TW201338334A - 無線電力傳輸器、無線電力接收器及無線接收電力之方法 - Google Patents

無線電力傳輸器、無線電力接收器及無線接收電力之方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種無線電力傳輸器、一種無線電力接收器以及一種無線接收電力的方法。該無線電力接收器包含：一接收單元，接收該無線電力傳輸器利用共振傳來的電力；以及一整流單元，將從該接收單元中接收的電力予以整流，以提供該電力至一負載側。該整流單元改變該無線電力接收器的一輸出阻抗用來改變該無線電力傳輸器的一輸入電流。

Description

無線電力傳輸器、無線電力接收器及無線接收電力之方法
本發明係主張關於2012年03月05日申請之韓國專利案號No.10-2012-0022237之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
本發明係關於一種無線電力傳輸器、一種無線電力接收器及一種無線接收電力的方法。
無線電力傳輸或無線能量轉移係指以無線方式轉移電能至預定設備的一種技術。在十九世紀，使用電磁感應理論的電動馬達或變壓器已被廣泛使用，接著藉由輻射電磁波以傳輸電能的方法已被採用，例如無線電波或雷射。實際上，經常使用在日常生活中的電動牙刷或電動刮鬍刀，其係根據電磁感應的理論來充電。直到現在，使用電磁感應、共振與短波射頻來做長距離傳輸已成為無線能量傳遞的方法。
直到現在，除了電磁感應，無線能量傳輸的方法包含基於共振的遙控電信技術或是短波射頻。
近來，在無線電力傳輸的技術中，一種運用共振的能量傳輸方法已被廣泛地使用。
在一運用共振的無線電力傳輸系統中，由於產生於無線電力傳輸器與無線電力接收器之間的一電信號經由線圏被無線地傳遞，使用者可輕易地對電器裝置充電，例如一可攜式裝置。
此外，無線電力傳輸器可接收無線電力接收器的狀態資訊來傳輸電力。若無線電力接收器包含一附加的通訊通道或一附加的通訊單元來傳輸資料至無線電力傳輸器，高成本乃為必需。因此，無線電力接收器 主要運用一負載調變的方法來傳輸資料。根據負載調變的方法，無線電力接收器藉由改變其負載(阻抗)，可確認無線電力傳輸器的輸入阻抗的改變。
然而，傳統負載調變的方法被限制在一電磁感應式的無線電力傳輸系統。
本發明提供一種無線電力傳輸器、一種無線電力接收器及一種接收電力的方法，該無線電力傳輸器基於共振，藉由偵測輸入電流，能辨識該無線電力接收器的資訊。
本發明提供一種無線電力傳輸器、一種無線電力接收器及一種接收電力的方法，該無線電力傳輸器基於共振，藉由偵測由一電源輸出的輸入電流及比較該偵測到的輸入電流，能辨識該無線電力接收器的資訊。
根據一實施例，其提供一種無線電力接收器，以無線方式來接收從一無線電力傳輸器來的電力。該無線電力接收器包含：一接收單元，接收該無線電力傳輸器利用共振傳來的電力；以及一整流單元，將從該接收單元中接收的電力予以整流，提供該電力至一負載側。該整流單元改變該無線電力接收器的一輸出阻抗用來改變該無線電力傳輸器的一輸入電流。
根據另一實施例，其提供一種無線電力傳輸器，以無線方式來傳輸電力至一無線電力接收器。該無線電力傳輸器包含：一傳輸單元，將來自一電源的電力利用共振傳輸至該無線電力接收器；以及一偵測單元，偵測該無線電力傳輸器的輸入電流，藉由該偵測到的輸入電流，來偵測該無線電力接收器的一輸出阻抗的改變。
根據又一實施例，其提供一種無線電力接收器的接收方法，以無線方式來接收從一無線電力傳輸器傳來的電力。該方法包含：決定由該無線電力接收器傳輸至該無線電力傳輸器的狀態資訊；根據該已決定的狀態資訊來改變該無線電力接收器的輸出阻抗；以及根據該已改變的輸出阻抗來接收由該無線電力傳輸器傳來的改變電力。
如上所述，根據實施例，藉由該無線電力傳輸器的輸入電 流，可偵測該無線電力接收器的輸出阻抗的改變，以偵測該無線電力接收器的資訊，使得該電力能被有效率地傳輸。
根據實施例，該無線電力接收器藉由改變輸出阻抗，將其狀態資訊傳輸至該無線電力傳輸器，使得該無線電力接收器能接收適合其狀態資訊的電力。
同時，在以下說明中，本發明實施例將直接或隱含地揭露其他各種不同的功效。
1000‧‧‧無線電力傳輸系統
100‧‧‧電源
200‧‧‧無線電力傳輸器
210‧‧‧傳輸單元
211‧‧‧傳輸感應線圈單元
212‧‧‧傳輸共振線圈單元
220‧‧‧偵測單元
230‧‧‧狀態資訊決定單元
240‧‧‧電力控制單元
300‧‧‧無線電力接收器
310‧‧‧接收單元
311‧‧‧接收共振線圈單元
312‧‧‧接收感應線圈單元
320‧‧‧整流單元
321‧‧‧橋式二極體
322‧‧‧開關
330‧‧‧控制器
400‧‧‧負載側
C1、C2、C3、C4‧‧‧電容器
L1‧‧‧傳輸感應線圈
L2‧‧‧傳輸共振線圈
L3‧‧‧接收共振線圈
L4‧‧‧接收感應線圈
R2、R3‧‧‧電阻器
RL‧‧‧負載電阻
Z1‧‧‧第一輸入阻抗
Z2‧‧‧第二輸入阻抗
Z3‧‧‧第三輸入阻抗
ZL‧‧‧輸出阻抗
S101~S111‧‧‧步驟
S201~S207‧‧‧步驟
圖1繪示根據實施例的一無線電力傳輸系統的電路圖；圖2繪示根據一實施例的一整流單元的結構視圖；圖3繪示根據一實施例整流單元320的開關斷開狀態的圖；圖4繪示根據一實施例整流單元320的開關閉合狀態的圖；圖5繪示根據一實施例無線電力傳輸器的電力傳輸的流程圖；以及圖6繪示根據一實施例無線電力接收器接收電力的方法的流程圖。
下文中，實施例將配合圖示詳細說明，以使熟悉此項技藝者能輕易地了解實施例。
圖1的電路圖係繪示根據實施例的一共振型態無線電力傳輸系統1000。
參考圖1，無線電力傳輸系統1000可包含一電源100、一無線電力傳輸器200、一無線電力接收器300以及一負載側400。
無線電力傳輸器200可包含一傳輸單元210、一偵測單元220、一狀態資訊決定單元230以及一電力控制單元240。
傳輸單元210可包含一傳輸感應線圈(transmission induction coil)單元211以及一傳輸共振線圈(transmission resonance coil)單元212。
產生自電源100的電力被傳輸至無線電力傳輸器200，無線電力傳輸器200藉由其與無線電力接收器300之間所產生的一共振將電力 傳輸至無線電力接收器300。無線電力接收器300將所接收到的電力經由一整流單元320傳輸到負載側400。負載側400可以是一預定可充電的電池或其他需要電力的裝置。本實施例中負載側400的一負載電阻被標記為參考符號RL，本實施例中負載側400也可被包含至無線電力接收器300之中。
電源100係一交流電源，以提供一具預定頻率的交流電。
傳輸單元210可包含傳輸感應線圈單元211以及傳輸共振線圈單元212。
傳輸感應線圈單元211連接至電源100，經由從電源100中接收來的電力，交流電流得以流過其中。當該交流電流流過傳輸感應線圈單元211時，由於電磁感應之故，該交流電流被感應到與傳輸感應線圈單元211實體分離的傳輸共振線圈單元212，致使交流電流得以流過傳輸共振線圈單元212。傳輸共振線圈單元212接收到的電力係使用共振而傳輸至無線電力接收器300，其與無線電力傳輸器200形成一共振迴路。
利用共振，電力可被傳輸於兩個阻抗相匹配的電感電容(LC)電路之間。相較於使用電磁感應傳輸電力的方法，使用共振傳輸電力的方法可以使電力以更高效率被傳輸更遠。
傳輸感應線圈單元211包含一傳輸感應線圈L1以及一電容器C1，此例中電容器C1的電容係一可調整的值，使其能在一共振頻率ω產生共振。
電容器C1的一端與電源100的一端相連接，電容器C1的另一端與傳輸感應線圈L1的一端相連接，傳輸感應線圈L1的另一端與電源100的另一端相連接。
傳輸共振線圈單元212包含一傳輸共振線圈L2、一電容器C2以及一電阻器R2。傳輸共振線圈L2包含有一端與電容器C2的一端相連接，以及另一端與電阻器R2的一端相連接。電阻器R2的另一端與電容器C2的另一端相連接。電阻器R2的電阻係表示傳輸共振線圈L2的功率損耗(power loss)量。此例中電容器C2的電容係一可調整的值，使其能在一共振頻率ω產生共振。
偵測單元220可量測一第一輸入阻抗Z1，根據一實施例，第 一輸入阻抗Z1係從電源100朝向無線電力傳輸器200看進而得出。
根據該實施例，偵測單元220可藉由偵測輸入至無線電力傳輸器200的電流來偵測第一輸入阻抗Z1。更詳細地說，假設輸入至無線電力傳輸器200的電壓消耗是固定的，偵測單元220可藉由一Z=V/I的公式，在偵測輸入至無線電力傳輸器200的電流後，來求得第一輸入阻抗Z1。
偵測單元220可偵測輸入至無線電力傳輸器200的平均電流，該平均輸入電流係指輸入至無線電力傳輸器200的電流在一週期的平均值。該平均輸入電流可藉由無線電力接收器300的整流單元320來改變，後面的段落將說明之。
偵測單元220可利用該量測到的平均輸入電流來偵測無線電力接收器300的輸出阻抗的改變。
狀態資訊決定單元230根據該輸出阻抗的改變來決定無線電力接收器300的狀態資訊。根據一實施例，無線電力接收器300的狀態資訊可包含在無線電力接收器300中目前已充電的電力量資訊或者與在無線電力接收器300中的已充電的電力量變化相對應的電力量資訊。根據一實施例，無線電力接收器300的狀態資訊也可包含電力充電完成資訊，其可表示無線電力接收器300已完全地充電。
電力控制單元240根據無線電力接收器300的狀態資訊來控制傳輸至無線電力接收器300的電力。
電力控制單元240控制電源100使得傳輸至無線電力傳輸器200的電力能被控制。依此，傳輸至無線電力接收器300的電力能被控制。
依此，偵測由電源100輸出的平均輸入電流的步驟可以是指在無線電力傳輸器200中決定電力接收器300狀態的步驟。換言之，無線電力接收器300傳輸其狀態資訊至無線電力傳輸器200，無線電力傳輸器200利用無線電力接收器300的狀態資訊來傳輸合適的電力至無線電力接收器300。
無線電力傳輸器200根據電源100所輸出的平均輸入電流，來偵測無線電力接收器300目前已充電的電力量資訊，以傳輸與上述資訊相對應的電力。
無線電力接收器300可包含一接收單元310以及該整流單元320。
無線電力接收器300可被嵌入於一電子裝置內，例如一行動電話、一滑鼠、一桌上型電腦以及一MP3播放器。
接收單元310包含一接收共振線圈單元311以及一接收感應線圈單元312。
接收共振線圈單元311包含一接收共振線圈L3、一電容器C3以及一電阻器R3。接收共振線圈L3包含有一端與電容器C3的一端相連接，以及另一端與電阻器R3的一端相連接。電阻器R3的另一端與電容器C3的另一端相連接。電阻器R3的電阻係表示接收共振線圈L3的功率損耗量。本例中電容器C3的電容值可被控制器330調整，使其能在一共振頻率ω產生共振。
接收感應線圈單元312可包含一接收感應線圈L4以及一電容器C4，接收感應線圈L4的一端與電容器C4的一端相連接，接收感應線圈L4的另一端與整流單元320的一端相連接，電容器C4的另一端與整流單元320的另一端相連接。電容器C4的電容值可被控制器330調整，使電容器C4能在一共振頻率ω產生共振。
接收共振線圈單元311與傳輸共振線圈單元212在共振頻率維持共振狀態。換言之，接收共振線圈單元311耦合至傳輸共振線圈單元212致使一交流電流流過接收共振線圈單元311，無線電力接收器300可以一非幅射的方法接收來自無線電力傳輸器200的電力。
接收感應線圈單元312藉由電磁感應來接收從接收共振線圈單元311來的電力。接收感應線圈單元312所接收的電力經由整流單元320整流後，被傳輸到負載側400。
