JP6746640B2 - 無線電力伝送のためのオープン回路ベースのＲｘ電力リミッタ - Google Patents

Description

本開示は、携帯電話、補聴器、医療デバイス、電動工具、スマートカード、フィットネスデバイス、バッテリ駆動のウェアラブル、仮想現実ヘッドセット、航空ヘッドセット、ＩＯＴ（モノのインターネット）クライアント、ポータブル軍事機器、移動および／または回転機器などを、無線で充電するために使用される、無線電力伝送システムを含む、無線電力伝送システムに関する。

背景
関連技術の説明
無線電力伝送システムは、エアギャップによって分離された２つの部分、すなわち、（１）送電コイルを含む送電器（Ｔｘ）回路と、（２）受電コイルを含む受電器（Ｒｘ）回路を含み得る。

送電器側ではＡＣ磁場が送電コイルに発生され、それは、次に、受電コイルにＡＣ電流を誘導し得る。これは変圧器と同様であり得る。しかしながら、無線電力システムでは、エアギャップ（または他の非磁性または非導電性材料との間隙）により、一次側（Ｔｘ）を二次側（Ｒｘ）から分離することができる。

無線電力システムにおける送電コイルと受電コイルとの間の電磁結合が非常に弱い場合もある。０．９５〜１の結合係数は、変圧器において普通であり得る。しかし、無線電力伝送システムにおける結合係数は、０．８の高い係数から０．０５の低い係数のように大きく異なり得る。

無線電力伝送システムでは、最悪の場合の結合条件下で受電器負荷に十分な電力を引き渡すことができるように、送電コイルの磁場が、十分に強い必要がある場合がある。しかしながら、最良の場合の結合条件下では、受電器における強力な結果としての磁場は、受電側の電力を余剰に生成する可能性がある。この余剰な電力は、受電器の損傷を防ぐために減少させる必要がある場合がある。

この問題に対処するために、Ｔｘ回路とＲｘ回路間の双方向通信を使用することができる。具体的には、ＲｘはＴｘに過大な電力を受電しているときを伝えることができる。このようなシステムの例は、Ｑｉ規格である。しかし、このアプローチは、過度にコストがかかり、複雑で、かつ／または自由度に乏しい可能性がある。

別のアプローチは、受電側で余剰な電力を分路する。これは受電器を保護し得るが、これはＲｘの余剰な熱と無駄なエネルギーを生じ得、どちらも問題になる可能性がある。

無線で発生された入力電圧を入力で受け、出力に一定のＤＣ電圧を生成して負荷を駆動する無線電力伝送システムにおける回路であって、電子スイッチは、入力と出力との間に直列に接続され得る。コントローラは、１００％を超える入力電圧の変動、および負荷の変動にもかかわらず、出力を一定のＤＣ電圧にするように電子スイッチを開閉する。

無線電力伝送システムは、電力を無線で送り、かつ受ける。送電コイルは、電力を無線で送り得る。受電コイルは、送電コイルに磁気的に、しかし無線で結合され、電力を無線で受けてＡＣ入力電圧を発生し得る。整流器はＡＣ入力電圧を整流し得る。キャパシタンスは、整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングする。電子スイッチは、整流されたＡＣ入力電圧と出力との間に直列に接続され得る。コントローラは、負荷の変動にもかかわらず、出力を一定のＤＣ電圧にするように電子スイッチを開閉し得る。

これら、およびその他の構成要素、ステップ、特徴、目的、利益、および利点は、以下の例示的な実装例、添付図面、および請求項の詳細な説明を参照することにより明らかになるであろう。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線で発生された入力電圧を入力で受け、出力に一定のＤＣ電圧を生成して負荷を駆動する無線電力伝送システムにおける回路であって、
上記入力と上記出力との間に直列に接続された電子スイッチと、
１００％を超える上記入力電圧の変動、および上記負荷の変動にもかかわらず、上記出力を上記一定のＤＣ電圧にするように上記電子スイッチを開閉するコントローラと、を備える、回路。
（項目２）
２つの入力電圧を受けて、上記２つの入力電圧のうちの高い方を出力する最大電圧セレクタ回路、または
２つの入力電圧を受けて、上記２つの入力電圧のうちの低い方を出力する最小電圧セレクタ回路、をさらに備える、上記項目に記載の回路。
（項目３）
上記２つの入力電圧が上記電子スイッチのそれぞれの側の電圧である、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目４）
上記最大電圧セレクタ回路、または上記最小電圧セレクタ回路の上記出力が、上記コントローラの電力入力のうちの１つに接続する、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目５）
上記回路が上記最大電圧セレクタ回路を含み、上記電子スイッチがＰＭＯＳ電子スイッチである、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目６）
上記回路が上記最小電圧セレクタ回路を含み、上記電子スイッチがＮＭＯＳ電子スイッチである、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目７）
上記入力電圧がＡＣ電圧であり、上記回路が上記入力電圧を整流する整流器をさらに備える、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目８）
上記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングする、上記電子スイッチの下流のキャパシタンスをさらに備える、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目９）
上記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングする、上記電子スイッチの上流のキャパシタンスをさらに備える、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目１０）
上記電子スイッチと直列の整流器をさらに備える、上記項目のいずれかに記載の回路。
（項目１１）
電力を無線で送り、かつ受けるための無線電力伝送システムであって、
上記電力を無線で送る送電コイルと、
上記電力を無線で受けてＡＣ入力電圧を発生させる、上記送電コイルに、磁気的に、しかし無線で結合された受電コイルと、
上記ＡＣ入力電圧を整流する整流器と、
上記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングするキャパシタンスと、
上記整流されたＡＣ入力電圧と出力との間に直列に接続された電子スイッチと、
上記出力に接続された負荷と、
上記負荷の変動にもかかわらず、上記出力を一定のＤＣ電圧にするように上記電子スイッチを開閉するコントローラと、を備える、無線電力伝送システム。
（項目１２）
２つの入力電圧を受けて、上記２つの入力電圧のうちの高い方を出力する最大電圧セレクタ回路、または
２つの入力電圧を受けて、上記２つの入力電圧のうちの低い方を出力する最小電圧セレクタ回路、をさらに備える、上記項目のいずれかに記載の無線電力伝送システム。
（項目１３）
上記２つの入力電圧が上記電子スイッチのそれぞれの側の電圧である、上記項目のいずれかに記載の無線電力伝送システム。
（項目１４）
上記最大電圧セレクタ回路、または上記最小電圧セレクタ回路の上記出力が、上記コントローラに電力を供給する、上記項目のいずれかに記載の無線電力伝送システム。
（項目１５）
上記システムが上記最大電圧セレクタ回路を含み、上記電子スイッチがＰＭＯＳ電子スイッチである、上記項目のいずれかに記載の無線電力伝送システム。
（項目１６）
上記回路が上記最小電圧セレクタ回路を含み、上記電子スイッチがＮＭＯＳ電子スイッチである、上記項目のいずれかに記載の無線電力伝送システム。
（項目１７）
上記負荷が、バッテリに接続されたバッテリ充電器を含む、上記項目のいずれかに記載の無線電力伝送システム。
（項目１８）
上記キャパシタンスが、上記電子スイッチの上流と下流両方のキャパシタンスを含む、上記項目のいずれかに記載の無線電力伝送システム。
（項目１９）
無線で発生された入力電圧を入力で受け、出力に一定のＤＣ電圧を生成して負荷を駆動する無線電力伝送システムのための回路であって、
上記入力と上記出力の間の接続を制御可能に開閉するために、上記入力と上記出力との間に直列に接続されたスイッチ手段と、
１００％を超える上記入力電圧の変動、および上記負荷の変動にもかかわらず、上記出力を上記一定のＤＣ電圧にするように、上記スイッチ手段を開閉させるためのコントローラ手段と、を備える、回路。
（項目２０）
電力を無線で送り、かつ受けるための無線電力伝送システムであって、
上記電力を無線で送るための送電器手段と、
上記電力を無線で受けてＡＣ入力電圧を発生させるための、上記送電手段に磁気的に、しかし無線で結合された受電器手段と、
上記ＡＣ入力電圧を整流するための整流器手段と、
上記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングするためのキャパシタンス手段と、
上記ＡＣ入力電圧と出力の間の接続を制御可能に開閉するために、上記ＡＣ入力電圧と上記出力との間に直列に接続されたスイッチ手段と、
上記出力に接続された負荷を提供する負荷手段と、
上記負荷の変動にもかかわらず、上記出力を一定のＤＣ電圧にするように上記スイッチ手段を開閉するコントローラ手段と、を備える、無線電力伝送システム。
（摘要）
無線電力伝送システムは、電力を無線で送り、かつ受ける。送電コイルは、電力を無線で送り得る。受電コイルは、送電コイルに磁気的に、しかし無線で結合され、電力を無線で受けてＡＣ入力電圧を発生させ得る。整流器はＡＣ入力電圧を整流し得る。キャパシタンスは、整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングする。電子スイッチは、整流されたＡＣ入力電圧と出力との間に直列に接続され得る。負荷は出力に接続され得る。コントローラは、負荷の変動にもかかわらず、出力を一定のＤＣ電圧にするように電子スイッチを開閉し得る。

図面は、例示的な実装例に関する。それらは、全ての実装例を示すものではない。他の実装例が、追加で、または代わりに使用されてもよい。明らかであるか、不必要であり得る詳細は、スペースを節約するため、またはより効果的な説明のために省略することができる。いくつかの実装例は、追加の構成要素もしくはステップによって、および／または図示された構成要素もしくはステップの全てを伴わずに実施されてもよい。同じ番号が異なる図面に現れるとき、それは、同じ、または同様の構成要素またはステップを指す。

図１は、例示的な無線電力伝送システムのブロック図である。 図２は、余剰な電力を分路するためにＮＭＯＳ電子スイッチを使用する、図１に示された無線電力伝送システムの受電側を実装する例示的な回路を示す。 図３Ａおよび図３Ｂは、図２に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル両端の波形の例を示す。図３Ａは、電力が分路されていないときの波形を示し、図３Ｂは、電力が分路されているときの波形を示す。 図３Ａおよび図３Ｂは、図２に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル両端の波形の例を示す。図３Ａは、電力が分路されていないときの波形を示し、図３Ｂは、電力が分路されているときの波形を示す。 図４は、余剰な出力電圧を防止するための、入力電圧と直列のＰＭＯＳ電子スイッチと、１００％を超える変動など、入力電圧の広範囲の変動にもかかわらず、この電子スイッチを効果的に制御することができるスイッチコントローラとを使用する、無線電力伝送システムの受電側の例を示す。 図５は、図４に示された最大電圧セレクタ（「Ｖｍａｘｅｒ」）回路の例を示す。 図６Ａおよび図６Ｂは、図４に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル両端の波形の例を示す。図６Ａは、ＰＭＯＳ電子スイッチが閉じているときの波形を示し、図６Ｂは、ＰＭＯＳ電子スイッチが開いているときの波形を示す。 図６Ａおよび図６Ｂは、図４に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル両端の波形の例を示す。図６Ａは、ＰＭＯＳ電子スイッチが閉じているときの波形を示し、図６Ｂは、ＰＭＯＳ電子スイッチが開いているときの波形を示す。 図７は、超過出力電圧を防止するための入力電圧と直列のＮＭＯＳ電子スイッチ、および１００％を超える変動など、入力電圧の広範囲の変動にもかかわらず、この電子スイッチを効果的に制御することができるスイッチコントローラを使用する、無線電力伝送システムの受電側の例を示す。 図８は、図７に示された最小電圧セレクタ（「Ｖｍｉｎｎｅｒ」）回路の例を示す。 図９Ａおよび図９Ｂは、図７に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル両端の波形の例を示す。図９Ａは、ＮＭＯＳ電子スイッチが閉じているときの波形を示し、図９Ｂは、ＮＭＯＳ電子スイッチが開いているときの波形を示す。 図９Ａおよび図９Ｂは、図７に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル両端の波形の例を示す。図９Ａは、ＮＭＯＳ電子スイッチが閉じているときの波形を示し、図９Ｂは、ＮＭＯＳ電子スイッチが開いているときの波形を示す。

例示的な実装例の詳細な説明
例示的な実装例をここで記載する。他の実装例が、追加で、または代わりに使用されてもよい。明らかであるか、不必要であり得る詳細は、スペースを節約するため、またはより効果的な提示のために省略することができる。いくつかの実装例は、追加の構成要素もしくはステップによって、および／または記載された構成要素もしくはステップの全てを伴わずに実施されてもよい。

図１は、例示的な無線電力伝送システム１００のブロック図である。

図１に示されるように、無線電力伝送システム１００は、電源１０１、送電器回路１０３、送電器コイル１０５、受電器コイル１０７、受電器回路１０９、および負荷１１１を含み得る。

電源１０１は、ＡＣまたはＤＣ電力の供給源であってもよい。送電器回路１０３は、無線電力伝送に適した周波数でソース電力をＡＣ信号に変換することができる。このＡＣ信号は、磁気的に、しかし無線で受電器コイル１０７に結合され得る送電器コイル１０５に引き渡されてもよい。結合は、空気、または別のタイプの非磁性または非導電性材料であってもよい。受電器コイル１０７は、送電器コイル１０５から電力を無線で受電し得る。受電器回路１０９は、受電器コイル１０７によって受電されたＡＣ信号を、調整されたＤＣ出力電圧に変換し、ＤＣ出力電圧はその後負荷１１１に引き渡し得る。

図２は、余剰な電力を分路するためにＮＭＯＳ電子スイッチを使用する、図１に示された無線電力伝送システムの受電側を実装する例示的な回路２００を示す。図２に示されるように、同調コンデンサ２０１を受電器コイル１０７と組み合わせて使用して、送電コイル１０５からの電力伝送の周波数で共振タンクを創出することができる。

共振タンクからのＡＣ信号は、ショットキーダイオード２０３のような整流器によって整流され、次にフィルタリングキャパシタンス２０５によってフィルタリングされ、負荷１１１に引き渡し得る。負荷１１１は、携帯電話、補聴器、医療デバイス、電動工具、スマートカード、フィットネスデバイス、バッテリ駆動のウェアラブル、仮想現実ヘッドセット、航空ヘッドセット、ＩＯＴ（モノのインターネット）クライアント、ポータブル軍事機器、移動および／または回転機器、または任意の他のタイプの負荷における、バッテリ充電器およびバッテリなどの、バッテリに接続されたバッテリ充電器であってもよい。負荷は時間とともに変わる可能性がある。

上述したように、送電器コイル１０５と受電器コイル１０７との間の結合は、使用中の距離および／または向きの変動などの相対位置の変動のために広範囲に変り得る。ひいては、これは、負荷１１１に引き渡される電圧の大きさに実質的な偏差を生じさせる可能性があり、これは望ましくない可能性がある。

これを防止するために、この例では、ＮＭＯＳ電子スイッチ２０９と直列のショットキーダイオード２０７を含む分路スイッチを、出力電圧を監視するコントローラによって作動させることができる。コントローラは、抵抗器２１３および２１５からなる分圧器直列抵抗器網によって展開された出力電圧の縮小版を、直列抵抗器２１７およびツェナーダイオード２１９によって展開された基準電圧と比較する比較器２１１を含むことができる。出力電圧の縮小版がツェナーダイオード２１９の両端の電圧を超えるとき、比較器２１１は、ＮＭＯＳ電子スイッチ２０９をオンにする信号をこのスイッチのゲートに送り、これにより、出力電圧の縮小版がツェナーダイオード２１９両端の電圧よりも低下するまで、入力電圧を分路する。

図３Ａおよび図３Ｂは、図２に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル１０７両端の波形の例を示す。図３Ａは、電力が分路されていないときの波形を示し、図３Ｂは、電力が分路されているときの波形を示す。

しかしながら、図２に示される分路手法は、ＮＭＯＳ電子スイッチ２０９がオンの場合、ＮＭＯＳ電子スイッチ２０９の内部抵抗のために望ましくない熱を発生させる可能性がある。図２に示される分路手法は、また、エネルギーを無駄にする。

余剰な電力を分路するようにスイッチを構成する代わりに、そうではなくて、電子スイッチを入力電源ＶＡＣＩＮと直列に構成し、出力電圧が高すぎる（例えば、所望の出力電圧を上回る）ときに、電力の流れを中断して、望ましくない熱および電力の損失を取り除くように構成してもよい。しかながらし、送電器コイル１０５と受電器コイル１０７との間の結合は、使用中に大きく変わり、対応する入力電圧を広範囲（例えば、１００％またはそれ以上）に変えさせることがある。入力電圧のこの広範囲の変動は、このような直列電子スイッチを効果的に制御することを困難にし得る。

図４は、余剰な出力電圧を防止するための、入力電圧と直列のＰＭＯＳ電子スイッチ４０１、および１００％を超える変動など、入力電圧の広範囲の変動にもかかわらず、この電子スイッチを効果的に制御することができるスイッチコントローラを使用する、無線電力伝送システムの受電側４００の例を示す。

図４に示されるように、この無線電力伝送システムの受電側の構成要素は、電子スイッチ４０１が、分路として並列にではなく、整流された入力電圧と直列に配置されてもよいことを除いて、図２に示されたものと同じであってもよい。寄生キャパシタンス４０３が存在し得る。キャパシタンスは、浮遊しているか、または望ましくなく、その用途に特別に設計されておらず、またそれによって必要とされないので、「寄生」と呼ばれる。それは、スイッチが開いていてもまだ整流が行われ（ただし、Ｃｐａｒａ＋Ｃｖｃｃの代わりにＣｐａｒａのみが関与している）、Ｃｐａｒａの両端に新しい高電圧が生成されることを示すのに役立つので、ここでの説明に含まれている。その用途では、スイッチが再び閉じるとき、結果として得られる電圧が、Ｃｖｃｃ両端のより低い電圧になり、Ｃｐａｒａの両端のより高い電圧にならないように、ＣｐａｒａはＣｖｃｃよりもはるかに小さいことが好ましい場合がある。この直列スイッチが、入力電圧の広範囲の変動にもかかわらず、必要なときに適切に機能することを可能にするために、最大電圧セレクタ（「Ｖｍａｘｅｒ」）回路４０５を図示の例に含めることもできる。

最大電圧セレクタ回路４０５は、ＰＭＯＳ電子スイッチ４０１のドレインおよびソースからの２つの入力電圧を受け取ることができ、２つの入力電圧のうちの最大値を出力して、比較器２１１に電力を供給し、かつ直列抵抗器２１７に接続することができる。

図５は、図４に示された最大電圧セレクタ回路４０５の例を示す。図５に示されるように、最大電圧セレクタ回路４０５は、一対のショットキーダイオード５０１および５０３によって実装され得る。２つのダイオードのアノードは、最大電圧セレクタ回路４０５への入力であってもよく、それらのカソードは一緒に接続され、最大電圧セレクタ回路４０５からの出力として機能してもよい。

図６Ａおよび図６Ｂは、図４に示された無線電力伝送システムの受電コイル１０７両端の波形の例を示す。図６Ａは、ＰＭＯＳ電子スイッチ４０１が閉じているときの波形を示し、図６Ｂは、ＰＭＯＳ電子スイッチ４０１が開いているときの波形を示す。

図４に示される実装例は、入力電圧の広範囲（例えば、１００％超）の変動にもかかわらず、熱および廃棄電力を発生する分路なしで、調整された出力電圧を提供し続ける。

図７は、余剰な出力電圧を防止するための、入力電圧と直列のＮＭＯＳ電子スイッチ７０１、および１００％を超える変動など、入力電圧の広範囲の変動にもかかわらず、この電子スイッチを効果的に制御することができるスイッチコントローラを使用する、無線電力伝送システムの受電側７００の例を示す。この実装例は、電子スイッチ７０１が（より低い順方向電圧降下を有することができる）ＮＭＯＳ電子スイッチであり、かつ電源ラインの正側ではなく負側に配置されることを除いて、機能的には図４に示されるものと同じである。この違いを容易にするために、最小電圧セレクタ回路７０３を用いてもよい。抵抗器２１７とツェナーダイオード２１９の位置を逆にしてもよい。

最小電圧セレクタ回路７０３は、ＮＭＯＳ電子スイッチ７０１のドレインおよびソースからの２つの入力電圧を受け取り、２つのうちの最小値を出力して、比較器２１１に対する負の電力レイルとして機能し、かつ直列抵抗器２１７に接続することができる。

図８は、図７に示された最小電圧セレクタ回路７０３の例を示す。図８に示されるように、最小電圧セレクタ回路７０３は、一対のショットキーダイオード８０１および８０３によって実装され得る。２つのダイオードのカソードは、最小電圧セレクタ回路７０３への入力であってもよく、それらのアノードは一緒に接続され、最小電圧セレクタ回路７０３からの出力として機能してもよい。

図９Ａおよび図９Ｂは、図７に示された無線電力伝送システムの受電側の受電コイル１０７両端の波形の例を示す。図９Ａは、ＮＭＯＳ電子スイッチ７０１が閉じているときの波形を示し、図９Ｂは、ＮＭＯＳ電子スイッチ７０１が開いているときの波形を示す。

説明した、構成要素、ステップ、特徴、目的、利益、および利点は単なる例示に過ぎない。それらのいずれも、それに関する議論も、多少なりとも保護の範囲を制限する意図はない。多数の他の実装例も考えられる。これらは、より少ない、追加の、および／または異なる構成要素、ステップ、特徴、目的、利益、および／または利点を有する実装例を含む。これらは、構成要素および／またはステップが、異なる方法で配置および／または順序付けされる実装例も含む。

特に断りのない限り、本明細書に記載されている全ての測定値、値、定格、位置、大きさ、および他の仕様は、以下の特許請求の範囲を含めて、概算であり正確ではない。それらは、それらが関連する機能、およびそれが関係する技術分野において慣習的であるもの、と一致する合理的な範囲を有することが意図されている。

本開示に引用される全ての記事、特許、特許出願、および他の刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。

語句「のための手段」は、特許請求の範囲において使用される場合、記載される対応する構造および材料、ならびにそれらの均等物を包含するように意図され、解釈されるべきである。同様に、語句「のためのステップ」は、特許請求の範囲において使用される場合、記載される対応する動作およびそれらの均等物を包含するように意図され、かつ解釈されるべきである。特許請求の範囲からのこれらの語句の不在は、特許請求の範囲が、これらの対応する構造、材料、ないしは動作、またはそれらの均等物に限定されるように意図され、解釈されるべきではない。

保護の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ制限される。その範囲は、本明細書およびこれに続く訴追経緯に照らして解釈される場合、特定の意味が記載されている場合を除き、特許請求の範囲において使用される言語の通常の意味と一致する程度に広く、かつ全ての構造的および機能的均等物を包含するように意図され、解釈されるべきである。

「第１」および「第２」などの関係用語は、実際の関係またはそれらの間の順序を、必ずしも要求または暗示することなく、あるエンティティまたはアクションを別のエンティティまたは動作と区別するためにのみ使用することができる。用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、およびその任意の他の変形は、明細書または特許請求の範囲の要素のリストと関連して使用される場合、リストが排他的ではなく、他の要素が含まれ得ることを示すことが意図される。同様に、「ａ」または「ａｎ」によって進められた要素は、さらなる制約なしに、同一タイプの追加要素の存在を排除するものではない。

請求項のいずれも、特許法第１０１条、第１０２条または第１０３条の要件を満たさない主題を包含することを意図したものではなく、またそのように解釈されるべきではない。このような主題の意図しない範囲は、ここでは放棄される。このパラグラフに記載されている場合を除き、記載または図示されたものは、特許請求の範囲に記載されているか否かに関わらず、任意の構成要素、ステップ、特徴、目的、利益、利点、または均等物を公に献呈させるように、意図するものでも、解釈すべきでもない。

要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認するのを助けるために提供される。特許請求の範囲または意味を解釈または制限するために使用されないという理解のもと、この要約書を提出する。加えて、前述の詳細な説明における様々な特徴は、本開示を合理化するために、様々な実装例でグループ化される。 開示のこの方法は、各請求項に明示的に記載されている、より多くの特徴を要求する、請求される実装例を必要とすると解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の主題は、単一の開示された実装例の全ての特徴よりも少ない。したがって、以下の特許請求の範囲は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別々に請求される主題として独立して自立している。

Claims (18)

1. 無線で発生された入力電圧を入力で受け、出力に一定のＤＣ電圧を生成して負荷を駆動する無線電力伝送システムにおける回路であって、前記回路が、
   前記入力と前記出力との間に直列に接続された電子スイッチと、
   前記無線で発生された入力電圧の分圧と基準とを受けることと、前記電子スイッチの伝導を制御するための出力を提供することとを行うように構成されたコントローラであって、前記電子スイッチの前記伝導が、前記一定のＤＣ電圧を提供するように構成されている、コントローラと、
   ２つの入力電圧を受けて、前記２つの入力電圧のうちの１つを前記コントローラの供給電圧として提供するように構成された電圧セレクタ回路であって、前記２つの入力電圧が前記電子スイッチのそれぞれの側の電圧である、電圧セレクタ回路と
   を備える、回路。
2. 前記電圧セレクタ回路が、
   ２つの入力電圧を受けて、前記２つの入力電圧のうちの高い方を出力する最大電圧セレクタ回路、または
   ２つの入力電圧を受けて、前記２つの入力電圧のうちの低い方を出力する最小電圧セレクタ回路
   を備える、請求項１に記載の回路。
3. 前記最大電圧セレクタ回路、または前記最小電圧セレクタ回路の前記出力が、前記コントローラの電力入力のうちの１つに接続する、請求項２に記載の回路。
4. 前記電圧セレクタ回路が前記最大電圧セレクタ回路を備え、前記電子スイッチがＰＭＯＳ電子スイッチである、請求項２に記載の回路。
5. 前記電圧セレクタ回路が前記最小電圧セレクタ回路を備え、前記電子スイッチがＮＭＯＳ電子スイッチである、請求項２に記載の回路。
6. 前記入力電圧がＡＣ電圧であり、前記回路が、前記入力電圧を整流する整流器をさらに備える、請求項１に記載の回路。
7. 前記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングする、前記電子スイッチの下流のキャパシタンスをさらに備える、請求項６に記載の回路。
8. 前記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングする、前記電子スイッチの上流のキャパシタンスをさらに備える、請求項７に記載の回路。
9. 前記電子スイッチと直列の整流器をさらに備える、請求項１に記載の回路。
10. 電力を無線で送り、かつ受けるための無線電力伝送システムであって、
    前記電力を無線で送る送電コイルと、
    前記電力を無線で受けてＡＣ入力電圧を発生させる、前記送電コイルに、磁気的に、しかし無線で結合された受電コイルと、
    前記ＡＣ入力電圧を整流する整流器と、
    前記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングするキャパシタンスと、
    前記整流されたＡＣ入力電圧と出力との間に直列に接続された電子スイッチと、
    前記出力に接続された負荷と、
    前記負荷の変動にもかかわらず、前記出力を一定のＤＣ電圧にするように前記電子スイッチを開閉するように構成されたコントローラと、
    ２つの入力電圧を受けて、前記２つの入力電圧のうちの１つを前記コントローラの供給電圧として提供するように構成された電圧セレクタ回路であって、前記２つの入力電圧が前記電子スイッチのそれぞれの側の電圧である、電圧セレクタ回路と
    を備える、無線電力伝送システム。
11. 前記電圧セレクタ回路が、
    ２つの入力電圧を受けて、前記２つの入力電圧のうちの高い方を出力する最大電圧セレクタ回路、または
    ２つの入力電圧を受けて、前記２つの入力電圧のうちの低い方を出力する最小電圧セレクタ回路
    を備える、請求項１０に記載の無線電力伝送システム。
12. 前記最大電圧セレクタ回路、または前記最小電圧セレクタ回路の前記出力が、前記コントローラに電力を供給する、請求項１１に記載の無線電力伝送システム。
13. 前記電圧セレクタ回路が前記最大電圧セレクタ回路を備え、前記電子スイッチがＰＭＯＳ電子スイッチである、請求項１１に記載の無線電力伝送システム。
14. 前記電圧セレクタ回路が前記最小電圧セレクタ回路を備え、前記電子スイッチがＮＭＯＳ電子スイッチである、請求項１１に記載の無線電力伝送システム。
15. 前記負荷が、バッテリに接続されたバッテリ充電器を含む、請求項１０に記載の無線電力伝送システム。
16. 前記キャパシタンスが、前記電子スイッチの上流と下流両方のキャパシタンスを含む、請求項１０に記載の無線電力伝送システム。
17. 無線で発生された入力電圧を入力で受け、出力に一定のＤＣ電圧を生成して負荷を駆動する無線電力伝送システムのための回路であって、前記回路が、
    前記入力と前記出力の間の接続を制御可能に開閉するために、前記入力と前記出力との間に直列に接続されたスイッチ手段と、
    １００％を超える前記入力電圧の変動、および前記負荷の変動にもかかわらず、前記出力を前記一定のＤＣ電圧にするように、前記スイッチ手段を開閉させるためのコントローラ手段と、
    ２つの入力電圧のうちの１つを前記コントローラ手段の供給電圧として提供する電圧セレクタ手段であって、前記２つの入力電圧が前記スイッチ手段のそれぞれの側の電圧である、電圧セレクタ手段と
    を備える、回路。
18. 電力を無線で送り、かつ受けるための無線電力伝送システムであって、
    前記電力を無線で送るための送電器手段と、
    前記電力を無線で受けてＡＣ入力電圧を発生させるための、前記送電器手段に磁気的に、しかし無線で結合された受電器手段と、
    前記ＡＣ入力電圧を整流するための整流器手段と、
    前記整流されたＡＣ入力電圧をフィルタリングするためのキャパシタンス手段と、
    前記ＡＣ入力電圧と出力の間の接続を制御可能に開閉するために、前記ＡＣ入力電圧と前記出力との間に直列に接続されたスイッチ手段と、
    前記出力に接続された負荷を提供するための負荷手段と、
    前記負荷の変動にもかかわらず、前記出力を一定のＤＣ電圧にするように前記スイッチ手段を開閉するためのコントローラ手段と、
    ２つの入力電圧のうちの１つを前記コントローラ手段の供給電圧として提供する電圧セレクタ手段であって、前記２つの入力電圧が前記スイッチ手段のそれぞれの側の電圧である、電圧セレクタ手段と
    を備える、無線電力伝送システム。