KR102123140B1 - 무선 전력 수신기 코일 구성을 위한 시스템들, 장치, 및 방법들 - Google Patents

무선 전력 수신기 코일 구성을 위한 시스템들, 장치, 및 방법들 Download PDF

Info

Publication number
KR102123140B1
KR102123140B1 KR1020167027702A KR20167027702A KR102123140B1 KR 102123140 B1 KR102123140 B1 KR 102123140B1 KR 1020167027702 A KR1020167027702 A KR 1020167027702A KR 20167027702 A KR20167027702 A KR 20167027702A KR 102123140 B1 KR102123140 B1 KR 102123140B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
loop portion
loop
power
receiving
wirelessly
Prior art date
Application number
KR1020167027702A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160138093A (ko
Inventor
2세 마크 데이비드 화이트
Original Assignee
퀄컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 퀄컴 인코포레이티드
Publication of KR20160138093A publication Critical patent/KR20160138093A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102123140B1 publication Critical patent/KR102123140B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/18—Rotary transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H02J7/025—
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

시스템들, 방법들 및 장치는 전력을 무선으로 수신하기 위해 개시된다. 하나의 양태에서, 코일은 송신기에 의해 생성된 자기장에 응답하여 전압을 생성하도록 구성된다. 코일은 적어도 3 개의 중첩하지 않는 루프부들로 감긴 도전 재료를 포함한다. 코일은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 더 포함한다. 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않는다.

Description

무선 전력 수신기 코일 구성을 위한 시스템들, 장치, 및 방법들{SYSTEMS, APPARATUS, AND METHODS FOR WIRELESS POWER RECEIVER COIL CONFIGURATION}
본 개시는 일반적으로 무선 전력 수신기의 구성 (configuration) 에 관한 것이다.
증가하는 수의 및 다양한 전자 디바이스들이 재충전가능 배터리들을 통해 전력공급된다. 이러한 디바이스들은 모바일 폰들, 휴대용 뮤직 플레이어들, 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 컴퓨터 주변 디바이스들, 통신 디바이스들 (예를 들어, 블루투스 디바이스들), 디지털 카메라들, 보청기 (hearing aid) 들 등을 포함한다. 배터리 기술이 개선되었지만, 배터리-전력공급식 전자 디바이스들은 더 많은 양의 전력을 점점더 요구하고 소비하여, 재충전을 자주 요구한다. 재충전가능 디바이스들은 종종, 전력 공급기에 물리적으로 연결되는 케이블들 또는 다른 유사한 커넥터들을 통하여 유선 커넥션들을 통해 충전된다. 케이블들 및 유사한 커넥터들은 때때로 불편하거나 또는 크고 무겁고 다른 단점들을 가질 수도 있다. 재충전가능 전자 디바이스들을 충전하거나 또는 전자 디바이스들에 전력을 제공하는데 사용될 자유 공간에 전력을 전송하는 것이 가능한 무선 충전 시스템들은 유선 충전 솔루션들의 결점들 중 일부를 극복할 수도 있다. 이로써, 전력을 전자 디바이스들에 효율적으로 그리고 안전하게 전송하는 무선 전력 전송 시스템들 및 방법들이 바람직하다.
첨부된 청구항들의 범위 내의 시스템들, 방법들 및 디바이스들의 다양한 구현들 각각은 여러 양태들을 가지며, 그 양태들 중 어떤 단일의 양태도 본 명세서에서 설명된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지 않는다. 첨부된 청구항들의 범위를 제한하지 않고도, 일부 현저한 특징들이 본 명세서에서 설명된다.
본 명세서에서 설명된 요지 (subject matter) 의 하나 이상의 구현들의 상세들은 첨부한 도면들 및 이하의 설명에서 기재된다. 다른 특징들, 양태들, 및 이점들은 설명, 도면들, 및 청구항들로부터 명백해질 것이다. 다음의 도면들의 상대적 디멘젼 (dimension) 들은 일정한 비례로 그려지지 않을 수도 있다는 것에 주목한다.
본 개시에서 설명된 요지의 하나의 양태는 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치를 제공한다. 장치는 송신기에 의해 생성된 자기장에 응답하여 전압을 생성하도록 구성된 코일을 포함한다. 코일은 적어도 3 개의 루프부 (loop portion) 들을 갖는 도전 재료 (conductive material) 를 포함한다. 적어도 3 개의 루프부들은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함한다. 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징 (enclosing) 된다. 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 (non-circumscribing) 중첩하지 않는다 (non-overlapping).
본 개시에서 설명된 요지의 다른 양태는 송신기로부터 전력을 무선으로 수신하는 방법의 일 구현을 제공한다. 방법은 자기장을 통해 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 송신기에 의해 생성된 자기장에 응답하여 코일에서 전압을 생성하는 단계를 더 포함한다. 코일은 적어도 3 개의 루프부들을 갖는 도전 재료를 포함한다. 적어도 3 개의 루프부들은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함한다. 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징된다. 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 중첩하지 않는다.
본 개시에서 설명된 요지의 또 다른 양태는 전력을 무선으로 수신하기 위한 코일을 제공한다. 코일은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함하고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 중첩하지 않는다. 코일은 수신된 전력을 부하 (load) 에 제공하는 수단을 더 포함한다.
도 1 은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 일 예시적인 무선 전력 전송 시스템의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 2 는 본 발명의 다양한 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 예시적인 컴포넌트들의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 송신 또는 수신 안테나를 포함하는 도 2 의 송신 회로부 또는 수신 회로부의 부분의 개략적 다이어그램이다.
도 4 는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 송신기의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 수신기의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 6 은 예시적인 실시형태들에 따른, 도 4 의 송신 회로부에서 사용될 수도 있는 송신 회로부의 부분의 개략적 다이어그램이다.
도 7 은 일 실시형태에 따른 수신기 안테나/코일 구조의 다이어그램이다.
도 8a 는 일 실시형태에 따른 수신기 안테나/코일 구조의 층의 다이어그램이다.
도 8b 는 일 실시형태에 따른 수신기 안테나/코일 구조의 층의 다이어그램이다.
도 8c 는 일 실시형태에 따른 수신기 안테나/코일 구조의 다이어그램이다.
도 8d 는 일 실시형태에 따른 수신기 안테나/코일 구조의 다이어그램이다.
도 9 는 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 일 예시적인 방법의 플로우 차트이다.
도 10 은 송신기로부터 무선 전력을 수신하기 위한 장치의 기능적 블록 다이어그램이다.
도면들에서 예시된 다양한 특징부들은 일정한 비례로 그려지지 않을 수도 있다. 이에 따라, 다양한 특징부들의 디멘젼들은 명료화를 위해 임의적으로 확장되거나 또는 감소될 수도 있다. 또한, 도면들의 일부는 주어진 시스템, 방법 또는 디바이스의 컴포넌트들 모두를 묘사하지 않을 수도 있다. 마지막으로, 유사한 참조 부호들은 명세서 및 도면들 전반에 걸쳐 유사한 특징부들을 나타내는데 사용될 수도 있다.
첨부된 도면들과 관련하여 이하 기재된 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 설명으로서 의도되고 본 발명이 실시될 수도 있는 유일한 실시형태들만을 나타내도록 의도되지는 않는다. 본 설명 전반에 걸쳐 사용된 용어 "예시적인" 은 "일 예, 사례, 또는 예시로서 기능하는 것" 을 의미하고, 반드시 선호되거나 또는 다른 예시적인 실시형태들에 비해 바람직한 것으로서 해석되는 것은 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 완전한 이해를 제공하는 목적을 위해 특정 상세들을 포함한다. 일부 사례들에서, 일부 디바이스들은 블록 다이어그램 형태로 도시된다.
전력을 무선으로 전송하는 것은 전기장들, 자기장들, 전자기장들 등등과 연관된 임의의 형태의 에너지를 물리적 전기 도체들의 사용 없이 (예를 들어, 전력은 자유 공간을 통하여 전송될 수도 있다) 송신기로부터 수신기로 전송하는 것을 지칭할 수도 있다. 무선장 (wireless field) (예를 들어, 자기장) 으로 출력된 전력은 전력 전송을 달성하기 위해 "수신 안테나" 에 의해 수신, 포착, 또는 커플링될 수도 있다.
도 1 은 하나의 예시적인 구현에 따른, 무선 전력 전송 시스템 (100) 의 기능적 블록 다이어그램이다. 입력 전력 (102) 은 에너지 전송을 제공하기 위한 무선 (예를 들어, 자기 또는 전자기) 장 (105) 을 생성하기 위해 전력 소스 (미도시) 로부터 송신기 (104) 에 제공될 수도 있다. 수신기 (108) 는 무선장 (105) 에 커플링하고 출력 전력 (110) 에 커플링된 디바이스 (미도시) 에 의한 저장 또는 소비를 위해 출력 전력 (110) 을 생성할 수도 있다. 송신기 (104) 와 수신기 (108) 양자는 거리 (112) 만큼 분리된다.
하나의 예시적인 구현에서, 송신기 (104) 및 수신기 (108) 는 상호 공진 관계에 따라 구성된다. 수신기 (108) 의 공진 주파수와 송신기 (104) 의 공진 주파수가 실질적으로 동일하거나 매우 가까울 때, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 송신 손실들은 최소이다. 이로써, 무선 전력 전송은 매우 가까운 (예를 들어, 때로는 수 밀리미터 이내인) 큰 안테나 코일들을 요구할 수도 있는 순수하게 유도성인 솔루션들과 대조적으로 더 큰 거리에 걸쳐 제공될 수도 있다. 공진 유도성 커플링 기법들은 따라서 다양한 거리들에 걸쳐 그리고 다양한 유도성 코일 구성들로 개선된 효율 및 전력 전송을 허용할 수도 있다.
수신기 (108) 는 수신기 (108) 가 송신기 (104) 에 의해 생성된 무선장 (105) 에 위치될 때 전력을 수신할 수도 있다. 무선장 (105) 은 송신기 (104) 에 의해 출력된 에너지가 수신기 (108) 에 의해 포착될 수도 있는 영역에 대응한다. 무선장 (105) 은 이하 추가 설명될 바와 같이 송신기 (104) 의 "근거리장 (near field)" 에 대응할 수도 있다. 송신기 (104) 는 수신기 (108) 에 에너지를 송신하기 위한 송신 안테나 또는 코일 (114) 을 포함할 수도 있다. 수신기 (108) 는 송신기 (104) 로부터 송신된 에너지를 수신 또는 포착하기 위한 수신 안테나 또는 코일 (118) 을 포함할 수도 있다. 근거리장은 전력을 송신 코일 (114) 로부터 멀리 최소로 방사하는 송신 코일 (114) 내 전류들 및 전하들로부터 기인하는 강한 리액티브 필드들이 존재하는 영역에 대응할 수도 있다. 근거리장은 송신 코일 (114) 의 대략 일 파장 (또는 그의 분수) 내에 있는 영역에 대응할 수도 있다.
상기 설명한 바와 같이, 전자기파에서의 에너지의 대부분을 원거리장 (far field) 으로 전파하는 것보다는 무선장 (105) 에서의 에너지의 대부분을 수신 코일 (118) 에 커플링함으로써 효율적인 에너지 전송이 발생할 수도 있다. 무선장 (105) 내에 포지셔닝될 때, "커플링 모드" 는 송신 코일 (114) 과 수신 코일 (118) 사이에서 전개될 수도 있다. 이 커플링이 발생할 수도 있는 송신 안테나 (114) 및 수신 안테나 (118) 주위의 영역은 본 명세서에서 커플링 모드 영역으로 지칭된다.
도 2 는 다른 예시적인 구현에 따른, 무선 전력 전송 시스템 (200) 의 기능적 블록 다이어그램이다. 시스템 (200) 은 송신기 (204) 및 수신기 (208) 를 포함한다. 송신기 (204) 는 발진기 (222), 드라이버 회로 (224), 및 필터 및 매칭 회로 (226) 를 포함할 수도 있는 송신 회로부 (206) 를 포함할 수도 있다. 발진기 (222) 는 주파수 제어 신호 (223) 에 응답하여 조정될 수도 있는 원하는 주파수에서 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 발진기 (222) 는 발진기 신호를 드라이버 회로 (224) 에 제공할 수도 있다. 드라이버 회로 (224) 는 입력 전압 신호 (VD) (225) 에 기초하여 예를 들어 송신 안테나 (214) 의 공진 주파수에서 송신 안테나 (214) 를 드라이빙하도록 구성될 수도 있다. 드라이버 회로 (224) 는 발진기 (222) 로부터 구형파를 수신하고 사인파를 출력하도록 구성된 스위칭 증폭기일 수도 있다. 예를 들어, 드라이버 회로 (224) 는 클래스 E 증폭기일 수도 있다.
필터 및 매칭 회로 (226) 는 고조파 또는 다른 원하지 않는 주파수들을 필터링하고 송신 안테나 (214) 에 대한 송신기 (204) 의 임피던스를 매칭시킬 수도 있다. 송신 안테나 (214) 를 드라이빙하는 결과로서, 송신 안테나 (214) 는 예를 들어, 전기 자동차의 배터리 (236) 를 충전하기에 충분한 레벨에서 전력을 무선으로 출력하기 위해 무선장 (205) 을 생성할 수도 있다.
수신기 (208) 는 매칭 회로 (232) 및 정류기 회로 (234) 를 포함할 수도 있는 수신 회로부 (210) 를 포함할 수도 있다. 매칭 회로 (232) 는 수신 안테나 (218) 에 대한 수신 회로부 (210) 의 임피던스를 매칭시킬 수도 있다. 정류기 회로 (234) 는 도 2 에 도시한 바와 같이, 배터리 (236) 를 충전하기 위해 교류 (AC) 전력 입력으로부터 직류 (DC) 전력 출력을 생성할 수도 있다. 수신기 (208) 및 송신기 (204) 는 별도의 통신 채널 (219) (예를 들어, 블루투스, 지그비, 셀룰러 등) 상에서 부가적으로 통신할 수도 있다. 수신기 (208) 및 송신기 (204) 는 무선장 (205) 의 특성들을 이용하여 대역내 시그널링을 통해 대안적으로 통신할 수도 있다.
이하 보다 완전히 설명한 바와 같이, 선택적으로 디스에이블가능한 연관된 부하 (예를 들어, 배터리 (236)) 를 초기에 가질 수도 있는 수신기 (208) 는, 송신기 (204) 에 의해 송신된 그리고 수신기 (208) 에 의해 수신된 전력량이 배터리 (236) 를 충전하기에 적당한지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 게다가, 수신기 (208) 는 전력량이 적당하다고 결정 시 부하 (예를 들어, 배터리 (236)) 를 인에이블하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 수신기 (208) 는 배터리 (236) 의 충전 없이 무선 전력 전송 필드로부터 수신된 전력을 직접 활용하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 근거리장 통신 (NFC) 또는 무선-주파수 식별 디바이스 (RFID) 와 같은 통신 디바이스는 무선 전력 전송 필드로부터 전력을 수신하고, 무선 전력 전송 필드와 상호작용함으로써 통신하고 및/또는 송신기 (204) 또는 다른 디바이스들과 통신하기 위해 수신된 전력을 활용하도록 구성될 수도 있다.
도 3 은 예시적인 구현들에 따른, 송신 또는 수신 안테나를 포함하는 도 2 의 송신 회로부 (206) 또는 수신 회로부 (210) 의 부분의 개략적 다이어그램이다. 도 3 에 예시한 바와 같이, 송신 또는 수신 회로부 (350) 는 안테나 (352) 를 포함할 수도 있다. 안테나 (352) 는 또한, "루프" 안테나 (352) 로 지칭되거나 또는 이것으로서 구성될 수도 있다. 안테나 (352) 는 또한, 본 명세서에서 "자기" 안테나 또는 유도 코일로 지칭되거나 또는 이것으로서 구성될 수도 있다. 용어 "안테나" 는 일반적으로 또 다른 "안테나" 에 커플링하기 위한 에너지를 무선으로 출력 또는 수신할 수도 있는 컴포넌트를 지칭한다. 안테나는 또한, 전력을 무선으로 출력 또는 수신하도록 구성되는 타입의 코일로 지칭될 수도 있다. 본 명세서에서 사용한 바와 같이, 안테나 (352) 는 전력을 무선으로 출력 및/또는 수신하도록 구성되는 타입의 "전력 전송 컴포넌트" 의 일 예이다.
안테나 (352) 는 페라이트 코어 (미도시) 와 같은 물리적 코어 또는 에어 코어를 포함할 수도 있다. 에어 코어 루프 안테나들은 코어의 근방에 배치된 이질적인 물리적 디바이스들에 보다 허용가능할 수도 있다. 더욱이, 에어 코어 루프 안테나 (352) 는 코어 영역 내의 다른 컴포넌트들의 배치를 허용한다. 또한, 에어 코어 루프는 송신 안테나 (214) 의 커플링된 모드 영역이 보다 강력할 수도 있는 송신 안테나 (214) (도 2) 의 평면 내의 수신 안테나 (218) (도 2) 의 배치를 보다 용이하게 인에이블할 수도 있다.
서술한 바와 같이, 송신기 (104/204) 와 수신기 (108/208) 사이의 에너지의 효율적인 전송은 송신기 (104/204) 와 수신기 (108/208) 사이의 매칭된 또는 거의 매칭된 공진 동안에 발생할 수도 있다. 그러나, 송신기 (104/204) 와 수신기 (108/208) 사이의 공진이 매칭되지 않는 경우라도, 에너지는 전송될 수도 있지만, 효율은 영향을 받을 수도 있다. 예를 들어, 효율은 공진이 매칭되지 않을 때 더 작을 수도 있다. 에너지의 전송은 송신 코일 (114/214) 로부터의 에너지를 자유 공간으로 전파하는 것보다는, 송신 코일 (114/214) 의 무선장 (105/205) 으로부터의 에너지를 무선장 (105/205) 근방에 상주하는 수신 코일 (118/218) 에 커플링함으로써 발생한다.
루프 또는 자기 안테나들의 공진 주파수는 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초한다. 인덕턴스는 단순히 안테나 (352) 에 의해 생성된 인덕턴스일 수도 있는 반면, 커패시턴스는 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 생성하기 위해 안테나의 인덕턴스에 부가될 수도 있다. 비제한적인 예로서, 커패시터 (354) 및 커패시터 (356) 는 송신 또는 수신 회로부 (350) 에 부가되어 공진 주파수에서 신호 (358) 를 선택하는 공진 회로를 생성할 수도 있다. 이에 따라, 더 큰 직경의 안테나들에 대해, 공진을 유지하는데 필요한 커패시턴스의 사이즈는 루프의 직경 또는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소할 수도 있다.
더욱이, 안테나의 직경이 증가함에 따라, 근거리장의 효율적인 에너지 전송 영역이 증가할 수도 있다. 다른 컴포넌트들을 이용하여 형성된 다른 공진 회로들이 또한 가능하다. 다른 비제한적인 예로서, 커패시터는 회로부 (350) 의 2 개의 단자들 사이에 병렬로 배치될 수도 있다. 송신 안테나들에 대해, 안테나 (352) 의 공진 주파수에 실질적으로 대응하는 주파수를 가진 신호 (358) 는 안테나 (352) 에 대한 입력일 수도 있다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 송신기 (104/204) 는 송신 코일 (114/214) 의 공진 주파수에 대응하는 주파수를 가진 시변 자기 (또는 전자기) 장을 출력할 수도 있다. 수신기 (108/208) 가 무선장 (105/205) 내에 있을 때, 시변 자기 (또는 전자기) 장은 수신 코일 (118/218) 에서 전류를 유도할 수도 있다. 상기 설명한 바와 같이, 수신 코일 (118/218) 이 송신 코일 (114/214) 의 주파수에서 공진하도록 구성되면, 에너지는 효율적으로 전송될 수도 있다. 수신 코일 (118/218) 에서 유도된 AC 신호는 부하를 충전하거나 또는 부하에 전력공급하기 위해 제공될 수도 있는 DC 신호를 생성하기 위해 상기 설명한 바와 같이 정류될 수도 있다.
도 4 는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 송신기 (404) 의 기능적 블록 다이어그램이다. 송신기 (404) 는 송신 회로부 (406) 및 송신 안테나 (414) 를 포함할 수도 있다. 송신 안테나 (414) 는 도 3 에 도시한 바와 같은 안테나 (352) 일 수도 있다. 송신 회로부 (406) 는 송신 안테나 주위로 에너지 (예를 들어, 자속) 의 생성을 초래하는 발진 신호를 제공함으로써 송신 안테나 (414) 에 RF 전력을 제공할 수도 있다. 송신기 (404) 는 임의의 적합한 주파수에서 동작할 수도 있다. 일 예로, 송신기 (404) 는 6.78 MHz ISM 대역에서 동작할 수도 있다.
송신 회로부 (406) 는 송신 안테나 (414) 에 대한 송신 회로부 (406) 의 임피던스 (예를 들어, 50 ohms) 를 매칭시키기 위한 고정된 임피던스 매칭 회로 (409) 및 수신기들 (108) (도 1) 에 커플링된 디바이스들의 셀프-재밍을 방지하기 위한 레벨들로 고조파 방출들을 감소시키도록 구성된 저역 통과 필터 (LPF) (408) 를 포함할 수도 있다. 다른 예시적인 실시형태들은 다른 주파수들을 통과시키면서 특정 주파수들을 감쇠시키는 노치 필터들을 포함하지만 이들에 제한되지는 않는 상이한 필터 토폴로지들을 포함할 수도 있고 안테나 (414) 에 대한 출력 전력 또는 드라이버 회로 (424) 에 의해 인출된 DC 전류와 같은 측정가능한 송신 메트릭들에 기초하여 가변될 수도 있는 적응적 임피던스 매칭을 포함할 수도 있다. 송신 회로부 (406) 는 발진기 (423) 에 의해 결정된 바와 같은 RF 신호를 드라이빙하도록 구성된 드라이버 회로 (424) 를 더 포함한다. 송신 회로부 (406) 는 별개의 디바이스들 또는 회로들로 구성될 수도 있거나, 또는 대안적으로는 집적된 어셈블리로 구성될 수도 있다. 송신 안테나 (414) 로부터 출력된 일 예시적인 RF 전력은 약 2.5 와트 정도일 수도 있다.
송신 회로부 (406) 는 특정 수신기들에 대한 송신 페이즈 (phase) 들 (또는 듀티 사이클들) 동안에 발진기 (423) 를 선택적으로 인에이블하고, 발진기 (423) 의 주파수 또는 위상을 조정하고, 그리고 이웃하는 디바이스들과 그들의 부착된 수신기들을 통하여 상호작용하기 위한 통신 프로토콜을 구현하기 위해 출력 전력 레벨을 조정하기 위한 제어기 (415) 를 더 포함할 수도 있다. 제어기 (415) 는 또한 본 명세서에서 프로세서 (415) 로 지칭될 수도 있다는 것에 주목한다. 송신 경로에서의 발진기 위상 및 관련된 회로부의 조정은 특히 일 주파수로부터 다른 주파수로 천이할 때 대역외 방출들의 감소를 허용할 수도 있다.
송신 회로부 (406) 는 송신 안테나 (414) 에 의해 생성된 근거리장 근방에서 활성 수신기들의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 부하 감지 회로 (416) 를 더 포함할 수도 있다. 일 예로, 부하 감지 회로 (416) 는 이하 추가 설명될 바와 같이, 송신 안테나 (414) 에 의해 생성된 필드 근방에서 활성 수신기들의 존재 또는 부재에 의해 영향을 받을 수도 있는 드라이버 회로 (424) 로 흐르는 전류를 모니터링한다. 드라이버 회로 (424) 상의 부하에 대한 변화들의 검출은, 활성 수신기와 통신하고 에너지를 송신하기 위해 발진기 (423) 를 인에이블할지 여부를 결정하는데 있어서의 사용을 위해 제어기 (415) 에 의해 모니터링된다. 이하 보다 완전히 설명한 바와 같이, 드라이버 회로 (424) 에서 측정된 전류는 무효한 디바이스가 송신기 (404) 의 무선 전력 전송 영역 내에 포지셔닝되는지 여부를 결정하는데 사용될 수도 있다.
송신 안테나 (414) 는 저항성 손실을 낮게 유지하도록 선택된 두께, 폭 및 금속 타입을 갖는 안테나 스트립으로서 또는 리츠 (Litz) 와이어로 구현될 수도 있다. 하나의 구현에서, 송신 안테나 (414) 는 일반적으로는 테이블, 매트, 램프 또는 다른 덜 휴대용의 구성과 같은 더 큰 구조와의 연관을 위해 구성될 수도 있다. 이에 따라, 송신 안테나 (414) 는 일반적으로 실제 디멘젼을 이루기 위해 "턴 (turn) 들" 을 필요로 하지 않을 수도 있다. 송신 안테나 (414) 의 일 예시적인 구현은 "전기적으로 작을" 수도 있으며 (즉, 파장의 분수) 공진 주파수를 정의하기 위해 커패시터들을 사용함으로써 더 낮은 사용가능한 주파수들에서 공진하도록 튜닝될 수도 있다.
송신기 (404) 는 송신기 (404) 와 연관될 수도 있는 수신기 디바이스들의 소재 (whereabouts) 및 상태에 관한 정보를 수집 및 추적할 수도 있다. 따라서, 송신 회로부 (406) 는 (본 명세서에서 또한 프로세서로 지칭되는) 제어기 (415) 에 연결되는, 존재 검출기 (480), 인클로징된 검출기 (480), 또는 그 조합을 포함할 수도 있다. 제어기 (415) 는 존재 검출기 (480) 및 인클로징된 검출기 (460) 로부터의 존재 신호들에 응답하여 드라이버 회로 (424) 에 의해 전달된 전력의 양을 조정할 수도 있다. 송신기 (404) 는 다수의 전력 소스들, 이를 테면 예를 들어, 빌딩 내에 존재하는 종래의 AC 전력을 변환하기 위한 AC-DC 변환기 (미도시), 종래의 DC 전력 소스를 송신기 (404) 에 적합한 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 변환기 (미도시) 를 통하여, 또는 종래의 DC 전력 소스 (미도시) 로부터 직접 전력을 수신할 수도 있다.
비제한적인 예로서, 존재 검출기 (480) 는 송신기 (404) 의 커버리지 영역으로 삽입되는 충전될 디바이스의 초기 존재를 감지하는데 활용된 모션 검출기일 수도 있다. 검출 후에, 송신기 (404) 는 턴 온될 수도 있고 디바이스에 의해 수신된 RF 전력은 미리 결정된 방식으로 Rx 디바이스 상의 스위치를 토글링하는데 사용될 수도 있으며, 이는 차례로 송신기 (404) 의 드라이빙 포인트 임피던스에 대한 변화들을 초래한다.
다른 비제한적인 예로서, 존재 검출기 (480) 는 예를 들어, 적외선 검출, 모션 검출, 또는 다른 적합한 수단에 의해 인간을 검출하는 것이 가능한 검출기일 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 송신 안테나 (414) 가 특정 주파수에서 송신할 수도 있는 전력의 양을 제한하는 규제들이 존재할 수도 있다. 일부 경우들에서, 이들 규제들은 전자기 방사로부터 인간들을 보호하도록 의도된다. 그러나, 송신 안테나 (414) 가 예를 들어, 차고, 공장 현장, 상점 등과 같이, 인간들에 의해 점유되지 않거나 또는 인간들에 의해 드물게 점유되는 영역들에 배치되는 환경들이 존재할 수도 있다. 이들 환경들이 인간들로부터 자유롭다면, 송신 안테나 (414) 의 전력 출력을 정상 전력 한정 규제들보다 높게 증가시키는 것이 허용가능할 수도 있다. 다시 말해서, 제어기 (415) 는 인간 존재에 응답하여 송신 안테나 (414) 의 전력 출력을 규제 레벨 이하로 조정하고 인간이 송신 안테나 (414) 의 전자기장으로부터 규제 거리 밖에 있을 때에는 송신 안테나 (414) 의 전력 출력을 규제 레벨보다 높은 레벨로 조정할 수도 있다.
비제한적인 예로서, 인클로징된 검출기 (460) (이는 또한 인클로징된 구획 검출기 또는 인클로징된 공간 검출기로도 지칭될 수도 있다) 는 인클로저가 폐쇄 또는 개방 상태에 있을 때를 결정하기 위한 감지 스위치와 같은 디바이스일 수도 있다. 송신기가 인클로징된 상태에 있는 인클로저 내에 있는 경우, 송신기의 전력 레벨은 증가될 수도 있다.
예시적인 실시형태들에서, 송신기 (404) 가 무기한으로 켜진 채로 있지 않는 방법이 사용될 수도 있다. 이 경우에, 송신기 (404) 는 사용자-결정된 시간량 후에 셧오프하도록 프로그래밍될 수도 있다. 이 특징은 송신기 (404), 특히 드라이버 회로 (424) 가 그 주위의 무선 디바이스들이 완전히 충전된 후에 오래 작동하는 것을 방지한다. 이 이벤트는 디바이스가 완전히 충전되었다는 리피터 또는 수신 안테나 (218) 중 어느 하나로부터 전송된 신호를 검출하기 위한 회로의 실패로 인한 것일 수도 있다. 다른 디바이스가 그 주위에 배치되는 경우에 송신기 (404) 가 자동적으로 셧다운되는 것을 방지하기 위해, 송신기 (404) 자동 셧오프 특징은 오직 그 주위에서 검출된 모션의 부재의 설정 주기 이후에만 활성화될 수도 있다. 사용자는 비활성 시간 간격을 결정하고, 원할 경우 그 시간 간격을 변경하는 것이 가능할 수도 있다. 비제한적인 예로서, 그 시간 간격은 디바이스가 초기에 완전히 방전되어 있다는 가정 하에서 특정 타입의 무선 디바이스를 완전히 충전하는데 필요한 시간 간격보다 더 길 수도 있다.
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른, 도 1 의 무선 전력 전송 시스템에서 사용될 수도 있는 수신기 (508) 의 기능적 블록 다이어그램이다. 수신기 (508) 는 수신 안테나 (518) 를 포함할 수도 있는 수신 회로부 (510) 를 포함한다. 수신기 (508) 는 또한, 그것에 수신된 전력을 제공하기 위한 디바이스 (550) 에 커플링한다. 수신기 (508) 는 디바이스 (550) 의 외부에 있는 것으로서 예시되지만 디바이스 (550) 에 통합될 수도 있다는 것에 주목해야 한다. 에너지는 수신 안테나 (518) 에 무선으로 전파되고 그 후 나머지 수신 회로부 (510) 를 통하여 디바이스 (550) 에 커플링될 수도 있다. 일 예로, 충전 디바이스는 모바일 폰들, 휴대용 뮤직 플레이어들, 랩톱 컴퓨터들, 태블릿 컴퓨터들, 컴퓨터 주변 디바이스들, 통신 디바이스들 (예를 들어, 블루투스 디바이스들), 디지털 카메라들, 보청기들 (및 다른 의료용 디바이스들) 등과 같은 디바이스들을 포함할 수도 있다.
수신 안테나 (518) 는 송신 안테나 (414) (도 4) 와 동일한 주파수에서, 또는 특정 범위의 주파수들 내에서 공진하도록 튜닝될 수도 있다. 수신 안테나 (518) 는 송신 안테나 (414) 와 유사하게 디멘져닝될 수도 있거나 또는 연관된 디바이스 (550) 의 디멘젼들에 기초하여 상이하게 사이징될 수도 있다. 일 예로, 디바이스 (550) 는 송신 안테나 (414) 의 길이의 직경보다 더 작은 직경 또는 길이 디멘젼을 갖는 휴대용 전자 디바이스일 수도 있다. 이러한 예에서, 수신 안테나 (518) 는 튜닝 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 값을 감소시키고 수신 코일의 임피던스를 증가시키기 위하여 멀티-턴 코일로서 구현될 수도 있다. 일 예로, 수신 안테나 (518) 는 안테나 직경을 최대화하고 수신 안테나 (518) 의 루프 턴들 (즉, 권선 (winding) 들) 의 수 및 권선-간 커패시턴스를 감소시키기 위하여 디바이스 (550) 의 실질적인 둘레 주위에 배치될 수도 있다.
수신 회로부 (510) 는 수신 안테나 (518) 에 임피던스 매칭을 제공할 수도 있다. 수신 회로부 (510) 는 수신된 RF 에너지 소스를 디바이스 (550) 에 의한 사용을 위한 충전 전력으로 변환하기 위한 전력 변환 회로부 (506) 를 포함한다. 전력 변환 회로부 (506) 는 RF-대-DC 변환기 (520) 를 포함하고 또한 DC-대-DC 변환기 (522) 를 포함할 수도 있다. RF-대-DC 변환기 (520) 는 수신 안테나 (518) 에서 수신된 RF 에너지 신호를 Vrect 에 의해 나타내진 출력 전압을 가진 비-교류 전력으로 정류한다. DC-대-DC 변환기 (522) (또는 다른 전력 레귤레이터) 는 정류된 RF 에너지 신호를 Vout 및 Iout 에 의해 나타내진 출력 전압 및 출력 전류를 가진 디바이스 (550) 와 호환되는 에너지 전위 (예를 들어, 전압) 로 변환한다. 부분 및 전파 정류기들, 레귤레이터들, 브릿지들, 더블러들 뿐만 아니라 선형 및 스위칭 변환기들을 포함하는, 다양한 RF-대-DC 변환기들이 고려된다.
수신 회로부 (510) 는 수신 안테나 (518) 를 전력 변환 회로부 (506) 에 연결하거나 또는 대안적으로 전력 변환 회로부 (506) 를 연결해제하기 위한 스위칭 회로부 (512) 를 더 포함할 수도 있다. 전력 변환 회로부 (506) 로부터 수신 안테나 (518) 를 연결해제하는 것은 디바이스 (550) 의 충전을 중지할 뿐만 아니라 송신기 (404) (도 2) 에 의해 "보여지는" 것과 같이 "부하" 를 변경한다.
상기 개시한 바와 같이, 송신기 (404) 는 송신기 드라이버 회로 (424) 에 제공된 바이어스 전류의 변동들을 검출할 수도 있는 부하 감지 회로 (416) 를 포함한다. 이에 따라, 송신기 (404) 는 수신기들이 송신기의 근거리장에 존재할 때를 결정하기 위한 메커니즘을 갖는다.
다수의 수신기들 (508) 이 송신기의 근거리장에 존재할 때, 다른 수신기들이 송신기에 더 효율적으로 커플링하는 것을 인에이블하기 위해 하나 이상의 수신기들의 로딩 (loading) 및 언로딩 (unloading) 을 시간-멀티플렉싱하는 것이 바람직할 수도 있다. 수신기 (508) 는 또한, 다른 인접 수신기들로의 커플링을 제거하거나 또는 인접 송신기들 상으로의 로딩을 감소시키기 위하여 클로킹 (cloaking) 될 수도 있다. 수신기의 이 "언로딩" 은 본 명세서에서 "클로킹" 으로 알려져 있다. 더욱이, 수신기 (508) 에 의해 제어되고 송신기 (404) 에 의해 검출되는 언로딩과 로딩 간의 이 스위칭은 이하에 보다 완전히 설명되는 바와 같이 수신기 (508) 로부터 송신기 (404) 로의 통신 메커니즘을 제공할 수도 있다. 부가적으로, 프로토콜은 수신기 (508) 로부터 송신기 (404) 로의 메시지의 전송을 인에이블하는 스위칭과 연관될 수도 있다. 일 예로, 스위칭 속도는 약 100μsec 정도일 수도 있다.
일 예시적인 실시형태에서, 송신기 (404) 와 수신기 (508) 사이의 통신은 종래의 양방향 통신 (즉, 커플링 필드를 사용한 대역내 시그널링) 보다는 디바이스 감지 및 충전 제어 메커니즘을 지칭한다. 다시 말해서, 송신기 (404) 는 에너지가 근거리장에서 이용가능한지 여부를 조정하기 위해 송신된 신호의 온/오프 키잉을 사용할 수도 있다. 수신기는 에너지의 이들 변화들을 송신기 (404) 로부터의 메시지로서 해석할 수도 있다. 수신기측으로부터, 수신기 (508) 는 얼마나 많은 전력이 필드로부터 수용되고 있는지를 조정하기 위해 수신 안테나 (518) 의 튜닝 및 디튜닝 (de-tuning) 을 사용할 수도 있다. 일부 경우들에서, 튜닝 및 디튜닝은 스위칭 회로부 (512) 를 통해 달성될 수도 있다. 송신기 (404) 는 필드로부터 사용된 전력의 이러한 차이를 검출하고, 이러한 변화들을 수신기 (508) 로부터의 메시지로서 해석할 수도 있다. 송신 전력 및 부하 거동의 변조 (modulation) 의 다른 형태들이 활용될 수도 있음에 주목한다.
수신 회로부 (510) 는 송신기로부터 수신기로의 정보 시그널링에 대응할 수도 있는 수신된 에너지 변동들을 식별하는데 사용되는 시그널링 검출기 및 비컨 회로부 (514) 를 더 포함할 수도 있다. 더욱이, 시그널링 및 비컨 회로부 (514) 는 또한, 감소된 RF 신호 에너지 (즉, 비컨 신호) 의 송신을 검출하고, 감소된 RF 신호 에너지를, 무선 충전을 위한 수신 회로부 (510) 를 구성하기 위하여 수신 회로부 (510) 내의 비-전력공급되거나 (un-powered) 또는 전력-고갈된 회로들을 어웨이크하기 위한 공칭 전력으로 정류하는데 사용될 수도 있다.
수신 회로부 (510) 는 본 명세서에서 설명된 스위칭 회로부 (512) 의 제어를 포함하는 본 명세서에서 설명된 수신기 (508) 의 프로세스들을 조종하기 위한 프로세서 (516) 를 더 포함한다. 수신기 (508) 의 클로킹은 또한, 충전 전력을 디바이스 (550) 에 제공하는 외부 유선 충전 소스 (예를 들어, 벽/USB 전력) 의 검출을 포함하는 다른 이벤트들의 발생 시에 발생할 수도 있다. 프로세서 (516) 는 수신기의 클로킹을 제어하는 것에 더하여, 또한, 송신기 (404) 로부터 전송된 메시지들을 추출하고 비컨 상태를 결정하기 위해 비컨 회로부 (514) 를 모니터링할 수도 있다. 프로세서 (516) 는 또한, 개선된 성능을 위해 DC-대-DC 변환기 (522) 를 조정할 수도 있다.
도 6 은 도 4 의 송신 회로부 (406) 에서 사용될 수도 있는 송신 회로부 (600) 의 부분의 개략적 다이어그램이다. 송신 회로부 (600) 는 도 4 에서 상기 설명한 바와 같이 드라이버 회로 (624) 를 포함할 수도 있다. 드라이버 회로 (624) 는 도 4 에 도시된 드라이버 회로 (424) 와 유사할 수도 있다. 상기 설명한 바와 같이, 드라이버 회로 (624) 는 구형파를 수신하고 송신 회로 (650) 에 제공될 사인파를 출력하도록 구성될 수도 있는 스위칭 증폭기일 수도 있다. 일부 경우들에서, 드라이버 회로 (624) 는 증폭기 회로로 지칭될 수도 있다. 드라이버 회로 (624) 는 클래스 E 증폭기로서 도시되지만, 임의의 적합한 드라이버 회로 (624) 는 본 발명의 실시형태들에 따라 사용될 수도 있다. 드라이버 회로 (624) 는 도 4 에 도시한 바와 같이 발진기 (423) 로부터의 입력 신호 (602) 에 의해 드라이빙될 수도 있다. 드라이버 회로 (624) 에는 또한, 송신 회로 (650) 를 통하여 전달될 수도 있는 최대 전력을 제어하도록 구성되는 드라이브 전압 (VD) 이 제공될 수도 있다. 고조파를 제거 또는 감소시키기 위해, 송신 회로부 (600) 는 필터 회로 (626) 를 포함할 수도 있다. 필터 회로 (626) 는 삼극 (three pole) (커패시터 (634), 인덕터 (632), 및 커패시터 (636)) 저역 통과 필터 회로 (626) 일 수도 있다.
필터 회로 (626) 에 의해 출력된 신호는 안테나 (614) 를 포함하는 송신 회로 (650) 에 제공될 수도 있다. 송신 회로 (650) 는 드라이버 회로 (624) 에 의해 제공된 필터링된 신호의 주파수에서 공진할 수도 있는 커패시턴스 (620) 및 인덕턴스 (예를 들어, 안테나의 인덕턴스 또는 커패시턴스로 인한 것이거나 또는 부가적인 커패시터 컴포넌트로 인한 것일 수도 있음) 를 갖는 직렬 공진 회로를 포함할 수도 있다. 송신 회로 (650) 의 부하는 가변 저항기 (622) 에 의해 나타내질 수도 있다. 부하는 송신 회로 (650) 로부터 전력을 수신하도록 포지셔닝되는 무선 전력 수신기 (508) 의 함수일 수도 있다.
특정한 설계 분류의 - 수신기 공진기 또는 코일로 또한 지칭되는 - 수신 안테나 (518) (도 5) 는 수신기의 그 특정한 설계 분류를 지원하도록 설계되는 모든 기존의 송신기들과 상호-동작가능한 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 상이한 송신기들은 다양한 자기장 균일성 및 다른 상이한 특성들을 가진 상이한 코일 구성들/토폴로지들로 설계될 수도 있다. 부가적으로, 수신기의 그 특정한 설계 분류를 지원하도록 설계되지 않은 송신기들은 수신기와 일부 기능을 가져야 하는 것이 바람직하다. 상이한 송신기들에 걸쳐서 요건들에 따라 기능하는 수신기 코일 구조를 설계하는 것은 어렵다. 다르게 말하면, 상이한 요구된 송신기들 상에서 상호동작가능할 높은 확률을 갖는 공진기 설계의 반복가능한, 강인한 접근법을 개발하는 것은 어렵다.
일 양태에서, 송신기 안테나/코일 (414) (도 4) 은 그것이 균일한 자기장을 생성하도록 설계되기 어려울 수도 있다. 그 대신, 필드가 공칭 필드 강도보다 훨씬 더 크거나 또는 훨씬 더 낮은 송신기 (404) 상의 여러 스폿 (spot) 들이 존재할 수도 있다. 이것은 차례로 수신기 설계자에게, 인가된 전압들의 높은 변화들을 견디는 수신기 회로부를 구축하거나 또는 송신기 (404) 의 자기장의 피크들 및 밸리 (valley) 들을 평균화하는 공진기 (예를 들어, 공진 회로를 생성하기 위한 회로부와 조합한 안테나/코일 구성) 를 설계하거나 둘 중 어느 하나를 행하도록 강요한다.
회로 설계들은 넓은 전압 범위를 수용하는 그들의 능력에 있어서 제한될 수도 있다. 준거하여, 일 실시형태에서, 더 큰 루프의 내부에 다수의 루프들 (예를 들어, 이하 설명한 바와 같은 더 큰 루프 내부의 2 개의 루프들) 을 포함하는 수신기 안테나/코일 구조가 제공된다. 본 명세서에서 설명된 실시형태들을 가진 양태들에서, 필드를 가능한 범위에서 평균화하고 인가된 전압 변화를 최소화하도록 구성되는 수신기 코일 구성이 제공된다. 예를 들어, 다양한 수신기 안테나/코일 구조 구성들을 통해 송신기로부터 수신된 최소 전압에 대한 수신된 최대 전압의 비율을 테스트하는데 있어서, 최적의 구성은 이하 설명한 바와 같이 더 큰 루프 내부에 2 개의 루프들을 포함하였다. 하나의 특정한 송신기 구성에 대해, 송신기로부터 수신된 최소 전압에 대한 수신된 최대 전압의 일 예시적인 측정된 비율의 일 예는 1.4 였다. 특정한 송신기 구성과 함께 사용될 때 다른 수신기 구성들은 1.5 이상의 비율들을 가졌다. 하나의 양태에서, 본 명세서에서 설명된 실시형태들에 따른 이 수신기 코일 구조는 송신기가 생성하는 자기장의 더 큰 평균화를 제공할 수도 있다. 더욱이, 다른 양태에서, 이 수신기 코일 구조는 설계 트위킹 (tweaking) 의 더 높은 레졸루션을 허용하기 위해 설계 디멘젼들의 더 큰 변동성 (variability) 을 제공할 수도 있다. 더 큰 루프의 내부의 다수의 루프들은 2 턴 안테나 설계 (예를 들어, 더 큰 루프의 내부의 하나의 루프) 또는 3 루프 안테나 (예를 들어, 제 1 루프의 내부의 제 2 루프 및 제 2 루프의 내부의 제 3 루프) 보다 더 나은 평균화를 제공할 수도 있다.
도 7 은 일 실시형태에 따른 수신기 안테나/코일 구조 (700) 의 다이어그램이다. 일부 양태들에서, 도 1, 도 2 및 도 5 의 수신기 안테나들 또는 코일들 (118, 218, 및 518) 은 도 7 의 코일 구성으로서 형성될 수도 있다. 도 7 에 도시한 바와 같이, 수신기 안테나/코일 구조 (700) 는 3 개의 루프들 (701, 702, 및 703) 을 포함하는 코일을 포함한다. 루프들 중 2 개 (702 및 703) 는 2 개의 내부 루프들 (702 및 703) 을 적어도 실질적으로 둘러싸는 더 큰 루프 (701) 의 내부에 포지셔닝된다. 루프들 (702 및 703) 의 각각은 중첩하지 않고 외접하지 않는다. 도 7 에 도시한 바와 같이, 루프들 (702 및 703) 은 직사각형 형상이고, 사이즈가 유사하고, 서로 인접하다. 다른 양태들에서, 다른 형상들 (예를 들어, 원들, 정사각형들 등) 및 구성들이 또한 가능하다. 일부 실시형태들에서, 2 개보다 더 많은 루프들이 루프 (701) 의 내부에 포지셔닝될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 루프들은 단일의 코일 구조를 생성하기 위해 함께 구성될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 수신기 안테나/코일 구조 (700) 는 하나보다 더 많은 코일을 포함할 수도 있다. 사용된 코일 또는 코일들은 임의의 도전 재료 (예를 들어, 구리, 은, 알루미늄 등) 를 포함할 수도 있다.
일부 양태들에서, 수신기 안테나/코일 구조 (700) 는 루프들이 실질적으로 공통 평면 상에 위치되는 단일의 코일 구조를 형성할 수도 있다. 수신기 안테나/코일 구조 (700) 는 일부 양태들에서는 비-평면이고 다른 양태들에서는 플렉시블 평면과 평면일 수도 있다. 예를 들어, 루프 (701) 는 루프들 (702 및 703) 과는 상이한 평면 상에 위치될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 루프 (702) 는 루프 (703) 와는 상이한 평면 상에 위치될 수도 있다. 일부 양태들에서, 수신기 안테나/코일 구조 (700) 는 다른 가능성들 중에서도, 수직 배향, 수평 대향 및 대각선 배향을 포함하는 다양한 배향들로 배향될 수도 있다. 게다가, 수신기 안테나/코일 구조 (700) 는 다른 가능성들 중에서, 표면들, 벽들, 테이프, 및 휴대용 전자장치들을 포함하는 다양한 아이템들 상에 또는 그 안에 위치될 수도 있다. 소정의 양태들에서, 도 7 을 참조하여 설명한 바와 같은 단일의 코일 구조는 또한, 도 1, 도 2, 및 도 4 의 송신기 코일들 (114, 214, 및 414) 과 같은 송신기 코일로서 사용될 수도 있다.
소정의 양태들에서, 루프들 (702 및 703) 이 서로 가장 가까운 수신기 안테나/코일 구조 (700) 의 부분들에서, 루프 (702) 에 흐르는 전류는 루프 (703) 에 흐르는 전류의 반대 방향으로 있을 수도 있다. 예를 들어, 로케이션 (705) 에서, 루프 (702) 에 흐르는 전류는 페이지의 상부에서 페이지의 하부로 흐르고 있을 수도 있고 루프 (703) 에 흐르는 전류는 페이지의 하부에서 페이지의 상부로 흐르고 있을 수도 있다. 다시 말해서, 로케이션 (705) 에서 루프 (702) 에 흐르는 전류는 로케이션 (705) 에서 루프 (703) 에 흐르는 전류와 비교하여 반대 방향으로 흐르고 있을 수도 있다. 대향 전류들은 송신기가 생성하는 자기장의 더 큰 평균화를 제공할 수도 있는 필드 상쇄 효과를 야기할 수도 있다.
도 8a 는 일 실시형태에 따른 일 예시적인 수신기 안테나/코일 구조 (800) 의 공진기 층 (801) 의 다이어그램이다. 도 8b 는 일 실시형태에 따른 예시적인 수신기 안테나/코일 구조 (800) 의 공진기 층 (810) 의 다이어그램이다. 일부 실시형태들에서, 층들 (801 및 810) 은 수신기 안테나/코일 구조 (700) 와 유사할 수도 있는 수신기 안테나/코일 구조 (800) 를 생성하기 위해 결합될 수도 있다. 층 (801) 은 수신기 안테나/코일 구조 (800) 의 제 1 부분 (802), 제 2 부분 (803), 및 제 3 부분 (804) 을 포함한다. 도 8b 에서, 층 (810) 은 수신기 안테나/코일 구조 (800) 의 제 4 부분 (811) 및 제 5 부분 (812) 을 포함한다. 층 (801) 이 층 (810) 과 결합될 때, 제 4 부분 (811) 은 제 1 부분 (802) 과 제 3 부분 (804) 사이의 연결을 제공한다. 층 (801) 이 층 (810) 과 결합될 때, 제 5 부분 (812) 은 제 2 부분 (803) 및 제 3 부분 (804) 사이의 연결을 제공한다.
도 8c 는 일 실시형태에 따른 일 예시적인 수신기 안테나/코일 구조 (800) 의 분해도이다. 수신기 안테나/코일 구조 (800) 는 공진기 층들 (801, 805, 810, 및 825) 을 포함한다. 층 (805) 은 이면에 접착제를 가진 페라이트 재료를 포함한다. 수신기 안테나/코일 구조 (800) 에서 층 (805) 은 도 8b 의 층 (810) 위에 배치된다. 층 (810) 은 그 후 층 (810) 이 층 (805) 과 층 (801) 사이에 위치되도록 도 8a 의 층 (801) 위에 배치된다. 층 (801) 은 그 후 층 (801) 이 층 (810) 과 층 (825) 사이에 위치되도록 층 (825) 위에 배치된다. 층 (825) 은 접착제 층을 포함한다. 일부 양태들에서, 층 (825) 은 또한, 필 오프 라이너 (peel off liner) 를 포함하는 감압성 백킹 층 (pressure sensitive backed layer) 으로 구성될 수도 있다. 층 (825) 은 그 후 층 (825) 위에 배치된다. 예를 들어, 일방의 층 (825) 은 필 오프 라이너를 포함할 수도 있고 타방의 층 (825) 은 양자의 층들 (825) 을 함께 고정시키기 위한 접착제 층을 포함할 수도 있다. 층들은 특정한 순서로 구성되기는 하지만, 다른 구성들이 또한 가능하다. 층들 (801, 805, 810, 및 825) 은 상이한 순서로 배열될 수도 있거나 또는 부가적인 층들이 부가될 수도 있거나 또는 일부 층들은 제거될 수도 있다.
도 8d 는 일 실시형태에 따른 예시적인 수신기 안테나/코일 구조 (800) 의 다이어그램이다. 도 8d 는 도 8c 에서 논의된 결합된 층들을 가진 수신기 안테나/코일 구조 (800) 를 도시한다.
도 9 는 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 일 예시적인 방법 (900) 의 플로우 차트이다. 도 9 에서 설명된 단계들 또는 액션들은 도 1 내지 도 3, 또는 도 5 중 어느 하나에 도시된 회로들 및/또는 디바이스들 중 어느 하나에서 구현되거나, 또는 회로들 및/또는 디바이스들 중 어느 하나에 의해 수행될 수도 있다. 블록 (902) 은 코일에서, 자기장을 통해 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 것을 포함할 수도 있고, 코일은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함하는 적어도 3 개의 루프부들을 갖는 도전 재료를 포함하고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 중첩하지 않는다. 블록 (904) 은 수신된 전력을 부하에 제공하는 것을 포함할 수도 있다.
도 10 은 본 발명의 일 예시적인 실시형태에 따른, 전력 케이블 장치 (1000) 의 기능적 블록 다이어그램이다. 장치는 도 1 내지 도 9 에 대하여 논의된 다양한 액션들에 대한 수단 (1002 및 1004) 을 포함한다.
장치 (1000) 는 자기장을 통해 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 수단 (1002) 을 포함하고, 그 수신 수단은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함하는 적어도 3 개의 루프부들을 갖고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 중첩하지 않는다. 일 실시형태에서, 수단 (1002) 은 블록 (902) (도 9) 에 대하여 상기 설명된 기능들 중 하나 이상을 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 자기장을 통해 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 수단 (1002) 은 도 1, 도 2, 및 도 5 의 수신기 안테나들 또는 코일들 (118, 218, 및 518) 에 의해 구현될 수 있다.
장치 (1000) 는 수신된 전력을 부하에 제공하는 수단 (1004) 을 더 포함한다. 일 실시형태에서, 수단 (1004) 은 블록 (904) (도 9) 에 대하여 상기 설명된 기능들 중 하나 이상을 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 수단 (1004) 은 도 2 및 도 5 의 수신 회로부 (210 및 510) 에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 추가 예들은 다음과 같이 정의된다:
1. 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치. 장치는 송신기에 의해 생성된 자기장에 응답하여 전압을 생성하도록 구성된 코일을 포함한다. 코일은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함하는 적어도 3 개의 루프부들을 갖는 도전 재료를 포함한다. 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징된다. 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 중첩하지 않는다.
2. 예 1 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 또는 제 3 루프부 중 적어도 하나는 실질적으로 직사각형 디멘젼을 갖는다.
3. 예 1 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부의 부분에서의 전류는 제 3 루프부의 부분에서의 전류의 반대 방향으로 있다.
4. 예 3 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 3 루프부의 부분에서의 전류의 반대 방향의 전류를 갖는 제 2 루프부의 부분은 제 3 루프부에 가장 가깝게 포지셔닝된 부분을 포함한다.
5. 예 1, 예 3, 또는 제 4 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 비-대칭적인 디멘젼들을 갖는다.
6. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 실질적으로 공통 디멘젼들을 갖고 서로 인접하게 배치된다.
7. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 실질적으로 완전히 인클로징된다.
8. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 코일은 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징된 2 개 보다 더 많은 루프부들을 더 포함한다.
9. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 코일은 적어도 3 개의 중첩하지 않는 루프부들을 갖는 도전 재료의 단일의 권선 (winding) 을 포함한다.
10. 전술한 예 1 내지 예 8 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 코일은 2 개 이상의 코일들을 포함한다.
11. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부는 실질적으로 동일 평면 상에 있다.
12. 전술한 예 1 내지 예 10 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부는 상이한 평면들 상에 위치된다.
13. 전술한 예 1 내지 예 10 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부는 제 1 평면 상에 위치되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 평면과는 상이한 제 2 평면 상에 위치된다.
14. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 코일을 포함하는 공진 회로를 더 포함하고, 공진 회로는 자기장의 동작 주파수에서 공진하도록 구성되고, 코일은 자기장을 통해 전력을 유도적으로 수신하도록 구성된다.
15. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 코일에 커플링되고, 생성된 전압에 적어도 부분적으로 기초하여 부하에 전력공급하거나 또는 부하를 충전하도록 구성된 수신 회로를 더 포함한다.
16. 전술한 예들 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 코일은 또한, 코일에 의해 수신된 최소 전압에 대한 수신된 최대 전압의 비율이 임계치를 충족하도록 자기장을 평균화하도록 구성된다.
17. 예 16 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 그 비율은 1.5 보다 더 작은 값을 포함한다.
18. 무선 전력을 수신하는 방법. 방법은 코일에서, 자기장을 통해 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계를 포함하고, 코일은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함하는 적어도 3 개의 루프부들을 갖는 도전 재료를 포함하고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 중첩하지 않는다. 방법은 수신된 전력을 부하에 제공하는 단계를 더 포함한다.
19. 예 18 의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 제 2 루프부의 부분에서의 전류는 제 3 루프부의 부분에서의 전류의 반대 방향으로 있다.
20. 예 20 의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 제 3 루프부의 부분에서의 전류의 반대 방향의 전류를 갖는 제 2 루프부의 부분은 제 3 루프부에 가장 가깝게 포지셔닝된 부분을 포함한다.
21. 전술한 예 18 내지 예 20 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 실질적으로 공통 디멘젼들을 갖고 서로 인접하게 배치된다.
22. 전술한 예 18 내지 예 21 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 실질적으로 완전히 인클로징된다.
23. 전술한 예 18 내지 예 22 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부는 실질적으로 동일 평면 상에 있다.
24. 전술한 예 18 내지 예 22 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부는 상이한 평면들 상에 위치된다.
25. 전술한 예 18 내지 예 24 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 코일은 적어도 3 개의 중첩하지 않는 루프부들을 갖는 도전 재료의 단일의 권선을 포함한다.
26. 전술한 예 18 내지 예 25 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계는 코일을 포함하는 공진 회로에 의하여 자기장을 통해 전력을 유도적으로 수신하는 단계를 포함하고, 공진 회로는 자기장의 동작 주파수에서 공진하도록 구성된다.
27. 전술한 예 18 내지 예 26 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 수신된 전력을 부하에 제공하는 단계는 부하를 충전하거나 또는 부하에 전력공급하기 위한 충분한 전력을 제공하는 단계를 포함한다.
28. 전술한 예 18 내지 예 27 중 어느 한 예의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 코일에 의해 수신된 최소 전압에 대한 수신된 최대 전압의 비율이 임계치를 충족하도록 자기장을 평균화하는 단계를 더 포함한다.
29. 예 28 의 무선 전력을 수신하는 방법에 있어서, 그 비율은 1.5 보다 더 작은 값을 포함한다.
30. 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치. 장치는 자기장을 통해 전력을 무선으로 수신하는 수단을 포함하고, 전력을 무선으로 수신하는 수단은 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부를 포함하는 적어도 3 개의 루프부들을 포함하고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 서로 외접하지 않고 중첩하지 않는다. 장치는 수신된 전력을 부하에 제공하는 수단을 더 포함한다.
31. 예 30 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 또는 제 3 루프부 중 적어도 하나는 실질적으로 직사각형 디멘젼을 갖는다.
32. 예 30 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부의 부분에서의 전류는 제 3 루프부의 부분에서의 전류의 반대 방향으로 있다.
33. 예 32 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 3 루프부의 부분에서의 전류의 반대 방향의 전류를 갖는 제 2 루프부의 부분은 제 3 루프부에 가장 가깝게 포지셔닝된 부분을 포함한다.
34. 예 30, 예 32, 또는 예 33 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 비-대칭적인 디멘젼들을 갖는다.
35. 전술한 예 30 내지 예 34 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 실질적으로 공통 디멘젼들을 갖고 서로 인접하게 배치된다.
36. 전술한 예 30 내지 예 35 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 루프부에 의해 실질적으로 완전히 인클로징된다.
37. 전술한 예 30 내지 예 36 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 전력을 무선으로 수신하는 수단은 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징된 2 개보다 더 많은 루프부들을 더 포함한다.
38. 전술한 예 30 내지 예 37 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 전력을 무선으로 수신하는 수단은 적어도 3 개의 중첩하지 않는 루프부들을 갖는 도전 재료의 단일의 권선을 포함한다.
39. 전술한 예 30 내지 예 37 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 전력을 무선으로 수신하는 수단은 2 개 이상의 코일들을 포함한다.
40. 전술한 예 30 내지 예 39 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부는 실질적으로 동일 평면 상에 있다.
41. 전술한 예 30 내지 예 39 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부, 제 2 루프부, 및 제 3 루프부는 상이한 평면들 상에 위치된다.
42. 전술한 예 30 내지 예 39 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 제 1 루프부는 제 1 평면 상에 위치되고, 제 2 루프부 및 제 3 루프부는 제 1 평면과는 상이한 제 2 평면 상에 위치된다.
43. 전술한 예 30 내지 예 42 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 전력을 무선으로 수신하는 수단을 포함하는 공진 회로를 더 포함하고, 공진 회로는 자기장의 동작 주파수에서 공진하도록 구성되고, 코일은 자기장을 통해 전력을 유도적으로 수신하도록 구성된다.
44. 전술한 예 30 내지 예 43 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 전력을 무선으로 수신하는 수단에 커플링되고, 생성된 전압에 적어도 부분적으로 기초하여 부하에 전력공급하거나 또는 부하를 충전하도록 구성된 수신 회로를 더 포함한다.
45. 전술한 예 30 내지 예 44 중 어느 한 예의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 전력을 무선으로 수신하는 수단은 또한, 코일에 의해 수신된 최소 전압에 대한 수신된 최대 전압의 비율이 임계치를 충족하도록 자기장을 평균화하도록 구성된다.
46. 예 45 의 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치에 있어서, 그 비율은 1.5 보다 더 작은 값을 포함한다.
상기 설명된 방법들의 다양한 동작들은 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들), 회로들, 및/또는 모듈(들)과 같이, 동작들을 수행하는 것이 가능한 임의의 적합한 수단에 의해 수행될 수도 있다. 일반적으로, 도면들에서 예시된 임의의 동작들은 그 동작들을 수행하는 것이 가능한 대응하는 기능적 수단에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들어, 제어 전압에 응답하여 전류를 선택적으로 허용하는 수단은 제 1 트랜지스터를 포함할 수도 있다. 또한, 개회로를 선택적으로 제공하는 수단을 포함하는 제어 전압의 양을 제한하는 수단은 제 2 트랜지스터를 포함할 수도 있다.
정보 및 신호들은 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 이용하여 나타내질 수도 있다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학장들 또는 광학 입자들, 또는 그 임의의 조합에 의해 나타내질 수도 있다.
본 명세서에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로서 구현될 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능의 관점에서 일반적으로 상기 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 소프트웨어로서 구현되는지는 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다. 설명된 기능은 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 구현될 수도 있지만, 이러한 구현 판정들은 본 발명의 실시형태들의 범위로부터 벗어남을 야기하는 것으로서 해석되어서는 안된다.
본 명세서에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록들, 모듈들, 및 회로들은 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 그 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
본 명세서에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들 및 기능들은 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행된 소프트웨어 모듈로, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 유형의, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 또는 이를 통해 송신될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리 (ROM), 전기적으로 프로그래밍가능한 ROM (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능한 ROM (EEPROM), 레지스터들, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 그 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 커플링된다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 본 명세서에서 사용한 바와 같이, 콤팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루 레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크 (disk) 들은 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크 (disc) 들은 레이저들로 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들이 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 또한 포함되어야 한다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수도 있다.
본 개시를 요약하는 목적들을 위해, 본 발명들의 소정의 양태들, 이점들 및 신규한 특징들은 본 명세서에서 설명되었다. 반드시 모든 이러한 이점들이 본 발명의 임의의 특정한 실시형태에 따라 달성될 수도 있는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 교시 또는 제안될 수도 있는 바와 같이 다른 이점들을 반드시 달성하지 않고도 본 명세서에서 교시한 바와 같은 하나의 이점 또는 이점들의 그룹을 달성 또는 최적화하는 방식으로 구현 또는 수행될 수도 있다.
상기 설명된 실시형태들의 다양한 수정들은 용이하게 명백할 것이고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어남 없이 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 도시된 실시형태들에 제한되도록 의도되지 않고 본 명세서에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 최광의 범위를 부여받게 될 것이다.

Claims (30)

  1. 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치로서,
    송신기에 의해 생성된 자기장에 응답하여 전류를 생성하도록 구성된 코일 회로로서, 상기 코일 회로는, 제 1 루프부, 제 1 영역을 인클로징하는 제 2 루프부, 및 상기 제 1 영역과 중첩하지 않는 제 2 영역을 인클로징하는 제 3 루프부를 포함하는 적어도 3 개의 루프부들을 갖는 도전 재료를 포함하고, 상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 상기 제 1 루프부에 의해 완전히 인클로징되고, 상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 및 상기 제 3 루프부는 상기 도전 재료의 단일의 권선 (winding) 을 생성하기 위해 물리적으로 연결되고, 상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 그들 사이에 제 3 영역을 갖고, 상기 제 2 루프부는 상기 제 1 루프부의 제 1 부분에 인접한 제 1 부분을 갖고, 그리고 상기 제 3 루프부는 상기 제 1 루프부의 제 2 부분에 인접한 제 1 부분 및 상기 제 2 루프부의 제 2 부분에 인접한 제 2 부분을 가지며, 생성된 상기 전류는 상기 제 1 루프부의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 루프부의 상기 제 1 부분을 통해 제 1 방향으로 흐르고 상기 제 1 루프부의 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 루프부의 상기 제 1 부분을 통해 제 2 방향으로 흐르고, 그리고 생성된 상기 전류는 상기 제 3 영역에 필드 상쇄 효과 (field cancelling effect) 를 야기하기 위해 상기 제 2 루프부의 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 루프부의 상기 제 2 부분을 통해 반대 방향들로 흐르는, 상기 코일 회로; 및
    정류기 회로를 포함하는 수신 회로로서, 상기 수신 회로는 상기 제 1 루프부에 전기적으로 및 전도적으로 커플링되고, 상기 수신 회로는 생성된 상기 전류에 적어도 부분적으로 기초하여 부하에 전력공급하는 것 또는 상기 부하를 충전하는 것 중 적어도 하나를 위해 출력을 생성하도록 구성되는, 상기 수신 회로를 포함하는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 또는 상기 제 3 루프부 중 적어도 하나는 실질적으로 직사각형 디멘젼을 갖는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 루프부의 상기 제 2 부분은 상기 전류가 상기 제 2 방향으로 흐르게 하도록 포지셔닝되고 상기 제 3 루프부의 상기 제 2 부분은 상기 전류가 상기 제 2 방향에 반대인 상기 제 1 방향으로 흐르게 하도록 포지셔닝되는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 루프부의 상기 제 2 부분에서의 전류의 반대 방향의 전류를 갖는 상기 제 2 루프부의 상기 제 2 부분은 상기 제 3 루프부에 가장 가깝게 포지셔닝된 부분을 포함하는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 비-대칭적인 디멘젼들을 갖는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 실질적으로 공통 디멘젼들을 갖고 서로 인접하게 배치되는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 회로는 상기 제 1 루프부에 의해 적어도 부분적으로 인클로징되는 2 개 초과의 루프부들을 더 포함하는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 회로는 적어도 3 개의 중첩하지 않는 루프부들을 포함하는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 2 개 이상의 코일 회로들을 더 포함하는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 및 상기 제 3 루프부는 실질적으로 동일 평면 상에 있는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 및 상기 제 3 루프부는 상이한 평면들 상에 위치되는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루프부는 제 1 평면 상에 위치되고, 상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 상기 제 1 평면과는 상이한 제 2 평면 상에 위치되는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 회로를 포함하는 공진 회로를 더 포함하고, 상기 공진 회로는 상기 자기장의 동작 주파수에서 공진하도록 구성되고, 상기 코일 회로는 상기 자기장을 통해 전력을 유도적으로 수신하도록 구성되는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 및 상기 제 3 루프부는 상기 자기장에 응답하여 상기 코일 회로에 의해 최대 전압 및 최소 전압을 수신하고, 상기 최대 전압 대 상기 최소 전압의 비율은 임계치보다 더 큰, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 임계치는 1.5 보다 더 작은 값인, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 루프부의 상기 제 2 부분은 상기 제 3 영역에 상기 필드 상쇄 효과를 야기하기 위해 상기 제 3 루프부의 상기 제 2 부분으로부터 이격되는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  17. 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치로서,
    자기장을 통해 전력을 무선으로 수신하는 제 1 수단;
    상기 자기장을 통해 전력을 무선으로 수신하는 제 2 수단;
    상기 자기장을 통해 전력을 무선으로 수신하는 제 3 수단으로서, 전력을 무선으로 수신하는 상기 제 3 수단은, 상기 자기장을 통해 전력을 무선으로 수신하는 상기 제 2 수단과 중첩하지 않고, 전력을 무선으로 수신하는 상기 제 2 수단 및 상기 제 3 수단은 전력을 무선으로 수신하는 상기 제 1 수단에 의해 완전히 인클로징되고, 전력을 무선으로 수신하는 상기 제 1 수단, 상기 제 2 수단, 및 상기 제 3 수단은 직렬로 물리적으로 연결되고, 그리고 상기 제 2 수단 및 상기 제 3 수단은 그들 사이에 영역을 갖고, 상기 제 2 수단은 상기 제 1 수단의 제 1 부분에 인접한 제 1 부분을 갖고, 그리고 상기 제 3 수단은 상기 제 1 수단의 제 2 부분에 인접한 제 1 부분 및 상기 제 2 수단의 제 2 부분에 인접한 제 2 부분을 가지며, 생성된 전류는 상기 제 1 수단의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 수단의 상기 제 1 부분을 통해 제 1 방향으로 흐르고 상기 제 1 수단의 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 수단의 상기 제 1 부분을 통해 제 2 방향으로 흐르고, 그리고 전류는 상기 영역에 필드 상쇄 효과를 야기하기 위해 상기 제 2 수단의 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 수단의 상기 제 2 부분을 통해 반대 방향들로 흐르는, 상기 제 3 수단; 및
    부하에 출력 전력을 제공하는 수단으로서, 상기 제공하는 수단은 전력을 무선으로 수신하는 상기 제 1 수단에 전기적으로 및 전도적으로 커플링되고 상기 전류에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 부하에 전력공급하는 것 또는 상기 부하를 충전하는 것 중 적어도 하나를 위해 상기 출력 전력을 생성하도록 구성되는, 상기 출력 전력을 제공하는 수단을 포함하는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  18. 무선 전력을 수신하는 방법으로서,
    전류를 생성하도록 구성된 코일 회로에서, 자기장을 통해 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계로서, 상기 코일 회로는, 제 1 루프부, 제 1 영역을 인클로징하는 제 2 루프부, 및 상기 제 1 영역과 중첩하지 않는 제 2 영역을 인클로징하는 제 3 루프부를 포함하는 적어도 3 개의 루프부들을 갖는 도전 재료를 포함하고, 상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 상기 제 1 루프부에 의해 완전히 인클로징되고, 상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 및 상기 제 3 루프부는 상기 도전 재료의 단일의 권선을 생성하기 위해 물리적으로 연결되고, 상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 그들 사이에 제 3 영역을 갖고, 상기 제 2 루프부는 상기 제 1 루프부의 제 1 부분에 인접한 제 1 부분을 갖고, 그리고 상기 제 3 루프부는 상기 제 1 루프부의 제 2 부분에 인접한 제 1 부분 및 상기 제 2 루프부의 제 2 부분에 인접한 제 2 부분을 가지며, 생성된 상기 전류는 상기 제 1 루프부의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 루프부의 상기 제 1 부분을 통해 제 1 방향으로 흐르고 상기 제 1 루프부의 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 루프부의 상기 제 1 부분을 통해 제 2 방향으로 흐르고, 그리고 생성된 상기 전류는 상기 제 3 영역에 필드 상쇄 효과를 야기하기 위해 상기 제 2 루프부의 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 루프부의 상기 제 2 부분을 통해 반대 방향들로 흐르는, 상기 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계; 및
    부하에 정류기 회로를 포함하는 수신기 회로로부터의 출력 전력을 제공하는 단계로서, 상기 수신기 회로는 상기 제 1 루프부에 전기적으로 및 전도적으로 커플링되고 생성된 상기 전류에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 부하에 전력공급하는 것 또는 상기 부하를 충전하는 것 중 적어도 하나를 위해 상기 출력 전력을 생성하도록 구성되는, 상기 출력 전력을 제공하는 단계를 포함하는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 자기장에 응답하여 상기 코일 회로에서 전류를 유도하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 루프부의 상기 제 2 부분은 상기 전류가 상기 제 2 방향으로 흐르게 하도록 포지셔닝되고 상기 제 3 루프부의 상기 제 2 부분은 상기 전류가 상기 제 2 방향에 반대인 상기 제 1 방향으로 흐르게 하도록 포지셔닝되는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 3 루프부의 상기 제 2 부분에서의 전류의 반대 방향의 전류를 갖는 상기 제 2 루프부의 상기 제 2 부분은 상기 제 3 루프부에 가장 가깝게 포지셔닝된 부분을 포함하는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 루프부 및 상기 제 3 루프부는 실질적으로 공통 디멘젼들을 갖고 서로 인접하게 배치되는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 및 상기 제 3 루프부는 실질적으로 동일 평면 상에 있는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 루프부, 상기 제 2 루프부, 및 상기 제 3 루프부는 상이한 평면들 상에 위치되는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 코일 회로는 적어도 3 개의 중첩하지 않는 루프부들을 포함하는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    상기 송신기로부터 무선 전력을 수신하는 단계는 상기 코일 회로를 포함하는 공진 회로에 의하여 상기 자기장을 통해 전력을 유도적으로 수신하는 단계를 포함하고, 상기 공진 회로는 상기 자기장의 동작 주파수에서 공진하도록 구성되는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  26. 제 18 항에 있어서,
    상기 부하에 상기 출력 전력을 제공하는 단계는 상기 부하를 충전하거나 또는 상기 부하에 전력공급하는 것 중 적어도 하나를 행하는데 충분한 전력을 제공하는 단계를 포함하는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  27. 제 18 항에 있어서,
    상기 코일 회로에 의해 수신된 최대 전압 대 수신된 최소 전압의 비율이 임계치보다 더 크도록 상기 자기장을 평균화하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 비율은 1.5 보다 더 작은 값을 포함하는, 무선 전력을 수신하는 방법.
  29. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 수단의 상기 제 2 부분 및 상기 제 3 수단의 상기 제 2 부분을 통해 반대 방향들로 흐르는 전류는 송신기에 의해 생성된 상기 자기장의 평균화를 야기하고 인가된 전압 변화 (voltage variance) 를 최소화하는, 전력을 무선으로 수신하기 위한 장치.
  30. 삭제
KR1020167027702A 2014-03-31 2015-03-26 무선 전력 수신기 코일 구성을 위한 시스템들, 장치, 및 방법들 KR102123140B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461973057P 2014-03-31 2014-03-31
US61/973,057 2014-03-31
US14/567,776 2014-12-11
US14/567,776 US10461582B2 (en) 2014-03-31 2014-12-11 Systems, apparatus, and methods for wireless power receiver coil configuration
PCT/US2015/022814 WO2015153293A1 (en) 2014-03-31 2015-03-26 Systems, apparatus, and methods for wireless power receiver coil configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160138093A KR20160138093A (ko) 2016-12-02
KR102123140B1 true KR102123140B1 (ko) 2020-06-15

Family

ID=54191688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167027702A KR102123140B1 (ko) 2014-03-31 2015-03-26 무선 전력 수신기 코일 구성을 위한 시스템들, 장치, 및 방법들

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10461582B2 (ko)
EP (1) EP3127210B1 (ko)
JP (1) JP6560247B2 (ko)
KR (1) KR102123140B1 (ko)
CN (1) CN106133857B (ko)
BR (1) BR112016022779B1 (ko)
WO (1) WO2015153293A1 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107710549B (zh) * 2015-06-04 2021-07-16 英特尔公司 用于无线功率发射器中的线圈配置的装置、方法和系统
JP6671919B2 (ja) * 2015-10-23 2020-03-25 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム
CN105186720B (zh) * 2015-10-24 2017-12-26 宁波微鹅电子科技有限公司 一种发射线圈结构及应用其的无线电能发射端
EP3435518B1 (en) 2016-03-22 2021-07-28 LG Innotek Co., Ltd. Wireless charging system and device therefor
GB201609254D0 (en) 2016-05-25 2016-07-06 Isis Innovation Wireless power transfer system
WO2018111416A1 (en) 2016-12-15 2018-06-21 General Electric Company A charging pad and a method for charging one or more receiver devices
WO2018144806A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 AMI Research & Development, LLC Electric vehicle charging via rf loops to avoid need for precise alignment with wireless charging equipment
KR102542787B1 (ko) * 2017-03-17 2023-06-14 이피션트 파워 컨버젼 코퍼레이션 대면적 확장 가능한 고 공진 무선 전력 코일
US10693268B2 (en) 2018-08-24 2020-06-23 Institute Of Geology And Geophysics Chinese Academy Of Sciences Conductive slip ring for logging while drilling instrument
SG11202108170UA (en) * 2019-02-15 2021-08-30 Xnergy Autonomous Power Tech Pte Ltd Wireless power transfer based on magnetic induction
CN111292940B (zh) * 2019-04-18 2022-05-27 展讯通信（上海）有限公司 一种电感结构
US20220416583A1 (en) * 2019-09-26 2022-12-29 Soreq Nuclear Research Center Wireless enhanced power transfer
CN111769655B (zh) 2020-05-19 2022-09-23 华为技术有限公司 一种终端设备及其控制方法
US12044793B2 (en) 2020-07-07 2024-07-23 Raytheon Company Cross-talk compensation for gradiometer probes
US11848566B2 (en) 2021-11-03 2023-12-19 Nucurrent, Inc. Dual communications demodulation of a wireless power transmission system having an internal repeater
US12027880B2 (en) 2021-11-03 2024-07-02 Nucurrent, Inc. Wireless power transfer from mouse pad to mouse
US11831176B2 (en) 2021-11-03 2023-11-28 Nucurrent, Inc. Wireless power transfer systems with substantial uniformity over a large area
US11824372B2 (en) 2021-11-03 2023-11-21 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission antenna with puzzled antenna molecules
US11862991B2 (en) 2021-11-03 2024-01-02 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission antenna with internal repeater and in-coil tuning
US11862984B2 (en) 2021-11-03 2024-01-02 Nucurrent, Inc. Wireless power receiver with repeater for enhanced power harvesting
US11824373B2 (en) 2021-11-03 2023-11-21 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission antenna with parallel coil molecule configuration
US11824371B2 (en) 2021-11-03 2023-11-21 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission antenna with internal repeater and repeater filter
US11831177B2 (en) 2021-11-03 2023-11-28 Nucurrent, Inc. Wireless power transmitter with internal repeater and enhanced uniformity
US11831173B2 (en) 2021-11-03 2023-11-28 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission antenna with series coil molecule configuration
US11962337B2 (en) 2021-11-03 2024-04-16 Nucurrent, Inc. Communications demodulation in wireless power transmission system having an internal repeater
US11831175B2 (en) * 2021-11-03 2023-11-28 Nucurrent, Inc. Wireless power transmission antenna with antenna molecules

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090096414A1 (en) 2002-10-28 2009-04-16 Amway (Europe) Limited Contact-less power transfer
JP2012109449A (ja) 2010-11-18 2012-06-07 Toyota Motor Corp コイルユニット、非接触電力送電装置、車両および非接触電力給電システム
JP2015508987A (ja) 2012-01-26 2015-03-23 ワイトリシティ コーポレーションＷｉｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 減少した場を有する無線エネルギー伝送

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4751513A (en) * 1986-05-02 1988-06-14 Rca Corporation Light controlled antennas
US5061941A (en) 1990-02-01 1991-10-29 Checkpoint Systems, Inc. Composite antenna for electronic article surveillance systems
US5621422A (en) * 1994-08-22 1997-04-15 Wang-Tripp Corporation Spiral-mode microstrip (SMM) antennas and associated methods for exciting, extracting and multiplexing the various spiral modes
US6570541B2 (en) * 1998-05-18 2003-05-27 Db Tag, Inc. Systems and methods for wirelessly projecting power using multiple in-phase current loops
US7215284B2 (en) * 2005-05-13 2007-05-08 Lockheed Martin Corporation Passive self-switching dual band array antenna
US7193578B1 (en) * 2005-10-07 2007-03-20 Lockhead Martin Corporation Horn antenna array and methods for fabrication thereof
US7948208B2 (en) 2006-06-01 2011-05-24 Mojo Mobility, Inc. Power source, charging system, and inductive receiver for mobile devices
AU2008339681A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Access Business Group International Llc Inductive power transfer
US8487479B2 (en) * 2008-02-24 2013-07-16 Qualcomm Incorporated Ferrite antennas for wireless power transfer
US20110050164A1 (en) * 2008-05-07 2011-03-03 Afshin Partovi System and methods for inductive charging, and improvements and uses thereof
KR101256741B1 (ko) * 2008-06-05 2013-04-19 퀄컴 인코포레이티드 무선 전력 전달을 위한 페라이트 안테나들
US7714791B2 (en) * 2008-07-02 2010-05-11 Raytheon Company Antenna with improved illumination efficiency
JP5390818B2 (ja) * 2008-09-19 2014-01-15 矢崎総業株式会社 ワイヤレス電力伝送装置の通信コイル構造
US9130395B2 (en) * 2008-12-12 2015-09-08 Hanrim Postech Co., Ltd. Non-contact charging station with planar spiral power transmission coil and method for controlling the same
TWI451458B (zh) * 2009-08-25 2014-09-01 Access Business Group Int Llc 磁通量集中器及製造一磁通量集中器的方法
CN102741954B (zh) * 2010-02-05 2014-09-03 日立金属株式会社 非接触充电装置用的磁气回路、供电装置、受电装置、及非接触充电装置
US8788191B1 (en) * 2010-03-18 2014-07-22 Georgia Tech Research Corporation Method and apparatus for using in-home power lines to support low power wireless sensors and to extend the range of low-power wireless devices
KR101306897B1 (ko) * 2010-04-12 2013-09-10 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 안테나 장치 및 통신 단말장치
KR101211535B1 (ko) * 2010-06-07 2012-12-12 유한회사 한림포스텍 무선 충전용 전력 수신기 및 그를 구비하는 휴대용 전자기기
JP6054863B2 (ja) 2010-06-10 2016-12-27 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー 誘導式電力転送のためのコイルの構成
WO2011156768A2 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Mojo Mobility, Inc. System for wireless power transfer that supports interoperability, and multi-pole magnets for use therewith
JP5530848B2 (ja) * 2010-07-28 2014-06-25 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット、非接触電力送電装置、非接触電力受電装置、車両および非接触電力給電システム
KR101441453B1 (ko) * 2010-08-25 2014-09-18 한국전자통신연구원 무선 에너지 전송을 위한 자기 공진체에서 전기장 및 복사전력 감소 장치 및 그 방법
JP5510608B2 (ja) * 2011-03-11 2014-06-04 トヨタ自動車株式会社 コイルユニット、車両、外部給電装置および車両充電システム
WO2012150293A1 (de) 2011-05-03 2012-11-08 Scholz Peter-Dominik Anordnung und verfahren zur kontaklosen energieübertragung mit einer kopplungsminimierten matrix aus planaren sendespulen
WO2012170822A2 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Access Business Group International Llc System and method for detecting, characterizing, and tracking an inductive power receiver
KR101213090B1 (ko) * 2011-07-14 2012-12-18 유한회사 한림포스텍 무선전력 전송장치용 코어 어셈블리 및 그를 구비하는 무선전력 전송장치
KR101305303B1 (ko) 2011-09-21 2013-09-06 주식회사 한림포스텍 무선 전력전송장치 및 방법
CN103858316A (zh) 2011-10-12 2014-06-11 丰田自动车株式会社 送电装置、受电装置以及电力传输系统
KR101356623B1 (ko) * 2011-11-10 2014-02-03 주식회사 스파콘 전력전송코일 및 무선 전력전송장치
US9270342B2 (en) * 2011-12-16 2016-02-23 Qualcomm Incorporated System and method for low loss wireless power transmission
WO2013114576A1 (ja) 2012-01-31 2013-08-08 富士通株式会社 電力伝送装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法
JP6083652B2 (ja) * 2012-05-28 2017-02-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無接点コネクタシステム
JP2014050302A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Tdk Corp 非接触給電装置
US9672975B2 (en) * 2012-09-11 2017-06-06 Qualcomm Incorporated Wireless power transfer system coil arrangements and method of operation
JP5836287B2 (ja) * 2013-01-07 2015-12-24 東芝テック株式会社 電力伝送装置
US9608327B1 (en) * 2014-06-24 2017-03-28 Amazon Technologies, Inc. Magnetically boosted NFC antenna

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090096414A1 (en) 2002-10-28 2009-04-16 Amway (Europe) Limited Contact-less power transfer
JP2012109449A (ja) 2010-11-18 2012-06-07 Toyota Motor Corp コイルユニット、非接触電力送電装置、車両および非接触電力給電システム
JP2015508987A (ja) 2012-01-26 2015-03-23 ワイトリシティ コーポレーションＷｉｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 減少した場を有する無線エネルギー伝送

Also Published As

Publication number Publication date
BR112016022779B1 (pt) 2022-07-12
CN106133857A (zh) 2016-11-16
KR20160138093A (ko) 2016-12-02
EP3127210A1 (en) 2017-02-08
BR112016022779A2 (ko) 2017-08-15
JP2017516439A (ja) 2017-06-15
US20150280448A1 (en) 2015-10-01
EP3127210B1 (en) 2020-10-07
US10461582B2 (en) 2019-10-29
CN106133857B (zh) 2019-07-02
JP6560247B2 (ja) 2019-08-14
WO2015153293A1 (en) 2015-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102123140B1 (ko) 무선 전력 수신기 코일 구성을 위한 시스템들, 장치, 및 방법들
EP2891254B1 (en) Systems and methods for decoupling multiple wireless charging transmitters
US9148201B2 (en) Systems and methods for calibration of a wireless power transmitter
KR101880781B1 (ko) 디바이스들의 무선 충전
US8736368B2 (en) Class E amplifier overload detection and prevention
US9613747B2 (en) System and method for efficient data communication and wireless power transfer coexistence
US9166439B2 (en) Systems and methods for forward link communication in wireless power systems
US9093215B2 (en) Push-pull driver for generating a signal for wireless power transfer
US20140080409A1 (en) Static tuning of wireless transmitters
US20140266018A1 (en) Systems and methods for extending the power capability of a wireless charger
EP3304681B1 (en) Wireless power transfer using a field altering circuit
US9401622B2 (en) Systems and methods for extending the power capability of a wireless charger
US9673872B2 (en) Multi-band transmit antenna
US20140111138A1 (en) Position-based car mode activation
US20150064970A1 (en) Systems, apparatus, and methods for an embedded emissions filter circuit in a power cable

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant