TW201140998A - Forward link signaling within a wireless power system - Google Patents

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201140998 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體係關於在一無線電力系統中之通信，且更具 體吕之，係關於用於在一無線電力系統中自一傳輸器至一 接收器之順向鏈路訊號傳遞之系統、裝置及方法。 本申凊案依據35 U.S.C. §li9(e)主張以下申請案之優先 權： 2009 年 11月 20 日申請之題為「FOrWArd SIGNALING IN A WIRELESS CHARGING SYSTEM」的美國臨時專利 申明案61/263,269，其揭示内容在此以全文引用之方式併 入0 【先前技術】 正開發在傳輸器與待充電之裝置之間使用空中電力傳輸 的做法》此等做法大體上屬於兩種類別。一種類別係基於 傳輸天線與待充電之裝置上的接收天線之間的平面波輻射 (亦稱為遠場輻射）的耦合，該待充電之裝置收集所輻射之 電力且對其整流以用於對電池充電。天線大體上為譜振長 度以便改良耦合效率。此做法的缺點為電力耦合隨著天線 之間的距離增加而迅速衰退。因此，超過合理距離（例 如，>1-2公尺）充電變得困難。另外，因為系統輻射平面 波，所以若未經由濾波來進行適當控制，則無意之輻射可 干擾其他系統。 其他做法係基於嵌入於（例如）「充電」墊或表面中的傳 輸天線與嵌入於待充電之主機裝置中的接收天線加整流電 152377.doc 201140998 路之間的電感耦合。此做法具有以下缺點：傳輸天線與接 收天線之間的間隔必須非常接近（例如，幾毫米）^雖然此 做法確實具有對同一區域中之多個裝置同時充電的能力， 但此區域通常較小，因此使用者必須將該等裝置定位至一 特定區域。 如一般熟習此項技術者將瞭解，無線電力系統可經組態 以實現傳輸器與接收器之間的通信。無線電力系統之習知 通信方法可包括頻帶外通信，或解除調譜接收器、傳輸器 或接收器及傳輸器兩者。需要增強無線電力系統中傳輸器 與接收器之間的通信。 【實施方式】 下文中結合隨㈣式所閣述之[實施方式]意欲作為對本 發明之例示性實施例的描述且不意欲表示可實踐本發明的 僅有實施例。遍及此描述所使用之術語「例示性」意謂 充备實例、例子或說明」，且未必應被解釋為相比其他 例示性實施例較佳或有利。該[實施方式]包括特定細節以 便達成提供對本發明之例示性實施例之澈底理解的目的。 熟習此項技術者將顯而易見的是，可在無此等特定細節之 情況下實踐本發明之例示性實施例。在一些例子卡，以方 塊圖形式展示熟知結構及裝置以便避免混清本文中所呈現 之例示性實施例的新穎性。 詞「無線電力」在本文中用以意謂在不使用實體電導體 之情況下在傳輸器與接收器之間傳輸的與電場、磁場、電 磁場或其他者相關聯的任何形式之能量。 152377.doc 201140998 圖1說明根據本發明夕久 發月之各種例不性實施例的無線傳輸或 、統00將輸入電力102提供至傳輸器1〇4以供產生 用於提供％ Ϊ轉移之輻射場1G6。接收器⑽耦合至賴射場 ^ 產生輸出電力110以供耦合至輸出電力110之裝置（圖 未展不）儲存或消S。傳輸器104與接收器⑽兩者分開 離112在一例示性實施例中，根據相互諧振關係來 組態傳輸器104及接收器1〇8，且在接收器1〇8之譜振頻率 與料器1G4之諧振頻率非常接近時，當接收器副位於輕 射場106之「^場」中時’傳輸器1G4與接收器1〇8之間的 傳輸彳貝失最小。 傳輸益104進一步包括用於提供用於能量傳輸之構件的 傳輸天線114，且接收器1〇8進一步包括用於提供用於能量 接收之構件的接收天線11 8。根據應用及待與之相關聯之 裝置來對傳輸天線及接收天線設定大小。如所陳述，藉由 將傳輸天線之近場中之大部分能量耦合至接收天線而非以 電磁波形式將多數能量傳播至遠場來發生有效率能量轉 移。當在此近場中時’可在傳輸天線114與接收天線118之 間形成耦合模式。