整流單元320接收來自接收感應線圈單元312的交流電力，並將該交流電力予以整流，使得該交流電力被轉換為直流電力。
整流單元320可改變輸出阻抗ZL，其係由接收感應線圈單元312朝向負載側400看進去所得出。根據一實施例，輸出阻抗ZL可以是指由接收感應線圈單元312朝向整流單元320看進去所得出的阻抗。
整流單元320藉由開關322的斷開或閉合來改變輸出阻抗ZL，使得第一輸入阻抗Z1能被改變。以下，因第一輸入阻抗Z1被整流單元320改變，電源100所輸出的平均輸入電流的改變將被描述。
第三輸入阻抗Z3可以是指由從接收共振線圈L3往負載側400看進而量測出的一阻抗，其可以方程式1來表示。
此例中ω表示接收共振線圈L3與傳輸共振線圈L2產生共振的一共振頻率，M3表示接收共振線圈L3與接收感應線圈L4之間的一互感(mutual inductance)。再者，ZL表示輸出阻抗。
方程式1係一基於頻域(frequency domain)的方程式，下列方程式也基於頻域來表示。
第二輸入阻抗Z2係表示由無線電力傳輸器200往無線電力接收器300看進而量測出的一阻抗，其可以方程式2來表示。
此例中M2表示傳輸共振線圈L2與接收共振線圈L3之間的一互感，C3表示接收共振線圈單元311轉換成等效電路的一電容。此外，該電阻器R3電阻係表示接收共振線圈L3的功率損耗量。
電容器C3與漏電(leakage)電阻器R3可以有固定值，互感M2值則隨一耦合係數K2來變化，係數K2係傳輸共振線圈L2與接收共振線圈L3之間的耦合係數。
耦合係數K2係表示傳輸共振線圈L2與接收共振線圈L3之間的電磁耦合程度，耦合係數K2可藉由無線電力傳輸系統1000中的無線電力傳輸器200與無線電力接收器300之間的距離、方向及位置其中至少一個 來改變。
第一輸入阻抗Z1值係從電源100往無線電力傳輸器200看進而量測出的一阻抗，其可以方程式3來表示。
此例中，M1表示傳輸感應線圈L1與傳輸共振線圈L2之間的互感。
假設於方程式1至3中R1與R2的值非常小，R1與R2的值可以為‘0’(零)。除此，若一共振頻率ω被決定，使得傳輸感應線圈L1及電容器C1之間、傳輸共振線圈L2及電容器C2之間、以及接收共振線圈L3與電容器C3之間的共振發生於共振頻率ω，則第一輸入阻抗Z1可以方程式4來表示。
再者，方程式5至方程式7係表示互感與耦合係數之間的關係，若將這些關係代入方程式4中，則方程式4可以方程式8來表示。
在此例，耦合係數K1指的是傳輸感應線圈L1與傳輸共振線圈L2之間的電磁耦合程度，M1指的是傳輸感應線圈L1與傳輸共振線圈L2之間的互感。
於方程式6中的耦合係數K2指的是傳輸共振線圈L2與接收共振線圈L3之間的電磁耦合程度，M2指的是傳輸共振線圈L2與接收共振線 圈L3之間的互感。
於方程式7中的耦合係數K3指的是接收共振線圈L3與接收感應線圈L4之間的電磁耦合程度，M3指的是接收共振線圈L3與接收感應線圈L4之間的互感。
因此，就方程式8而言，第一輸入阻抗Z1隨輸出阻抗ZL改變而改變。由於電源100所輸出的輸入電流可被表示成輸入電壓對第一輸入阻抗Z1的比例關係，因此輸入電流可隨第一輸入阻抗Z1改變而改變。其中的詳細內容將參考圖2至圖4來說明。
藉由應用一控制信號至控制整流單元320，控制器330可控制整流單元320，該控制信號可使用於開關322的斷開或閉合。
以下將參考圖2至圖3來說明根據開關322的斷開或閉合，輸出阻抗ZL與第一輸入阻抗Z1的改變。在此例負載調變(load modulation)係藉由第一輸入阻抗Z1的改變來達成。
圖2繪示根據一實施例的整流單元320的結構圖。
參考圖2，整流單元320包含一橋式二極體321及一開關322。
整流單元320可將從接收單元310中接收來的交流電力予以整流為直流電力，傳輸至負載側400。
橋式二極體321具有四個二極體在其中互相連接的架構，橋式二極體321將交流電流予以整流為直流電流，傳輸至負載側400，使得直流電流可傳輸至負載側400。
開關322的斷開或閉合係決定於控制器330的控制信號，用來改變傳輸至負載側400的電流流動。
以下將說明隨開關322的斷開或閉合的狀態，第一輸入阻抗Z1根據輸出阻抗ZL的改變而改變。
圖3繪示根據一實施例的整流單元320的開關322斷開狀態的視圖。
參考圖3，若開關322被該控制器330的控制信號斷開，整流單元320可被表示為如圖3所繪示的電路。
若開關322為斷開，輸出阻抗ZL可以方程式9來表示。換言之，若開關322為斷開，橋式二極體321可改變從接收單元310輸入至橋式二極體321的電流流動。更詳細地說，若開關322為斷開，電流係沿著如圖3所繪示的箭號來流動。
在此例輸出阻抗ZL可以方程式9來表示。
方程式9 Z L =R L
將方程式9代入方程式8中，第一輸入阻抗Z1可以方程式10來表示。
圖4繪示根據一實施例的整流單元320的開關322閉合狀態的視圖。
參考圖4，若開關322被控制器330的控制信號閉合，整流單元320可被表示為如圖4所繪示的電路。
若開關322為閉合狀態，電流可沿著如圖4所繪示的箭號來流動，輸出阻抗ZL可以方程式11來表示。
方程式11 Z L =0
換言之，在開關322為閉合的一週期內，輸出阻抗ZL可以 方程式11來表示。此外，在開關322為斷開的一週期內，輸出阻抗ZL可以方程式9來表示。換言之，若開關322為閉合，橋式二極體321改變從接收單元310輸入至橋式二極體321的電流流動，使得在一週期內的輸出阻抗ZL可以方程式11來表示。若開關322為斷開，橋式二極體321改變從接收單元310輸入至其中的電流流動，使得在另一週期內的輸出阻抗ZL可以方程式9來表示。
依此，在開關322為斷開的一週期內，第一輸入阻抗Z1可以方程式10來表示。在開關322為閉合的另一週期內，第一輸入阻抗Z1可以方程式12來表示。
第一輸入阻抗Z1可從電源100所輸出的輸入電壓對輸入電流的比例來得到，如上所述，隨著開關322斷開或閉合的改變，第一輸入阻抗Z因而改變。隨著第一輸入阻抗Z1改變，從電源100所輸出的輸入電流因而改變。在本例中假設從電源100輸出的輸入電壓為已知，偵測單元220可藉由量測輸入至無線電力傳輸器200的輸入電流來偵測無線電力傳輸器200的第一輸入阻抗Z1。更詳細地說，偵測單元220可量測輸入至無線電力傳輸器200在一週期單元的輸入電流，再根據所量測到的輸入電流來偵測第一輸入阻抗Z1。
偵測單元220可根據第一輸入阻抗Z1來偵測無線電力接收器300的輸出阻抗改變。
依此，藉由比較在一週期內從電源100輸出的平均輸入電流或第一輸入阻抗Z1，開關322為斷開狀態或為閉合狀態得以被辨識。因此，無線電力傳輸器200可偵測無線電力接收器300的狀態，根據所偵測到的無線電力接收器300狀態來傳輸合適的電力。
舉例來說，當無線電力接收器300傳遞數位信號1給無線電力傳輸器200，控制器330可閉合開關322。除此，當無線電力接收器300 傳遞數位信號0，控制器330可斷開開關322。當然，上述的說明僅係為了舉例，換言之，當無線電力接收器300傳遞數位信號1給無線電力傳輸器200，控制器330可斷開開關322。除此，當無線電力接收器300傳遞數位信號0，控制器330可閉合開關322。
偵測單元220可藉由偵測及比較無線電力傳輸器200的平均輸入電流或第一輸入阻抗Z1，來核對開關322的斷開狀態或閉合狀態，使無線電力接收器300的狀態資訊能被接收。
因此，藉由接收的無線電力接收器300的狀態資訊，無線電力傳輸器200能傳輸合適的電力。
舉例來說，無線電力接收器300傳遞電力充電完成資訊給無線電力傳輸器200，其表示無線電力接收器300已完全地充電。相應於該電力充電完成資訊，無線電力接收器300執行一切換操作，無線電力傳輸器200偵測平均輸入電流或第一輸入阻抗Z1，來接收無線電力接收器300的電力充電完成資訊。無線電力傳輸器200根據接收到的電力充電完成資訊來控制該電源100，以停止電力傳輸至無線電力接收器300。
圖5繪示根據一實施例無線電力傳輸器的電力傳輸流程圖。
以下，根據一實施例無線電力傳輸器的電力傳輸將參考圖1至圖4來說明。
首先，無線電力傳輸器200的偵測單元220偵測無線電力傳輸器200的輸入電流的改變，其係隨著無線電力接收器300的輸出阻抗改變而改變(步驟S101)。該輸入電流可從電源100輸出，再輸入至無線電力傳輸器200。偵測單元220在一週期內偵測該輸入電流，一週期可以是指無線電力接收器300的開關322維持一閉合狀態或一斷開狀態的時間。
換言之，無線電力接收器300的整流單元320可改變該輸出阻抗ZL。依此，無線電力傳輸器200的輸入電流可被改變。更詳細地說，控制器330藉由傳輸該控制信號至整流單元320的開關322，可改變輸出阻抗ZL。換言之，為了傳輸其狀態資訊至無線電力傳輸器200，無線電力接收器300可改變輸出阻抗ZL。該控制信號可為一信號，以斷開或閉合開關322。改變該出阻抗ZL的步驟在先前已參考圖1至圖4說明。
根據一實施例，輸出阻抗ZL可以是從接收單元310往整流單元320看進去所量測出的阻抗。
之後，無線電力傳輸器200的偵測單元220根據其所偵測到的輸入電流，來偵測無線電力傳輸器200的輸入阻抗(步驟S103)。假設無線電力傳輸器200的輸入電壓是固定的，由與阻抗相關的公式，Z=V/I，偵測單元220可藉由所偵測到的輸入電流來偵測無線電力傳輸器200的輸入阻抗。無線電力傳輸器200的輸入阻抗係該第一輸入阻抗，已參考圖1至圖4說明。
無線電力傳輸器200的偵測單元220藉由利用所偵測到的無線電力傳輸器200的輸入阻抗，可核對無線電力接收器300的輸出阻抗改變(步驟S105)。根據一實施例，偵測單元220藉由比較一本週期的輸入阻抗與前一週期的所偵測到輸入阻抗，可辨識該輸出阻抗的改變。換言之，根據無線電力接收器300的切換操作，在一週期單元內的該輸入阻抗可被改變，且偵測單元220根據每一週期的該輸入阻抗，可核對該輸出阻抗的改變。
無線電力傳輸器200的狀態資訊決定單元230根據已核對的該輸出阻抗變化來決定無線電力接收器300的狀態資訊(步驟S107)。
換言之，因改變輸出阻抗係從無線電力接收器300中傳輸其狀態資訊至無線電力傳輸器200的一步驟，狀態資訊決定單元230能根據該輸出阻抗變化來核對無線電力接收器300的狀態資訊。
無線電力傳輸器200的電力控制單元240根據無線電力接收器300已核對的該狀態資訊，能決定傳輸至無線電力接收器300的電力量，並控制電源100提供該已決定的傳輸電力量，以傳輸至無線電力接收器300(步驟S109)。
無線電力傳輸器200的傳輸單元210傳輸該已決定的傳輸電力量至無線電力接收器300(步驟S111)。
圖6繪示根據一實施例的無線電力接收器的接收電力方法的流程圖。
以下，根據一實施例的無線電力接收器的接收電力方法將基 於參考圖1至圖4已做的敘述來說明。
無線電力接收器300的控制器330決定無線電力接收器300的狀態資訊，以傳輸至無線電力傳輸器200(步驟S201)。換言之，無線電力接收器300可創造及決定要傳輸的狀態資訊，用來通知無線電力傳輸器200該無線電力接收器300要傳輸的目前狀態。
根據本發明的一實施例，無線電力接收器300的狀態資訊可包含以下其中之一：電力充電完成資訊，其表示無線電力接收器300已完全地充電；目前的電力量資訊，或是與在無線電力接收器300中的已充電的電力量變化相對應的電力量資訊；以及表示無線電力接收器300正常接收電力的充電狀態資訊。
根據無線電力接收器300已決定的狀態資訊，無線電力接收器300的控制器330產生一切換控制信號來控制整流單元320的開關322的操作(步驟S203)。
根據該已產生的控制信號，無線電力接收器300的整流單元320改變無線電力接收器300的該輸出阻抗(步驟S205)。該控制信號可包含一閉合信號或一斷開信號，用來改變無線電力接收器300的該輸出阻抗。改變該輸出阻抗的步驟已配合圖1至圖4說明。
根據一實施例，該輸出阻抗ZL可表示從無線電力接收器300的接收單元310朝向整流單元320看進去所量測出的一阻抗值。
無線電力接收器300將接收單元310的狀態資訊通知無線電力傳輸器200，並接收相對應於該狀態資訊的電力(步驟S205)。根據一實施例，無線電力接收器300藉由改變該輸出阻抗，可將無線電力接收器300的狀態資訊通知無線電力傳輸器200，使得傳輸的電力增加，且接收單元310可接收該增加的電力(步驟S207)。
根據一實施例，無線電力接收器300藉由改變該輸出阻抗，可通知無線電力傳輸器200無線電力接收器300的電力充電已完成的狀態資訊，接收單元310可不再接收從無線電力傳輸器200來的電力。
根據所揭露的一種電力傳輸及一種電力接收的方法可製作成一電腦可執行的程式，並儲存於電腦可讀取的記錄媒介。該電腦可讀取 的記錄媒介包含一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一唯讀記憶光碟(CD-ROM)、一磁性表(magnetic table)、一軟磁碟、以及一光學資料儲存裝置，並包含一以載波型式來實現的裝置，例如透過網際網路來傳輸。
該電腦可讀取的記錄媒介分佈至電腦系統中，其透過網路互相連接，經由分散式架構來儲存電腦可讀取的碼，使電腦可讀取的碼可被執行。除此，功能程式、程式碼以及程式區段(code segment)均可能被與此揭露相關的程式設計者技術者輕易地推導來實現此方法。
雖然已參考許多說明性實施例來描述實施例，但應理解，可由熟習此項技術者設計的許多其他修改及實施例將落入本揭示案的原理的精神及範疇內。更特定言的，在本揭示案、圖式及所附申請專利範圍的範疇內的所主張的組合配置的零部件及/或配置的各種變化及修改為可能的。除了零部件及/或配置的變化及修改外，對於熟習此項技術者而言，替代用途亦將為顯而易見的。
1000‧‧‧無線電力傳輸系統
100‧‧‧電源
200‧‧‧無線電力傳輸器
210‧‧‧傳輸單元
211‧‧‧傳輸感應線圈單元
212‧‧‧傳輸共振線圈單元
220‧‧‧偵測單元
230‧‧‧狀態資訊決定單元
240‧‧‧電力控制單元
300‧‧‧無線電力接收器
310‧‧‧接收單元
311‧‧‧接收共振線圈單元
312‧‧‧接收感應線圈單元
320‧‧‧整流單元
330‧‧‧控制器
400‧‧‧負載側
C1‧‧‧電容器
C2‧‧‧電容器
C3‧‧‧電容器
C4‧‧‧電容器
L1‧‧‧傳輸感應線圈
L2‧‧‧傳輸共振線圈
L3‧‧‧接收共振線圈
L4‧‧‧接收感應線圈
M1‧‧‧互感
M2‧‧‧互感
M3‧‧‧互感
R2‧‧‧電阻器
R3‧‧‧電阻器
RL‧‧‧負載電阻
Z1‧‧‧第一輸入阻抗
Z2‧‧‧第二輸入阻抗
Z3‧‧‧第三輸入阻抗
ZL‧‧‧輸出阻抗

Claims (20)

  1. 一種無線電力接收器以無線方式接收來自一無線電力傳輸器的電力，該無線電力接收器包含：一接收單元，接收該無線電力傳輸器利用共振傳來的電力；以及一整流單元，將從該接收單元中接收的電力予以整流，以提供該電力至一負載側；其中，該整流單元改變該無線電力接收器的一輸出阻抗來改變該無線電力傳輸器的一輸入電流。
  2. 如專利申請範圍第1項所述之無線電力接收器，其中該整流單元包含一開關以及一橋式二極體，且其中該輸出阻抗隨著該開關的斷開或閉合而改變。
  3. 如專利申請範圍第2項所述之無線電力接收器，其中該橋式二極體隨著該開關的斷開或閉合，藉由改變輸入至該橋式二極體的一電流的流動來改變該輸出阻抗。
  4. 如專利申請範圍第1項至第3項所述中任一項所述之無線電力接收器，其中該輸出阻抗係從該接收單元往該整流單元看進去所量測出的一阻抗。
  5. 如專利申請範圍第1項所述之無線電力接收器，其中當改變該輸出阻抗來改變該無線電力傳輸器的該輸入電流時，該整流單元通知該無線電力傳輸器該無線電力接收器的狀態資訊。
  6. 如專利申請範圍第5項所述之無線電力接收器，其中該無線電力接收器 的狀態資訊包含：該無線電力接收器的一電力充電完成資訊以及在該無線電力接收器中的一已充電的電力量。
  7. 如專利申請範圍第1項所述之無線電力接收器，其中該接收單元包含：一接收共振線圈，與該無線電力傳輸器的一傳輸共振線圈共振耦合，以接收該電力；以及一接收感應線圈，與該接收共振線圈耦合，以接收該電力。
  8. 一種無線電力傳輸器以無線方式傳輸電力至一無線電力接收器，該無線電力傳輸器包含：一傳輸單元，將一電源提供的電力利用共振傳輸至該無線電力接收器；以及一偵測單元，偵測該無線電力傳輸器的輸入電流，藉由已偵測的該輸入電流來偵測該無線電力接收器的一輸出阻抗的改變。
  9. 如專利申請範圍第8項所述之無線電力傳輸器，其中該輸入阻抗係從該電源朝向該無線電力傳輸器看進去所量測出的一阻抗。
  10. 如專利申請範圍第8項所述之無線電力傳輸器，其中該偵測單元藉由偵測該無線電力傳輸器在一週期的一平均輸入電流，來偵測該無線電力接收器的輸出阻抗的改變。
  11. 如專利申請範圍第8項所述之無線電力傳輸器，其中該傳輸單元包含：一傳輸感應線圈，接收來自該電源的電力；以及一傳輸共振線圈，與該傳輸感應線圈耦合，利用共振將接收到的該電力傳輸至該無線電力接收器。
  12. 如專利申請範圍第8項所述之無線電力傳輸器，其更包含一狀態資訊決 定單元，根據偵測到的該輸出阻抗改變來決定該無線電力接收器的狀態資訊。
  13. 如專利申請範圍第12項所述之無線電力傳輸器，其更包含一電力控制單元，根據已決定的該狀態資訊來控制傳輸至該無線電力接收器的該電力。
  14. 一種無線電力接收器的接收電力方法，用以無線方式來接收從一無線電力傳輸器來的電力，該方法包含：決定該無線電力接收器的狀態資訊，以傳輸至該無線電力傳輸器；根據已決定的該狀態資訊來改變該無線電力接收器的一輸出阻抗；以及根據已改變的該輸出阻抗來接收從該無線電力傳輸器來的改變的電力。
  15. 如專利申請範圍第14項所述之方法，其中根據該決定的該狀態資訊來改變該無線電力接收器的該輸出阻抗，其包含藉由改變輸入至該無線電力接收器提供的一整流單元的一電流流動，來改變該輸出阻抗。
  16. 如專利申請範圍第15項所述之方法，其中藉由改變輸入至該無線電力接收器提供的該整流單元的電流流動來改變該輸出阻抗，其包含藉由斷開或閉合該整流單元提供的一開關，來改變輸入至該整流單元提供的一橋式二極體的電流流動。
  17. 如專利申請範圍第14項所述之方法，其中根據改變的該輸出阻抗來接收從該無線電力傳輸器來的改變的電力，其包含：隨該輸出阻抗改變而改變該無線電力傳輸器的一輸入電流；以及 根據改變的該輸入電流來接收從該無線電力傳輸器來的改變的電力。
  18. 如專利申請範圍第14項所述之方法，其中該無線電力接收器的狀態資訊包含其中之一：該無線電力接收器的電力充電完成資訊以及在該無線電力接收器中的一已充電的電力量。
  19. 如專利申請範圍第15項所述之方法，其中該無線電力接收器的該輸出阻抗係從該無線電力接收器提供的一接收單元朝向該整流單元看進去所量測出的一阻抗。
  20. 一種記錄一程式的記錄媒介，用以執行如專利申請範圍第14項所述之無線電力接收器的接收電力方法。
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