TW201743536A - 電子元件、無線電力通信設備、無線電力傳輸系統及相關控制方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於無線電力發射機或無線電力接收機中的電子元件,包括:控制電路,用於調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的耦合係數K以及所述無線電力接收機的負載品質因數Q中的至少一個,以使K與Q的乘積小於一個常數。
Description
本發明係有關於無線電力傳輸技術領域,且特別有關於一種電子元件、無線電力通信設備、無線電力傳輸系統及相關控制方法。
由於以不使用電纜或連接器的簡便方式傳輸電力(power),無線電力傳輸系統(Wireless Power Transfer Systems,WPTS)變得越來越受歡迎。當前在產業中使用的WPTS可分為兩種主要的類型:磁感應(Magnetic Induction,MI)系統和磁諧振(Magnetic Resonance,MR)系統。這兩種類型的系統均包括無線電力發射機(wireless power transmitter)和無線電力接收機(wireless power receiver)。這兩種類型的系統可被用於為處於其他應用中的移動設備(例如,智慧型電話、平板電腦,)供電或充電。
感應式WPTS系統通常操作在指定的幾百赫茲的頻率範圍,其使用頻率變化作為電力控制機制。磁諧振WPTS系統通常操作在單諧振頻率,其使用輸入電壓調節(regulation)來調節輸出電力。在一個典型的應用中,磁諧振WPTS系統操作在6.78MHz的頻率。
許多產業委員會已致力於為基於無線電力傳輸的消費產品推進國際標準。
本發明公開了一種電子元件、無線電力發射機/接收機、無線電力傳輸系統及相關控制方法,可使無線電力發射機到無線電力接收機之間的傳遞函數在無線電力發射機的驅動信號頻率範圍內保持單調。
本發明提供的一種電子元件,用於無線電力發射機或無線電力接收機中,所述電子元件包括:
控制電路,用於調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的耦合係數K以及所述無線電力接收機的負載品質因數Q中至少一個,以便K與Q的乘積小於一個常數。
本發明提供的一種無線電力通信設備,為無線電力發射機或無線電力接收機,可包括本發明所述的電子元件。
本發明提供的一種控制無線電力發射機或無線電力接收機的方法,可包括:
調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的耦合係數K以及所述無線電力接收機的負載品質因數Q中至少一個,以便K與Q的乘積小於一個常數。
由上可知,本發明中調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的耦合係數K以及所述無線電力接收機的負載品質因數Q中至少一個,以便K與Q的乘積小於一個常數,由此可使無線電力發射機到無線電力接收機之間的傳遞函數在無線電力發射機的驅動信號頻率範圍內保持單調。
為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果,以下結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些術語來指稱特定的元件。所屬技術領域技術人員應可理解,硬體製造商可能會用不同的名稱來稱呼同一個元件。本檔並不以名稱的差異來作為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在接下來的說明書及申請專利範圍中,術語“包含”及“包括”為一開放式的用語,故應解釋成“包含但不限制於”。此外,“耦接”一詞在此包含直接及間接的電性連接手段。因此,如果一個裝置耦接於另一個裝置,則代表該一個裝置可直接電性連接於該另一個裝置,或通過其它裝置或連接手段間接地電性連接至該另一個裝置。