可發生此近場耦合的在天線114及118周 •圍的區域在本文中稱作耦合模式區。 •圖2展示無線電力轉移系統之簡化示意圖。傳輸器1〇4包 括振盪器122、功率放大器124，及濾波器及匹配電路 126。該振盪器經組態以在所要頻率下產生訊號，該所要 頻率可回應於調整訊號123來加以調整。可由功率放大器 124以回應於控制訊號125的放大量來放大振盪器訊號。可 152377.doc 201140998 包括濾波器及匹配電路126以濾出諧波或其他不想要之頻 率且使傳輸器104之阻抗與傳輸天線114匹配。 接收器108可包括匹配電路132及整流器及切換電路 134，以產生一直流電（DC)電力輸出以對電池136(如圖2中 所展示）充電或對耦接至接收器之裝置（圖中未展示）供電。 可包括匹配電路132以使接收器108之阻抗與接收天線ii8 匹配。接收器108與傳輸器104可在一單獨通信頻道119(例 如，藍芽、紫蜂（zigbee)、蜂巢式等）上通信。 如圖3中所說明，例示性實施例中所使用之天線可組態 為「迴圈」天線150’其在本文中亦可稱作「磁性」天 線》迴圈天線可經組態以包括一空心或實體心（諸如，鐵 氧體心）。空心迴圈天線可較能容忍置放於該心附近之外 來實體裝置。此外，空心迴圈天線允許其他組件置放於心 區域内。另外，空心迴圈可更易於使得能夠將接收天線 118(圖2)置放於傳輪天線114(圖2)之平面内，在該平面 内，傳輸天線114(圖2)之耦合模式區可更強大。 如所陳述，在傳輸器104與接收器108之間的匹配或近似 匹配諧振期間，發生傳輸器1〇4與接收器1〇8之間的有效率 能量轉移。然而，甚至當傳輸器1〇4與接收器1〇8之間的諧 振不匹配時，雖然轉移效率可能受影響，但仍可轉移能 量。藉由將來自傳輸天線之近場的能量耦合至駐留於建立 此近場之鄰域中的接收天線而非將能量自傳輸天線傳播至 自由空間中來發生能量轉移。 迴圈天線或磁性天線之諧振頻率係基於電感及電容。迴 152377.doc 201140998 圈天線中之電感大體上僅為由該迴圈天線建立之電感，而 電容大體上添加至迴圈天線之電感以在所要諧振頻率下建 立一諧振結構。作為一非限制性實例，可將電容器152及/ 或電容器154添加至該天線以建立一產生諧振訊號156之諧 . 振電路。一般熟習此項技術者將認識到，所展示之調諧電 . 路無需由僅電容器152及/或電容器154組成，而可為亦由 電感器組成之較複雜結構，其中目標為執行進一步的阻抗 轉變。因此’對於較大直徑之迴圈天線而言，誘發諸振所 需之電容的大小隨著迴圈天線之直徑或電感增加而減小。 此外，隨著迴圈天線或磁性天線之直徑增加，近場之有效 能量轉移區域增大。當然，其他諧振電路為可能的。作為 另一非限制性實例，電容器可並聯地置放於迴圈天線之兩 個端子之間。另外，-般熟習此項技術者將認識到，對於 傳輸天線，諧振訊號156可為至迴圈天線15〇之輸入。 圖4為根據本發明之例示性實施例之傳輸器2 〇 〇的簡化方 塊圖。傳輸器200包括傳輸電路2〇2及傳輸天線2〇4。大體 而言，傳輸電路202藉由提供一致使在傳輸天線2〇4周圍產 生近場能量的振盪訊號來將射頻（RF)電力提供至傳輸天線 . 204。應注意，傳輸器200可在任何合適之頻率下操作。舉 - 例而言，傳輸器2〇〇可在13.56 MHzISM頻帶下操作。 例示性傳輸電路202包括固定阻抗匹配電路2〇6，其用於 使傳輸電路202之阻抗（例如，5〇歐姆）與傳輸天線2〇4匹 配；及低通濾波器（LPF)208，其經組態以將諧波發射減少 至防止耦接至接收器108(圖1}之裝置的自干擾的位準。其 152377.doc 201140998 他例示性實施例可包括不同濾波器拓撲（包括（但不限於）使 特定頻率衰減同時使其他頻率通過的陷波濾波器），且可 包括適應性阻抗匹配，該適應性阻抗匹配可基於可量測傳 輸量度（諸如，至天線之輸出功率或由功率放大器汲取之 DC電流）而變化。傳輸電路2〇2進一步包括經組態以驅動如 由振盪器21 2判定之RF訊號的功率放大器21〇。傳輸電路可 由離散裝置或電路組成，或替代地可由整合式總成組成。 