[发明专利]用于无线功率发送和接收的设备

说明书

技术领域

下面的描述涉及无线电力传输。

背景技术

由于便携式电子装置的使用增加，所以有线电源变得不方便。为了克服有线电源的不便利性和传统电池的有限容量，已经对短距离无线电力传输进行了研究。短距离无线电力传输可以以指定的操作频率使用发送线圈产生磁场，并且可通过在接收线圈中产生电流电流来发送存储在产生的磁场中的能量。无线电力传输方案可利用射频(RF)装置的谐振的性能。一种基于谐振性能的无线电力传输系统可包括提供功率的源和接收功率的目标。

发明内容

根据一方面，一种无线功率发送器可包括：一个或多个电容器；功率输入单元，被构造为从电源接收功率并对所述一个或多个电容器进行充电；发送单元，被构造为发送谐振功率；开关单元，被构造为控制所述一个或多个电容器与功率输入单元和发送单元的电连接。

功率输入单元可被构造为接收从DC电源或AC电源输入的功率以对电容器进行充电。

开关单元可被构造为控制电连接，使得所述一个或多个电容器中没有电容器同时电连接到功率输入单元和发送单元。

开关单元可包括与所述一个或多个电容器分别对应的一个或多个开关，并且所述一个或多个开关控制所述一个或多个电容器在功率输入单元和发送单元之间的电连接。

所述无线功率发送器还可包括控制器，所述控制器被构造为通过感测存储在所述一个或多个电容器中的功率控制充电时间、发送时间或者充电时间和发送时间二者，其中，在所述充电时间期间所述一个或多个电容器电连接到功率输入单元，在所述发送时间期间所述一个或多个电容器电连接到传输单元。

控制器可被构造为控制发送时间使得所述一个或多个电容器被放电成电平低于预定值。

控制器可被构造为控制充电时间使得所述一个或多个电容器被充电成电平高于或等于预定电平。

开关单元可被构造为选择性地(i)对所述一个或多个电容器进行充电，和(ii)将功率从充电的一个或多个电容器释放到发送单元。

根据一方面，一种无线功率接收器可包括：一个或多个电容器；接收单元，被构造为接收谐振功率并对所述一个或多个电容器进行充电；功率输出单元，被构造为将功率发送到目标装置；开关单元，被构造为控制所述一个或多个电容器与接收单元和功率输出单元的电连接。

开关单元可被构造为控制电连接，使得所述一个或多个电容器中没有电容器同时电连接到接收单元和功率输出单元。

目标装置可包括电池。

所述无线功率接收器还包括控制器，所述控制器被构造为通过感测存储在所述一个或多个电容器中的功率控制充电时间、发送时间或者充电时间和发送时间二者，其中，在所述充电时间期间所述一个或多个电容器电连接到接收单元，在所述发送时间期间所述一个或多个电容器电连接到功率输出单元。

可在充电时间和发送时间之间存在等待时间。

控制器可被构造为控制充电时间使得所述一个或多个电容器被充电成电平高于或等于预定电平。

控制器可被构造为控制发送时间使得所述一个或多个电容器被放电成电平低于预定值。

开关单元可被构造为选择性地(i)对所述一个或多个电容器进行充电，和(ii)将功率从充电的一个或多个电容器释放到传输单元。

根据一方面，一种无线电力传输系统可包括：功率输入单元，被构造为从电源接收功率并对一个或多个第一电容器进行充电；发送单元，被构造为发送谐振功率；第一开关单元，被构造为控制所述一个或多个第一电容器与功率输入单元和传输单元的电连接；接收单元，被构造为接收谐振功率以对一个或多个第二电容器进行充电；功率输出单元，被构造为将功率发送到目标装置；第二开关单元，被构造为控制所述一个或多个第二电容器与接收单元和功率输出单元的电连接。

第一开关单元可被构造为控制电连接，使得所述一个或多个第一电容器中没有电容器同时电连接到功率输入单元和发送单元；第二开关单元可被构造为控制电连接，使得所述一个或多个第二电容器中没有电容器同时电连接到接收单元和功率输出单元。

第一开关单元和第二开关单元可是非同步的，并被构造为分别控制所述一个或多个第一电容器与功率输入单元和传输单元的电连接以及所述一个或多个第二电容器与接收单元和功率输出单元的电连接。

根据一方面，一种无线功率发送器可包括：一个或多个电容器；电源，可连接到所述一个或多个电容器长达第一时间段以对所述一个或多个电容器进行充电；电路，可连接到所述一个或多个电容器长达第二时间段以发送谐振功率。