TWI699067B - 無線電力傳送裝置及其鍋具 - Google Patents

Abstract

本案提供一種無線電力傳送裝置及其鍋具。所述無線電力傳送裝置包含無線受電單元及無線供電單元。無線受電單元用以接收第一無線電力訊號，無線受電單元自第一無線電力訊號取得電力而發射一第二無線電力訊號。無線供電單元用以發射第一無線電力訊號，並在發射第一無線電力訊號之後自無線受電單元接收第二無線電力訊號，無線供電單元偵測第二無線電力訊號的電力資訊，並根據第二無線電力訊號的電力資訊產生無線受電單元與無線供電單元之間之一相對位置資訊。

Description

無線電力傳送裝置及其鍋具

本案是關於一種電力傳送裝置，且特別是具無線電力傳輸之裝置及其鍋具。

無線充電技術，又稱為非接觸式充電，因不需要依靠電線來傳送電力而避免可能觸電的危險性，也不需要電源插座而不會有多條電線互相纏繞的問題，於使用上提升了安全及便利性，市面上許多產品已廣泛地應用無線充電技術。

無線充電技術係利用電磁感應原理，使用者可將支援無線充電技術之電力發送裝置貼合於電子裝置，電力發送裝置即以無線之方式發送電力給電子裝置進行用電。然而，若電力發送裝置未緊密貼合於電子裝置，電力發送裝置與電子裝置之間則不具有足夠的傳輸能量，電力發送裝置與電子裝置將無法正常工作，且使用者亦無法得知電力發送裝置是否已緊密貼合於電子裝置，使用者只能藉由反覆改變電力發送裝置與電子裝置之位置來進行測試，於使用上相當不便。

本案提供一種無線電力傳送裝置，包含無線受電單元及無線供電單元。無線受電單元用以接收第一無線電力訊號，無線受電單元自第一無線電力訊號取得電力而發射一第二無線電力訊號。無線供電單元用以發射第一無線電力訊號，並在發射第一無線電力訊號之後自無線受電單元接收第二無線電力訊號，無線供電單元偵測第二無線電力訊號的電力資訊，並根據第二無線電力訊號的電力資訊產生無線受電單元與無線供電單元之間之一相對位置資訊。

在一實施例中，在無線供電單元偵測第二無線電力訊號的電力資訊之後，無線供電單元產生相應第二無線電力訊號的電力資訊之一距離值，並根據距離值產生相對位置資訊。

在一實施例中，前述之相對位置資訊係表示無線受電單元是否對準無線供電單元，在無線供電單元偵測第二無線電力訊號的電力資訊之後，無線供電單元判斷相應第二無線電力訊號的電力資訊之一距離值是否大於一預設值，若距離值大於預設值，無線供電單元產生無線受電單元未對準無線供電單元之相對位置資訊。

在一實施例中，前述之相對位置資訊包含無線受電單元與無線供電單元之間之一直線距離資訊或無線受電單元與無線供電單元之間之一錯位距離資訊。

在一實施例中，無線供電單元包含一第一線圈，無線受電單元包含一第二線圈，無線供電單元係藉由第一線圈發射第一無線電力訊號，並藉由第一線圈接收第二無線電力訊號，其中無線受電單元係藉由第二線圈接收第一無線電力訊號，並藉由第二線圈發射第二無線電力訊號。

本案另提供一種具無線電力傳送之鍋具，包含鍋蓋、鍋體、電源插座、加熱裝置、無線受電單元及無線供電單元。電源插座位於鍋體，以接收一電源。加熱裝置，位於鍋體且連接於電源插座，用以接收電源並進行加熱。無線受電單元位於鍋蓋，用以接收一第一無線電力訊號，無線受電單元自第一無線電力訊號取得電力而發射一第二無線電力訊號。無線供電單元位於鍋體且連接電源插座，用以根據自電源插座接收之電源發射第一無線電力訊號，並在發射第一無線電力訊號之後自無線受電單元接收第二無線電力訊號，無線供電單元偵測第二無線電力訊號的電力資訊，並根據第二無線電力訊號的電力資訊產生鍋體與鍋蓋之間之一相對位置資訊。

在一實施例中，前述位於鍋體之無線供電單元在偵測第二無線電力訊號的電力資訊之後，無線供電單元產生相應第二無線電力訊號的電力資訊之一距離值，並根據距離值產生鍋蓋與鍋體之間的相對位置資訊。

在一實施例中，前述之相對位置資訊係表示鍋蓋是否對準鍋體，在無線供電單元偵測第二無線電力訊號的電力資訊之後，無線供電單元判斷相應第二無線電力訊號的電力資訊之一距離值是否大於一預設值，若距離值大於預設值，無線供電單元產生鍋蓋未對準鍋體之相對位置資訊。

在一實施例中，前述之相對位置資訊包含鍋蓋與鍋體之間之一直線距離資訊或鍋蓋與鍋體之間之一錯位距離資訊。

在一實施例中，前述位於鍋體之無線供電單元包含一第一線圈，位於鍋蓋之無線受電單元包含一第二線圈，無線供電單元係藉由第一線圈發射第一無線電力訊號，並藉由第一線圈接收第二無線電力訊號，其中無線受電單元係藉由第二線圈接收第一無線電力訊號，並藉由第二線圈發射第二無線電力訊號。

在一實施例中，前述鍋具更包含位於鍋蓋之一溫度感測單元，且溫度感測單元耦接於無線受電單元，溫度感測單元用以感測鍋蓋之溫度，且溫度感測單元藉由無線受電單元將鍋蓋之溫度傳送至位於鍋體之無線供電單元。

請參照圖1，圖1係為根據本案之無線電力傳送裝置之一實施例之示意圖。無線電力傳送裝置1包含能收發無線電力之無線供電單元11及無線受電單元12。無線供電單元11具有來自插座或電池之電源而能主動地發射無線電力訊號。無線受電單元12則能根據無線供電單元11發射之無線電力訊號而取得電力，在取得電力之後，無線受電單元12亦能發射無線電力訊號，進而溝通於無線供電單元11。

在運作時，無線供電單元11先發射一無線電力訊號S1（為方便描述，以下稱為第一無線電力訊號S1），無線受電單元12接收無線供電單元11發射之第一無線電力訊號S1而取得電力，無線受電單元12接著回應一無線電力訊號S2（為方便描述，以下稱為第二無線電力訊號S2）給無線供電單元11，無線供電單元11自無線受電單元12接收第二無線電力訊號S2之後即偵測第二無線電力訊號S2的電力資訊，並根據第二無線電力訊號S2的電力資訊產生用以表示無線受電單元12與無線供電單元11之間之相對位置之相對位置資訊，使無線電力傳送裝置1之使用者能根據無線受電單元12與無線供電單元11之間之相對位置資訊調整無線受電單元12與無線供電單元11之擺放位置，使無線受電單元12對準無線供電單元11而提高無線電力傳送裝置1之供電及受電效率，無線電力傳送裝置1能正常地工作。

在一實施例中，無線供電單元11可將第二無線電力訊號S2的電力資訊轉換為相應之數位值，且前述數位值係一對一對應於表示距離資訊之一距離值。於是，在無線電力傳送裝置1運作之前，設計者可將前述表示電力資訊之數位值與表示距離資訊之一距離值之間的一對一對應關係儲存於無線供電單元11；在無線電力傳送裝置1運作時，無線供電單元11偵測出第二無線電力訊號S2的電力資訊之後，無線供電單元11能藉由前述之預先儲存之對應關係以第二無線電力訊號S2的電力資訊之數位值進行查表而得到對應之距離值。請參照圖2，圖2示例出相應於電力資訊之數位值與相應於距離資訊之距離值之間之對應關係（縱軸係表示相應於電力資訊之數位值，橫軸係表示相應於距離資訊之距離值），且相應於電力資訊之數位值與相應於距離資訊之距離值之間呈現負相關。在無線供電單元11偵測第二無線電力訊號S2之電力資訊之後，若無線供電單元11得到相應於第二無線電力訊號S2之電力資訊之數位值係為「100」，無線供電單元11可根據圖2所示例之對應關係得到相應之距離值為「15」。

進一步，在無線供電單元11根據第二無線電力訊號S2的電力資訊得到表示距離資訊之距離值之後，無線供電單元11可根據距離值與一預設值產生表示無線受電單元12「已對準」無線供電單元11或無線受電單元12「未對準」無線供電單元11之相對位置資訊。詳細而言，無線供電單元11在得到距離值之後比較距離值與預設值，以圖2所示例之表示電力資訊之數位值與距離值之間呈現負相關為例，若無線供電單元11判斷距離值大於或等於預設值，表示無線供電單元11遠離無線受電單元12，如此將影響供電與受電效率，此時，無線供電單元11產生表示無線受電單元12「未對準」無線供電單元11之相對位置資訊；相反地，若無線供電單元11判斷距離值小於預設值，表示無線供電單元11係鄰近無線受電單元12而不影響供電與受電效率，或是受影響之供電效率及受電效率尚在可容許範圍內，此時，無線供電單元11產生表示無線受電單元12「已對準」無線供電單元11之相對位置資訊。

舉例來說，前述之預設值可為「10」，以無線供電單元11得到之距離值為「15」為例，無線供電單元11可根據為「10」之預設值判斷出為「15」之距離值大於預設值，進而產生表示無線受電單元12「未對準」無線供電單元11之相對位置資訊；以無線供電單元11根據第二無線電力訊號S2的電力資訊得到之距離值為「3」為例，無線供電單元11可根據為「10」之預設值判斷出為「3」之距離值小於預設值，進而產生表示無線受電單元12「已對準」無線供電單元11之相對位置資訊。基此，無線電力傳送裝置1之使用者能根據無線供電單元11產生之相對位置資訊得知無線受電單元12是否已對準無線供電單元11。

在另一實施例中，相對位置資訊除了表示無線供電單元11「對準」或「未對準」無線受電單元12之外，相對位置資訊亦可包含前述之距離值，也就是無線供電單元11在以數位值進行查表後可直接輸出相應之距離值作為無線受電單元12與無線供電單元11之間之相對位置資訊。

在一實施例中，前述之第二無線電力訊號S2之電力資訊係為電壓值，也就是無線供電單元11係偵測第二無線電力訊號S2之電壓值大小並將其轉換為數位值。再者，前述之表示距離資訊之距離值可為無線供電單元11與無線受電單元12之間之一直線距離或無線供電單元11與無線受電單元12之間之一相對錯位距離，也就是無線供電單元11產生之相對位置資訊亦可為無線供電單元11與無線受電單元12之間之直線距離資訊或是錯位距離資訊。在另一些實施例中，第二無線電力訊號S2之電力資訊亦可為電流值或功率值。

在一實施例中，如圖1所示，無線供電單元11包含一線圈（為方便描述，以下稱為第一線圈111）及耦接於第一線圈111之處理器112，無線受電單元12至少包含另一線圈（為方便描述，以下稱為第二線圈121）。第一線圈111能發送第一無線電力訊號S1，無線受電單元12之第二線圈121接收來自第一無線電力訊號S1之電力並發送第二無線電力訊號S2，無線供電單元11之第一線圈111再自無線受電單元12接收第二無線電力訊號S2，接著，處理器112偵測第二無線電力訊號S2的電力資訊，並根據預先儲存之相應之距離值再進一步根據預設值產生表示「對準」或「未對準」之相對位置資訊。在一實施例中，處理器112可以微控制器（MCU）來實現。

進一步，如圖1所示，無線供電單元11更可包含一警報器113耦接於處理器112，無線供電單元11可藉由警報器113來產生無線供電單元11與無線受電單元12之間之相對位置關係。舉例來說，以聲音訊號為例，若處理器112判斷前述之對應於第二無線電力訊號S2之電力資訊的距離值大於或等於預設值，處理器112能控制警報器113產生聲音訊號來表示無線受電單元12「未對準」無線供電單元11，當處理器112判斷前述之對應於第二無線電力訊號S2之電力資訊的距離值小於預設值時，處理器112能控制警報器113不產生聲音訊號之方式來表示無線受電單元12「已對準」無線供電單元11；再者，以燈光訊號為例，警報器113能顯示一燈號來表示無線受電單元12「未對準」無線供電單元11，並以不顯示燈號之方式來表示無線受電單元12「已對準」無線供電單元11。

在一實施例中，請合併參照圖1至圖4，圖3、4分別示例一鍋具2，鍋具2可為電子鍋或壓力鍋。鍋具2包含鍋蓋21、鍋體22、電源插座221、加熱裝置222以及前述之無線電力傳送裝置1。其中，無線供電單元11係位在鍋體22，無線受電單元12係位在鍋蓋21。基此，鍋體22藉由電源插座221接收電源，加熱裝置222再根據電源進行加熱，以加熱鍋體22中之食材。同時，位在鍋體22之無線供電單元11根據電源插座221接收之電源發射第一無線電力訊號S1，以驅使位在鍋蓋21之無線受電單元12發射第二無線電力訊號S2，位在鍋體22之無線供電單元11再根據第二無線電力訊號S2之電力資訊產生無線供電單元11與無線受電單元12之間之相對位置資訊，也就是產生鍋蓋21是否對準於鍋體22之相對位置資訊。其中，無線電力傳送裝置1之運作已詳述於前，於此不再贅述。於是，鍋具2之使用者能得知鍋蓋21是否對準於鍋體22，使鍋具2能正常地運作而將食材進行加熱，且鍋蓋21能自鍋體22取得電源，鍋蓋21並不需要連接於電源插座，也就是鍋蓋21上不需要設置電源插座，如此降低了鍋蓋21之生產成本，且不需額外再連接另一條電源線於鍋蓋21，進而提升鍋具2之使用方便性。

在一實施例中，如圖3、4所示，鍋具2更包含一溫度感測單元211，溫度感測單元211位於鍋蓋21，且溫度感測單元211耦接於無線受電單元12，溫度感測單元211能感測鍋蓋21之溫度，並藉由無線受電單元12之第二線圈121將鍋蓋21之溫度回傳至位於鍋體22之無線供電單元11，使處理器112能監控鍋蓋21之溫度，進一步使鍋具2之內部維持在相同的溫度。

綜上所述，根據本案之無線電力傳送裝置之一實施例，無線供電單元能主動產生與無線受電單元之間之相對位置資訊，以提示使用者無線供電單元並未對準無線受電單元。再者，無線供電單元及無線受電單元僅分別包含一個線圈，無線供電單元及無線受電單元之間之溝通及電力之傳送能同時進行，相較於以不同之兩個線圈來分別進行溝通及電力之傳送，線圈之數量較少，成本較低，佔據的空間較少。

雖然本案已以實施例揭露如上然其並非用以限定本案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本案之保護範圍當視後附之專利申請範圍所界定者為準。

1            無線電力傳送裝置 11          無線供電單元 111         第一線圈 112        處理器 113        警報器 12          無線受電單元 121        第二線圈 2            鍋具 21          鍋蓋 211        溫度感測單元 22          鍋體 221        電源插座 222        加熱裝置 S1          第一無線電力訊號 S2          第二無線電力訊號

[圖1] 係為根據本案之無線電力傳送裝置之一實施例之示意圖。 [圖2] 係為電力資訊與相應之距離資訊之間之對應關係之一實施例之示意圖。 [圖3] 係為具無線電力傳送之鍋具之一實施例之示意圖。 [圖4] 係為具無線電力傳送之鍋具之另一實施例之示意圖。

1            無線電力傳送裝置 11          無線供電單元 111         第一線圈 112        處理器 113        警報器 12          無線受電單元 121        第二線圈 S1          第一無線電力訊號 S2          第二無線電力訊號

Claims (10)

1. 一種無線電力傳送裝置，包含：一無線受電單元，用以接收一第一無線電力訊號，該無線受電單元自該第一無線電力訊號取得電力而發射一第二無線電力訊號；及一無線供電單元，用以發射該第一無線電力訊號，並在發射該第一無線電力訊號之後自該無線受電單元接收該第二無線電力訊號，該無線供電單元偵測該第二無線電力訊號的電力資訊，該無線供電單元判斷相應該第二無線電力訊號的電力資訊之一距離值是否大於一預設值，並產生該無線受電單元與該無線供電單元之間表示該無線受電單元是否對準該無線供電單元之一相對位置資訊，若該距離值大於該預設值，該無線供電單元產生該無線受電單元未對準該無線供電單元之該相對位置資訊。
2. 如請求項1所述之無線電力傳送裝置，其中，在該無線供電單元偵測該第二無線電力訊號的電力資訊之後，該無線供電單元產生相應該第二無線電力訊號的電力資訊之該距離值。
3. 如請求項1至2中任一項所述之無線電力傳送裝置，其中該相對位置資訊包含該無線受電單元與該無線供電單元之間之一直線距離資訊或該無線受電單元與該無線供電單元之間之一錯位距離資訊。
4. 如請求項1所述之無線電力傳送裝置，其中該無線供電單元包含一第一線圈，該無線受電單元包含一第二線圈，該無線供電單元係藉由該第一線圈發射該第一無線電力訊號，並藉由該第一線圈接收該第二無線電力訊號，其中該無線受電單元係藉由該第二線圈接收該第一無線電力訊號，並藉由該第二線圈發射該第二無線電力訊號。
5. 一種具無線電力傳送之鍋具，包含：一鍋蓋；一鍋體；一電源插座，位於該鍋體，用以接收一電源；一加熱裝置，位於該鍋體且連接於該電源插座，用以接收該電源並進行加熱；一無線受電單元，位於該鍋蓋，用以接收一第一無線電力訊號，該無線受電單元自該第一無線電力訊號取得電力而發射一第二無線電力訊號；及一無線供電單元，位於該鍋體且連接該電源插座，用以根據該電源發射該第一無線電力訊號，並在發射該第一無線電力訊號之後自該無線受電單元接收該第二無線電力訊號，該無線供電單元偵測該第二無線電力訊號的電力資訊，並根據該第二無線電力訊號的電力資訊產生該鍋體與該鍋蓋之間之一相對位置資訊。
6. 如請求項5所述之鍋具，其中，在該無線供電單元偵測該第二無線電力訊號的電力資訊之後，該無線供電單元產生相應該第二無線電力訊號的電力資訊之一距離值，並根據該距離值產生該相對位置資訊。
7. 如請求項5所述之鍋具，其中該相對位置資訊係表示該鍋蓋是否對準該鍋體，在該無線供電單元偵測該第二無線電力訊號的電力資訊之後，該無線供電單元判斷相應該第二無線電力訊號的電力資訊之一距離值是否大於一預設值，若該距離值大於該預設值，該無線供電單元產生該鍋蓋未對準該鍋體之該相對位置資訊。
8. 如請求項5至7中任一項所述之鍋具，其中該相對位置資訊包含該鍋蓋與該鍋體之間之一直線距離資訊或該鍋蓋與該鍋體之間之一錯位距離資訊。
9. 如請求項5所述之鍋具，其中該無線供電單元包含一第一線圈，該無線受電單元包含一第二線圈，該無線供電單元係藉由該第一線圈發射該第一無線電力訊號，並藉由該第一線圈接收該第二無線電力訊號，其中該無線受電單元係藉由該第二線圈接收該第一無線電力訊號，並藉由該第二線圈發射該第二無線電力訊號。
10. 如請求項5所述之鍋具，更包含一溫度感測單元位於該鍋蓋，且該溫度感測單元耦接於該無線受電單元，該溫度感測單元用以感測該鍋蓋之溫度，且該溫度感測單元藉由該無線受電單元將該鍋蓋之溫度傳送至位於該鍋體之該無線供電單元。

Images