取決於充電應用，來自傳輸天線2〇4之例示性RF#率輸出 可為約2.5瓦特或更高值。 傳輸電路202進一步包括控制器214，其用於在特定接收 器之傳輸階段（或作用時間循環）期間啟用振盪器212、用於 調整該振盪器之頻率或相位，及用於調整用於實施通信協 定（用於經由相鄰裝置所附接之接收器與相鄰裝置互動）的 輸出功率位準。如此項技術中所熟知的，振盪器相位及傳 輸路徑中之相關電路的調整允許減少頻帶外發射（尤其在 自一頻率轉變至另一頻率時）。 傳輸電路202可進一步包括負載感測電路216，其用於偵 測在由傳輸天線204產生之近場附近的作用中接收器之存 在或不存在。舉例而言，負載感測電路2丨6監視流動至功 率放大器210之電流，其受在由傳輸天線2〇4產生之近場附 近的作用中接收器之存在或不存在影響。對功率放大器 2 10上之負載之改變的偵測係由控制器214監視，以用於判 疋是否啟用振盪器212以傳輸能量且與作用中接收器通 信。 152377.doc ·8_ ⑧ 201140998 傳輸天線204可藉由絞合漆包線（Litz 來實施或實施 為天線條帶’其具有經選擇以使電阻損失保持較低的厚 度、寬度及金屬類型。在習知實施方案中，傳輸天線2〇4 可大體上經組態以與較大結構(諸如，桌子、*、燈或其 他不便攜帶之組態）相關聯1此，傳輸天線綱大體上將 不需要「阻」以便為實際尺寸。傳輸天線204之例示性實 施方案可為「電學上較小」（亦即，波長之分率）且經調諸 以藉由❹電容H來界线振頻率而在較低可㈣率下諸 在傳輸天線204之直徑或邊長（若為正方形迴圈）相對於 接收天線而言可較大（例如，㈣公尺）的例示性應用十， 傳輸天線204將未必需要較大數目之阻來獲得合理電容。 傳輪器200可搜集並追蹤關於可能與傳輸器_相關聯之 接收器裝置之行縱及狀態的資訊。因&，傳輸器電路2〇2 可包括連接至控制器214(在本文中亦稱作處理器）之存在偵 測器280、封入式偵測器29〇, s戈其組合。控制器214可回 應於來自存在偵測器28〇及封入式㈣器携之存在訊號而 調整由放大器210遞送之電力之量。傳輸器可經由若干電 源（諸如，用以轉換存在於建築物中之習知AC電力的ac轉 DC轉換器（圖中未展示）、用以將習知〇(：電源轉換成適合 於傳輸器200之電壓的DC轉DC轉換器（圖中未展示））接收電 力，或可直接自習知DC電源（圖中未展示）接收電力。 如本文中描述的本發明之各種例示性實施例係關於用於 無線電力系統中傳輸器與接收器之間的通信之系統、裝置 及方法1 :¾體5之’本文中描述之各種例示性實施例包 152377.doc 201140998 括用於在無線電力系統中之順向鏈路訊號傳遞（例如，自 傳輸器至接收器之訊號傳遞）的方法、系統及裝置。根據 本文中描述之一或多項例示性實施例，無線電力傳輸器之 功率放大器之輸出可經調變以使得能夠將順向鏈路訊號 (亦即’ sfl息）自傳輸器傳輸至相關聯之接收器。 圖5 A說明根據本發明之一例示性實施例的傳輸器之 一部分之簡化方塊圖。可包含無線電力傳輸器之傳輸器 520可包括一控制單元522、一振盪器5〇8、一功率放大器 (PA)510及一天線512。如圖5A中所說明，控制單元522可 耦接至功率放大器510之偏壓輸入端511，且振盪器5〇8可 耦接至功率放大器510之輸入端5〇9。此外，功率放大器 5 10之輸出515可輕接至天線512。如下文所指出，控制單 元522可經組態以經由訊號5〇5感測功率放大器51〇之功率 位準，且經由訊號507將訊號傳送至功率放大器5ι〇。根據 本發明之一例示性實施例，傳輸器52〇可經組態以經由功 率放大器5H)之輸出訊號之調變將順向鏈路訊號傳輸至相 關聯之接收器。 如-般熟習此項技術者將瞭解，在無線電力傳輸器内 功率放大器之功率位準可回應於傳輸器上之負載改變而 變。舉例而言，在傳輸器正將無線電力傳輸至單一無線 力接收器時之傳輸器上的負載可與在傳輸器正將無線電 傳輸至多個無線電力接收器時之傳輸器上的負載不同。 此’控制單元522可經組態以判定功率放大器別之功心 準。更具體言之，控制單元522可經組態以藉由經由訊, 152377.doc 1Λ -JO - ⑧ 201140998 505偵測功率放大器510之一或多個屬性（例如，電壓、電 流或電壓及電流兩者）來判定功率放大器51〇之功率位準。 