[发明专利]无线感应功率传输

说明书

将功率感应地传输到功率接收器(105)的功率发射器(101)包括包含发射器线圈(103)的谐振电路(201)。驱动器(203)生成用于谐振电路(201)的驱动信号并且数据接收器(513)在通信时间间隔期间接收通过功率接收器(105)被负载调制到功率传输信号上的消息。误差单元(507)确定线圈电流误差，并且控制回路(511)响应于线圈电流误差而控制通过发射器线圈(103)的电流，控制回路(511)在通信时间间隔期间是活动的。相对于减小的控制范围外部的线圈电流误差指示，控制回路的回路响应针对减小的控制范围中的线圈电流误差被衰减，其中，减小的控制范围包括零线圈电流误差。

技术领域

本发明涉及感应功率传输，并且具体但非排他地涉及使用与用于无线功率传输的Qi规范兼容的元件来提供感应功率传输的功率发射器。

背景技术

大多数当今的系统需要专用电接触以便从外部电源供电。然而，这往往是不切实际的，并且需要用户物理地插入连接器或以其他方式建立物理电接触。通常，功率要求也显著不同，并且目前大多数设备都设置有其自己的专用电源，导致典型用户具有大量不同的电源，其中每个电源专用于特定设备。尽管使用内部电池可以避免在使用期间与电源进行有线连接的需要，但是这仅提供了部分解决方案，因为电池需要充电(或更换)。电池的使用也可能大大增加设备的重量和潜在的成本和尺寸。

为了提供显著改进的用户体验，已经提出了使用无线电源，其中，功率从功率发射器设备中的发射器线圈被感应地传输到个体设备中的接收器线圈。

经由磁感应的功率传输是公知的概念，主要应用于在初级发射线圈与次级接收线圈之间具有紧密耦合的变压器中。通过分离这两个设备之间的初级发射器线圈和次级接收器线圈，基于松散耦合的变压器的原理，这些线圈之间的无线功率传输成为可能。

这样的布置允许设备的无线功率传输，而不需要进行任何线缆或物理电连接。事实上，其可以简单地允许将设备放置在发射器线圈附近或顶部，以便被再充电或从外部供电。例如，功率发射器设备可以被布置有水平表面，在所述水平表面上能够简单地放置设备以便供电。

此外，这样的无线功率传输布置可以有利地被设计成使得功率发射器设备能够与一系列功率接收器设备一起使用。具体地，已经定义了被称为Qi规范的无线功率传输方法，并且目前正在进一步开发。该方法允许满足Qi规范的功率发射器设备与也满足Qi规范的功率接收器设备一起使用，而这些设备不必来自相同的制造商或者必须彼此专用。Qi标准还包括用于允许操作适于特定功率接收器设备的一些功能(例如，取决于特定的功率损耗)。

Qi规范是由Wireless Power Consortium开发的，并且能够例如在其网站http：//www.wirelesspowerconsortium.com/index.html上找到，其中，具体地，能够找到定义的规范文档。

许多无线功率传输系统(诸如，例如Qi)支持从功率接收器到功率发射器的通信，从而使得功率接收器能够向功率发射器提供信息，这可以允许其适于特定的功率接收器或者由功率接收器所经历的特定条件。

在许多系统中，这样的通信是通过对功率传输信号的负载调制来进行的。具体地，通过功率接收器执行负载调制来实现通信，其中，通过功率接收器施加到次级接收器线圈的负载被改变以提供对功率信号的调制。所产生的电特性变化(例如，发射器电感器的电流变化)能够由功率发射器来检测和解码(解调)。

因此，在物理层，从功率接收器到功率发射器的通信信道使用功率信号作为数据载体。所述功率接收器调制能够通过发射器电流或电压的幅度和/或相位的变化来检测的负载。

例如能够在Qi无线功率规范(1.0版)第1部分的第6章中找到在Qi中应用负载调制的更多信息。