの電力の前記無線受電を整流するように構成されることによって、
    前記第２の電子回路の前記電圧利得を適合させるように構成される、フルブリッジ整流器を有する、
    請求項６乃至９のいずれか１項に記載のシステム。
  11. 前記フルブリッジ整流器は、前記フルブリッジ整流器として動作する前記フルブリッジコンバータの一部を含む、
    請求項９に従属する請求項１０に記載のシステム。
  12. 前記第２の電子回路は、前記デバイスが前記受電モードで動作しているとき、前記バッテリからの電力の前記無線受電の間に前記第２の電子回路の前記電圧利得を適合させるように構成される電圧増倍器を有する、
    請求項６乃至９のいずれか１項に記載のシステム。
  13. バッテリを有するシステムを動作させる方法であって、前記バッテリは、伝送モードにおいて、電力をデバイスに無線伝送し、受電モードにおいて、前記デバイスから電力を無線受電するよう動作するように構成される第１の電子回路を有し、前記方法は、
    前記バッテリが前記伝送モードで動作しているときの前記デバイスへの電力の前記無線伝送及び前記バッテリが前記受電モードで動作しているときの前記デバイスからの電力の前記無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に、前記バッテリと前記デバイスとの間の電圧降下を補償するように、前記第１の電子回路の電圧利得を適合させるステップを含み、前記第１の電子回路の前記電圧利得は、前記第１の電子回路の電圧増倍器を使用して、前記バッテリが前記受電モードで動作しているとき、前記デバイスからの電力の前記無線受電の間に適合される、
    方法。
  14. 前記システムは前記デバイスを有し、前記デバイスは、伝送モードにおいて、前記バッテリに電力を無線伝送し、受電モードにおいて、前記バッテリから電力を無線受電するよう動作するように構成される第２の電子回路を有し、前記方法は、
    前記デバイスが前記伝送モードで動作しているときの前記バッテリへの電力の前記無線伝送及び前記デバイスが前記受電モードで動作しているときの前記バッテリからの電力の前記無線受電のうちのいずれか１つ又は複数の間に前記デバイスと前記バッテリとの間の電圧降下を補償するように前記第２の電子回路の電圧利得を適合させるステップを含む、
    請求項１３に記載の方法。
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