[发明专利]感应式功率接收器

说明书

本发明提供了一种感应式功率接收器，所述感应式功率接收器包括开关模式调节器，所述开关模式调节器用于控制来自功率接收线圈的功率流；以及调制器，所述调制器用于经由所述功率接收线圈与感应式功率发射器通信。在发射和非发射周期期间，所述开关模式调节器以不同模式操作。

技术领域

本发明整体涉及感应式功率接收器。

背景技术

反向散射通信是其中设备接收电磁信号并将部分信号反射回来的技术。所反射的信号用数据进行编码，从而允许设备进行通信。这种技术用于可不具有板载电源的各种设备中，诸如RFID标签。

反向散射通信的用途的另一个示例是用于感应式功率传输(IPT)系统。IPT系统是现有技术(例如，电动牙刷的无线充电)和开发技术(例如，手持设备在“充电垫”上的无线充电)的熟知领域。通常，初级侧从一个或多个发射线圈产生随时间变化的磁场。该磁场在合适的接收线圈中感应出交流电，然后该交流电可用于给电池充电或者给设备或其他负载供电。

例如，传统上已提出使用所谓的幅移键控(ASK)从由发射器产生的磁场的接收器中以反向散射通信的形式在功率接收器和功率发射器之间进行通信。

在ASK中，功率接收器根据要发送的数据有效地对从功率信号中汲取的功率量进行数字调制，该功率信号来自于功率发射器。功率发射器检测对穿过一个或多个功率发送器线圈的电流和/或其两端的电压的这种调制。换句话讲，功率接收器和功率发射器使用基于ASK的反向散射信道进行通信。反向散射通信方法在无线功率传输应用中是特别有利的，因为该方法不需要额外的无线电收发器模块，并且因为通信范围或多或少受限于功率传输的范围。由于反向散射数据传输在空间上是如此定位的，所以即使在附近许多功率接收器和发射器在工作的情况下，功率接收器也可容易地与其数据传输相匹配。

一般来说，发射线圈由转换器驱动。驱动电流的特性(诸如频率、相位和量值)将与特定的IPT系统有关。在一些情况下，可能希望转换器的驱动频率与谐振发射线圈和/或谐振接收线圈的谐振频率相匹配。

一些感应式功率系统使用反向散射通信信道以允许感应式功率接收器将负载要求传达到初级侧。例如，功率接收器可请求改变功率发射器线圈的电流的量值、其电压和/或其频率以对应于该功率接收器的负载要求。这被称为初级侧调节并且可帮助调节来自接收器的输出电压或电流。反向散射通信信道另外的用途可包括外界物质检测、接收器认证和报告正在充电的电池的状态等。为了从功率接收器传达到功率发射器，一些无线功率互操作性标准(诸如无线功率联盟(WPC)的Qi标准)需要反向散射通信信道。

无线功率系统中的反向散射通信信道的问题在于，信道对感应式功率传输系统中的变化可能非常敏感。当这些系统变化意外叠加在有意的反向散射调制之上时，反向散射消息的接收器可能无法将其与有意的调制区分开，并且因此可能导致原始消息被损坏或完全丢失。

本发明可提供改进的感应式功率传输接收器，或者至少为公众提供有用的选择。

发明内容

根据一个示例性实施方案，提供了感应式功率接收器，该感应式功率接收器包括：

功率接收线圈；

开关模式调节器，该开关模式调节器被配置为控制来自该功率接收线圈的功率流；以及

调制器，该调制器被配置为在一个或多个发射周期期间经由该功率接收线圈与感应式功率发射器进行通信，并且在一个或多个非发射周期期间不与感应式功率发射器进行通信；

其中该开关模式调节器在非发射周期期间以第一模式操作并且在该非发射周期期间以不同的第二模式操作。