在判疋了功率放大IS51G之功率位準後，便可根據所判定 之功率位準來校準控制單元522以使得控制單元522能夠以 合適之功率位準且根據所要順向鏈路訊號來產生訊號 507 ° 此外，控制單元522可經組態以經由訊號5〇7將一訊號 (例如，DC電力訊號）傳送至功率放大器51〇之偏壓輸入端 511。更具體言之，控制單元522可調變傳送至功率放大器 51〇之偏壓輸入端511之訊號的振幅。應注意，可以使得傳 輸器520能夠將所要順向鏈路訊號發送至一接收器（圖$ a中 未展示）的方式調變傳送至功率放大器51〇之偏壓輸入端 511的訊號。進一步應注意，自控制單元522發送至功率放 大器510之偏壓輸入端511之訊號的功率位準可至少部分其 於功率放大器5 1 〇之所偵測之功率位準。 僅舉例而言且如下文更充分地描述，控制單元522可包 括一控制器（諸如，微控制器）、一或多個轉換器（例如，數 位轉類比轉換器、DC轉DC轉換器或數位轉類比轉換器及 DC轉DC轉換器兩者），及經組態以偵測功率放大器51❶處 之一或多個屬性的一回饋單元。僅舉例而言，回饋單元可 經組態以伯測功率放大器51〇處之電壓、電流或電壓及電 流兩者。 如一般熟習此項技術者將瞭解，振盪器5〇8可經組態以 將訊號傳送至功率放大器510之輸入端5〇9。此外，功率放 152377.doc 201140998 大器510之輸出可傳送至天線512，天線512可經組態以在 相關聯之近場内以無線方式傳輸RF能量。如上文所指出， 根據本發明之一例示性實施例，可調變傳送至功率放大器 5 10之偏壓輸入端511之訊號的振幅。此外，根據本發明之 一例示性實施例，可回應於對傳送至功率放大器5 1〇之偏 壓輸入端511之訊號執行的振幅調變而調變功率放大器51〇 之輸出。 圖5B說明描繪訊號566、訊號564及訊號568之曲線圖 560。參看圖5A及圖5B，訊號566表示功率放大器51〇之輸 出515，其中不調變具有由參考數字572表示之振幅位準的 訊號566(亦即，不將偏壓訊號施加至輸入端511)β訊號564 表示功率放大器510之輸出，其中相對於訊號566調變具有 由參考數字562表示之振幅位準的訊號564(亦即，將指示 資料值Α之偏壓訊號施加至輸入端5丨丨）。訊號568表示功率 放大器510之輸出，其中相對於訊號566調變具有由參考數 字570表示之振幅位準的訊號568(亦即，將指示資料值B之 偏壓訊號施加至輸入端5 11)。 圖6為根據本發明之一例示性實施例的包括一控制器5〇2 及功率放大器510之傳輸器500的更特定說明。僅舉例而 s，控制器502可包含一微控制器。傳輸器5〇〇進一步包括 一轉換器5〇4及一轉換器506。類似於圖5A中所說明之傳輸 器520，控制器502可包含一回饋單元（圖6中未展示），且可 經組態以經由訊號505判定功率放大器之功率位準。作為 一實例，控制器502可經組態以偵測功率放大器51〇處之一 152377.doc ⑧ 12 201140998 或夕個屬ι±。僅舉例而言，控制器5〇2可經組態以藉由偵 測在功率放大器510處之電壓、電流或電壓及電流兩者來 判定功率放大器5〗〇之功率位準。 轉換器504可包含-數位電位計（ρ〇τ)、一數位轉類比轉 換器或其組合。僅舉例而言，轉換器5〇6可包含一〇(：轉1)(： 轉換器。如圖6中所說明，控制器502之輸出端耦接至轉換 益504，且轉換器5〇4之輸出端耦接至轉換器之輸入 二此外，轉換器506之輸出端耦接至功率放大器51〇之偏 壓輸入端5U。在傳輸器500之預期操作期間，控制器502 可感測功率放大器510處之功率位準，且回應於此功率位 準可判疋待傳送至轉換器504之訊號在任一時間點的量 值。其後，控制器502可將具有可隨時間變化之振幅的數 位振幅訊號傳送至轉換器5G[轉換器綱可回應於接收到 數位，幅訊號而將類比訊號傳送至轉換器遍。轉換器5〇6 可接著將DC電力訊號傳送至功率放大器51〇之偏壓輸入端 511此外，振盪器508可將訊號傳送至功率放大器51〇之 輸入端509。如一般熟習此項技術者將瞭解，功率放大器 51〇可輸出由供應至功率放大器51()之偏壓輸人端川之dc 電力訊號調變的訊號。 f看圖7，描繪回饋單元5〇3處於控制器5〇2内。如先前 所才日出’回饋單元（例如，回饋單元503)可經組態以經由訊 號5〇5痛測相關聯之功率放大器⑽如，功率放大器510)之 功率位準/此外’如上文所指出，無線電力傳輸器内之功 率放大益的功率位準可回應於傳輸器上之負載改變而改 152377.doc •13- 201140998 變。因此，回饋單元503可經組態以感測功率放大器510之 功率位準。更具體言之’回饋單元503可經組態以偵測功 率放大器510之偏壓輸入端511處的一或多個屬性。僅舉例 而言，回饋單元503可經組態以偵測功率放大器510處之電 壓、功率放大器5 10處之電流或電壓及電流兩者。此外， 回應於所偵測之電壓、所偵測之電流或電壓及電流，控制 器502可調整傳送至轉換器5〇4之訊號524的量值。雖然在 圖7中將回饋單元503說明為位於控制器502内，但本發明 之實施例不受如此限制。更確切地說，作為圖8中所說明 之一實例，回饋單元503可與控制器502分離。 在圖8中所說明之實施例中，回饋單元5〇3可經組態以經 由sfl號505偵測功率放大器5 1 〇之功率位準。根據一實例， 回饋單元503可經組態以偵測功率放大器5丨〇之偏壓輸入端 處的一或多個屬性（例如，電壓及/或電流）。此外，回饋單 元5 03可經組態以將指示功率放大器5丨〇之所偵測之功率位 準（例如’一或多個屬性）的訊號傳送至控制器5〇2。回應於 自回饋單元503接收到訊號，控制器5〇2可判定待傳送至轉 換器504之數位振幅訊號在每一時間點的量值。另外，控 制器502可將具有可隨時間變化之振幅的數位振幅訊號傳 送至轉換器504。回應於此數位振幅訊號，轉換器504可將 類比訊號傳送至轉換器5〇6。轉換器5〇6可接著將DC電力 訊號傳送至功率放大器51〇之偏壓輸入端511。此外，振盪 器5 08可將訊號傳送至功率放大器51〇之輸入端5〇9。如一 般熟習此項技術者將瞭解，功率放大器51〇可輸出由自控 152377.doc 201140998 制器506供應至功率放大器510之偏壓輸入端511之〇(：電力 訊號調變的訊號。 圖9說明包括傳輸器530之一部分及接收器540之一部分 的系統55〇。傳輸器530可經組態以將RF能量以無線方式傳 輸至接收器540，接收器54〇位於傳輸器53〇之近場區内。 此外，根據本文中描述之一或多項例示性實施例，傳輸器 530可此旎夠與接收器54〇通信。應注意，雖然系統類 似於圖8中所說明之傳輸器，但系統55〇可包含本文中所描 述之任何傳輸器組態（例如，圖5A、圖6或圖7中所說明之 傳輸器）。 圖1 〇為說明根據一或多項例示性實施例之另一方法95〇 的流程圖。彳法950可包括根據待在無線電力#輸訊號上 傳輸之資料來調變功率放大器之輸入偏壓訊號（由數字952 描繪）。方法950可進一步包括回應於經調變之輸入偏壓訊 號而調變由功率放大器產生之無線電力傳輸訊號的振幅 (由數字954描繪卜 圖11為說明根據一或多項例示性實施例之另一方法9⑽ 的流程圖。方法980可包括感測功率放大器處之功率位準 (由數字982描繪）。方法98〇可進一步包括根據待在無線電 力傳輸訊號上傳輸之資料且至少部分基於所感測之功率位 準來將訊號傳送至功率放大器之偏壓輸入端（由數字984描 繪）。另外，方法980可包括調變訊號之振幅以變化由功= 放大器產生之無線電力傳輸訊號的振幅（由數

熟習此項技術者將理解，可使用各種不同技術及 H 152377.doc 201140998 的任一者來表示資訊及訊號。舉例而言，可藉由電壓、電 流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合 來表示可能遍及以上描述而引用之資料、指令、命令、資 訊、訊號、位元、符號及碼片。 熟習此項技術者將進一步瞭解，結合本文中所揭示之例 示性實施例所描述之各種說明性邏輯區塊、模組、電路及 演算步驟可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。