[发明专利]排除交叉连接的无线功率接收器的无线功率发送器和用于控制其的方法

说明书

技术领域

本发明一股涉及无线功率发送器和用于控制其的方法，并且更具体地，涉及能够使用预定方案来通信的无线功率发送器和用于控制该无线功率发送器的方法。

背景技术

由于其便携性，诸如蜂窝电话机和个人数字助理(PDA)的移动终端通过可充电电池来供电。为了给可充电电池充电，使用单独的充电设备向电池提供电能。通常，充电设备和电池具有它们自己的外部接触端子，以使得充电设备和电池可以通过彼此物理连接其接触端子而进行电连接。

然而，当使用上述接触型充电方法时，可以从充电设备和/或电池向外突出的接触端子可能被外部物质污染，导致电池充电失败。甚至当接触端子被暴露于湿气时也可能发生电池充电失败。

为了解决这些和其他问题和缺点，最近已经开发无线和非接触充电技术并在许多电子设备中使用。

使用无线功率发送/接收的该无线充电技术例如可以指这样的系统，其中当用户仅仅将蜂窝电话机放在充电垫上而没有经由充电连接器将蜂窝电话机连接到单独的充电设备时，可以自动地或以无线方式将蜂窝电话机的电池充电。通常，无线电动牙刷或无线电动剃须刀是采用无线充电技术的设备的公知示例。无线充电技术可以改善设备的防水功能，并且可以提高电子设备的便携性，因为该技术不需要有线充电器。随着电动汽车未来的使用量增加，与无线充电相关的技术有望得到长足发展。

无线充电技术可以被大致分类为使用线圈的电磁感应方案、使用共振的共振方案、以及通过将电能转换为微波来传送电能的射频(RF)/微波辐射方案。

上面列出的方案当中，已经主要使用电磁感应方案。然而，使用微波从数十米的距离以无线方式发送功率的实验已经成功。因而，随时随地无需电线而以无线方式对所有电子产品充电的时代可能即将到来。

基于电磁感应的功率发送方法包括在初级线圈与次级线圈之间传送功率。如果磁体围绕线圈移动，则产生感应电流。基于该原理，发送器产生磁场，并且由于磁场的改变而在接收器处感应电流，产生电能。该现象被称为电磁感应，并且基于其的功率发送方法提供优异的能量传输效率。

在2005年，开发了这样的系统，其中通过使用基于共振方案的功率发送原理作为耦合模式理论来以无线方式传送电力，其甚至可以在电子设备离充电设备几米远时应用。无线充电系统使用被称为共振的物理概念，其中，如果音叉发声，则附近的酒杯也以相同的频率发声。产生包含电能而不是振响音叉的电磁波的共振信号。直接将共振电能仅传送到具有共振频率的电子设备，并且共振电能的剩余部分被重新吸收为电磁场而不是散布到空气中，因而，与其他电磁波不同，共振电能不影响附近的机器和身体。

近年来已经进行关于无线充电的许多研究。然而，还没有对于例如无线充电顺序、无线功率发送器/接收器的搜索、无线功率发送器和接收器之间的通信频率的选择、无线功率调整、匹配电路的选择、以及在一个充电周期中对每个无线功率接收器的通信时间的分配提出标准。具体地，需要关于其中无线功率接收器选择将从其接收无线功率的无线功率发送器的结构和过程的标准。

无线功率发送器和无线功率接收器可以基于诸如紫蜂和低能耗蓝牙(BLE)的预定方案与彼此通信。可用通信距离借助诸如紫蜂和BLE的带外(out-band)方案而增加。因此，无线功率发送器与无线功率接收器即时当这些设备彼此远离时也可以与彼此通信。例如，即使无线功率发送器被置于其无法传送无线功率的相对远的距离时，无线功率发送器也可以与无线功率接收器通信。

发明内容

技术问题