無(wú)線電力發(fā)送器、無(wú)線電力接收器及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無(wú)線電力發(fā)送器、無(wú)線電力接收器及其控制方法，并且更具體地 涉及一種可無(wú)線發(fā)送/接收充電電力的無(wú)線電力發(fā)送器、無(wú)線電力接收器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 諸如移動(dòng)電話機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA)等之類(lèi)的移動(dòng)終端由可充電電池供電。移 動(dòng)終端的電池是由單獨(dú)的充電設(shè)備用電能充電。典型地，在充電設(shè)備和電池的每一個(gè)的外 側(cè)上形成單獨(dú)的接觸端子，并通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的接觸端子之間的接觸彼此電連接充電設(shè)備和 電池。
[0003] 然而，在這種接觸型充電方案中，接觸端子向外突出，并且因此容易被外來(lái)物質(zhì)污 染。結(jié)果不正確地執(zhí)行電池充電。此外，在接觸端子暴露于潮濕時(shí)，可能不會(huì)正確地執(zhí)行電 池充電。
[0004] 為了解決上述問(wèn)題，最近已開(kāi)發(fā)出并在許多電子設(shè)備中使用無(wú)線充電技術(shù)或非接 觸充電技術(shù)。
[0005] 無(wú)線充電技術(shù)使用無(wú)線電力發(fā)送和接收，并且例如對(duì)應(yīng)于下述系統(tǒng)：在所述系統(tǒng) 中，如果在沒(méi)有將移動(dòng)電話機(jī)連接到單獨(dú)的充電連接器的情況下僅將電池放到充電墊上， 則電池被自動(dòng)充電。典型地，已知無(wú)線充電技術(shù)通常用在無(wú)線電動(dòng)牙刷或無(wú)線電動(dòng)剃須刀 中。無(wú)線充電技術(shù)可改善防水功能，這是因?yàn)樗杀挥脕?lái)對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電。因?yàn)?不需要有線充電器，所以無(wú)線充電技術(shù)可改善電子設(shè)備的便攜性。因此，預(yù)計(jì)在即將到來(lái)的 電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代，與無(wú)線充電技術(shù)相關(guān)的技術(shù)將得到重點(diǎn)開(kāi)發(fā)。
[0006] 無(wú)線充電技術(shù)主要包括：使用線圈的電磁感應(yīng)方案、使用共振的共振方案、以及將 電能轉(zhuǎn)換成微波并發(fā)送微波的射頻（RF)/微波輻射方案。
[0007] 到現(xiàn)在為止，使用電磁感應(yīng)方案的無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)是主流。然而，近來(lái)，在國(guó)內(nèi) 外通過(guò)使用微波而越過(guò)數(shù)十米距離無(wú)線發(fā)送電力的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成功。因此，預(yù)計(jì)將在不久的 將來(lái)實(shí)現(xiàn)在其中可隨時(shí)隨地對(duì)所有電子設(shè)備進(jìn)行無(wú)線充電的環(huán)境。
[0008] 使用電磁感應(yīng)的電力傳輸方法對(duì)應(yīng)于用于在初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間傳輸電力 的方案。在磁鐵接近線圈時(shí)，生成感應(yīng)的電流。發(fā)送端通過(guò)使用感應(yīng)電流生成磁場(chǎng)，而接收 端根據(jù)磁場(chǎng)的變化、通過(guò)感應(yīng)電流而生成電能。這種現(xiàn)象被稱為磁感應(yīng)現(xiàn)象，并且使用這種 現(xiàn)象的電力傳輸方法具有優(yōu)異的能量傳輸效率。
[0009] 關(guān)于共振方案，在2005年，麻省理工學(xué)院（MIT)的Soljacic教授公布了下述系 統(tǒng)：在該系統(tǒng)中，通過(guò)使用被稱為耦合模式理論的共振方案的電力傳輸原理，即使在待充電 的設(shè)備離充電設(shè)備幾米遠(yuǎn)時(shí)，也能將電力從充電設(shè)備無(wú)線傳送到待充電的設(shè)備。MIT研宄小 組的無(wú)線充電系統(tǒng)采用被稱為"共振"的物理原理，其中當(dāng)音叉以特定頻率振蕩時(shí)，音叉旁 邊的酒杯將以相同頻率振蕩。MIT研宄小組使得包含電能的電磁波共振而不是使得聲音共 振。已知的是：不同于其它電磁波，共振電能不影響周?chē)臋C(jī)器和人體，這是因?yàn)楣舱耠娔?僅僅被直接傳送到具有諧振頻率的設(shè)備，并且其未被使用的部分被重新吸收到電磁場(chǎng)中， 而不是散布到空氣中。
[0010] 同時(shí)，無(wú)線電力發(fā)送器需要開(kāi)發(fā)用于檢測(cè)無(wú)線電力接收器的方法。在為了進(jìn)行無(wú) 線充電而將無(wú)線電力接收器放置在無(wú)線電力發(fā)送器上時(shí)，無(wú)線電力發(fā)送器檢測(cè)放置的無(wú)線 電力接收器，并且可將充電電力發(fā)送到放置的無(wú)線電力接收器。具體地，當(dāng)未放置無(wú)線電力 接收器時(shí)，無(wú)線電力發(fā)送器不發(fā)送充電電力。僅當(dāng)放置無(wú)線電力接收器時(shí)，無(wú)線電力發(fā)送器 才發(fā)送充電電力。因此，有必要開(kāi)發(fā)其中無(wú)線電力發(fā)送器檢測(cè)無(wú)線電力接收器的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 技術(shù)問(wèn)題
[0012] 本發(fā)明各種實(shí)施例的一個(gè)方面是提供其中無(wú)線電力發(fā)送器基于阻抗變化來(lái)檢測(cè) 無(wú)線電力接收器的方法。
[0013] 技術(shù)方案
[0014] 根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種用于將充電電力發(fā)送到無(wú)線電力接收器的無(wú)線電力 發(fā)送器的控制方法。所述控制方法可包括：調(diào)節(jié)無(wú)線電力發(fā)送器的內(nèi)部阻抗，使得在放置無(wú) 線電力接收器時(shí)發(fā)生的阻抗變化被設(shè)定到不同于第一阻抗變化的第二阻抗變化；施加用于 檢測(cè)無(wú)線電力接收器的檢測(cè)電力；在施加檢測(cè)電力時(shí)檢測(cè)第二阻抗變化并檢測(cè)無(wú)線電力接 收器；以及將在放置無(wú)線電力接收器時(shí)發(fā)生的阻抗變化從第二阻抗變化改變到第一阻抗變 化。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于將充電電力發(fā)送到無(wú)線電力接收器的無(wú)線電 力發(fā)送器。所述無(wú)線電力發(fā)送器可包括：阻抗變化單元，其將在放置無(wú)線電力接收器時(shí)發(fā)生 的阻抗變化設(shè)定到第一阻抗變化和第二阻抗變化之一；電力發(fā)送單元，其將充電電力發(fā)送 到無(wú)線電力接收器；以及控制單元，其執(zhí)行控制操作，用于將在放置無(wú)線電力接收器時(shí)發(fā)生 的阻抗變化設(shè)定到第二阻抗變化，將用于檢測(cè)無(wú)線電力接收器的檢測(cè)電力施加到電力發(fā)送 單元，并當(dāng)在施加檢測(cè)電力的同時(shí)檢測(cè)到第二阻抗變化和檢測(cè)到無(wú)線電力接收器時(shí)，將在 放置無(wú)線電力接收器時(shí)發(fā)生的阻抗變化從第二阻抗變化改變到第一阻抗變化。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種用于從無(wú)線電力發(fā)送器接收充電電力的無(wú)線電力 接收器的控制方法。所述控制方法可包括：將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗設(shè)定到不同于第 一阻抗的第二阻抗；檢測(cè)用于將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變到第一阻抗的 阻抗變化條件，或從無(wú)線電力發(fā)送器接收阻抗變化命令；并在檢測(cè)到阻抗變化條件或接收 到阻抗變化命令時(shí)，將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變到第一阻抗。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供一種用于從無(wú)線電力發(fā)送器接收充電電力的無(wú)線電力 接收器。所述無(wú)線電力接收器可包括：阻抗變化單元，其將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗設(shè)定 到第一阻抗和不同于第一阻抗的第二阻抗中的一個(gè)；以及控制單元，其在檢測(cè)到用于將無(wú) 線電力接收器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變到第一阻抗的阻抗變化條件時(shí)，將無(wú)線電力接收 器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變到第一阻抗。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明仍一方面，提供一種用于從無(wú)線電力發(fā)送器接收充電電力的無(wú)線電力 接收器。所述無(wú)線電力接收器可包括：阻抗變化單元，其將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗設(shè)定 到第一阻抗和不同于第一阻抗的第二阻抗中的一個(gè)；通信單元，其從無(wú)線電力發(fā)送器接收 用于將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變到第一阻抗的阻抗變化命令；以及控制 單元，其在接收到阻抗變化命令時(shí)，將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變到第一 阻抗。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的另一方面，提供一種用于將充電電力發(fā)送到無(wú)線電力接收 器的無(wú)線電力發(fā)送器。所述無(wú)線電力發(fā)送器可包括：電力發(fā)送單元，其將充電電力發(fā)送到無(wú) 線電力接收器；控制單元，其將用于檢測(cè)無(wú)線電力接收器的檢測(cè)電力施加到電力發(fā)送單元 并檢測(cè)阻抗變化，以及在期間施加檢測(cè)電力的時(shí)段中檢測(cè)無(wú)線電力接收器；以及通信單元， 其在已檢測(cè)到無(wú)線電力接收器時(shí)發(fā)送用于將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變 到不同于第二阻抗的第一阻抗的阻抗變化命令。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的再進(jìn)一步的另一方面，提供一種用于將充電電力發(fā)送到無(wú)線電力接 收器的無(wú)線電力發(fā)送器的控制方法。所述控制方法可包括：施加用于檢測(cè)無(wú)線電力接收器 的檢測(cè)電力；檢測(cè)阻抗變化，并在期間施加檢測(cè)電力的時(shí)段中檢測(cè)無(wú)線電力接收器；并在 已檢測(cè)到無(wú)線電力接收器時(shí)發(fā)送用于將無(wú)線電力接收器的內(nèi)部阻抗從第二阻抗改變到不 同于第二阻抗的第一阻抗的阻抗變化命令。
[0021] 有益技術(shù)效果
[0022] 根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例，提供了其中無(wú)線電力發(fā)送器基于阻抗變化來(lái)檢測(cè)無(wú)線電 力接收器的方法。特別地，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可如此設(shè)計(jì)無(wú)線電力發(fā)送器，使得在放置 無(wú)線電力接收器的情況下的阻抗變化在用于檢測(cè)無(wú)線電力接收器的時(shí)段期間較大。此外， 在發(fā)送充電電力時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)線電力發(fā)送器可通過(guò)再調(diào)節(jié)阻抗而提高充電 電力傳輸效率。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可如此設(shè)計(jì)無(wú)線電力接收器，使得在放置無(wú)線 電力接收器的情況下的阻抗變化在用于檢測(cè)無(wú)線電力接收器的時(shí)段期間較大。此外，在接 收充電電力時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無(wú)線電力接收器可通過(guò)再調(diào)節(jié)阻抗來(lái)提高充電電力 傳輸效率。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是圖示無(wú)線充電系統(tǒng)的整體操作的原理圖。
[0024] 圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明