KR102659781B1 - 무선 전력 시스템들에서의 능동 정류 - Google Patents
무선 전력 시스템들에서의 능동 정류 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102659781B1 KR102659781B1 KR1020227034219A KR20227034219A KR102659781B1 KR 102659781 B1 KR102659781 B1 KR 102659781B1 KR 1020227034219 A KR1020227034219 A KR 1020227034219A KR 20227034219 A KR20227034219 A KR 20227034219A KR 102659781 B1 KR102659781 B1 KR 102659781B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wireless power
- current
- rectifier
- delete delete
- change
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 74
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 description 32
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 7
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000013515 script Methods 0.000 description 3
- 101000584583 Homo sapiens Receptor activity-modifying protein 1 Proteins 0.000 description 2
- 101000584590 Homo sapiens Receptor activity-modifying protein 2 Proteins 0.000 description 2
- 102100030697 Receptor activity-modifying protein 1 Human genes 0.000 description 2
- 102100030696 Receptor activity-modifying protein 2 Human genes 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000007727 signaling mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
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
- H02J50/10—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
- H02J50/80—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
-
- 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
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
- H02J7/00036—Charger exchanging data with battery
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
- H02M1/0085—Partially controlled bridges
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
- H02M1/34—Snubber circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/01—Resonant DC/DC converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
- H02M3/33573—Full-bridge at primary side of an isolation transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법들 및 시스템들이 본 명세서에 개시된다. 예시적인 방법들은 정류기로의 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계로서, 레퍼런스 값은 부하 요건에 기초하는, 상기 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계; 레퍼런스 값에 기초하여 정류기로의 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 결정하는 단계; 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계; 신호를 송신한 이후 현재 입력 전류의 새로운 값을 결정하는 단계; 및 새로운 값이 요구된 값 변화의 미리결정된 범위 내에 있는 경우, 새로운 값에 기초하여 PWM 신호로 정류기에서의 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은 "ACTIVE RECTIFICATION IN WIRELESS POWER SYSTEMS" 의 명칭으로 2020년 3월 6일자로 출원된 미국 가출원 제62/986,212호에 대한 우선권 및 이익을 주장하고, 그 출원의 전체가 본원에 참조에 의해 통합된다.
기술분야
다음의 개시는 무선 전력 시스템들에서의 능동 정류를 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이고, 더 상세하게는, 능동 정류기를 갖는 무선 전력 수신기를 사용하여 고전압 배터리를 충전 및/또는 가열하기 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
무선 전력 시스템들은 송신기와 수신기 사이의 물리적 접촉 없이 부하 (예컨대, 전기 디바이스의 배터리) 에 전력을 송신하도록 구성된다. 그러한 시스템들의 무선 전력 수신기들은 일반적으로, 수신기에 커플링된 부하 (예컨대, 배터리) 로의 전달을 위해 발진 에너지를 DC 로 변환하는 정류기를 포함한다. 정류기가 고 효율로 동작하는 것이 유익할 수 있다.
일 양태에 있어서, 본 개시는 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법을 특징으로 한다. 그 방법은 정류기로의 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계로서, 레퍼런스 값은 부하 요건에 기초하는, 상기 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계; 레퍼런스 값에 기초하여 정류기로의 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 결정하는 단계; 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계; 신호를 송신한 이후 현재 입력 전류의 새로운 값을 결정하는 단계; 및 새로운 값이 요구된 값 변화의 미리결정된 범위 내에 있는 경우, 새로운 값에 기초하여 PWM 신호로 정류기에서의 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
그 방법의 다양한 실시형태들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
그 방법은, 배터리 관리 시스템으로부터, 무선 전력 수신기로부터의 전압, 전류, 또는 전력 중 적어도 하나에 대한 요청을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 그 방법은, 새로운 값이 미리결정된 범위 내에 있지 않은 경우, 정류기로의 전류의 다른 레퍼런스 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 것은 무선 전력 송신기에 의해 무선 전력 수신기로 송신된 전력에서의 변화를 야기할 수 있다. 현재 입력 전류의 새로운 값은 송신된 전력에서의 변화에 기초할 수 있다. 송신된 전력에서의 변화는 전력을 감소시키는 것일 수 있다. 송신된 전력에서의 변화는 전력을 제로로 감소시키는 것일 수 있다.
송신된 전력에서의 변화는 전력을 증가시키는 것일 수 있다. 그 방법은 현재 입력 전류의 새로운 값을, 요구된 값 변화의 미리결정된 범위와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 그 방법은 능동 정류기에 커플링된 제어기에 의해 실행될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 본 개시는 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기로서, 제어기는 정류기에 커플링되는, 상기 제어기를 특징으로 한다. 제어기는 정류기로의 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계로서, 레퍼런스 값은 부하 요건에 기초하는, 상기 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계; 레퍼런스 값에 기초하여 정류기로의 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 결정하는 단계; 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계; 신호를 송신한 이후 현재 입력 전류의 새로운 값을 결정하는 단계; 및 새로운 값이 요구된 값 변화의 미리결정된 범위 내에 있는 경우, 새로운 값에 기초하여 PWM 신호로 정류기에서의 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하는 단계를 수행하도록 구성될 수 있다.
제어기의 다양한 실시형태들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
제어기는, 정류기의 출력부에 커플링된 배터리 관리 시스템으로부터, 무선 전력 수신기로부터의 전압, 전류, 또는 전력 중 적어도 하나에 대한 요청을 수신하도록 구성될 수 있다. 제어기는, 새로운 값이 미리결정된 범위 내에 있지 않은 경우, 정류기로의 전류의 다른 레퍼런스 값을 결정하도록 구성될 수 있다. 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 것은 무선 전력 송신기에 의해 무선 전력 수신기로 송신된 전력에서의 변화를 야기할 수 있다. 현재 입력 전류의 새로운 값은 송신된 전력에서의 변화에 기초할 수 있다.
송신된 전력에서의 변화는 전력을 감소시키는 것일 수 있다. 송신된 전력에서의 변화는 전력을 제로로 감소시키는 것일 수 있다. 송신된 전력에서의 변화는 전력을 증가시키는 것일 수 있다. 제어기는 현재 입력 전류의 새로운 값을, 요구된 값 변화의 미리결정된 범위와 비교하도록 구성될 수 있다. 제어기는 정류기에서의 적어도 하나의 트랜지스터에 커플링될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 본 개시는 무선 전력 수신기에 대한 능동 정류기를 특징으로 한다. 능동 정류기는 정류기의 제 1 입력부와 정류기의 출력부 사이에 커플링된 제 1 다이오드; 제 1 입력부와 접지 사이에 커플링된 제 1 트랜지스터; (i) 제 1 다이오드 또는 (ii) 제 1 트랜지스터 중 적어도 하나에 병렬로 커플링된 제 1 용량성 스너버; 정류기의 제 2 입력부와 출력부 사이에 커플링된 제 2 다이오드; 제 2 입력부와 접지 사이에 커플링된 제 2 트랜지스터; 및 (i) 제 2 다이오드 또는 (ii) 제 2 트랜지스터 중 적어도 하나에 병렬로 커플링된 제 2 용량성 스너버를 포함할 수 있다.
능동 정류기의 다양한 실시형태들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
제 1 및 제 2 용량성 스너버들은 무선 전력 수신기에서의 리액티브 전류를 감소시키도록 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 용량성 스너버들은 개별 제 1 및 제 2 트랜지스터들의 스위칭 손실을 감소시키도록 구성될 수 있다. 제 1 용량성 스너버 및 제 2 용량성 스너버의 각각은 저항성 컴포넌트를 포함할 수 있다. 제 1 용량성 스너버 및 제 2 용량성 스너버의 각각은 복수의 커패시터들을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 능동 정류기의 출력부에 커플링된 부하에 대략 11 kW 의 전력을 전달하도록 구성될 수 있고, 여기서, 각각의 용량성 스너버는 1-30 나노패럿 사이의 커패시턴스 값을 갖는다.
능동 정류기는 85 kHz +/- 10 kHz 의 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다. 무선 전력 수신기는 전자기장을 통해 무선 전력 송신기에 커플링하도록 구성된 수신기 공진기 코일을 포함할 수 있고, 능동 정류기가 동작하고 있을 경우, 능동 정류기에 의해 수신기 공진기 코일에 제시된 임피던스는 저항성일 수 있다. 능동 정류기는 정류기의 출력부에 커플링된 배터리를 충전하기 위한 전류를 제공하도록 구성될 수 있다. 능동 정류기는 정류기의 출력부에 커플링된 저항기에 전류를 제공하도록 구성될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 본 개시는 전자기장을 통해 무선 전력 송신기에 커플링하도록 구성된 수신기 공진기 코일; 및 수신기 공진기 코일의 출력부에 커플링된 능동 정류기를 포함하는 무선 전력 수신기를 특징으로 한다. 능동 정류기는 정류기의 제 1 입력부와 정류기의 출력부 사이에 커플링된 제 1 다이오드; 제 1 입력부와 접지 사이에 커플링된 제 1 트랜지스터; (i) 제 1 다이오드 또는 (ii) 제 1 트랜지스터 중 적어도 하나에 병렬로 커플링된 제 1 용량성 스너버; 정류기의 제 2 입력부와 출력부 사이에 커플링된 제 2 다이오드; 제 2 입력부와 접지 사이에 커플링된 제 2 트랜지스터; 및 (i) 제 2 다이오드 또는 (ii) 제 2 트랜지스터 중 적어도 하나에 병렬로 커플링된 제 2 용량성 스너버를 포함할 수 있다.
무선 전력 수신기의 다양한 실시형태들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
제 1 및 제 2 용량성 스너버들은 무선 전력 수신기에서의 리액티브 전류를 감소시키도록 구성된다. 제 1 및 제 2 용량성 스너버들은 개별 제 1 및 제 2 트랜지스터들의 스위칭 손실을 감소시키도록 구성될 수 있다. 제 1 용량성 스너버 및 제 2 용량성 스너버의 각각은 저항성 컴포넌트를 포함할 수 있다. 제 1 용량성 스너버 및 제 2 용량성 스너버의 각각은 복수의 커패시터들을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기는 능동 정류기의 출력부에 커플링된 부하에 대략 11 kW 의 전력을 전달하도록 구성될 수 있고, 각각의 용량성 스너버는 1-30 나노패럿 사이의 커패시턴스 값을 가질 수 있다.
능동 정류기는 85 kHz +/- 10 kHz 의 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다. 능동 정류기가 동작하고 있을 경우, 능동 정류기에 의해 수신기 공진기 코일에 제시된 임피던스는 저항성일 수 있다. 능동 정류기는 정류기의 출력부에 커플링된 배터리를 충전하기 위한 전류를 제공하도록 구성될 수 있다. 능동 정류기는 정류기의 출력부에 커플링된 저항기에 전류를 제공하도록 구성될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 본 개시는 무선 전력 수신기에서의 능동 정류를 위한 방법을 특징으로 한다. 그 방법은 수신기의 능동 정류기의 입력부로부터 전류 신호를 수신하는 단계; 제로-크로싱 검출 신호를 생성하기 위해 전류 신호의 제로-크로싱을 검출하는 단계; 동기 (sync) 신호를 생성하기 위해 제로-크로싱 검출 신호의 위상을 검출하는 단계; 동기 신호에 기초하여 램프 (ramp) 신호를 생성하는 단계; 및 능동 정류기의 각각의 트랜지스터에 대한 펄스-폭 변조 (PWM) 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
그 방법의 다양한 실시형태들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 그 방법은 능동 정류기에 PWM 신호를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전류 신호는 하나 이상의 고조파들을 포함한다.
도 1 은 예시적인 무선 전력 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 2a-도 2b 는 충전 및/또는 가열 모드들에서 동작하도록 구성된 무선 전력 시스템의 개략도이다.
도 2c-도 2d 는 용량성 스너버들을 갖는 예시적인 능동 정류기들의 개략도들이다.
도 3 은 듀얼 모드들에서 동작하도록 구성된 무선 전력 시스템에 대한 예시적인 제어 시스템의 다이어그램이다.
도 4a-도 4c 는 도 3 의 예시적인 제어 시스템에 대한 예시적인 방법의 플로우차트들이다.
도 5 는 전류 측정을 포함하는 듀얼 모드들에서 동작하도록 구성된 무선 전력 시스템에 대한 예시적인 제어 시스템의 다이어그램이다.
도 6 은 능동 정류기를 포함하는 예시적인 무선 전력 시스템의 개략도이다.
도 7a 는 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기의 트랜지스터(들)에 대한 제어 신호들을 생성하기 위한 블록 다이어그램이다.
