[发明专利]无线电力接收器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及无线电力接收器及其控制方法，特别涉及适用于按照共振系统接收无线电力的无线电力接收器及其控制方法。

背景技术

像蜂窝式电话或PDA（个人数字助理）那样的移动用户设备一般由可充电电池驱动，以及通过使用包括分立接触端的分立再充电装置将电力供应给电池以便对电池再充电。再充电装置和电池当接触端相互连接时电连接在一起。

但是，由于这样的接触式充电系统具有暴露在外面的接触端，所以接触端往往受到外来物污染，从而损害电池充电。另外，在潮湿环境中暴露出来进一步损害充电。

为了解决前述问题，最近开发出了无线充电或非接触充电，并且正在许多电子装置中。

这样的无线充电系统使用了无需将蜂窝式电话与分立充电连接器连接地将电池放置在充电板上使电池自动充电的无线电力发射/接收技术。这种无线充电系统的例子是无线电动牙刷或无线电动剃须刀。这种无线充电系统可以通过无线充电电子产品提高防水功能以及因为无需有线电池充电器而提高电子装置的便携性。于是，预计在即将到来的电动汽车时代这样的技术将得到进一步发展。

该无线充电系统大致包括使用线圈的电磁感应系统、使用共振的共振系统以及通过将电能转换成微波和发射转换的微波进行的射频（RF）/微波辐射系统。

该电磁感应系统主要用于这一点，但最近牵涉到使用微波从几十米的距离无线发射电力的实验已经取得了成功。因此，不久的将来所有电子装置都要无线充电。

通过电磁感应发射电力的方法牵涉到在第一线圈与第二线圈之间发射电力。当磁体在线圈上运动时，生成感应电流。通过使用感应电流，在发射端上生成磁场，并按照磁场的变化感应电流和在接收端上生成能量。这种现象被称为“电磁现象”，使用电磁现象的电力发射方法具有优异的能量发射效率。

在2005年，麻省理工学院（MIT）的索尔亚契奇（Soljacic）教授提出了一种共振系统，其通过使用基于耦合模式理论的共振电力发射系统，即使充电单元在几米开外，也能够使电力无线发射到充电单元。MIT研究团队的无线充电系统使用了当音叉正在发声时，相邻酒杯以相同频率发声的共振物理概念。取代共振声音，该研究团队使包括电能的电磁波共振。共振电能只有当存在具有共振频率的装置时才直接转移，未使用部分不会在空气中传播，而是被再次吸收到电磁场中。因此，与其他电磁波不同，相信对相邻机器或人体不会有影响。

按照传统共振系统的无线电力接收器包括将接收的交流电（AC）波形转换成直流电（DC）波形的整流电路、和将具有DC波形的整流的电力调整成输出端的预定电压值的DC-DC转换电路。但是，由于DC-DC转换电路必须使用具有大外部值的无源元件，所以使效率受到损害。另外，DC-DC转换电路是外部包装的有源元件，因此一般在低效的几MHz或更小频率中进行操作。

于是，需要开发出可以最小化DC-DC转换电路的使用的无线电力接收器。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而开发的，本发明的一个目的是提供当接收电压比充电单元的允许电压低的无线电力时不使用DC-DC转换电路的无线电力接收器。

为了达到上述目的，一种控制包括充电单元的无线电力接收器的方法包括：接收无线电力；整流接收的无线电力和输出DC无线电力；以及确定整流的无线电力的电压是否高于充电单元的允许电压。

另外，按照本发明另一个方面的无线电力接收器包括：接收无线电力的电力接收单元；整流接收的无线电力和输出DC无线电力的整流单元；存储无线电力的充电单元；以及确定整流的无线电力的电压是否等于或高于充电单元的允许电压的控制单元。

另外，按照本发明另一个方面的无线电力接收器包括接收无线电力的电力接收单元；整流接收的无线电力和输出DC无线电力的整流单元；存储无线电力的充电单元；确定整流的无线电力的电压是否等于或高于充电单元的允许电压的控制单元；以及包括将整流的无线电力的电压转换成预定电压的第一路线和直接将整流无线电力输出到充电单元的第二路线的转换单元。

附图说明

本发明的上述和其他目的、特征和优点将从结合附图所作的如下详细描述中明显看出，在附图中：

图1例示了按照本发明一个实施例的无线电力接收/发射系统；

图2例示了按照本发明一个实施例的无线电力接收器；

图3例示了按照本发明一个实施例控制无线电力接收器的方法；

图4例示了按照本发明一个实施例的无线电力接收器；

图5例示了按照本发明一个实施例控制无线电力接收器的方法；