為 了清楚地說明硬體與軟體之此可互換性，上文已大體上在 功能性方面描述各種說明性組件、區塊、模組、電路及步 驟。此功能性實施為硬體抑或軟體取決於特定應用及強加 於整個系統之設計約束。熟習此項技術者可針對每一特定 應用以變化方式來實施所描述之功能性，但此等實施決策 不應被解譯為會造成偏離本發明之例示性實施例的範疇。 可藉由以下各者來實施或執行結合本文中所揭示之例示 性實施例所描述的各種說明性邏輯區塊、模組及電路：通 用處理器、數位訊號處理器（DSP)、特殊應用積體電路 (ASJC)、場可程式㈣陣列（FPGA)或其他可程式化邏輯裝 置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件，或其經設計以 執行本文中所描述之功能的任何組合。通用處理器可為微 處理器’但或者，處理器可為任何習知之處理器、控制 器 '㈣制ϋ或狀態機。處理器亦可實施為計算裝置:組 合，例如，一 DSP與一微處理器 。 <、、且合、複數個微處理 器、結合一 DSP核心之一或多個微處 处埋态，或任何其他此 組態。 152377.doc

201140998 結合本文中所揭示之例示性實施例所描述之方法或演算 法的步驟可直接體現於硬體中、由一處理器執行之軟體模 組中’或兩者之組合中。軟體模組可駐留於隨機存取記憶 體（RAM)、快閃記憶體、唯讀記憶體（r〇m)、電可程式化 ROM(EPROM)、電可抹除可程式化R〇M(EEpR〇⑷暫存 益、硬碟、可卸除式磁碟' CD_R〇M或此項技術中已知之 任何其他形式的儲存媒體中…例示性儲存媒體耗接至處 理器以使得該處理器可自該儲存媒體讀取資訊及將資訊寫 入至該儲存媒體。或者，儲存媒體可整合至處理器。處理 器及儲存媒體可駐留於ASIC中。ASIC可駐留於使用者終 端機中。或者’處理器及儲存媒體可作為離散組件而駐留 於使用者終端機中。 在-或多項例示性實施例中，可以硬體、軟體、勃體或 f任何組合實施所描述之功能。若以軟體實施，則該等功 能可作為—或多個指令或程式碼儲存於—電腦可讀媒體上 或厶由-電腦可讀媒體來傳輸。電腦可讀媒體包括電腦儲 存媒體與通信媒體兩者，通信媒體包純進電腦程式自一 處至另-處之傳送的任何媒體。儲存媒體可為可由電腦存 :之任何可用媒體。舉例而言且並非限制，此等電腦 包含RAM、應、ΕΕΡ龐、⑶·職或其他光碟 子盗、磁碟儲存n或其他磁性儲存裝置，或可用以載運 2存呈指令或資料結構形式之所要程式碼並可由電腦存 媒體任何其他媒體。且’將任何連接適當地稱為電腦可讀 、。舉例而言，若使用同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、 I52377.d〇i 17 201140998 數位用戶線(DSL)或諸如紅外線、無線電及微波之無線技 術自網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則同軸電 規光纖規線、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微 波之無線技術包括於媒體之定義中。如本文中所使用，磁 碟及光碟包括緊密光碟（CD)、雷射光碟、光學光碟、數位 影音光碟（DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常以 磁性方式再現資料，而尤碟藉由雷射以光學方式再現資 料。上述各者之組合亦應包括在電腦可讀媒體之範疇内。 提供對所揭示之例示性實施例之先前描述以使任何熟習 此項技術者能夠製造或使用本發明。熟習此項技術者將易 於顯而易見對此等例示性實施例之各種修改，且在不偏離 本發明之精神或範疇的情況下，可將本文中所界定之一般 原理應用於其他實施例。因此，本發明不欲限於本文中所 展示之例示性實施例，而應符合與本文中所揭示之原理及 新穎特徵相一致的最廣泛範疇。 【圖式簡單說明】 圖1展示一無線電力轉移系統之簡化方塊圖。 圖2展示一無線電力轉移系統之簡化示意圖。 圖3說明用於在本發明之例示性實施例中使用的迴圈天 線之不意圖。 圖4為根據本發明之一例示性實施例的傳輸器之簡化方 塊圖。 圖5 A說明根據本發明之一例示性實施例的傳輸器之一部 分之簡化方塊圖。 152377.doc • 18- ⑧ 201140998 圖5B說明根據本發明之一例示性實施例的自功率放大器 輸出之複數個訊號之曲線圖。 圖6說明根據本發明之一例示性實施例的傳輪器之一部 分之方塊圖。 圖7說明根據本發明之一例示性實施例的傳輪器之一部 分之另一方塊圖。 圖8說明根據本發明之一例示性實施例的傳輪器之一部 分之又一方塊圖。 ° 圖9說明根據本發明之一例示性實施例的包括 之一部分及一接收器之一部分之系統。 兩益 圖10為說明根據本發明之一例示性實 圖。 j J万法之流程 圖11為說明根據本發明之一例示性實施例 流程圖。 —方法之 【主要元件符號說明】 100 無線傳輸或充電系統 102 輸入電力 104 傳輸器 106 輻射場 108 接收器 110 輸出電力 112 距離 114 傳輸天線 118 接收天線 152377.doc -19- 201140998 119 通信頻道 122 振盪器 123 調整訊號 124 功率放大器 125 控制訊號 126 濾波器及匹配電路 132 匹配電路 134 整流器及切換電路 136 電池 150 「迴圈」天線 152 電容器 154 電容器 156 諧振訊號 200 傳輸器 202 傳輸電路 204 傳輸天線 206 固定阻抗匹配電路 208 低通濾波器（LPF) 210 功率放大器 212 振盪器 214 控制器 216 負載感測電路 280 存在偵測器 290 封入式偵測器 152377.doc -20· ⑧ 201140998 500 傳輸器 502 控制器 503 回饋單元 504 轉換器 505 訊號 506 轉換器 507 訊號 508 振盪器 509 功率放大器之輸入端 510 功率放大器 511 功率放大器之偏壓輸入端 512 天線 515 功率放大器之輸出 520 傳輸器 522 控制單元 524 訊號 530 傳輸器 540 接收器 550 系統 560 曲線圖 562 振幅位準 564 訊號 566 訊號 568 訊號 152377.doc •21 · 201140998 570 振幅位準 572 振幅位準 950 另一方法 980 另一方法 -22 152377.doc

Claims (1)

1. 201140998 七、申請專利範圍： 1. 一種方法，其包含： 根據待在一無線電力傳輸訊號上傳 丄杰n · 貝钭來調# 一 功率放大器之一輸入偏壓訊號；及 回應於該經調變之輸入偏壓訊號 〇 芡田孩功率放大 器產生之該無線電力傳輸訊號的一振幅。 2. 如請求们之方法，《進一步包含量測該功率放大器處 之一功率位準。 3·如請求項2之方法，其中量測該功率放大器處之—功率 位準包含：偵測該功率放大器處之一電壓及該功率放大 器處之一電流中的至少一者。 4·如請求項2之方法，其中調變一輸入偏壓訊號包含：至 少部分基於該功率放大器處之該所量測之功率位準來調 變具有功率位準之該輸入偏壓訊號。 5.如清求項1之方法’其中調變一輸入偏壓訊號包含：在 一控制器處產生一數位振幅訊號及將一經調變之D c電力 讯號傳送至該功率放大器之一偏壓輸入端。 6·如請求項1之方法，其中調變一輸入偏壓訊號進一步包 含：將數位振幅訊號傳送至至少一轉換器以產生DC電力 訊號。 7.如請求項1之方法，其進一步包含將該經調變之無線電 力傳輸訊號傳送至一傳輸天線。 8· —種方法，其包含： 感測一功率放大器處之一功率位準； 152377.doc 201140998 9. 10. 11. 12. 13. 14. 根據待在-無線電力傳輸訊號上傳輸之資料且至少部 分基於該所感測之功率位準來將—訊號傳送至該功率放 大器之一偏壓輸入端；及 調變該訊號之一振幅以變化由該功率放大器產生之該 無線電力傳輸訊號的一振幅。 如請求項8之方*，其中感測一功率放A器處之一功率 位準包含··感測該功率放大器處之—電壓及該功率放大 器處之一電流中的至少一者。 如請求項8之方法’其進一步包含藉由一相關聯之近場 區傳輸經放大之訊號。 如請求項8之方法，其中根據待傳輸之資料傳送一訊號 包含.