JP6568300B2 - 同期整流器制御を使用して出力電力を調整するためのデバイス、システムおよび方法 - Google Patents
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Description
は任意の他のタイプのスイッチを備える場合がある。いくつかの実施形態では、整流器420は、図2の整流器回路234の例示的な構成を示す場合がある。図4の構成要素に関して本明細書で説明する特定の値は単なる例であり、非限定的である。
102 入力電力
104 トランスミッタ
105 ワイヤレスフィールド
108 レシーバ
110 出力電力
112 距離
114 電力送信素子
118 電力受信素子
200 ワイヤレス電力伝達システム
204 トランスミッタ
205 ワイヤレスフィールド
206 送信回路
208 レシーバ
210 受信回路
214 電力送信素子
218 電力受信素子
219 通信チャネル
222 発振器
223 周波数制御信号
224 ドライバ回路
225 入力電圧信号(VD)
226 フロントエンド回路
227 インピーダンス制御モジュール
232 フロントエンド回路
234 整流器回路
236 バッテリー
240 送信コントローラ
250 コントローラ
350 送信または受信回路
352 電力送信または受信素子
354 キャパシタ
356 キャパシタ
358 信号
360 同調回路
400 電力受信素子構造
401 電圧源
402 抵抗R5
403 インダクタL2
404 キャパシタC1
405 キャパシタC2
406 キャパシタC4
407 キャパシタC5
416 抵抗R12
417 端子"rx"
419 端子"neg"
420 同期整流器
421 ダイオードD1
422 ダイオードD2
423 ダイオードD3
424 ダイオードD4
425 スイッチS2
426 スイッチS3
427 スイッチS5
428 スイッチS6
430 端子"rect"
431 端子"rectb"
440 信号"dr"
441 信号"drb"
455 駆動回路
500 スイッチ回路
501 端子"rect"
510 端子"out"
550 比較器
555 駆動回路
600 電力受信素子
605 共振回路
610 同調回路
625 ドライバ回路
630 整流器ブースト制御回路
631 誤差増幅器
632 遅延制御
640 整流器バック制御回路
641 誤差増幅器
642 遅延制御
651 誤差増幅器
652 誤差増幅器
690 バッテリーまたは負荷
700 チャート
705 最大誘導電圧レベル
710 最小誘導電圧レベル
720 第1の出力電力レベル
725 第2の出力電力レベル
800 チャート
805 第1の出力電力レベル
810 第2の出力電力レベル
900 図
901 共振回路の入力
902 状態
903 信号
904 信号
905 信号
906 バック整流器制御状態
907 同調回路制御状態
908 ブースト整流器制御状態
909 遷移
910 遷移
911 信号
912 遷移
913 遷移
1000 チャート
1001 波形
1002 波形
1003 波形
1010 曲線
1015 曲線
1100 チャート
1101 波形
1102 波形
1103 波形
1104 波形
1200 チャート
1201 波形
1202 波形
1203 波形
1210 曲線
1215 曲線
Claims (30)
- 電力をワイヤレスに受信するための装置であって、
負荷に電力供給または充電するのに十分な磁場を介してワイヤレス電力を受信するように構成される、受信回路と、
前記受信回路に結合され、かつ出力電力レベルを第1の出力電力レベルに調整するために前記受信回路を共振周波数から離調するように構成される可変リアクタンス素子を備える、同調回路と、
前記受信回路に電気的に結合され、かつ前記負荷に電力を供給するために前記受信回路内に生成された交流(AC)信号を直流(DC)信号に整流するように構成される整流器であって、スイッチを備える、整流器と、
駆動回路であって、
前記スイッチを通る前記AC信号の測定された電流値が第1の非ゼロ電流値と等しいと判定することと、
前記スイッチを通る前記AC信号の前記測定された電流値が前記第1の非ゼロ電流値と等しいとの前記判定に基づいて前記スイッチを作動させることと、
前記第1の出力電力レベルを第2の出力電力レベルに調整するために、前記第1の非ゼロ電流値を第2の非ゼロ値に調整することと
を行うように構成される、駆動回路と
を備える、装置。 - 前記可変リアクタンス素子が可変キャパシタを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記駆動回路が、ヒステリシス効果に基づいて前記スイッチを作動させるようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記ヒステリシス効果が前記スイッチのターンオフにおける遅延を含む、請求項3に記載の装置。
- 前記第2の非ゼロ電流値が負の電流値であり、それによって前記電流の方向が、前記負荷から前記受信回路内に流れる、請求項1に記載の装置。
- 前記駆動回路が、前記スイッチを通る前記AC信号の前記電流値を測定するように構成される比較器をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記駆動回路が、前記スイッチを通る前記AC信号の前記電流値を検知するように構成される電流センサをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の非ゼロ電流値が前記第2の非ゼロ電流値より低く、前記第1の出力電力レベルが前記第2の出力電力レベルより低い、請求項1に記載の装置。
- 前記受信回路内で生成された電圧が、前記負荷に供給された電圧レベルより低い、請求項8に記載の装置。
- 前記第1の非ゼロ電流値が前記第2の非ゼロ電流値より低く、前記第1の出力電力レベルが前記第2の出力電力レベルより高い、請求項1に記載の装置。
- 前記受信回路内で生成された電圧が、前記負荷に供給された電圧レベル以上である、請求項10に記載の装置。
- 前記同調回路が、前記受信回路内でリアクタンスシフトを生成するようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の出力電力レベルが、前記同調回路が達成可能な電力レベルを超える、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の出力電力レベルが前記第1の出力電力レベルより低い、請求項13に記載の装置。
- 前記第2の出力電力レベルが前記第1の出力電力レベルより高い、請求項13に記載の装置。
- 前記同調回路が、前記受信回路の基準電圧レベルまたは基準電流レベルに基づいて前記第1の出力電力レベルを達成するために、前記受信回路を前記共振周波数から離調するようにさらに構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記基準電圧レベルまたは前記基準電流レベルが、前記受信回路の電圧、温度および電流のうちの1つまたは複数に基づく、請求項16に記載の装置。
- ワイヤレス電力を受信する方法であって、
受信回路を介して、負荷に電力供給または充電するのに十分な磁場を介してワイヤレス電力を受信するステップと、
前記受信回路に結合される可変リアクタンス素子を介して、出力電力レベルを第1の出力電力レベルに調整するために前記受信回路を共振周波数から結合される離調するステップと、
整流器を介して、前記負荷に電力を供給するために前記磁場によって生成された交流(AC)信号を直流(DC)信号に整流するステップであって、前記整流器はスイッチを備える、ステップと、
前記スイッチを通る前記AC信号の測定された電流値が第1の非ゼロ電流値と等しいと判定するステップと、
前記スイッチを通る前記AC信号の前記測定された電流値が前記第1の非ゼロ電流値と等しいとの前記判定に基づいて前記スイッチを作動させるステップと、
前記第1の出力電力レベルを第2の出力電力レベルに調整するために、前記第1の非ゼロ電流値を第2の非ゼロ値に調整するステップと
を含む、方法。 - 前記スイッチを作動させるステップが、ヒステリシス効果に基づいて前記スイッチを作動させるステップを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記第2の非ゼロ電流値が負の電流値であり、それによって前記電流の方向が、前記負荷から前記受信回路内に流れる、請求項18に記載の方法。
- 第1の非ゼロ電流値が前記第2の非ゼロ電流値より低く、前記第1の出力電力レベルが前記第2の出力電力レベルより低い、請求項18に記載の方法。
- 前記受信回路内で生成された電圧が、前記負荷に供給された電圧レベルより低い、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の非ゼロ電流値が前記第2の非ゼロ電流値より低く、前記第1の出力電力レベルが前記第2の出力電力レベルより高い、請求項18に記載の方法。
- 前記受信回路内で生成された電圧が、前記負荷に供給された電圧レベル以上である、請求項23に記載の方法。
- 電力をワイヤレスに受信するための装置であって、
負荷に電力供給または充電するのに十分な磁場を介してワイヤレス電力を受信するための手段と、
出力電力レベルを第1の出力電力レベルに調整するために前記受信手段を共振周波数から離調するための手段と、
前記負荷に電力を供給するために前記磁場によって生成された交流(AC)信号を直流(DC)信号に整流するための手段であって、スイッチングのための手段を含む、手段と、
前記スイッチング手段を駆動するための手段であって、
前記スイッチング手段を通る前記AC信号の測定された電流値が第1の非ゼロ電流値と等しいと判定することと、
前記スイッチング手段を通る前記AC信号の前記測定された電流値が前記第1の非ゼロ電流値と等しいとの前記判定に基づいて前記スイッチング手段を作動させることと、
前記第1の出力電力レベルを第2の出力電力レベルに調整するために、前記第1の非ゼロ電流値を第2の非ゼロ値に調整することと
を行うように構成される、手段と
を含む、装置。 - 前記駆動手段は、ヒステリシス効果に基づいて前記スイッチング手段を作動させるようにさらに構成される、請求項25に記載の装置。
- 前記第1の非ゼロ電流値が前記第2の非ゼロ電流値より低く、前記第1の出力電力レベルが前記第2の出力電力レベルより低い、請求項25に記載の装置。
- 前記受信手段内で生成された電圧が、前記負荷に供給された電圧レベルより低い、請求項27に記載の装置。
- 前記第1の非ゼロ電流値が前記第2の非ゼロ電流値より低く、前記第1の出力電力レベルが前記第2の出力電力レベルより高い、請求項25に記載の装置。
- 前記受信手段内で生成された電圧が、前記負荷に供給された電圧レベル以上である、請求項29に記載の装置。
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