도 7b 는 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기의 트랜지스터(들)에 대한 제어 신호들을 생성하기 위한 예시적인 워크플로우의 블록 다이어그램이다.
도 8 은 시간의 함수로서의, 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기를 포함하는 도 2a-도 2b 또는 도 6 의 무선 전력 시스템에서의 다양한 신호들의 플롯들의 세트이다.
도 9a-도 9k 는 시간의 함수로서의 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기의 다양한 상태들이다.
도 10 은 도 2a-도 2b 또는 도 6 의 무선 전력 시스템에서의 능동 정류를 위한 예시적인 방법의 플로우차트이다.
도 11 은 본 명세서에서 설명된 예시적인 시스템들 및 방법들을 구현함에 있어서 사용될 수도 있는 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록 다이어그램이다.
도 2a-도 2b 는 충전 및/또는 가열 모드들에서 동작하도록 구성된 무선 전력 시스템의 개략도이다.
도 2c-도 2d 는 용량성 스너버들을 갖는 예시적인 능동 정류기들의 개략도들이다.
도 3 은 듀얼 모드들에서 동작하도록 구성된 무선 전력 시스템에 대한 예시적인 제어 시스템의 다이어그램이다.
도 4a-도 4c 는 도 3 의 예시적인 제어 시스템에 대한 예시적인 방법의 플로우차트들이다.
도 5 는 전류 측정을 포함하는 듀얼 모드들에서 동작하도록 구성된 무선 전력 시스템에 대한 예시적인 제어 시스템의 다이어그램이다.
도 6 은 능동 정류기를 포함하는 예시적인 무선 전력 시스템의 개략도이다.
도 7a 는 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기의 트랜지스터(들)에 대한 제어 신호들을 생성하기 위한 블록 다이어그램이다.
도 7b 는 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기의 트랜지스터(들)에 대한 제어 신호들을 생성하기 위한 예시적인 워크플로우의 블록 다이어그램이다.
도 8 은 시간의 함수로서의, 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기를 포함하는 도 2a-도 2b 또는 도 6 의 무선 전력 시스템에서의 다양한 신호들의 플롯들의 세트이다.
도 9a-도 9k 는 시간의 함수로서의 도 2b 또는 도 6 의 예시적인 능동 정류기의 다양한 상태들이다.
도 10 은 도 2a-도 2b 또는 도 6 의 무선 전력 시스템에서의 능동 정류를 위한 예시적인 방법의 플로우차트이다.
도 11 은 본 명세서에서 설명된 예시적인 시스템들 및 방법들을 구현함에 있어서 사용될 수도 있는 예시적인 컴퓨터 시스템의 블록 다이어그램이다.
능동 정류기들을 포함하는 무선 전력 시스템들의 예시적인 실시형태들이 본 명세서에 개시된다. 다양한 실시형태들에서, 그러한 무선 전력 시스템들은 배터리들을 충전 및/또는 가열하도록 구성될 수 있다. 특히, 그 시스템들은, 예컨대, 차량, 산업용 장비, 기계, 로봇 등의 고전압 배터리들을 충전 및/또는 가열하도록 구성될 수 있다.
무선 전력 시스템들
도 1 은 예시적인 무선 전력 시스템 (100) 의 블록 다이어그램이다. 시스템 (100) 은 무선 전력 송신기 (102) 및 무선 전력 수신기 (104) 를 포함한다. 송신기 (102) 에서, 전력 공급부 (105) (예컨대, AC 메인, 배터리 등) 는 인버터 (108) 에 전력을 제공한다. 추가적인 컴포넌트들은 인버터 스테이지 (108) 이전에 역률 보정 (PFC) 회로 (106) 를 포함할 수 있다. 인버터 (108) 는 임피던스 매칭 네트워크 (110) (고정형 및/또는 튜닝가능형 네트워크 컴포넌트들을 포함) 를 통해 송신기 공진기 코일 및 용량성 컴포넌트들 (112) ("공진기") 을 구동한다. 송신기 공진기는, 수신기 공진기에서 전류 및/또는 전압을 유도하는 발진 자기장을 생성한다. 수신된 에너지는 임피던스 매칭 네트워크 (116) (고정형 및/또는 튜닝가능형 네트워크 컴포넌트들을 포함) 를 통해 정류기 (118) 에 제공된다. 궁극적으로, 정류된 전력은 부하 (120) (예컨대, 전기 또는 하이브리드 차량의 하나 이상의 배터리들) 에 제공된다. 일부 실시형태들에서, 배터리 전압 레벨은 무선 전력 시스템 (100) 의 다양한 파라미터들 (예컨대, 임피던스) 에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 배터리 전압 레벨은 무선 전력 시스템 (100) 의 다른 부분들에 입력으로서 제공되도록 수신, 결정 또는 측정될 수도 있다. 예를 들어, 전기 차량들에 대한 통상적인 배터리 전압 범위들은 0-280 V, 0-350 V, 0-420 V 등을 포함한다.
일부 실시형태들에서, 송신기 (102) 의 하나 이상의 컴포넌트들은, 수신기 (104) 의 통신 모듈과 통신하도록 구성된 통신 모듈 (예컨대, Wi-Fi, 라디오, 블루투스, 대역내 시그널링 메커니즘 등) 을 포함할 수도 있는 제어기 (122) 에 커플링될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 송신기 (102) 의 하나 이상의 컴포넌트들은 하나 이상의 센서들 (124) (예컨대, 전류 센서, 전압 센서, 전력 센서, 온도 센서, 고장 센서 등) 에 커플링될 수 있다. 제어기 (122) 및 센서(들) (124) 는 센서(들) (124) 및/또는 센서(들) (128) 로부터의 피드백 신호들에 기초하여 송신기 (102) 의 부분들을 제어하도록 동작가능하게 커플링될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 수신기 (104) 의 하나 이상의 컴포넌트들은, 송신기 (102) 의 통신 모듈과 통신하도록 구성된 통신 모듈 (예컨대, Wi-Fi, 라디오, 블루투스, 대역내 시그널링 메커니즘 등) 을 포함할 수도 있는 제어기 (126) 에 커플링될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 송신기 (104) 의 하나 이상의 컴포넌트들은 하나 이상의 센서들 (128) (예컨대, 전류 센서, 전압 센서, 전력 센서, 온도 센서, 고장 센서 등) 에 커플링될 수 있다. 제어기 (126) 및 센서(들) (128) 는 센서(들) (128) 및/또는 센서(들) (124) 로부터의 피드백 신호들에 기초하여 송신기 (102) 의 부분들을 제어하도록 동작가능하게 커플링될 수 있다.
무선 전력 시스템들의 예들은 2010년 6월 10일자로 공개되고 "Wireless energy transfer systems" 의 명칭인 미국 특허출원 공개번호 제2010/0141042호, 및 2012년 5월 10일자로 공개되고 "Wireless energy transfer for vehicles" 의 명칭인 미국 특허출원 공개번호 제2012/0112535호에서 발견될 수 있으며, 이들의 양자 모두는 그 전체가 본원에 참조에 의해 통합된다.
고전력 무선 전력 송신기들은 고전력에 의존하는 차량들, 산업용 머신들, 로봇들, 또는 전자 디바이스들의 배터리의 전력공급 및/또는 충전과 같은 어플리케이션들에 있어서 무선 전력을 송신하도록 구성될 수 있다. 예시의 목적으로, 다음의 개시는 차량용 무선 전력 송신에 중점을 둔다. 하지만, 본 명세서에서 설명된 실시형태들 중 임의의 하나 이상은 무선 전력이 활용될 수 있는 다른 어플리케이션들에 적용될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 예시적인 방법들 및 시스템들은 가전 제품들 (예컨대, 저전력으로 동작함), 일반적인 격리된 DC/DC 컨버터들, 버스들, 트럭들 (예컨대, 고전력으로 동작함) 등으로 확장가능하다. 따라서, 본 명세서에서 논의된 파라미터들 (예컨대, 주파수, 전력 레벨, 전압 레벨, 스너버 커패시터 값 등) 은 예시적인 것으로 간주되고, 어플리케이션에 따라 구성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "커패시터" 또는 그에 대한 심볼은 커패시턴스 (예컨대, 패럿 단위) 및/또는 용량성 리액턴스 (예컨대, 옴 단위) 를 갖는 하나 이상의 전기 컴포넌트들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 커패시터는, 수십, 수백 정도 등의 이산 커패시터들일 수도 있는 (예컨대, 커패시터들의 "뱅크" 에서의) 하나 이상의 커패시터들을 포함할 수 있다. 2 이상의 커패시터들은 원하는 커패시턴스 및/또는 원하는 용량성 리액턴스를 달성하기 위해 직렬 또는 병렬로 커플링될 수도 있다. 용량성 리액턴스는 본 명세서에서 음수 값으로서 표현될 수도 있음을 유의한다. 하지만, 당업자는, 일부 컨벤션들에서, 용량성 리액턴스가 또한 양수 값으로서 표현될 수도 있음을 인식할 것이다. 도면들을 포함하는 본 개시가 다양한 전기 컴포넌트들에 대한 예시적인 값들을 제공할 수도 있지만, 컴포넌트들의 값은 특정 어플리케이션에 대해 맞춤화될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 다양한 전자 컴포넌트들의 값은, 무선 전력 송신기가 차량 배터리 (수천 와트 정도) 또는 셀폰 배터리 (통상적으로, 5 와트 미만) 를 충전하기 위한 전력을 송신하는데 사용되는지 여부에 의존할 수 있다.
듀얼 모드 동작
일부 실시형태들에서, 무선 전력 시스템 (100) 은 하나 이상의 동작 모드들을 위해 구성될 수 있다. 동작 모드들은 하나 이상의 타입들의 부하에 대해 에너지를 제공하는 것, 예컨대, 배터리를 충전하는 것 및/또는 배터리를 가열하는 것을 포함할 수도 있다. 예시적인 "충전 모드" 에서, 시스템 (100) 은 배터리에 전압을 제공하도록 구성될 수 있다. 충전 모드는 정전류 (CC) 모드 및/또는 정전압 (CV) 모드를 포함할 수도 있다. 예시적인 "가열 모드" 에서, 시스템 (100) 은 배터리를 가열하도록 구성된 저항기(들)에 전류를 제공하도록 구성될 수 있다. 가열 모드는 정전압 (CV) 모드를 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 배터리 및/또는 저항기는 '부하' 로서 지칭될 수도 있다.
도 2a-도 2b 는 충전 및/또는 가열 모드들로 동작하도록 구성된 (부분들 (200a, 200b) 을 포함한) 무선 전력 시스템 (200) 을 예시한다. 무선 전력 시스템 (200) 은 무선 전력 송신기 (202) 및 무선 전력 수신기 (204a, 204b) (집합적으로, 204 로서 지칭됨) 를 포함한다. 무선 전력 시스템 (200) 은 상기에서 설명된 무선 전력 시스템 (100) 과 유사하거나 동일한 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
예시적인 수신기 부분 (204) 에서, 능동 정류기 (206) 는 트랜지스터 (S7) (보디 다이오드 (D7) 를 가짐) 에 직렬로 커플링된 다이오드 (D5) 및 트랜지스터 (S8) (보디 다이오드 (D8) 를 가짐) 에 직렬로 커플링된 다이오드 (D6) 를 포함하는 풀-브리지 (full-bridge) 정류기일 수도 있다. 다이오드들 (D5, D6) 은 실리콘 다이오드들일 수도 있다. 트랜지스터들 (S7, S8) 은 실리콘 MOSFET들일 수도 있다. 능동 정류기 (206) 의 구성에서 실리콘 다이오드들 및 실리콘 MOSFET들을 사용함으로써, 수신기 (204) 및 시스템 (200) 전체의 비용들이 최소화될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 트랜지스터들 (S7 및 S8) 은, 각각, 용량성 스너버들 (C41 및 C42) 에 병렬로 커플링된다. 일부 실시형태들에서, 도 2c 에 예시된 바와 같이, 다이오드들 (D5 및 D6) 은 개별 용량성 스너버들 (212a, 212b) 에 병렬로 각각 커플링된다. 일부 실시형태들에서, 도 2d 에 예시된 바와 같이, 트랜지스터들 (S7 및 S8) 은 개별 용량성 스너버들 (214a, 214b) 에 병렬로 커플링되고, 다이오드들 (D5 및 D6) 은 개별 용량성 스너버들 (216a, 216b) 에 병렬로 커플링된다. 일부 실시형태들에서, 트랜지스터 (S7) 의 포지션은 다이오드 (D5) 와 스와핑되고, 트랜지스터 (S8) 의 포지션은 다이오드 (D6) 와 스와핑됨을 유의한다. 일부 실시형태들에서, 정류기는 (예컨대, 하나의 트랜지스터에 걸쳐 있고 다른 트랜지스터에 걸쳐 있지 않은) 오직 단일의 용량성 스너버만을 가질 수도 있음을 유의한다. 각각의 용량성 스너버는 하나 이상의 용량성 컴포넌트들 (예컨대, 커패시터들) 을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 스너버 커패시턴스는 무선 전력 시스템 사양들에 의존할 수 있고, 1 나노패럿 내지 수십 나노패럿 정도일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 용량성 스너버는 저항성 부분을 갖는다.
용량성 스너버는, 무선 전력 시스템에서 사용될 경우 하나 이상의 이점들 및/또는 이익들을 갖는다. 용량성 스너버들의 값을 정확하게 선택함으로써, 부하 (120) 에 전달되는 전력이 증가될 수 있다. 예를 들어, 10-20 kW 출력을 전달하도록 구성된 고전력 무선 전력 시스템에서, 용량성 스너버들은 부하 (120) 에 전달될 10-20 kW 의 상부에 추가적인 수백 와트 (예컨대, 100 내지 900 와트) 를 인에이블할 수 있다. (예컨대, 부하에 대략 11 kW +/- 2 kW 의 전력을 전달하도록 구성되는) 예시적인 고전력 무선 전력 시스템에 대해, 각각의 용량성 스너버는 1-30 나노패럿 사이의 커패시턴스를 가질 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 스너버는 12-14 나노패럿, 10-15 나노패럿, 5-20 나노패럿, 또는 그 초과의 커패시턴스를 가질 수도 있다. 용량성 스너버들의 값을 선택하는 것은 무선 전력 수신기 (204) 및/또는 전체 시스템 (200) 의 매칭을 개선할 수도 있고, 이에 의해, 논의된 바와 같이, 더 큰 전력 출력을 인에이블할 수도 있다. 특히, 특정 "코너 케이스" 상황들 (예컨대, 무선 전력 송신기와 수신기 사이의 디커플링, 배터리 전압이 매우 높거나 매우 낮은 것 등) 에 대해 임피던스의 가상 (리액티브) 컴포넌트가 상쇄되도록 수신기 공진기 코일과 정류기 사이의 적절한 임피던스 매칭을 보장하는 것이 유리할 수 있다. 무선 전력 시스템의 동작 동안, 정류기의 입력 전류는 고차 고조파들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 시스템이 대략 85 kHz (예컨대, +/- 10 kHz) 의 동작 주파수에서 동작하고 있으면, 입력 전류는 동작 주파수의 더 높은 고조파들에서의 주파수들을 포함한다. 더 높은 고조파들은 작은 가상 임피던스를 야기하는 작은 위상 시프트를 생성할 수 있고, 이에 의해, 수신기 공진기 코일에 의해 보여지는 전체 임피던스에 영향을 미칠 수 있다. 이는 가상 임피던스의 불완전한 상쇄를 야기할 수도 있다. 정류기 (206) 를 용량성 스너버들로 구성함으로써, 스너버들은 등가 임피던스 능동 정류기 (206) 의 그 리액티브 시프트를 보상할 수 있다. 이는 수신기 공진기 코일에 의해 보여지는 임피던스가 적절하게 보상되게 할 수 있다. 따라서, 수신기 공진기 코일은 우세하게 저항성 부하 임피던스를 볼 수 있다. 언급된 바와 같이, 이러한 구성은 더 효율적인 시스템이 더 큰 전력을 부하 (120) 에 전달할 수 있게 할 수 있다. 이에 따라, 용량성 스너버 값은 임피던스 (예컨대, 수신기 공진기 코일에 의해 보여지는 임피던스의 리액티브 컴포넌트) 를 보상하도록 선택된다.
예시적인 용량성 스너버는 출력 전력을 증가시키는 것, 무선 전력 시스템 (200) (예컨대, 수신기 (204)) 에서의 리액티브 전류를 감소시키는 것, 트랜지스터들 (S7, S8) 에서의 스위칭 손실들을 감소시키는 것, 및/또는 무선 전력 수신기 (204) 및/또는 무선 전력 시스템 (200) 의 효율을 개선하는 것에 있어서 유리할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 배터리 가열 모드로 스위칭하기 위해, 예시적인 정류기 (206) 의 출력부는 배터리를 가열하기 위해 저항기에서 스위칭하는 스위치 (208) 에 커플링될 수도 있다. 통상적으로, 배터리 히터는 차량 (예컨대, 전기 차량, 하이브리드 차량 등) 의 컴포넌트일 수도 있다. 예시적인 배터리 히터 (예컨대, 서브회로 (210)) 는 PTC (positive temperature coefficient) 저항기 어레이, 및 등가 부하를 구성하는 릴레이들의 세트를 포함할 수도 있다. 히터에 전달되는 전력은 PWM 제어될 수도 있다. 따라서, 배터리 가열 모드에서, 예시적인 무선 전력 시스템은 그 출력부에서 정전압 (CV) 을 유지할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 무선 전력 송신기 (202) 는 다음이 되도록 구성될 수 있다:
여기서, X1s 는 컴포넌트들 (L1s, C1sa, C1sb) 의 결합된 리액턴스이고; X2s 는 컴포넌트(들) (C2s) 의 결합된 리액턴스이고; X3s 는 컴포넌트들 (L3sa, L3sb, C3sa, C3sb) 의 결합된 리액턴스이다. 예시적인 송신기 (202) 에서, 송신기 (200) 에서의 최대 전류 (I1s_max) 는 최대 버스 전압 (Vbus_max) 에 있다. 일부 실시형태들에서, 무선 전력 송신기 (202) 의 임피던스 매칭은 다음이 되도록 구성될 수 있다:
여기서, XGA 는 송신기 (202) 의 부분 (201) 에서의 컴포넌트들 (L1s, C1s, C2s, L3s, C3s) 에 의해 제시된 특성 임피던스이다.
일부 실시형태들에서, 무선 전력 수신기 (204) 는 다음이 되도록 구성될 수 있다:
여기서, X1d 는 컴포넌트들 (L1d, C1da, C1db) 의 결합된 리액턴스이고; X2d 는 컴포넌트(들) (C2d) 의 결합된 리액턴스이고; X3d 는 컴포넌트들 (L3da, L3db) 의 결합된 리액턴스이다. 일부 실시형태들에서, 무선 전력 수신기 (204) 는 다음이 되도록 구성될 수 있어서:
시스템은 더 큰 출력 전력을 전달할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 무선 전력 수신기 (204) 의 임피던스 매칭은 다음이 되도록 구성될 수 있다:
여기서, XVA 는 부분 (203) 의 컴포넌트들 (L1d, C1d, C2d, L3d) 에 의해 제시된 리액턴스이다. 예시적인 수신기 (202) 에서, 수신기 (200) 에서의 최대 전류 (I1d_max) 는 최대 배터리 전압 (Vbattery_max) 에 있다. 예시적인 배터리 (예컨대, 전기 또는 하이브리드 차량 배터리) 는 320-450 VDC 의 전압 범위를 가질 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 충전 모드 동안, 듀얼 모드 무선 전력 시스템 (200) 은 송신기 (202) 의 공진기 코일 (예컨대, 코일 (L1s)) 과 수신기 (204) 의 공진기 코일 (예컨대, 코일 (L1d)) 사이의 커플링의 일부 또는 모든 범위들 (예컨대, "Wireless Power Transfer for Light-Duty Plug-in / Electric Vehicles and Alignment Methodology" 에 대한 SAE 국제 표준 J2954_201904 참조) 에 대해 배터리에 전체 전력 (예컨대, 대략 3.3 kW 이하, 대략 6.6 kW 이하, 대략 11 kW 이하, 대략 21 kW 이하 등) 을 전달할 수 있다. 일부 경우들에서, 커플링의 일부 범위들에서의 전력 전달은 2개의 모드들 사이의 동작의 도전들로 인해 전체 전력 미만 ("디레이팅됨 (derated)") (예컨대, 3.3 kW 미만, 6.6 kW 미만, 11 kW 미만, 21 kW 미만 등) 일 수도 있다. 대략 11kW 를 전달하도록 구성된 예시적인 시스템 (200) 에 대해, 송신기 공진기 코일 (L1s) 에서의 전류는 (예컨대, 840 V 의 버스 전압 (Vbus) 에서) 78 ARMS 이하일 수도 있고, 수신기 공진기 코일 (L1d) 은 (예컨대, 450 V 의 배터리 전압 (Vbattery) 에서) 50 ARMS 이하일 수도 있다. 디레이팅된 전력에서, 송신기 공진기 코일 (L1s) 에서의 전류는 65 ARMS 이하일 수 있음을 유의한다. 일부 실시형태들에서, 듀얼 모드 무선 전력 시스템 (200) 은 (전력 소스 (105) 로부터 부하 (예컨대, 배터리) (120) 의 입력부까지) 적어도 88% 효율로 배터리에 전력을 전달할 수 있다. 이러한 레벨의 효율을 달성하기 위해, 일부 실시형태들에서, 능동 정류기 (206) 의 트랜지스터들 (S7, S8) 은 제로 전압 스위칭 (ZVS) 을 채용할 수 있다.
예시적인 배터리 '충전' 모드에서, 능동 정류기 (206) 는 동기식 정류기로서 동작할 수 있으며, 여기서, 트랜지스터들 (S7, S8) 은 정현파 전압 신호 (VAC) 를 정류하는데 사용된다. 이 모드에서, 능동 정류기 (206) 의 등가 임피던스는 저항성인 것으로 구성될 수도 있어서, 수신기 (204) 의 단순화된 제어를 허용할 수도 있다.
예시적인 배터리 '가열' 모드에서, 능동 정류기는 정전압 (CV) 모드에서 동작할 수 있고, 이에 의해, 수신기 (204) 에서 낮은 스위칭 및 전도 손실들을 가능케 할 수 있다. 가열 모드에서, 시스템 (200) 은 8 kW 의 전력을 전달하도록 정격될 수도 있다.
도 3 은 듀얼 모드들에서 동작하도록 구성된 예시적인 무선 전력 시스템에 대한 제어 시스템 (300) 의 다이어그램이다. 도 4a-도 4c 는 예시적인 제어 시스템 (300) 에 대한 예시적인 방법 (400a, 400b, 400c) (집합적으로, 400 으로서 지칭됨) 의 플로우차트들이다. 구체적으로, 도 4a-도 4b 는 수신기 (204) 에서의 제어 프로세스(들) (400a, 400b) 를 예시하고, 도 4c 는 송신기 (202) 에서의 제어 프로세스(들) (400c) 를 예시한다. 명확성과 간결성을 위해, 도 3 및 도 4a-도 4c 는 여기에서 함께 논의된다. 다음의 프로세스들은 상이한 순서 또는 상이한 시간들에서 실행될 수도 있음을 유의한다.
방법 (400a) 을 참조하면, 프로세스 402 에서, 수신기 제어기 (302) 는 배터리 관리 시스템 (BMS) 으로부터 요청 신호를 수신할 수 있다. 요청 신호는 수신기 (204) 가 동작 모드 (예컨대, 정전류 (CC) 또는 정전압 (CV)) 에 의존하여, 특정 출력 전력 (PO), 출력 전압 (VO) (레퍼런스 전압 신호 (VO_ref) 로서 표현됨), 및/또는 출력 전류 (IO) (레퍼런스 전류 신호 (IO_ref) 로서 표현됨) 를 제공하기 위한 것일 수도 있다. 프로세스 404 에서, 제어기 (302) 는 정류기 (206) 의 입력 전류 (I3d) 에 대한 레퍼런스 전류 (I3d_ref) 를 결정 (예컨대, 계산, 산출 등) 할 수도 있다. 프로세스 406 에서, 제어기 (302) 는 (예컨대, 코일 전류 센서를 통해) 전류 (I3d) 를 결정 (예컨대, 측정) 할 수도 있다.
방법 (400c) 을 참조하면, 옵션적인 프로세스 408 에서, 송신기 제어기 (304) 는 인버터 전압 (Vinv) 및/또는 신호 (INVVI) 를 결정할 수도 있고, 옵션적인 프로세스 409 에서, 제어기 (304) 는 무선 통신 (306) (예컨대, Wi-Fi, 라디오, 블루투스 등) 을 통해 수신기 제어기 (302) 에 인버터 전압 (Vinv) 및/또는 신호 (INVVI) 를 나타내는 신호를 전송할 수도 있다. 신호 (INVVI) 는 인버터 출력 전압 및 출력 전류 위상-시프트를 지칭하고, 인버터 (108) 가 제로-전압 스위칭 (ZVS) 모드에서 동작하고 있는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있음을 유의한다.
방법 (400a) 을 참조하면, 옵션적인 프로세스 410 에서, 제어기 (302) 는 송신기 (202) 로부터 인버터 전압 (Vinv) 및/또는 신호 (INVVI) 를 수신할 수도 있다. 옵션적인 프로세스 411a 에서, 에러 신호 (eVA) 가 결정 (예컨대, 계산) 된다. eVA 는 (하기에서 더 상세히 설명되는 바와 같이) εIo, εVo 또는 εPo 과 동일할 수 있음을 유의한다. 옵션적인 프로세스 411b 에서, 요청 신호 (GA_CMD) 가, 결정된 전류 (I3d) 에 기초하여 계산된다. 프로세스 412 에서, 수신기 (204) 는 결정된 전류 (I3d) 에 기초하여 요청 신호 (GA_CMD) 를 송신기 (202) 에 전송할 수도 있다. 요청 신호 (GA_CMD) 는 무선 통신 (306) (예컨대, Wi-Fi, 라디오, 블루투스 등) 을 통해 전송될 수도 있다.
방법 (400c) 을 참조하면, 프로세스 414 에서, 송신기 제어기 (304) 는 수신기 제어기 (302) 로부터 신호 (GA_CMD) 를 수신할 수도 있다. 프로세스 416 에서, 송신기 제어기 (304) 는 수신된 신호 (GA_CMD) 에 기초하여 에러 신호 (eGA) 를 결정할 수도 있다. 에러 신호 (eGA) 는 인버터 (108) 의 트랜지스터들에 대한 제어 신호들 (PWMGA) 을 위한 (제어 모듈 (306) 에 의한) 베타 (β) 팩터를 결정하는데 사용됨을 유의한다. 베타 (β) 팩터는 인버터 (108) 의 2개의 레그들 사이의 상대적 위상-시프트를 결정한다. 전체 위상-시프트는, 위상-시프트가 180 도 (2*β = 위상-시프트) 이기 때문에, 베타 (β) = 90 으로 달성될 수도 있다. 이러한 β 팩터는 (예컨대, 인버터 (108) 의 출력부에서) 코일 전류를 직접 측정하기 위해 고가의 센서들을 활용하지 않고도 송신기 코일 전류를 제어하는데 사용될 수 있는 가상 인버터 전압 (Vinv) 을 결정하는데 추가로 사용될 수 있다. 프로세스 502 및 도 5 를 또한 참조한다. 프로세스 418 에서, 송신기 제어기 (304) 는 인버터 (108) 의 트랜지스터들에 대한 레퍼런스 버스 전압 신호 (Vbus_ref) 및/또는 제어 신호들 (PWMGA) 를 결정할 수도 있다. 그 다음, 송신기 (202) 는 전압 신호 (Vbus_ref) 에 따라 전력을 출력할 수도 있다 (또는 그렇지 않으면, 결정 포인트 420 를 통해 송신기 (202) 를 중지시킴). 이는 조정된 전력으로서 지칭될 수도 있다.
방법 (400a) 을 참조하면, 수신기 제어기 (302) 는 송신기 (202) 로부터의 조정된 전력의 결과로서 능동 정류기 (206) 의 입력 전류 (I3d) 를 결정할 수 있다. 프로세스 422 에서, 전류 (I3d) 는, 다음의 함수에 따라, 결정된 레퍼런스 전류 (I3d_ref) (프로세스 404 참조) 와 비교될 수 있다:
상기 관계식에서, 전류 (I3d) 와 레퍼런스 전류 (I3d_ref) 사이의 차이는 미리결정된 에러 값 () 과 비교된다. 차이가 에러보다 작으면, 방법 (400b) 의 프로세스 424 에서, 변조기 (ModVA) 는 제어 신호(들) (PWMVA) 를 업데이트할 수 있다. 능동 정류기 (206) 의 트랜지스터들 (S7, S8) 에 대한 예시적인 제어 신호(들) (PWMVA) 는 (하기에서 더 논의되는 바와 같이, 제어 모듈(들) (ZCD + PLL) 및 변조기 (ModVA) 를 통해) 전류 (I3d) 에 기초하여 생성될 수도 있음을 유의한다. 예시적인 제어 신호(들) (PWMVA) 는 (예컨대, 정전압 모드에서) 출력 전압 또는 (예컨대, 정전류 모드에서) 출력 전류의 에러에 기초할 수도 있다. 차이가 에러보다 크거나 같으면, 제어는 프로세스 402 로 다시 진행한다.
여전히 방법 (400b) 을 참조하면, 프로세스 426 에서, BMS 가 (예컨대, 가열 모드, 충전 모드 등에서) 전류를 요청하였으면, 출력 전류 (Io) 와 레퍼런스 전류 신호 (Io_ref) 사이의 차이는 다음과 같이 에러 값과 비교된다:
부가적으로 또는 대안적으로, 프로세스 426 에서, BMS 가 (예컨대, 충전 모드, 가열 모드에서) 전압을 요청하였으면, 출력 전류 (Vo) 와 레퍼런스 전류 신호 (Vo_ref) 사이의 차이는 다음과 같이 에러 값과 비교된다:
부가적으로 또는 대안적으로, 프로세스 426 에서, BMS 가 (예컨대, 충전 모드에서) 전력을 요청하였으면, 출력 전류 (Po) 와 레퍼런스 전류 신호 (Po_ref) 사이의 차이는 다음과 같이 에러 값과 비교된다:
요청에 의존하여, 비교가 개별 에러 값보다 크면, 제어는 프로세스 411a 로 진행한다. 비교가 개별 에러 값보다 작으면, 수신기 (204) 는, 그에 따라, 요청된 전류 (IO) 또는 전압 (VO) 을 BMS 에 제공한다 (또는 그렇지 않으면, 결정 포인트 428 를 통해 수신기 (204) 를 중지시킴). 제어 시스템 (300) 은, 비교적 복잡한 제어 프로세스들이 간단한 시스템 제어 설비들로 실행된다는 점에 있어서 비용 제약들 하에서 동작하는데 유리할 수 있다. 추가로, 무선 전력 시스템에서의 하나 이상의 포인트들에서 전류 (예컨대, 코일 전류 센서들) 및/또는 전압을 측정하기 위한 센서들의 제거로 인해 비용들이 감소될 수 있다.
도 5 는 송신기 공진기 코일에서의 전류 측정 (전달 함수 (G IV(s)) 의 출력 (502) 에 의해 나타내어짐) 을 포함하는 듀얼 모드들에서 동작하도록 구성된 예시적인 무선 전력 시스템에 대한 제어 시스템 (500) 의 다이어그램이다. GIV(s) 는 인버터의 출력 전압 (Vinv) 으로부터 송신기 코일 전류 (I1s) 로의 전달 함수이다. GII(s) 는 송신기 코일 전류 (I1s) 로부터 능동 정류기 입력 전류 (I3d) 로의 전달 함수이다. 제어 시스템 (500) 은 제어 시스템 (300) 과 공통인 다수의 컴포넌트들을 가짐을 유의한다. 예시적인 제어 시스템 (500) 에서, 에러 신호 (eGA) 는 코일 전류 (I1s) 의 전류 측정에 기초한다.
능동 정류 방법들
도 6 은 예시적인 능동 정류기 (602) 를 포함하는 예시적인 무선 전력 시스템을 예시한다. 일부 실시형태들에서, 송신기 (202) 는 인덕터 (L3sA) 및/또는 인덕터 (L3sB) 와 직렬인 용량성 엘리먼트를 포함할 수 있음을 유의한다. 수신기 (204) 는 인덕터 (L3dA) 및/또는 인덕터 (L3dB) 와 직렬인 용량성 엘리먼트를 포함할 수 있다. 도 7a 는 예시적인 능동 정류기 (206 또는 602) 의 트랜지스터(들)에 대한 제어 신호들을 생성하기 위한 블록 다이어그램들 (700a, 700b) 이다. 도 3 및 도 4a-도 4b 에 대해 상기에서 논의된 바와 같이, 입력 전류 (I3d) 는, 정현파 전류 신호 (I3d) 의 제로 크로싱들을 나타내는 신호 (ZCD) 를 출력하는 제로-크로싱 검출기 (702) 에 제공될 수 있다. 신호 (ZCD) 는, 신호 (ZCD) 에 기초하여 전류 신호 (I3d) 의 위상을 결정하기 위해 위상 록킹 루프 (PLL) 모듈 (704) (예컨대, 디지털 PLL (DPLL), ADPLL (all digital PLL) 등) 에 제공될 수 있다. 다이어그램들 (700a 및 700b) 은 모듈 (704) 의 대안적인 구현들을 제공한다. 모듈 (704a) 은 XOR 로직 게이트를 특징으로 하는 타입 I 위상 검출기일 수도 있다. 모듈 (704b) 은 전하 펌프를 특징으로 하는 타입 II 위상 검출기일 수도 있다. 추출된 위상 정보를 나타내는 신호 (SYNC) 가 램프 생성 모듈 (706) 에 제공될 수 있다. 생성된 램프 신호 및 레퍼런스 전압 신호 (Vref) 는 PWM 생성기 (708) 에 제공된다. PWM 생성기 (708) 는, 각각, 트랜지스터들 (Q5 및 Q6) (예컨대, 각각, 트랜지스터들 (S7 및 S8)) 에 대한 제어 신호들 (PWM5 및 PWM6) (예컨대, PWMVA) 을 생성하도록 구성된다. 예시적인 PWM 생성기 (708) 및 옵션적으로, 램프 생성기 (706) 는 변조기 (예컨대, ModVA) 로서 지칭될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 변조기는 입력 전류 (I3d) 에서의 큰 전류 고조파들의 존재 시에 능동 정류기의 동작의 안정성을 보장하도록 구성될 수 있다. 예시적인 변조기는 제로-전압 스위칭 (ZVS) 을 유지함에 있어서 유리할 수도 있다. 예시적인 변조기는 상기에서 설명된 바와 같이 정전압 (CV) 동작을 인에이블할 수도 있다.
도 8 은 시간의 함수로서의, 예시적인 능동 정류기 (602) 를 포함하는 무선 전력 시스템 (600) 에서의 다양한 신호들의 플롯들의 세트이다. 도 9a-도 9k 는 시간의 함수로서의 예시적인 능동 정류기에서의 전류 (파선) 및/또는 전압을 예시한다. 다음의 논의에 대해, T0 은 스위칭 주기이고, 신호 (ZCD) 와 신호 (SYNC) 신호들 사이의 위상 시프트는 다음에 따라 결정될 수 있음을 유의한다:
t1 - t0 = 0.5 · VF ·T0
여기서, VF 는 PLL 의 저역 통과 필터의 정규화된 전압이고, 범위 [0, 1] 에 있다. 도 8 및 도 9a-도 9k 를 참조하면, 다양한 실시형태들에서, 정류기 (206 또는 602) 는 다음의 방법에 따라 구성될 수 있다.
시간 t 0 에서 : 새로운 사이클의 시작. PLL 은 록킹되고, 시스템 (200, 600) 은 정상 상태에서 동작하고 있다. MOSFET (Q5) 제어를 위한 램프가 제로로 리셋된다:
RAMP1(t = t0) = 0
MOSFET (Q5) 및 다이오드 (D2) 는 온 (ON) 이고;
다이오드 (D1) 및 MOSFET (Q6) 는 오프 (OFF) 이다.
시간 t 1 에서 : I3d 의 제로-크로싱 검출이 발생한다. 제로-크로싱 검출기 (ZCD) 의 출력은 그 상태를 변화시킨다.
RAMP1(t = t1) = 0.25 - VF/2
Vacd 전압은, 스너버 커패시터 (Csn6) 가 방전됨에 따라 제로 (0) 로 감소한다.
MOSFET (Q5) 는 온이고;
다이오드 (D1), 다이오드 (D2), 및 MOSFET (Q6) 는 오프이다.
시간 t 2 에서 : 스너버 커패시터 (Csn6) 가 방전된 이후, MOSFET (Q6) 의 보디 다이오드가 턴온된다.
MOSFET (Q5) 및 MOSFET (Q6) 의 보디 다이오드는 온이고;
다이오드 (D1) 및 다이오드 (D2) 는 오프이다.
시간 t 3 에서 : PWM5 턴오프 시퀀스가 제어기 (예컨대, 제어기 (302)) 듀티 제어 변수 (Vref) 에 의해 생성되었다. MOSFET 의 유효 듀티 사이클 (Deff) 은 다음과 같이 Vref 에 연결된다:
Vref = 0.25 + Deff/2
여기서, 유효 듀티는 MOSFET 의 "동기식 정류" 동작을 포함하지 않는다 (MOSFET 를 통한 전류는 음수이고 MOSFET 는 온이다). 전압 (Vacd) 은, 스너버 커패시터 (Csn5) 가 충전됨에 따라 VLOAD 로의 그 천이들을 시작한다.
MOSFET (Q6) 의 보디 다이오드는 온이고;
MOSFET (Q5), 다이오드 (D1), 및 다이오드 (D2) 는 오프이다.
시간 t 4 에서 : 다이오드 (D1) 는, 스너버 커패시터 (Csn5) 가 전압 (VLOAD) 으로 충전됨에 따라 턴온된다.
다이오드 (D1) 및 MOSFET (Q6) 의 보디 다이오드는 온이고;
MOSFET (Q5) 및 다이오드 (D2) 는 오프이다.
시간 t 5 에서 : PWM6 턴온 시퀀스. 그 시퀀스는 시간 t1 및 턴온 지연 (Tdel = t5-t1) 으로부터 생성되며, 이는 경험적으로 결정된다 (목표는 트랜션트들 동안 MOSFET들 상에서 ZVS 를 유지하는 것임).
다이오드 (D1) 및 MOSFET (Q6) 는 온이고;
MOSFET (Q5) 및 다이오드 (D2) 는 오프이다.
시간 t 6 에서 : t6 - t0 = T0/2. MOSFET (Q6) 제어를 위한 램프가 제로로 리셋된다:
RAMP2(t = t4) = 0
시간 t 7 에서 : I3d 의 제로-크로싱 검출이 발생한다. 제로-크로싱 검출기의 출력은 그 상태를 변화시킨다.
RAMP2(t = t5) = 0.25 - VF/2
전압 (Vacd) 은, 스너버 커패시터 (Csn5) 가 방전됨에 따라 제로로 감소한다.
MOSFET (Q6) 는 온이고;
다이오드 (D1), 다이오드 (D2), 및 MOSFET (Q6) 는 오프이다.
시간 t 8 에서 : 스너버 커패시터 (Csn5) 가 방전된 이후, MOSFET (Q5) 의 보디 다이오드가 턴온된다.
MOSFET (Q6) 및 MOSFET (Q5) 의 보디 다이오드는 온이고;
다이오드 (D1) 및 다이오드 (D2) 는 오프이다.
시간 t 9 에서 : PWM6 턴오프 시퀀스가 제어기 (예컨대, 제어기 (302)) 듀티 제어 변수 (Vref) 에 의해 생성되었다. 전압 (Vacd) 은, 스너버 커패시터 (Csn6) 가 충전됨에 따라 -VLOAD 로의 그 천이들을 시작한다.
MOSFET (Q5) 의 보디 다이오드는 온이고;
MOSFET (Q6), 다이오드 (D1), 및 다이오드 (D2) 는 오프이다.
시간 t 10 에서 : 다이오드 (D2) 는, 스너버 커패시터 (Csn6) 가 전압 (VLOAD) 으로 충전됨에 따라 턴온된다.
다이오드 (D2) 및 Q5 의 보디 다이오드는 온이고;
MOSFET (Q6) 및 다이오드 (D1) 는 오프이다.
시간 t 11 에서 : PWM5 턴온 시퀀스. 시퀀스는 t6 및 턴온 지연 (Tdel = t9-t6) 으로부터 생성된다.
시간 t 12 에서 : 시간 t0 과 동일.
시간 t 13 에서 : 시간 t1 과 동일.
시간 t 14 에서 : 시간 t2 와 동일.
시간 t 15 에서 : 시간 t3 과 동일.
시간 t 16 에서 : 시간 t4 와 동일.
시간 t 17 에서 : 시간 t4 와 동일.
도 10 은 무선 전력 시스템 (예컨대, 시스템 (200 또는 600)) 에서의 능동 정류를 위한 예시적인 방법의 플로우차트이다. 단계 1002 에서, 그 방법은 무선 전력 수신기의 정류기로의 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서, 레퍼런스 값은 부하 요건에 기초한다. 단계 1004 에서, 그 방법은 레퍼런스 값에 기초하여 정류기로의 현재 전류에서의 값 변화를 결정하는 단계를 포함한다. 단계 1006 에서, 그 방법은 현재 전류에서의 값 변화를 나타내는 신호 (예컨대, GA_CMD) 를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계를 포함한다. 단계 1008 에서, 그 방법은 신호를 송신한 이후 현재 전류의 새로운 값을 결정한다. 단계 1010 에서, 새로운 값이 값 변화의 미리결정된 범위 내에 있으면, 새로운 값에 기초하여 PWM 신호로 정류기에서의 적어도 하나의 트랜지스터를 구동한다.
하드웨어 및 소프트웨어 구현들
일부 예들에 있어서, 상기에서 설명된 프로세싱의 일부 또는 전부는 하나 이상의 중앙집중식 컴퓨팅 디바이스들 상에서 수행될 수 있다. 일부 예들에 있어서, 일부 타입들의 프로세싱은 하나의 디바이스 상에서 발생하고, 다른 타입들의 프로세싱은 다른 디바이스 상에서 발생한다. 일부 예들에 있어서, 상기에서 설명된 데이터의 일부 또는 전부는 하나 이상의 중앙집중식 컴퓨팅 디바이스들 상에 호스팅된 데이터 저장부에, 또는 클라우드 기반 저장부를 통해 저장될 수 있다. 일부 예들에 있어서, 일부 데이터는 하나의 위치에 저장되고, 다른 데이터는 다른 위치에 저장된다. 일부 예들에 있어서, 퀀텀 컴퓨팅이 사용될 수 있다. 일부 예들에 있어서, 함수형 프로그래밍 언어들이 사용될 수 있다. 일부 예들에 있어서, 플래시 기반 메모리와 같은 전기 메모리가 사용될 수 있다.
도 11 은 본 문서에서 설명된 기술을 구현함에 있어서 사용될 수도 있는 예시적인 컴퓨터 시스템 (1100) 의 블록 다이어그램이다. 범용 컴퓨터들, 네트워크 기기들, 모바일 디바이스들, 또는 다른 전자 시스템들은 또한 시스템 (1100) 의 적어도 일부들을 포함할 수도 있다. 시스템 (1100) 은 프로세서 (1110), 메모리 (1120), 저장 디바이스 (1130), 및 입력/출력 디바이스 (1140) 를 포함한다. 컴포넌트들 (1110, 1120, 1130, 및 1140) 의 각각은, 예를 들어, 시스템 버스 (1150) 를 사용하여 상호접속될 수도 있다. 프로세서 (1110) 는 시스템 (1100) 내에서의 실행을 위한 명령들을 프로세싱할 수 있다. 일부 구현들에서, 프로세서 (1110) 는 단일-스레드 프로세서이다. 일부 구현들에서, 프로세서 (1110) 는 멀티-스레드 프로세서이다. 프로세서 (1110) 는 메모리 (1120) 에 또는 저장 디바이스 (1130) 상에 저장된 명령들을 프로세싱할 수 있다.
메모리 (1120) 는 시스템 (1100) 내의 정보를 저장한다. 일부 구현들에서, 메모리 (1120) 는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체이다. 일부 구현들에서, 메모리 (1120) 는 휘발성 메모리 유닛이다. 일부 구현들에서, 메모리 (1120) 는 비휘발성 메모리 유닛이다.
저장 디바이스 (1130) 는 시스템 (1100) 에 대한 대용량 저장부를 제공할 수 있다. 일부 구현들에서, 저장 디바이스 (1130) 는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체이다. 다양한 상이한 구현들에서, 저장 디바이스 (1130) 는, 예를 들어, 하드 디스크 디바이스, 광학 디스크 디바이스, 솔리드-데이트 드라이브, 플래시 드라이브, 또는 일부 다른 대용량 저장 디바이스를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 저장 디바이스는 장기 데이터 (예컨대, 데이터베이스 데이터, 파일 시스템 데이터 등) 를 저장할 수도 있다. 입력/출력 디바이스 (1140) 는 시스템 (1100) 에 대한 입력/출력 동작들을 제공한다. 일부 구현들에서, 입력/출력 디바이스 (1140) 는 네트워크 인터페이스 디바이스들, 예컨대, 이더넷 카드, 시리얼 통신 디바이스, 예컨대, RS-232 포트, 및/또는 무선 인터페이스 디바이스, 예컨대, 802.11 카드, 3G 무선 모뎀, 또는 4G 무선 모뎀 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 일부 구현들에서, 입력/출력 디바이스는, 입력 데이터를 수신하고 출력 데이터를 다른 입력/출력 디바이스들, 예컨대, 키보드, 프린터 및 디스플레이 디바이스들 (1160) 로 전송하도록 구성된 드라이버 디바이스들을 포함할 수도 있다. 일부 예들에 있어서, 모바일 컴퓨팅 디바이스들, 모바일 통신 디바이스들, 및 다른 디바이스들이 사용될 수도 있다.
일부 구현들에서, 상기에서 설명된 접근법들의 적어도 일부는, 실행 시, 하나 이상의 프로세싱 디바이스들로 하여금 상기에서 설명된 프로세스들 및 기능들을 수행하게 하는 명령들에 의해 실현될 수도 있다. 그러한 명령들은, 예를 들어, 스크립트 명령들 또는 실행가능 코드와 같은 해석된 명령들, 또는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 다른 명령들을 포함할 수도 있다. 저장 디바이스 (1130) 는 서버 팜 (farm) 또는 널리 분산된 서버들의 세트와 같은 네트워크를 통해 분산된 방식으로 구현될 수도 있거나, 또는 단일 컴퓨팅 디바이스에서 구현될 수도 있다.
예시적인 프로세싱 시스템이 도 11 에서 설명되었지만, 본 명세서에서 설명된 주제, 기능 동작들 및 프로세스들의 실시형태들은, 본 명세서에서 개시된 구조들 및 그 구조적 등가물들을 포함하여, 다른 타입들의 디지털 전자 회로부에서, 유형적으로 구현된 컴퓨터 소프트웨어 또는 펌웨어에서, 컴퓨터 하드웨어에서, 또는 이들의 하나 이상의 조합들에서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 주제의 실시형태들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 즉, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해 또는 데이터 프로세싱 장치의 동작을 제어하기 위해 유형의 비휘발성 프로그램 캐리어 상에서 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 프로그램 명령들은 인공적으로 생성된 전파 신호, 예컨대, 데이터 프로세싱 장치에 의한 실행을 위해 적합한 수신기 장치로의 송신을 위한 정보를 인코딩하도록 생성되는 머신 생성식 전기, 광학, 또는 전자기 신호 상에서 인코딩될 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 머신 판독가능 저장 디바이스, 머신 판독가능 저장 기판, 랜덤 또는 시리얼 액세스 메모리 디바이스, 또는 이들의 하나 이상의 조합일 수 있다.
용어 "시스템" 은, 예로서, 프로그래밍가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다중 프로세서들 또는 컴퓨터들을 포함하여, 데이터를 프로세싱하기 위한 모든 종류들의 장치, 디바이스들, 및 머신들을 포괄할 수도 있다. 프로세싱 시스템은 특수 목적 로직 회로부, 예컨대, FPGA (필드 프로그래밍가능 게이트 어레이) 또는 ASIC (주문형 집적 회로) 를 포함할 수도 있다. 프로세싱 시스템은, 하드웨어에 부가하여, 당해 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 생성하는 코드, 예컨대, 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 오퍼레이팅 시스템, 또는 이들의 하나 이상의 조합을 구성하는 코드를 포함할 수도 있다.