在一控制器處產朱一數位振幅訊號及將一經調變 之DC電力訊號傳送至該功率放大器之該偏壓輸入端。 如請求項1〗之方法，其中根據待傳輸之資料傳送一訊號 進一步包含：在產生該]〇(：電力訊號之前將該數位振幅訊 號轉換至一類比訊號。 如請求項8之方法，其中根據待傳輸之資料傳送一訊號 進步包含：根據待傳輸之該資料來產生具有隨時間變 化之一振幅的一數位振幅訊號。 一種無線電力傳輸器，其包含： 一功率放大器’其包括一偏壓輸入端； 控制單元’其可操作地耦接至該偏壓輸入端且經組 態以根據待傳輸之資料來調變一偏壓輸入訊號；且 其中該功率放大器之一輸出係回應於該經調變之偏壓 152377.doc -2- ⑧ 201140998 輸入訊號之接收而調變。 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 如請求項14之無線電力傳輸器，其中該控制單元經進— 步組態以偵測該功率放大器之一功率位準。 如請求項15之無線電力傳輸ϋ，其中該㈣單元經進一 步組態以至少部分回應於該功率放大器之該所偵測之功 率位準而判定該偏壓輸入訊號之一功率位準。 如請求項14之無線電力傳輸器，其中該控制單元包含— 控制器，該控制器經組態以根據待傳輸之該資料來產生 一數位振幅訊號。 如請求項17之無線電力傳輸器，其中該控制器包含一微 控制器。 如請求項17之無線電力傳輸器，其中該控制單元進—步 包含一第一轉換器，該第一轉換器耦接至該控制器且經 組態以將該數位振幅訊號轉換至一類比訊號。 如請求項19之無線電力傳輸器，其中該控制單元進一步 包含一 DC轉DC轉換器，該Dc轉DC轉換器耦接於偏壓輸 入端與該第一轉換器之間且經組態以接收該類比訊號且 產生該偏壓輸入訊號。 一種無線電力裝置，其包含： 一控制單元，其經組態以回應於一所要訊息而調變一 偏壓訊號；及 一功率放大器，其包括經組態以接收該經調變之偏壓 訊號的一偏壓輸入端及經組態以至少部分基於該經調變 之偏壓訊號傳送一經調變之輪出訊號的一輸出端； 152377.doc 201140998 22. 如請求項21之無線電力裝置，其中該控制單元包含一回 饋單元，該回饋單元經組態以偵測該功率放大器之一功 率位準。 23. 如請求項22之無線電力裝置’其中該經調變之偏壓訊號 之一功率位準至少部分取決於該功率放大器之該功率位 準。 24. 如請求項21之無線電力裝置，其中該控制單元包含： 一控制器，其經組態以產生一數位振幅訊號； 一第一轉換器，其耦接至該控制器且經組態以回應於 該數位振幅訊號之接收而產生一類比訊號；及 一第二轉換器’其耦接於該第一轉換器與該偏壓輸入 端之間且經組態以回應於該類比訊號之接收而產生該經 調變之偏壓訊號。 25. 如請求項24之無線電力裝置，其中該第一轉換器包含數 位數位電位計（POT)及一數位轉類比轉換器中之至少一 者’且該第二轉換器包含一DC轉DC轉換器。 26. —種裝置，其包含： 用於根據待在一無線電力傳輸訊號上傳輸之資料來調 變一功率放大器之一輸入偏壓訊號的構件；及 用於回應於該經調變之輸入偏壓訊號而調變由該功率 放大器產生之該無線電力傳輸訊號的一振幅的構件。 27. 如請求項26之裝置，其進一步包含用於量測該功率放大 器處之一功率位準的構件。 28. 如請求項27之裝置，其進—步包含用於至少部分基於該 152377.doc 201140998 位準來調變具有功率位 功率放大器處之該所量測之功率 準之該輸入偏麼訊號的構件。 29. —種裝置，其包含： 用於感測一功率放大器處 功率位準的構件； 用於根據待在一無線電力傳輪 得輸5ί1唬上傳輸之資料且至 y部分基於該所感測之功率位準 φ 旱來將—訊號傳送至該功 率放大器之一偏壓輸入端的構件；及 用於調變該訊號之-振幅以變化由該功率放大器產生 之該無線電力傳輸訊號的一振幅的構件。 • ^求項29之裝置’其進_步包含用於感測該功率放大 器處之-電壓及該功率放大器處之一電流中的至少一者 的構件。 月长項29之裝置，其進一步包含用於在一控制器處產 生一數位振幅訊號及將一經調變之DC電力訊號傳送至該 功率放大器之該偏壓輸入端的構件。 152377.doc