在WPTS中,無線電力發射機和無線電力接收機可彼此電感耦合。由於無線電力發射機和無線電力接收機之間存在距離、線圈幾何結構或線圈位置等因素,無線電力發射機和無線電力接收機可彼此鬆散耦合,也即,它們之間的耦合係數可能相對較低。當所述無線電力接收機的距離、位置以及所述無線電力接收機所看見的負載至少一個發生變化,所述無線電力發射機所看見的負載阻抗至少部分由於耦合的變化而在一個大範圍內變化。例如,當多個接收機靠近所述發射機設置,或者,當由所述發射機充電的電池的損耗等級發生變化,或者,當所述電池的充電速率發生變化,所述無線發射機所看見的負載阻抗可能變化。
WPTS的傳遞函數(transfer function)描述在一個頻率範圍內傳輸的電力。所述傳遞函數的大小(magnitude)將在所述系統的諧振頻率處達到峰值。有時候,期望在比所述諧振頻率更高的頻率操作所述系統。在實際的系統中,這種操作方法對於半導體設備中的軟切換具有好處,其減少了WPTS中的軟切換過程中的功率損耗。在一些實施例中,假設所述傳遞函數在比所述諧振頻率更大的頻率處是單調的(monotonic),則驅動信號頻率(用於驅動反相器3的頻率)離系統諧振頻率F0越近,傳遞的電力也將越大。離諧振頻率F0越遠,傳遞的電力就越少。在實際的WPTS中,驅動頻率在高操作頻率F2和低操作頻率F1之間變化。這將允許WPTS通過調整用於傳輸電力的頻率來很好地控制傳輸的電力的品質。但是,發明人發現在一些負載和/或耦合的組合中,傳遞函數在諧振頻率之上可變得非單調(non-monotonic),表現出諧振峰值分裂(split);諧振頻率將變為實際上高於F0。由於當頻率超過傳遞函數的最大值時,頻率控制方法可能不能有效地控制傳輸的電力,因此不期望操作在比傳遞函數的最大值大的頻率。當傳遞函數在諧振頻率之上是非單調的(non-monotonic),WPTS的驅動信號頻率範圍將減小為位於傳遞函數的最大值與高操作頻率F2之間。此外,由於所述非單調的行為比傳遞函數的本地最大值低,能被傳輸的電力的等級也可能收縮。這兩個效果中的任一個都將阻止所述系統在特定的驅動信號頻率範圍達到期望的電力等級。本發明描述的技術允許無線電力傳輸系統操作在指定的頻率範圍並獲得期望的電力傳輸等級。發明人已經領會到確保傳遞函數單調跨越所述驅動信號頻率範圍的系統參數,並已研究出用於調整所述系統的一個或多個參數來維持所述傳遞函數的單調行為的技術。根據一些實施例,這樣的技術需要調整一個或多個系統參數來維持發射機線圈和接收機線圈之間的耦合係數與接收機線圈的負載品質因數之間的關係。
第1圖示出無線電力系統100的模組圖,所述無線電力系統100包括無線電力發射機1和無線電力接收機11。無線電力發射機1包括驅動電路7,所述驅動電路7包括反相器3用於通過匹配網路6驅動發射機線圈10。無線電力發射機1可包括一個穩壓源2(例如,穩壓器)用於提供穩定的直流電壓給反相器3。穩壓源2根據控制器5輸出的控制刺激產生穩定的直流輸出電壓。在一些實施例中,驅動電路7可為軟切換電力轉換器(soft-switched power converter),例如,用於在反相器3的輸入端將直流電壓轉換為交流輸出電壓以驅動發射機線圈10的E類放大器。提供交流輸出電壓使通過電磁感應進行無線電力傳輸成為可能。控制器5可控制信號發生器9使用具有選擇的無線電力傳輸頻率的信號來驅動反相器3。作為舉例,反相器3可在100kHz-205kHz的頻率範圍執行切換來將電力傳輸至期望根據對應低電力品質因數接收機的品質因數規範接收無線電力的無線電力接收機,以及反相器3在80kHz-300kHz的頻率範圍執行切換來將電力傳輸至中等電力品質因數接收機。反相器3在更高的頻率發生切換,例如,位於ISM波段且大於1MHz的頻率,例如,6.765MHz-6.795 MHz,來將電力傳輸至期望使用磁諧振技術來接收無線電力的接收機。但是,這些頻率僅用於舉例,因為無線電力可遵循任意合適的規範在多種適宜的頻率進行傳輸。控制器5可為類比電路、數位電路或者它們的結合。控制器5可是可程式設計的,且可根據存儲的程式指令控制信號發生器9在期望的傳輸頻率產生信號,以便反相器3在所述期望的傳輸頻率發生切換。匹配網路6可通過向反相器3展現適宜的阻抗來促進無線電力的傳輸。匹配網路可包括一個或多個電容或電感元件,或者任意電容或電感元件的任意組合。由於發射機線圈10可包括電感阻抗,因此在一些實施例中,匹配網路6可包括一個或多個電容元件,當這些電容元件與發射機線圈10進行結合,可在反相器3的輸出端展現適用於驅動發射機線圈10的阻抗。在一些實施例中,在無線電力傳輸過程中,匹配網路6的諧振頻率可等於或約等於反相器3的切換頻率。發射機線圈10可通過任意適宜類型的導體實現。所述導體可為導線(包括實芯線或絞和線),或者圖案化導體(例如,印刷電路板或積體電路的圖案化的導體)。
發射機線圈10處的交流電流根據安培法則產生振盪磁場。所述振盪磁場根據法拉第法則將交流電壓感應至無線電力接收機11的接收機線圈12。接收機線圈12處感應到的交流電壓由匹配網路13提供給整流器14以產生不穩定的直流電壓。整流器14可為同步整流器或可使用二極體實施。所述不穩定的直流電壓經直流-直流轉換器15調整,直流-直流轉換器15的輸出進一步被濾波後提供給負載作為輸出電壓Vout。在一些實施例中,直流-直流轉換器15可為線性穩壓器、降壓穩壓器、升壓穩壓器、反激式穩壓器或任意其他適宜的轉換器。控制單元16可為類比電路、數位電路或它們的組合,並且控制單元可被程式設計。在一些實施例中,控制電路16可包括在整流器14或直流-直流轉換器15中,或者被分離成多個元件。在一些實施例中控制單元16可位於整流器14和直流-直流轉換器15之間。
如前所述,無線電力系統100的操作可能被系統的傳遞函數的特性限制。第2圖示出發射機線圈和接收機線圈處於三種不同距離的情形下的三種傳遞函數的大小回應座標。在座標中,x軸表示頻率(單位為:千赫茲),y軸表示傳遞函數的大小。圖示所示出的這些傳遞函數的曲線,線圈10和12使用相同類型的線圈,且無線電力接收機處的負載為3.3歐姆。曲線20示出線圈距離為6毫米時的傳遞函數。曲線22示出線圈距離為3毫米時的傳遞函數。曲線24示出線圈距離為0毫米時的傳遞函數。
如圖所示,在驅動信號頻率範圍內,曲線20為單調的,曲線22和24為非單調的。如第2圖所示,當發射機線圈和接收機線圈被靠近而增加了發射機線圈和接收機線圈的耦合,由此,系統的傳遞函數可能變得非單調。對於期望的驅動信號頻率範圍110kHz-180kHz,由於曲線20在整個頻率範圍均展現出單調行為,由此,曲線20為一個合適的傳遞函數。但是,在110kHz-180kHz範圍內,曲線22和24為非單調的,它們分別約在120kHz和145kHz具有諧振頻率。因此,對於曲線22和24,使用典型頻率控制技術調整系統的驅動器頻率可能不能在基於諧振的電力傳輸中產生期望的調整。當在這兩個情形下,操作限制為僅在諧振的右側,則輸出電力的範圍將被限制。由於線圈之間的耦合增加時輸出電力範圍和驅動信號頻率範圍變窄,限制電力範圍將限制可被傳輸的最大電力和限制對可被傳遞的電力的控制。曲線22和24的大小範圍均小於曲線20的大小範圍,導致對電力傳輸的控制的限制,並減小了電力傳輸的最大值。需要注意的是,儘管本實施例示出線圈之間的距離使傳遞函數在驅動信號頻率範圍內產生非單調行為,如後面所述,還有其他因素也可形成傳遞函數的非單調行為。
第3圖示出發射機線圈和接收機線圈之間的距離保持不變,但是負載狀況由於將Ro從3.3歐姆增加為9.9歐姆而被降低時,對第2圖中的傳遞函數的影響。如第3圖所示,通過增加Ro的方式降低負載狀況使所有的傳遞函數變得單調,調整Ro相當於通過調整無線電力接收機的負載來調整品質因數Q。第3圖示出多個傳遞函數,這些傳遞函數均表現單調行為。與第2圖相同,在座標中,x軸表示頻率(單位為:千赫茲),y軸表示傳遞函數的大小。在表示這些傳遞函數的曲線時,線圈10和12使用標準的線圈類型,且無線電力接收機處的負載為9.9歐姆。曲線30示出線圈距離為6毫米時的傳遞函數,且曲線30為所述系統的單調的傳遞函數。曲線32示出線圈距離為3毫米時的傳遞函數。曲線34示出線圈距離為0毫米時的傳遞函數。在110kHz-180kHz的整個驅動信號頻率範圍內,三個曲線均展現出單調行為。這裡列舉的驅動信號頻率範圍不應該視為對本發明的限定,而僅用於描述WPTS的傳遞函數的單調行為的示例。如下所述,增加Ro減小負載品質因數Q。減小負載品質因數Q可使傳遞函數在驅動信號頻率範圍內由非單調變為單調。
發明人已經認識到選擇或控制特定的系統條件來使傳遞函數在所述驅動信號頻率範圍內單調。特別地,發明人已經認識到,只要初級和次級線圈的耦合係數K和負載次級線圈的品質因數Q之間的乘積不超過一個常數,則傳遞函數將在驅動信號頻率範圍內單調。在等式:中,C為常數。在一些實施例中,C可為1,或者0.8,或者0.8-1之間的數值,或另一個合適的值。只要等式滿足,WPTS的傳遞函數將在諧振上單調。設計或控制無線電力傳輸系統以致上述等式滿足,允許傳遞函數在任意期望的負載、耦合和線圈距離情形下單調。可通過設計K或Q來滿足該情形,或者可控制K和Q來維持上面的關係。可調整K或Q中的一個或者多個來維持上面的關係。
對K和/或Q的控制可通過多種方式來實現。K由物理尺寸和關係確定,而Q優選為通過電子關係確定。Q可表示為:
其中,Ls為接收機11的電感,Cs為接收機11的電容,Ro為接收機11的表觀電阻(apparent resistance),r為接收機11的寄生電阻(parasitic resistance)。這些變數中的任意一個可用於控制Q來建立或維持WPTS的傳遞函數的單調行為。
接下來將討論通過控制K或Q來維持上面所述的關係的方法。第4圖為維持傳遞函數的單調行為的方法40的流程圖。方法40可包括動作42,動作42包括測量接收機11的特性。如第5圖所示,所述特性可為電流、電壓,或接收機11處的信號的其他適宜的特性中至少一種。動作44可包括:調整定義品質因數Q和耦合係數K的品質因素中的至少一個,以便Q和K的乘積低於常數C。該方法可在無線電力傳輸的流程中發生很多次,以確保傳遞函數在無線電力傳輸的過程中保持單調,或者,該方法僅在無線電力傳輸過程中出現一次。在一些實施例中,可通過控制單元16和/或控制器5來執行第4圖所示的方法(也即,本發明實施例中控制單元16或控制器5可為用於調整耦合係數K或品質因數Q的電子元件的控制電路)。
接下來將描述在無線電力接收機電路中使用上述技術。第5圖示出用於無線電力傳輸系統的無線電力接收機11的一個實施例。如前所述,無線電力接收機11可包括接收機線圈12、匹配網路13、整流器14、直流-直流轉換器15以及可與無線電力發射機進行頻寬內或頻寬外通信的控制單元16。接收機11可進一步包括電流測量裝置52、電壓測量裝置56、電阻式阻抗54以及負載58。在一些實施例中,電流測量裝置52和/或電壓測量裝置56可為控制單元16的一部分。在一些實施例中,電阻式阻抗54可為直流-直流轉換器15和負載58的等效阻抗的表現,而不是一個真正的電路元件,因此,表示前述等式中的Ro。在一些實施例中,僅需要一個電流測量裝置52和一個電壓測量裝置56,或者,可使用適宜測量接收機11的信號的特性的任意其他測量裝置。在一些實施例中,控制單元16使用測量裝置52和/或56的測量結果以使用前面描述的技術動態地調整整流器14的等效負載54的方式來改變直流-直流轉換器15的操作條件(operating condition),來維持無線電力系統的傳遞函數的單調。例如,當直流-直流轉換器15為降壓轉換器,作為測量裝置52和56的測量結果的等效阻抗54估計為太低而不能滿足標準Q*Ro>常數,通過頻寬內或頻寬外通信的控制單元16可請求增加整流器輸出電壓以及也可控制減小轉換器15的占空比因數,由此接收機的輸出將不會改變。
在一個實施例中,可通過使用第6圖所示的方法60調整Ro來控制Q。本實施例可單獨使用或者與本發明描述的其他控制機制合併使用。在本實施例中,電阻器54可為可調阻抗單元,例如,可變電阻器或一堆開關電阻器,或者為如前所述的接收機11的其他部分的等效電阻的表現。在動作62,接收機的特性,例如,信號的電壓或電流可被測量。在動作63,驗證K和Q的乘積是否小於常數C。在動作64,控制單元16可控制電阻器54的值,以使品質因數和耦合係數的乘積低於常數C。當電阻器54為可調阻抗單元,可直接控制電阻器54的值,或者可通過控制從整流器14中流出的電流或電壓來改變等效電阻54(接下來在第9圖中會舉例描述如何控制從整流器14中輸出的電壓來改變等效電阻54)。由於直流-直流轉換器15,輸出電壓始終約保持為常數,這樣可減輕調整電阻器的值或調整Ro的值導致的電壓和/或電流的變化。
在一個實施例中,可使用第7圖所示的方法70調整C和/或L來控制Q。本實施例的方法可與描述的其他任意的控制機制合併使用。可通過各種方式來控制C和/或L。可通過控制依賴頻率的電容器、依賴電壓的電容器、開關電容器堆,或電容性可被調節的其他任意的元件來調整C。類似的,可通過控制任意可變的電容元件、開關電感元件、或接收機線圈12的可調的分接頭來調整L。在動作72,測量接收機的特性,所述特性例如為信號的電壓或者電流。在動作73,驗證K與Q的乘積是否小於常數C。在動作74,控制單元16可控制L或C的值,以便品質因數與耦合係數的乘積小於常數C。
在一個實施例中,可使用第8圖所示的方法80控制K。本實施例的方法可與描述的其他任意的控制機制合併使用。在動作82,測量接收機的特性,所述特性例如為信號的電壓或者電流。在動作83,驗證K與Q的乘積是否小於常數C。在動作84,控制單元16可控制K的值,以便K與Q的乘積小於常數C。可使用各種方法控制K,例如,通過有關於發射機線圈10和接收機線圈12之間的耦合距離的機械系統控制K。所述機械系統可在控制單元16的控制下使用對立距離(standoff distance)來產生特定的最小距離,來保持K小於最大值。
在一個實施例中,可使用第9圖所示的方法90控制無線電力接收機目標電壓。本實施例的方法可與描述的其他任意的控制機制合併使用。在動作92,測量接收機的特性,所述特性例如為信號的電壓或者電流。在動作93,驗證K與Q的乘積是否小於常數C。在動作94,控制單元16可控制無線電力接收機的目標電壓,來改變等效阻抗54,以便K與Q的乘積小於常數C。例如,如果無線電力傳輸系統在閉環回路控制環境下操作,整流器輸出電壓可為被所述閉環回路控制的電壓。當所述控制回路控制所述整流器的輸出電壓以便所述輸出電壓等於所述目標電壓,整流器輸出電壓名義上可稱之為“目標電壓”。
在一個實施例中,可使用第10圖所示的方法1000控制無線電力發射機操作頻率(也即,發射機線圈發射信號的頻率)。本實施例的方法可與描述的其他任意的控制機制合併使用。在動作102,測量接收機的特性,所述特性例如為信號的電壓或者電流。在動作103,驗證K與Q的乘積是否小於常數C。在動作140,控制器5可如同控制單元16那樣控制使用頻寬內通信或頻寬外通信鏈路的無線電力發射機的操作頻率,進而調整品質因數Q,以便K與Q的乘積小於常數C。
如前所述,可使用控制器5控制無線電力發射機以及使用控制單元16控制無線電力接收機,控制器5和控制單元16可使用任意適宜類型的電路來實施。例如,可通過硬體或軟硬體的結合來實現控制器5和控制單元16。當採用軟體實現時,適宜的軟體代碼可在任意合適的處理器或處理器集合上被執行。可通過各種方式實現所述一個或多個控制器,例如,使用由微代碼或軟體程式設計以執行上面描述的功能的專用硬體或通用硬體(例如,一個或多個處理器)。
本發明所述描述的裝置和技術的各部分可獨立使用,或合併使用,或以本發明前面並未描述的其他方式使用,因此,本發明不限於前面所描述的或附圖所示出的組件的應用或排布。例如,一個實施例中描述的部件也可與其他實施例描述的部件以任何方式進行組合。
申請專利範圍中用以修飾元件的“第一”、“第二”等序數詞的使用本身未暗示任何優先權、優先次序、各元件之間的先後次序、或所執行方法的時間次序,而僅用作標識來區分具有相同名稱(具有不同序數詞)的不同元件。 以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧無線電力系統
1‧‧‧無線電力發射機
2‧‧‧穩壓源
7‧‧‧驅動電路
3‧‧‧反相器
6、13‧‧‧匹配網路
10‧‧‧發射機線圈
9‧‧‧信號發生器
5‧‧‧控制器
11‧‧‧無線電力接收機
12‧‧‧接收機線圈
14‧‧‧整流器
15‧‧‧直流-直流轉換器
16‧‧‧控制單元
Vout‧‧‧輸出電壓
20,22,24,30,32,34‧‧‧曲線
Ro‧‧‧表觀電阻
40,60,70,80,90,1000‧‧‧方法
42,44,62,63,64,72,73,74,82,83,84,92,93,94,102,103,104‧‧‧動作
52‧‧‧電流測量裝置
54‧‧‧電阻式阻抗
56‧‧‧電壓測量裝置
58‧‧‧負載
1‧‧‧無線電力發射機
2‧‧‧穩壓源
7‧‧‧驅動電路
3‧‧‧反相器
6、13‧‧‧匹配網路
10‧‧‧發射機線圈
9‧‧‧信號發生器
5‧‧‧控制器
11‧‧‧無線電力接收機
12‧‧‧接收機線圈
14‧‧‧整流器
15‧‧‧直流-直流轉換器
16‧‧‧控制單元
Vout‧‧‧輸出電壓
20,22,24,30,32,34‧‧‧曲線
Ro‧‧‧表觀電阻
40,60,70,80,90,1000‧‧‧方法
42,44,62,63,64,72,73,74,82,83,84,92,93,94,102,103,104‧‧‧動作
52‧‧‧電流測量裝置
54‧‧‧電阻式阻抗
56‧‧‧電壓測量裝置
58‧‧‧負載
第1圖示出無線電力系統100的模組圖。 第2圖示出發射機線圈和接收機線圈處於三種不同距離的情形下的三種傳遞函數的大小回應座標。 第3圖示出發射機線圈和接收機線圈之間的距離保持不變,但是負載狀況由於將Ro從3.3歐姆增加為9.9歐姆而被降低時,對第2圖中的傳遞函數的影響。 第4圖為維持傳遞函數的單調行為的方法40的流程圖。 第5圖示出用於無線電力傳輸系統的無線電力接收機11的一個實施例。 第6圖為控制接收機的電阻來維持傳遞函數的單調行為的方法流程圖。 第7圖為控制接收機的電感或電容來維持傳遞函數的單調行為的方法流程圖。 第8圖為控制接收機的耦合係數來維持傳遞函數的單調行為的方法流程圖。 第9圖為控制接收機的目標電壓來維持傳遞函數的單調行為的方法流程圖。 第10圖為控制接收機的操作頻率來維持傳遞函數的單調行為的方法流程圖。
100‧‧‧無線電力系統
1‧‧‧無線電力發射機
2‧‧‧穩壓源
7‧‧‧驅動電路
3‧‧‧反相器
6、13‧‧‧匹配網路
10‧‧‧發射機線圈
9‧‧‧信號發生器
5‧‧‧控制器
11‧‧‧無線電力接收機
12‧‧‧接收機線圈
14‧‧‧整流器
15‧‧‧直流-直流轉換器
16‧‧‧控制單元
Vout‧‧‧輸出電壓
Claims (22)
- 一種電子元件,用於一無線電力發射機或一無線電力接收機中,包括: 一控制電路,用於調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的一耦合係數以及所述無線電力接收機的一負載品質因數中至少一個,以便耦合係數與負載品質因數的乘積小於一常數。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子元件,所述控制電路進一步用於測量所述無線電力接收機的一電子特性,並根據所述電子特性調整所述負載品質因數。
- 如申請專利範圍第2項所述的電子元件,所述控制電路包括一電流測量裝置和一電壓測量裝置中的至少一個。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子元件,所述控制電路用於調整所述無線電力接收機的一電容、一電感、一電阻以及一負載中至少一個,以調整所述負載品質因數。
- 如申請專利範圍第4項所述的電子元件,所述控制電路通過控制所述無線電力接收機的一可變電容來調整所述電容。
- 如申請專利範圍第4項所述的電子元件,所述控制電路通過控制所述無線電力接收機的一可變電感來調整所述電感。
- 如申請專利範圍第5項所述的電子元件,所述控制電路通過控制所述無線電力接收機的一可變等效電阻來調整所述電阻。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子元件,所述控制電路用於調整所述發射機的一操作頻率,以調整所述負載品質因數。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子元件,其中所述控制電路通過設置或改變所述無線電力發射機的一發射機線圈與所述無線電力接收機的一接收機線圈之間的一最小距離來調整所述耦合係數。
- 如申請專利範圍第1-9中任一項所述的所述的電子元件,所述常數大於等於0.8,小於等於1。
- 一種無線電力通信設備,為無線電力發射機或無線電力接收機,包括如申請專利範圍1所述的電子元件。
- 一種控制一無線電力發射機或一無線電力接收機的方法,包括: 調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的一耦合係數以及所述無線電力接收機的一負載品質因數中至少一個,以便耦合係數與負載品質因數的乘積小於一常數。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,所述調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的所述耦合係數以及所述無線電力接收機的所述負載品質因數中至少一個的步驟,包括: 測量所述無線電力接收機的一電子特性,並根據所述電子特性調整所述負載品質因數。
- 如申請專利範圍第13項所述的方法,所述電子特性包括一電流和一電壓中至少一個。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,所述調整所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的所述耦合係數以及所述無線電力接收機的所述負載品質因數中至少一個的步驟,包括: 通過調整所述無線電力接收機的一電容、一電感、一電阻以及一負載中至少一個來調整所述負載品質因數。
- 如申請專利範圍第15項所述的方法,通過控制所述無線電力接收機的一可變電容來調整所述電容。
- 如申請專利範圍第15項所述的方法,通過控制所述無線電力接收機的一可變電感來調整所述電感。
- 如申請專利範圍第15項所述的方法,通過控制所述無線電力接收機的一可變電阻來調整所述電阻。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,通過設置或改變所述無線電力發射機的一發射機線圈與所述無線電力接收機的一接收機線圈之間的一最小距離來調整所述耦合係數。
- 如申請專利範圍第12-19中任一項所述的方法,所述常數大於等於0.8,小於等於1。
- 一種無線電力傳輸系統,包括: 一無線電力發射機; 一無線電力接收機; 其中,所述無線電力發射機和所述無線電力接收機中至少一個用於維持所述無線電力發射機和所述無線電力接收機之間的一耦合係數以及所述無線電力接收機的一負載品質因數中至少一個,以便所述耦合係數與所述負載品質因數的乘積小於一常數。
- 如申請專利範圍第21項所述的無線電力發射系統,所述常數大於等於0.8,小於等於1。
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