컴퓨터 프로그램 (프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 모듈, 소프트웨어 모듈, 스크립트, 또는 코드로서 또한 지칭되거나 설명될 수도 있음) 은, 컴파일형 또는 해석형 언어들, 또는 선언형 또는 절차형 언어들을 포함하여, 임의의 형태의 프로그래밍 언어들로 기입될 수 있고, 자립형 프로그램으로서 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적합한 모듈, 컴포넌트, 서브루틴, 또는 다른 유닛으로서를 포함하여 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템 내 파일에 대응할 수도 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 프로그램은 다른 프로그램들 또는 데이터를 유지하는 파일의 일부 (예컨대, 마크업 언어 문서에 저장된 하나 이상의 스크립트들) 로, 당해 프로그램에 전용된 단일 파일로, 또는 다중의 조정된 파일들 (예컨대, 하나 이상의 모듈들, 서브프로그램들, 또는 코드의 부분들을 저장하는 파일들) 로 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은, 하나의 사이트에 위치되거나 다중의 사이트들에 걸쳐 분산된 하나의 컴퓨터 상에서 또는 다중의 컴퓨터들 상에서 실행되고 그리고 통신 네트워크에 의해 상호접속되도록 전개될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 프로세스들 및 로직 플로우들은, 입력 데이터에 대해 동작하고 출력을 생성함으로써 기능들을 수행하도록 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들을 실행하는 하나 이상의 프로그래밍가능 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있다. 프로세서들 및 로직 플로우들은 또한, 특수 목적 로직 회로부, 예컨대, FPGA (필드 프로그래밍가능 게이트 어레이) 또는 ASIC (주문형 집적회로) 에 의해 수행될 수 있고, 장치는 또한, 그 특수 목적 로직 회로부로서 구현될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 컴퓨터들은, 예로서, 범용 또는 특수 목적 마이크로프로세서들 또는 이들 양자 모두, 또는 임의의 다른 종류의 중앙 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 일반적으로, 중앙 프로세싱 유닛은 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리, 또는 이들 양자 모두로부터 명령들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터는 일반적으로, 명령들을 수행하거나 실행하기 위한 중앙 프로세싱 유닛 그리고 명령들 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 디바이스들을 포함한다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대용량 저장 디바이스들, 예컨대, 자기, 광자기 디스크들 또는 광학 디스크들을 포함하거나, 그로부터 데이터를 수신하거나 데이터를 그에게 전송하도록 동작가능하게 커플링하거나, 또는 이들 양자를 실시할 것이다. 하지만, 컴퓨터는 그러한 디바이스들을 반드시 가질 필요는 없다.
컴퓨터 프로그램 명령들 및 데이터를 저장하는데 적합한 컴퓨터 판독가능 매체들은, 예로서, 반도체 메모리 디바이스들, 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스들; 자기 디스크들, 예컨대, 내부 하드 디스크들 또는 착탈형 디스크들; 광자기 디스크들; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하여, 모든 형태들의 비휘발성 메모리, 매체들 및 메모리 디바이스들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 로직 회로부에 의해 보완되거나 특수 목적 로직 회로부에 통합될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 주제의 실시형태들은, 예컨대, 데이터 서버로서 백 엔드 컴포넌트를 포함하거나, 미들웨어 컴포넌트, 예컨대, 어플리케이션 서버를 포함하거나, 또는 프론트 엔드 컴포넌트, 예컨대, 사용자가 본 명세서에서 설명된 주제의 구현과 상호작용할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스 또는 웹 브라우저를 갖는 클라이언트 컴퓨터, 또는 하나 이상의 그러한 백 엔드, 미들웨어, 또는 프론트 엔드 컴포넌트들의 임의의 조합을 포함하는 컴퓨팅 시스템에서 구현될 수 있다. 그 시스템의 컴포넌트들은 디지털 데이터 통신의 임의의 형태 또는 매체, 예컨대, 통신 네트워크에 의해 상호접속될 수 있다. 통신 네트워크들의 예들은 로컬 영역 네트워크 ("LAN") 및 광역 네트워크 ("WAN"), 예컨대, 인터넷을 포함한다.
컴퓨팅 시스템은 클라이언트들 및 서버들을 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로 원격이고, 통상적으로, 통신 네트워크를 통해 상호작용한다. 클라이언트와 서버의 관계는, 개별 컴퓨터들 상에서 구동하고 서로 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램들에 의해 발생한다.
본 명세서가 다수의 특정 구현 상세들을 포함하지만, 이들은 청구물의 범위에 대한 한정들로서 해석되지 않아야 하고, 오히려, 특정 실시형태들에 특정할 수도 있는 특징들의 설명들로서 해석되어야 한다. 별도의 실시형태들의 컨텍스트에 있어서 본 명세서에서 설명된 특정 특징들은 또한, 단일 실시형태에서의 조합으로 구현될 수 있다. 반면, 단일 실시형태의 컨텍스트에 있어서 설명된 다양한 특징들은 또한, 다중의 실시형태들에서 별도로 또는 임의의 적합한 하위조합에서 구현될 수 있다. 더욱이, 비록 특징들이 특정 조합들로 작용하는 것으로서 상기 설명되고 심지어 처음에 그와 같이 청구될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우들에 있어서 그 조합으로부터 삭제될 수 있으며, 청구된 조합은 하위조합 또는 하위조합의 변동으로 안내될 수도 있다.
유사하게, 동작들이 도면들에 있어서 특정 순서로 도시되지만, 이는, 바람직한 결과들을 달성하기 위해, 그러한 동작들이 도시된 특정 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되어야 하거나 또는 모든 예시된 동작들이 수행되어야 할 것을 요구하는 것으로서 이해되지 않아야 한다. 특정 상황들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수도 있다. 더욱이, 상기에서 설명된 실시형태들에 있어서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태들에서 요구하는 것으로서 이해되지 않아야 하며, 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 집적화되거나 다중의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있음이 이해되어야 한다.
본 주제의 특정 실시형태들이 설명되었다. 다른 실시형태들이 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 예를 들어, 청구항들에 기재된 액션들은 상이한 순서로 수행될 수 있고 바람직한 결과들을 여전히 달성할 수 있다. 일 예로서, 첨부 도면들에 도시된 프로세스들은, 원하는 결과들을 달성하기 위해, 도시된 특정 순서 또는 순차적인 순서를 반드시 요구하는 것은 아니다. 특정 구현들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수도 있다. 설명된 프로세스들로부터, 다른 단계들 또는 스테이지들이 제공될 수도 있거나, 단계들 또는 스테이지들이 제거될 수도 있다. 이에 따라, 다른 구현들이 다음의 청구항들의 범위 내에 있다.
용어
본 명세서에서 사용된 어법 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며, 제한하는 것으로서 간주되지 않아야 한다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 용어 "대략", 어구 "대략 동일한", 및 다른 유사한 어구들 (예컨대, "X 는 대략 Y 의 값을 갖는다" 또는 "X 는 대략 Y 와 동일하다") 은 하나의 값 (X) 이 다른 값 (Y) 의 미리결정된 범위 내에 있음을 의미하도록 이해되어야 한다. 미리결정된 범위는, 달리 표시되지 않는 한, 플러스 또는 마이너스 20%, 10%, 5%, 3%, 1%, 0.1%, 또는 0.1% 미만일 수도 있다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 부정 관사들 ("a" 및 "an") 은, 명백히 반대로 표시되지 않는 한, "적어도 하나" 를 의미하도록 이해되어야 한다. 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 어구 "및/또는" 은, 그렇게 결합된 엘리먼트들, 즉, 일부 경우들에서 결합적으로 존재하고 다른 경우들에서 분리적으로 존재하는 엘리먼트들의 "어느 하나 또는 그 양자 모두" 를 의미하도록 이해되어야 한다. "및/또는" 으로 리스팅된 다중의 엘리먼트들은 동일한 방식으로, 즉, 그렇게 결합된 엘리먼트들 중 "하나 이상" 으로 해석되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별된 엘리먼트들 이외에, 다른 엘리먼트들이, 구체적으로 식별된 그 엘리먼트들과 관련되든지 관련되지 않든지, 옵션적으로 존재할 수도 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "포함함" 과 같은 개방형 언어와 함께 사용될 경우, "A 및/또는 B" 에 대한 언급은, 일 실시형태에서, A만 (옵션적으로, B 이외의 엘리먼트들을 포함함); 다른 실시형태에서, B만 (옵션적으로, A 이외의 엘리먼트들을 포함함); 또 다른 실시형태에서, A 및 B 양자 모두 (옵션적으로, 다른 엘리먼트들을 포함함); 등을 지칭할 수 있다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "또는" 은 상기에서 정의된 바와 같은 "및/또는" 과 동일한 의미를 갖도록 이해되어야 한다. 예를 들어, 리스트에서 아이템들을 분리하는 경우, "또는" 이나 "및/또는" 은 포괄적인 것으로서, 즉, 엘리먼트들의 수 또는 리스트 중 적어도 하나의 (하지만 또한 하나 초과 포함) 그리고 옵션적으로, 추가적인 리스팅되지 않은 아이템들의 포함으로서 해석되어야 한다. "오직 하나" 또는 "정확히 하나", 또는 청구항들에서 사용될 경우, "이루어지는" 과 같이, 명백히 반대로 표시된 용어들만이 엘리먼트들의 수 또는 리스트의 정확히 하나의 엘리먼트의 포함을 지칭할 것이다. 일반적으로, 사용된 바와 같은 용어 "또는" 은 오직, "어느 하나", "중 하나", "중 오직 하나만" 또는 "중 정확히 하나" 와 같이 배타성의 용어가 선행될 경우에만 배타적 대안들 (즉, "양자 모두가 아닌 하나 또는 다른 하나") 을 표시하는 것으로서 해석되어야 한다. 청구항들에서 사용될 경우 "본질적으로 이루어지는" 은 특허법 분야에서 사용되는 그 통상적인 의미를 가질 것이다.
본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 엘리먼트들의 리스트를 참조하는 어구 "적어도 하나" 는 엘리먼트들의 리스트 내의 엘리먼트들 중 임의의 하나 이상으로부터 선택된 적어도 하나의 엘리먼트를 의미하도록 이해되어야 하지만, 반드시 엘리먼트들의 리스트 내에 구체적으로 리스팅된 각각의 그리고 모든 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함할 필요는 없고 엘리먼트들의 리스트 내의 엘리먼트들의 임의의 조합들을 배제하지 않는다. 이러한 정의는 또한, 어구 "적어도 하나" 가 지칭하는 엘리먼트들의 리스트 내에서 구체적으로 식별된 엘리먼트들 이외에, 구체적으로 식별된 그 엘리먼트들과 관련되든지 관련되지 않든지, 옵션적으로 존재할 수도 있음을 허용한다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나" (또는, 균등하게, "A 또는 B 중 적어도 하나", 또는 균등하게, "A 및/또는 B 중 적어도 하나") 는, 일 실시형태에서, 적어도 하나의 (옵션적으로 하나 초과 포함) A, 그리고 B 가 존재하지 않음 (및 옵션적으로, B 이외의 엘리먼트들을 포함); 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 (옵션적으로 하나 초과 포함) B, 그리고 A 가 존재하지 않음 (및 옵션적으로, A 이외의 엘리먼트들을 포함); 또 다른 실시형태에서, 적어도 하나의 (옵션적으로 하나 초과 포함) A, 및 적어도 하나의 (옵션적으로 하나 초과 포함) B (및 옵션적으로, 다른 엘리먼트들을 포함); 등을 지칭할 수 있다.
"포함함", "구비함", "가짐", "함유함", "수반함", 및 이들의 변형들의 사용은, 그 이후에 리스팅된 아이템들 및 추가적인 아이템들을 포괄하도록 의미된다.
청구항 엘리먼트를 수정하기 위한 청구항들에서의 "제 1", "제 2", "제 3" 등과 같은 서수 용어들의 사용은 그 자체가, 하나의 청구항 엘리먼트의 다른 청구항 엘리먼트에 대한 임의의 우선순위, 선호도, 또는 순서를 함축하거나 또는 방법의 동작들이 수행되는 시간적 순서를 함축하지 않는다. 서수 용어들은 단지, 청구항 엘리먼트들을 구별하기 위해, 특정 명칭을 갖는 하나의 청구항 엘리먼트를 동일한 명칭을 갖는 다른 엘리먼트와 구별하기 위해 (하지만, 서수 용어의 사용을 위해) 라벨들로서만 사용된다.
Claims (40)
- 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법으로서,
상기 정류기로의 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계로서, 상기 레퍼런스 값은 부하 요건에 기초하는, 상기 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계;
상기 레퍼런스 값에 기초하여 상기 정류기로의 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 결정하는 단계;
상기 현재 입력 전류에서의 상기 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계;
상기 신호를 송신한 이후 상기 현재 입력 전류의 새로운 값을 결정하는 단계;
상기 새로운 값이 상기 요구된 값 변화의 미리결정된 범위 내에 있는 경우, 상기 새로운 값에 기초하여 PWM 신호로 상기 정류기에서의 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하는 단계; 및
상기 새로운 값이 상기 미리결정된 범위 내에 있지 않은 경우, 상기 정류기로의 전류의 다른 레퍼런스 값을 결정하는 단계를 포함하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
배터리 관리 시스템으로부터, 상기 무선 전력 수신기로부터의 전압, 전류, 또는 전력 중 적어도 하나에 대한 요청을 수신하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 현재 입력 전류에서의 상기 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계는 상기 무선 전력 송신기에 의해 상기 무선 전력 수신기로 송신된 전력에서의 변화를 야기하고,
상기 현재 입력 전류의 상기 새로운 값은 상기 송신된 전력에서의 변화에 기초하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 송신된 전력에서의 변화는 상기 전력을 감소시키는 것인, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 송신된 전력에서의 변화는 상기 전력을 제로로 감소시키는 것인, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 송신된 전력에서의 변화는 상기 전력을 증가시키는 것인, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 현재 입력 전류의 상기 새로운 값을, 상기 요구된 값 변화의 상기 미리결정된 범위와 비교하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 방법. - 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기로서,
상기 제어기는 상기 정류기에 커플링되고, 단계들을 수행하도록 구성되며, 상기 단계들은,
상기 정류기로의 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계로서, 상기 레퍼런스 값은 부하 요건에 기초하는, 상기 전류의 레퍼런스 값을 결정하는 단계;
상기 레퍼런스 값에 기초하여 상기 정류기로의 현재 입력 전류에서의 요구된 값 변화를 결정하는 단계;
상기 현재 입력 전류에서의 상기 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계;
상기 신호를 송신한 이후 상기 현재 입력 전류의 새로운 값을 결정하는 단계;
상기 새로운 값이 상기 요구된 값 변화의 미리결정된 범위 내에 있는 경우, 상기 새로운 값에 기초하여 PWM 신호로 상기 정류기에서의 적어도 하나의 트랜지스터를 구동하는 단계; 및
상기 새로운 값이 상기 미리결정된 범위 내에 있지 않은 경우, 상기 정류기로의 전류의 다른 레퍼런스 값을 결정하는 단계를 포함하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 제 8 항에 있어서,
상기 단계들은,
상기 정류기의 출력부에 커플링된 배터리 관리 시스템으로부터, 상기 무선 전력 수신기로부터의 전압, 전류, 또는 전력 중 적어도 하나에 대한 요청을 수신하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 제 8 항에 있어서,
상기 현재 입력 전류에서의 상기 요구된 값 변화를 나타내는 신호를 무선 전력 송신기로 송신하는 단계는 상기 무선 전력 송신기에 의해 상기 무선 전력 수신기로 송신된 전력에서의 변화를 야기하고,
상기 현재 입력 전류의 상기 새로운 값은 상기 송신된 전력에서의 변화에 기초하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 제 10 항에 있어서,
상기 송신된 전력에서의 변화는 상기 전력을 감소시키는 것인, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 제 11 항에 있어서,
상기 송신된 전력에서의 변화는 상기 전력을 제로로 감소시키는 것인, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 제 10 항에 있어서,
상기 송신된 전력에서의 변화는 상기 전력을 증가시키는 것인, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 제 8 항에 있어서,
상기 단계들은,
상기 현재 입력 전류의 상기 새로운 값을, 상기 요구된 값 변화의 상기 미리결정된 범위와 비교하는 단계를 더 포함하는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 정류기에서의 상기 적어도 하나의 트랜지스터에 커플링되는, 무선 전력 수신기의 능동 정류기를 제어하기 위한 제어기. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202062986212P | 2020-03-06 | 2020-03-06 | |
| US62/986,212 | 2020-03-06 | ||
| PCT/US2021/021209 WO2021178894A1 (en) | 2020-03-06 | 2021-03-05 | Active rectification in wireless power systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220140867A KR20220140867A (ko) | 2022-10-18 |
| KR102659781B1 true KR102659781B1 (ko) | 2024-04-22 |
Family
ID=75223525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227034219A KR102659781B1 (ko) | 2020-03-06 | 2021-03-05 | 무선 전력 시스템들에서의 능동 정류 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US20210281112A1 (ko) |
| EP (1) | EP4115490A1 (ko) |
| JP (1) | JP7381767B2 (ko) |
| KR (1) | KR102659781B1 (ko) |
| CN (1) | CN115244816A (ko) |
| WO (1) | WO2021178894A1 (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7416790B2 (ja) | 2018-11-30 | 2024-01-17 | ワイトリシティ コーポレーション | 高電力ワイヤレス電力システムにおける低電力励起のためのシステムと方法 |
| WO2020242990A1 (en) | 2019-05-24 | 2020-12-03 | Witricity Corporation | Protection circuits for wireless power receivers |
| KR102460384B1 (ko) | 2019-08-26 | 2022-10-28 | 위트리시티 코포레이션 | 무선 전력 시스템의 능동 정류 제어 |
| EP4097822A1 (en) | 2020-01-29 | 2022-12-07 | Witricity Corporation | Auxiliary power dropout protection for a wireless power transfer system |
| CN115244816A (zh) | 2020-03-06 | 2022-10-25 | 韦特里西提公司 | 无线电力系统中的有源整流 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018184574A1 (zh) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Oppo广东移动通信有限公司 | 待充电设备、无线充电装置及其控制方法 |
| CN110103742A (zh) | 2019-05-29 | 2019-08-09 | 西安交通大学 | 一种用于电动汽车无线充电的电流锁相及脉冲生成方法 |
Family Cites Families (108)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1506633A (en) | 1974-05-21 | 1978-04-05 | Senger N | Electrical isolating circuits |
| US3990052A (en) | 1974-09-25 | 1976-11-02 | Data General Corporation | Central processing unit employing microprogrammable control for use in a data processing system |
| ZA892468B (en) | 1988-04-11 | 1989-12-27 | Uniscan Ltd | Improvements in or relating to cutting elements foactuator and communication system r rotary drill bits |
| US5640082A (en) | 1996-01-31 | 1997-06-17 | Hughes Electronics | Duty cycle controlled switch variable capacitor circuit |
| US5784269A (en) | 1997-02-21 | 1998-07-21 | Lucent Technologies, Inc. | Three phase high power factor converter using phase selection circuit |
| JPH1127870A (ja) | 1997-07-03 | 1999-01-29 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 充電方法、充電装置、充電器、及び、車両 |
| JPH11127580A (ja) | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Yaskawa Electric Corp | 整流回路 |
| US6483730B2 (en) | 1999-08-13 | 2002-11-19 | Powerware Corporation | Power converters with AC and DC operating modes and methods of operation thereof |
| NZ337716A (en) | 1999-09-09 | 2002-10-25 | Auckland Uniservices Ltd | Series resonant inductive pickup where power can be regulated by time-regulated opening and closing a switch |
| US20030169027A1 (en) | 2000-04-12 | 2003-09-11 | Wolfgang Croce | Switched- mode power supply |
| US7333349B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-02-19 | University Of New Brunswick | Single-stage buck-boost inverter |
| US7535133B2 (en) | 2005-05-03 | 2009-05-19 | Massachusetts Institute Of Technology | Methods and apparatus for resistance compression networks |
| WO2007008646A2 (en) | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Wireless non-radiative energy transfer |
| US7825543B2 (en) | 2005-07-12 | 2010-11-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Wireless energy transfer |
| TW200709544A (en) | 2005-08-29 | 2007-03-01 | Ind Tech Res Inst | Transformer-free power conversion circuit for parallel connection with commercial electricity system |
| US7276886B2 (en) | 2005-10-03 | 2007-10-02 | Texas Instruments Incorporated | Dual buck-boost converter with single inductor |
| JP2008277882A (ja) | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 増幅回路および無線通信装置 |
| US20090039929A1 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | International Business Machines Corporation | Method to Reduce Static Phase Errors and Reference Spurs in Charge Pumps |
| NZ563188A (en) | 2007-11-05 | 2010-03-26 | Auckland Uniservices Ltd | Power control |
| US8855554B2 (en) | 2008-03-05 | 2014-10-07 | Qualcomm Incorporated | Packaging and details of a wireless power device |
| US7705689B2 (en) * | 2008-05-19 | 2010-04-27 | Texas Instruments Incorporated | Synchronously stackable double-edge modulated pulse width modulation generators |
| CN102160254B (zh) | 2008-09-19 | 2013-11-13 | 丰田自动车株式会社 | 非接触受电装置以及具备该非接触受电装置的车辆 |
| US8643326B2 (en) | 2008-09-27 | 2014-02-04 | Witricity Corporation | Tunable wireless energy transfer systems |
| US8598743B2 (en) | 2008-09-27 | 2013-12-03 | Witricity Corporation | Resonator arrays for wireless energy transfer |
| US20120112535A1 (en) | 2008-09-27 | 2012-05-10 | Aristeidis Karalis | Wireless energy transfer for vehicles |
| US9601266B2 (en) | 2008-09-27 | 2017-03-21 | Witricity Corporation | Multiple connected resonators with a single electronic circuit |
| US20110074346A1 (en) | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Hall Katherine L | Vehicle charger safety system and method |
| US8461719B2 (en) | 2008-09-27 | 2013-06-11 | Witricity Corporation | Wireless energy transfer systems |
| JP5271691B2 (ja) * | 2008-12-23 | 2013-08-21 | 株式会社日立製作所 | Ａｃ−ｄｃコンバータ |
| US8742628B2 (en) * | 2009-04-30 | 2014-06-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Solid state circuit breaker |
| WO2011097608A2 (en) | 2010-02-08 | 2011-08-11 | Access Business Group International Llc | Input parasitic metal detection |
| US10343535B2 (en) | 2010-04-08 | 2019-07-09 | Witricity Corporation | Wireless power antenna alignment adjustment system for vehicles |
| US20110260865A1 (en) | 2010-04-26 | 2011-10-27 | Sensormatic Electronics, LLC | Method for reducing metal detection system false alarms |
| US10090885B2 (en) | 2011-04-13 | 2018-10-02 | Qualcomm Incorporated | Antenna alignment and vehicle guidance for wireless charging of electric vehicles |
| AU2012305688B2 (en) | 2011-09-09 | 2017-06-01 | Witricity Corporation | Foreign object detection in wireless energy transfer systems |
| US20130062966A1 (en) | 2011-09-12 | 2013-03-14 | Witricity Corporation | Reconfigurable control architectures and algorithms for electric vehicle wireless energy transfer systems |
| JP5753906B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2015-07-22 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 充電制御装置および充電制御方法 |
| JP5838768B2 (ja) | 2011-11-30 | 2016-01-06 | ソニー株式会社 | 検知装置、受電装置、非接触電力伝送システム及び検知方法 |
| CN104054229B (zh) | 2012-01-06 | 2018-01-23 | 捷通国际有限公司 | 无线电力接收机系统 |
| JP5764082B2 (ja) | 2012-03-06 | 2015-08-12 | 株式会社アドバンテスト | ワイヤレス受電装置、ワイヤレス給電装置およびワイヤレス送電システム |
| US8830710B2 (en) | 2012-06-25 | 2014-09-09 | Eta Devices, Inc. | RF energy recovery system |
| US9287607B2 (en) | 2012-07-31 | 2016-03-15 | Witricity Corporation | Resonator fine tuning |
| US9190876B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-11-17 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for detecting wireless charging transmit characteristics |
| KR101436063B1 (ko) | 2012-10-18 | 2014-08-29 | (주)기술과가치 | 무선 전력 송수신 장치 |
| US9608454B2 (en) | 2012-12-03 | 2017-03-28 | WIPQTUS Inc. | Wireless power system with a self-regulating wireless power receiver |
| JP6047442B2 (ja) | 2013-03-29 | 2016-12-21 | 富士電機株式会社 | 給電装置 |
| DE102014208991A1 (de) | 2013-05-15 | 2014-11-20 | Ford Global Technologies, Llc | Sicherheitssystem für drahtloses Fahrzeugaufladegerät |
| CN103414255B (zh) | 2013-06-05 | 2015-06-24 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种自调谐磁耦合共振无线能量传输系统及其自调谐方法 |
| US10320234B2 (en) | 2013-08-02 | 2019-06-11 | Integrated Device Technology, Inc. | Multimode wireless power receivers and related methods |
| JP2016534698A (ja) | 2013-08-14 | 2016-11-04 | ワイトリシティ コーポレーションＷｉｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | インピーダンス同調 |
| TWI527350B (zh) * | 2013-08-22 | 2016-03-21 | 全漢企業股份有限公司 | 阻尼器電路以及用於阻尼器電路的緩衝方法 |
| WO2015069122A1 (en) | 2013-11-11 | 2015-05-14 | Powerbyproxi Limited | Contactless power receiver and method for operating same |
| US9912196B2 (en) | 2013-12-10 | 2018-03-06 | The Chugoku Electric Power Co., Inc. | Power receiving device and power feeding system |
| WO2015119511A1 (en) | 2014-02-07 | 2015-08-13 | Powerbyproxi Limited | Inductive power receiver with resonant coupling regulator |
| KR20160119842A (ko) | 2014-02-23 | 2016-10-14 | 애플 인크. | 결합 코일 시스템의 조정 필터 |
| JP2015159667A (ja) | 2014-02-24 | 2015-09-03 | キヤノン株式会社 | 給電装置 |
| US10574084B2 (en) | 2014-03-27 | 2020-02-25 | Schneider Electric It Corporation | Bi-directional DC-DC converter |
| JP5941094B2 (ja) | 2014-04-22 | 2016-06-29 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 非接触送受電システム |
| JP6464520B2 (ja) | 2014-04-23 | 2019-02-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非接触送電装置、非接触受電装置及び非接触送電システム |
| US9591739B2 (en) | 2014-05-02 | 2017-03-07 | Reno Technologies, Inc. | Multi-stage heterodyne control circuit |
| WO2015173847A1 (ja) | 2014-05-14 | 2015-11-19 | ネオテス株式会社 | 非接触電力伝送装置 |
| KR101519510B1 (ko) | 2014-06-03 | 2015-05-12 | 주식회사 아이티엠반도체 | 배터리 보호회로 모듈을 포함하는 식별 모듈 카드 및 이를 포함하는 휴대용 무선단말기 |
| JP2015231306A (ja) | 2014-06-06 | 2015-12-21 | トヨタ自動車株式会社 | 非接触受電装置 |
| KR101983173B1 (ko) | 2014-09-11 | 2019-09-10 | 주식회사 위츠 | 비접촉 방식 전력 수전 장치 및 비접촉 방식 배터리 장치 |
| US9784777B2 (en) | 2014-09-24 | 2017-10-10 | Qualcomm Incorporated | Methods and systems for measuring power in wireless power systems |
| US9782092B2 (en) | 2014-11-14 | 2017-10-10 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Patient signal analysis based on vector analysis |
| US10012725B2 (en) | 2014-12-19 | 2018-07-03 | Qualcomm Incorporated | Systems, methods, and apparatus for living object protection having extended functionality in wireless power transfer applications |
| JP6475021B2 (ja) | 2015-01-14 | 2019-02-27 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | 高周波整流回路 |
| NO341430B1 (en) * | 2015-01-19 | 2017-11-13 | Waertsilae Norway As | An apparatus and a method for wireless transmission of power between DC voltage sources |
| TWI626827B (zh) | 2015-02-26 | 2018-06-11 | 立錡科技股份有限公司 | 諧振式無線電源接收電路及其控制方法 |
| DE112016001489T5 (de) | 2015-03-31 | 2018-01-04 | Tdk Corporation | Drahtlos-energieempfangsvorrichtung und drahtlosenergieübertragungsvorrichtung |
| US10923952B2 (en) * | 2015-04-05 | 2021-02-16 | Chargedge, Inc. | Secondary-side output boost technique in power converters and wireless power transfer systems |
| KR101751114B1 (ko) * | 2015-06-24 | 2017-06-27 | 삼성전기주식회사 | 동기 정류기 및 이의 제어 회로 |
| US20170093168A1 (en) | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Qualcomm Incorporated | Wireless power transfer receiver having closed loop voltage control |
| WO2017070009A1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Witricity Corporation | Dynamic tuning in wireless energy transfer systems |
| WO2017075568A1 (en) | 2015-10-29 | 2017-05-04 | Witricity Corporation | Controllers for wireless power systems |
| CN109075614B (zh) | 2016-02-08 | 2021-11-02 | 韦特里西提公司 | 可变电容装置、阻抗匹配系统、传输系统、阻抗匹配网络 |
| US20170256991A1 (en) | 2016-03-07 | 2017-09-07 | Witricity Corporation | Cross-Connection Detection in Wireless Power Transmission Systems |
| WO2017166924A1 (zh) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 比亚迪股份有限公司 | 车载充电器和车辆 |
| KR101842712B1 (ko) | 2016-04-14 | 2018-03-29 | 주식회사 맵스 | 무선전력 송신기의 모니터링 장치 및 그 방법 |
| US9979316B2 (en) | 2016-05-05 | 2018-05-22 | Witricity Corporation | Impedance compensation based on ratio of bus voltage and amplifier fundamental AC output voltage |
| KR20170135443A (ko) | 2016-05-31 | 2017-12-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 무선 전력 전송 방식 스위칭 방법 및 장치 |
| US10291073B2 (en) | 2016-06-13 | 2019-05-14 | Qualcomm Incorporated | Devices and methods for controlling transmitter power supply based on wireless receiver request |
| EP3479472B1 (en) | 2016-06-30 | 2020-12-02 | WiTricity Corporation | Diode conduction sensor |
| CA3032765C (en) * | 2016-08-08 | 2020-01-21 | Witricity Corporation | Inductor system having shared material for flux cancellation |
| CN109804526B (zh) | 2016-08-24 | 2020-07-14 | 韦特里西提公司 | 具有交织整流器的无线功率传输系统 |
| US10461587B2 (en) | 2016-09-19 | 2019-10-29 | Witricity Corporation | Methods and apparatus for positioning a vehicle using foreign object detection |
| JP2018102054A (ja) | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 非接触受電装置及び非接触電力伝送システム |
| EP3570934A4 (en) | 2017-01-20 | 2020-10-28 | The Regents of the University of California | RECONFIGURABLE ACTIVE RECONFIGURABLE RECTIFIER WITH ADAPTIVE LOAD FOR POWER MANAGEMENT OF MULTIPLE INPUT AND MULTIPLE OUTPUT (MIMO) IMPLANTS |
| US10320224B2 (en) | 2017-05-25 | 2019-06-11 | Nxp B.V. | Wireless charging transmitter and method for operating the wireless charging transmitter |
| WO2018218252A1 (en) | 2017-05-26 | 2018-11-29 | California Institute Of Technology | Method and apparatus for dynamic rf lens focusing and tracking of wireless power recovery unit |
| JP6911671B2 (ja) * | 2017-09-22 | 2021-07-28 | Tdk株式会社 | ブリッジレス力率改善回路 |
| EP3692620A4 (en) | 2017-10-02 | 2021-06-09 | Wireless Advanced Vehicle Electrification, Inc. | CURRENT SHARING DEVICE FOR WIRELESS ENERGY TRANSFER |
| CN107910872A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-04-13 | 东南大学 | 一种基于固态变压器的动态电压恢复器复合电路及控制方法 |
| JP6907897B2 (ja) * | 2017-11-20 | 2021-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | 受電装置およびそれを備えた非接触電力伝送システム |
| US10903691B2 (en) | 2017-11-29 | 2021-01-26 | Tdk Corporation | Wireless power receiver and wireless power transmission system using the same |
| KR102537368B1 (ko) * | 2018-03-16 | 2023-05-25 | 현대자동차주식회사 | 전기차 무선 전력 전송 시스템에서의 브리지리스 정류기를 포함하는 전력 수신 장치 |
| US11063418B2 (en) | 2018-04-19 | 2021-07-13 | Verily Life Sciences Llc | Systems and methods for overcurrent protection for wireless power receivers |
| US11183864B2 (en) * | 2018-05-07 | 2021-11-23 | Apple Inc. | Multimode battery charging |
| CN108923503A (zh) * | 2018-09-07 | 2018-11-30 | 中国计量大学 | 一种基于半控整流电路的高效率无线充电装置 |
| JP7104249B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2022-07-20 | 華為技術有限公司 | 無線充電用受電装置、方法、端末、及びシステム |
| CN113167820B (zh) | 2018-11-01 | 2022-07-05 | 韦特里西提公司 | 用于确定无线电力系统中的线圈电流的系统和方法 |
| CN111327214B (zh) * | 2018-12-13 | 2024-04-19 | 恩智浦有限公司 | 用于无线充电系统的同步整流器 |
| CN112956109A (zh) | 2018-12-21 | 2021-06-11 | Oppo广东移动通信有限公司 | 接收装置和无线充电方法 |
| KR20200129002A (ko) * | 2019-05-07 | 2020-11-17 | 엘지전자 주식회사 | 간섭 소음 제거 기능 및 출력 제어 기능이 개선된 유도 가열 장치 |
| US11408923B2 (en) * | 2019-09-23 | 2022-08-09 | Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd | Circuit and method for measuring power dissipation in a rectifier |
| CN110808625B (zh) * | 2019-10-30 | 2021-07-16 | 华为技术有限公司 | 一种无线充电的接收端、系统及控制方法 |
| CN115244816A (zh) * | 2020-03-06 | 2022-10-25 | 韦特里西提公司 | 无线电力系统中的有源整流 |
-
2021
- 2021-03-05 CN CN202180019087.5A patent/CN115244816A/zh active Pending
- 2021-03-05 US US17/194,089 patent/US20210281112A1/en not_active Abandoned
- 2021-03-05 JP JP2022553154A patent/JP7381767B2/ja active Active
- 2021-03-05 WO PCT/US2021/021209 patent/WO2021178894A1/en unknown
- 2021-03-05 EP EP21714595.2A patent/EP4115490A1/en active Pending
- 2021-03-05 KR KR1020227034219A patent/KR102659781B1/ko active IP Right Grant
- 2021-03-05 US US17/194,082 patent/US11631999B2/en active Active
-
2022
- 2022-11-21 US US17/991,661 patent/US11888328B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018184574A1 (zh) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | Oppo广东移动通信有限公司 | 待充电设备、无线充电装置及其控制方法 |
| CN110103742A (zh) | 2019-05-29 | 2019-08-09 | 西安交通大学 | 一种用于电动汽车无线充电的电流锁相及脉冲生成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220140867A (ko) | 2022-10-18 |
| US11631999B2 (en) | 2023-04-18 |
| US20230079848A1 (en) | 2023-03-16 |
| US20210281112A1 (en) | 2021-09-09 |
| JP2023516443A (ja) | 2023-04-19 |
| JP7381767B2 (ja) | 2023-11-16 |
| WO2021178894A1 (en) | 2021-09-10 |
| EP4115490A1 (en) | 2023-01-11 |
| CN115244816A (zh) | 2022-10-25 |
| US20210297004A1 (en) | 2021-09-23 |
| US11888328B2 (en) | 2024-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102659781B1 (ko) | 무선 전력 시스템들에서의 능동 정류 | |
| Li et al. | Pulse density modulation for maximum efficiency point tracking of wireless power transfer systems | |
| Bosshard et al. | Control method for inductive power transfer with high partial-load efficiency and resonance tracking | |
| US9843199B2 (en) | Inductive power transfer system and method for operating an inductive power transfer system | |
| Bosshard et al. | Comparative evaluation of control methods for inductive power transfer | |
| Madawala et al. | Modular-based inductive power transfer system for high-power applications | |
| US11843258B2 (en) | Bidirectional operation of wireless power systems | |
| KR20170023557A (ko) | 무전전력전송 시스템 및 이의 구동 방법. | |
| KR102545894B1 (ko) | 듀얼 dc-dc컨버터를 적용한 전기자동차용 충전시스템 | |
| CN109314405B (zh) | 用于无接触地传输能量的传输系统 | |
| Sarnago et al. | High Power Density On-Board Charger Featuring Power Pulsating Buffer | |
| WO2020242990A1 (en) | Protection circuits for wireless power receivers | |
| Komeda et al. | Constant load voltage characteristics in a parallel-parallel-compensated wireless power transfer system | |
| Nguyen et al. | Design and Control for ZVS Constant Current and Constant Voltage Wireless Charging Systems | |
| WO2020152999A1 (ja) | 非接触給電装置及び送電装置 | |
| Laha et al. | Time Domain Modelling of a Wireless Power Transfer System using a Buck-Boost Converter for Voltage Regulation | |
| CN114747113A (zh) | 充电设备和用于运行充电设备的方法 | |
| Mahdavi et al. | A new wireless power transfer topology based on quasi-Z-source and LLC resonant network with low input current THD | |
| Meher et al. | An Optimal Wireless Battery Charger for Electric Vehicle using EF2 Inverter at 6.78 MHz | |
| Komeda et al. | Load voltage regulation method for an isolated AC-DC converter with power decoupling operation | |
| JP7012877B2 (ja) | 非接触給電システムおよび受電装置 | |
| Almulla et al. | Three-Phase Asymmetric Phase Modulation for Inductive Power Transfer Systems | |
| KR20230062417A (ko) | 무선 전력 전송 시스템 및 그 제어 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |