用于無線功率發送和接收的設備制造技術

提供了一種提高無線電力傳輸的效率的無線電力傳輸系統。無線功率發送器可包括：一個或多個電容器；功率輸入單元，被構造為從電源接收功率并對所述一個或多個電容器進行充電；發送單元，被構造為發送諧振功率；開關單元，被構造為控制所述一個或多個電容器與功率輸入單元和發送單元的電連接。還描述了一種無線功率接收器。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
下面的描述涉及無線電力傳輸。
技術介紹
由于便攜式電子裝置的使用增加，所以有線電源變得不方便。為了克服有線電源的不便利性和傳統電池的有限容量，已經對短距離無線電力傳輸進行了研究。短距離無線電力傳輸可以以指定的操作頻率使用發送線圈產生磁場，并且可通過在接收線圈中產生電流電流來發送存儲在產生的磁場中的能量。無線電力傳輸方案可利用射頻(RF)裝置的諧振的性能。一種基于諧振性能的無線電力傳輸系統可包括提供功率的源和接收功率的目標。
技術實現思路
根據一方面，一種無線功率發送器可包括:一個或多個電容器；功率輸入單元，被構造為從電源接收功率并對所述一個或多個電容器進行充電；發送單元，被構造為發送諧振功率；開關單元，被構造為控制所述一個或多個電容器與功率輸入單元和發送單元的電連接。功率輸入單元可被構造為接收從DC電源或AC電源輸入的功率以對電容器進行充電。開關單元可被構造為控制電連接，使得所述一個或多個電容器中沒有電容器同時電連接到功率輸入單元和發送單元。開關單元可包括與所述一個或多個電容器分別對應的一個或多個開關，并且所述一個或多個開關控制所述一個或多個電容器在功率輸入單元和發送單元之間的電連接。所述無線功率發送器還可包括控制器，所述控制器被構造為通過感測存儲在所述一個或多個電容器中的功率控制充電時間、發送時間或者充電時間和發送時間二者，其中，在所述充電時間期間所述一個或多個電容器電連接到功率輸入單元，在所述發送時間期間所述一個或多個電容器電連接到傳輸單元。控制器可被構造為控制發送時間使得所述一個或多個電容器被放電成電平低于預定值。控制器可被構造為控制充電時間使得所述一個或多個電容器被充電成電平高于或等于預定電平。開關單元可被構造為選擇性地(i)對所述一個或多個電容器進行充電，和(ii)將功率從充電的一個或多個電容器釋放到發送單元。根據一方面，一種無線功率接收器可包括:一個或多個電容器；接收單元，被構造為接收諧振功率并對所述一個或多個電容器進行充電；功率輸出單元，被構造為將功率發送到目標裝置；開關單元，被構造為控制所述一個或多個電容器與接收單元和功率輸出單元的電連接。開關單元可被構造為控制電連接，使得所述一個或多個電容器中沒有電容器同時電連接到接收單元和功率輸出單元。目標裝置可包括電池。所述無線功率接收器還包括控制器，所述控制器被構造為通過感測存儲在所述一個或多個電容器中的功率控制充電時間、發送時間或者充電時間和發送時間二者，其中，在所述充電時間期間所述一個或多個電容器電連接到接收單元，在所述發送時間期間所述一個或多個電容器電連接到功率輸出單元。可在充電時間和發送時間之間存在等待時間。控制器可被構造為控制充電時間使得所述一個或多個電容器被充電成電平高于或等于預定電平。控制器可被構造為控制發送時間使得所述一個或多個電容器被放電成電平低于預定值。開關單元可被構造為選擇性地(i)對所述一個或多個電容器進行充電，和(ii)將功率從充電的一個或多個電容器釋放到傳輸單兀。根據一方面，一種無線電力傳輸系統可包括:功率輸入單元，被構造為從電源接收功率并對一個或多個第一電容器進行充電；發送單元，被構造為發送諧振功率；第一開關單元，被構造為控制所述一個或多個第一電容器與功率輸入單元和傳輸單元的電連接；接收單元，被構造為接收諧振功率以對一個或多個第二電容器進行充電；功率輸出單元，被構造為將功率發送到目標裝置；第二開關單元，被構造為控制所述一個或多個第二電容器與接收單元和功率輸出單元的電連接。第一開關單元可被構造為控制電連接，使得所述一個或多個第一電容器中沒有電容器同時電連接到功率輸入單元和發送單元；第二開關單元可被構造為控制電連接，使得所述一個或多個第二電容器中沒有電容器同時電連接到接收單元和功率輸出單元。第一開關單元和第二開關單元可是非同步的，并被構造為分別控制所述一個或多個第一電容器與功率輸入單元和傳輸單元的電連接以及所述一個或多個第二電容器與接收單兀和功率輸出單兀的電連接。根據一方面，一種無線功率發送器可包括:一個或多個電容器；電源，可連接到所述一個或多個電容器長達第一時間段以對所述一個或多個電容器進行充電；電路，可連接到所述一個或多個電容器長達第二時間段以發送諧振功率。第一時間段可不與第二時間段重疊。第一時間段和第二時間段可為固定的或可為可變的。電源可包括AC電源。所述一個或多個電容器可并聯布置。根據一方面，無線功率接收器的一部分可包括:一個或多個電容器；無線功率接收電路，可電連接到一個或多個電容器以形成諧振電路并對所述一個或多個電容器進行充電；負載，與所述無線功率接收電路的所述一部分電分開，并且當所述一個或多個電容器沒有電連接到所述無線功率接收電路的所述部分時，所述負載可電連接到所述一個或多個電容器。所述負載可包括電池。所述一個或多個電容器可并聯布置。所述一個或多個電容器可電連接到所述無線功率接收電路的所述部分長達第一時間段，并可電連接到所述負載長達第二時間段。第一時間段和第二時間段可為固定的或可變的。第一時間段可與第二時間段不同。根據一方面，一種無線電力傳輸系統可包括:電源，電連接到一個或多個第一電容器長達第一時間段以對所述一個或多個第一電容器進行充電；無線功率發送電路的一部分，與電源電分開并可電連接到所述一個或多個第一電容器長達第二時間段以形成諧振電路；無線功率接收電路的一部分，可電連接到一個或多個第二電容器以形成諧振電路并對所述一個或多個第二電容器進行充電；負載，與所述無線功率接收電路的所述一部分電分開，并且當所述一個或多個第二電容器沒有電連接到所述無線功率接收電路的所述一部分時，所述負載可電連接到所述一個或多個第二電容器。第一時間段可不與第二時間段重疊。通過下面的詳細描述、附圖和權利要求，其它特征和方面將是清楚的。附圖說明圖1是示出傳統短距離無線電力傳輸系統的等效電路的示圖。圖2是示出無線功率發送器的框圖。圖3是示出無線功率接收器的框圖。圖4是示出無線電力傳輸系統的框圖。圖5是示出無線電力傳輸系統的等效電路的示圖。圖6是示出當無線功率發送器中包括兩個并聯布置的電容器時開關的操作和存儲的能量的示圖。圖7是示出當無線功率接收器中包括兩個并聯布置的電容器時開關的操作和存儲的能量的示圖。圖8是示出在多個無線功率發送器和多個無線功率接收器之間的諧振功率傳輸的示圖。圖9是示出無線功率發送方法的流程圖。圖10是示出無線功率接收方法的流程圖。在整個附圖和詳細的描述中，除非另外描述，相同的附圖標號應該被理解為表示相同或相似的元件、特征和結構。為了清晰、說明和方便，可夸大這些元件的相對尺寸和描述。具體實施例方式提供下面的詳細描述以幫助讀者能夠全面理解這里描述的方法、設備和/或系統。因此，在此描述的系統、設備和/或方法的各種修改、變型和等同物可被推薦給本領域的普通技術人員。描述的處理步驟和/或操作的進行是示例，然而，步驟和/或操作的順序不限于在此闡述的順序，而可如本領域所知地進行改變，除非步驟和/或操作必須按特定順序發生。另外，為了更清晰和簡潔，可省略對公知功能和構造的描述。無線電力傳輸可應用于各種系統。例如，這種系統的示例可包括手機的無線充電器、無線電視(TV)等。無線電力傳輸也可以應用于生物/健康保健領域。具體地講，無線電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線功率發送器，所述無線功率發送器包括：一個或多個電容器；功率輸入單元，被構造為從電源接收功率并對所述一個或多個電容器進行充電；發送單元，被構造為發送諧振功率；和開關單元，被構造為控制所述一個或多個電容器與功率輸入單元和發送單元的電連接。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金尚駿，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR