本申請要求于2016年2月25日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2016-0022387號(hào)韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該韓國專利申請的全部公開內(nèi)容出于所有目的通過引用包含于此。

本公開涉及一種無線發(fā)送電力的無線電力發(fā)送器及用于無線發(fā)送電力的方法。

背景技術(shù)：

無線電力傳輸技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在包括智能手機(jī)和家用電器的各種通信裝置的充電器的區(qū)域中，并且是一種具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)，這種技術(shù)在未來還可用于電動(dòng)車輛等。在無線電力傳輸技術(shù)領(lǐng)域中，已經(jīng)進(jìn)行了在增大無線電力傳輸距離和充電目標(biāo)定位的自由程度上的各種嘗試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供本發(fā)明內(nèi)容用于以簡化形式介紹在下面的具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的選擇的構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容并不意在確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要技術(shù)特征，也不意在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

根據(jù)一個(gè)總的方面，一種無線電力發(fā)送器包括：轉(zhuǎn)換器，被構(gòu)造為響應(yīng)于傳輸控制信號(hào)而輸出交流(ac)電壓；電力發(fā)送器，包括電力發(fā)送線圈，并且被構(gòu)造為響應(yīng)于諧振控制信號(hào)而改變阻抗且接收ac電壓，以無線地發(fā)送電力；控制器，被構(gòu)造為在改變傳輸控制信號(hào)和諧振控制信號(hào)的同時(shí)確定是否存在無線電力接收器。

控制器可被構(gòu)造為執(zhí)行：在改變傳輸控制信號(hào)和諧振控制信號(hào)的同時(shí)，基于電力發(fā)送線圈兩端的檢測電壓的大小確定是否存在無線電力接收器的第一感測操作；基于從無線電力接收器接收的信號(hào)重新確定是否存在無線電力接收器的第二感測操作；輸出傳輸控制信號(hào)，使得在執(zhí)行第一感測操作和第二感測操作之后通過電力發(fā)送器無線地發(fā)送用于充電的電力。

控制器還可被構(gòu)造為：作為執(zhí)行第一感測操作的結(jié)果，如果確定存在無線電力接收器，則執(zhí)行第二感測操作。

控制器還可被構(gòu)造為：通過在執(zhí)行第一感測操作的同時(shí)確定傳輸控制信號(hào)的頻率來執(zhí)行第二感測操作，輸出具有在執(zhí)行第一感測操作之后確定的頻率的傳輸控制信號(hào)。

控制器還可被構(gòu)造為：通過輸出具有初始操作頻率的傳輸控制信號(hào)來執(zhí)行第一感測操作，計(jì)算作為在不存在無線電力接收器的狀態(tài)下的電力發(fā)送線圈兩端的電壓與檢測電壓之間的差的電壓變化，將所述電壓變化與最小閾值以及大于最小閾值的諧振點(diǎn)檢索閾值進(jìn)行比較，在所述電壓變化在最小閾值與諧振點(diǎn)檢索閾值之間的情況下，在改變電力發(fā)送器的阻抗之后改變傳輸控制信號(hào)的頻率的同時(shí)，確定是否存在無線電力接收器。

控制器還可被構(gòu)造為：響應(yīng)于確定所述電壓變化低于最小閾值或者等于或大于諧振點(diǎn)檢索閾值而選擇性地避開改變傳輸控制信號(hào)和諧振控制信號(hào)的頻率。

控制器還可被構(gòu)造為：響應(yīng)于確定所述電壓變化大于或等于基本上最小的閾值且低于諧振點(diǎn)檢索閾值，在改變初始操作頻率與檢索結(jié)束頻率之間的傳輸控制信號(hào)的頻率的同時(shí)，檢索所述電壓變化是基本上最大的電壓變化的諧振點(diǎn)，在輸出具有諧振點(diǎn)的頻率的傳輸控制信號(hào)的情況下，響應(yīng)于確定所述電壓變化低于諧振增益增大閾值而改變諧振控制信號(hào)。

控制器還可被構(gòu)造為：在改變諧振控制信號(hào)之后，在改變諧振點(diǎn)的頻率與檢索結(jié)束頻率之間的傳輸控制信號(hào)的頻率的同時(shí)，檢索所述電壓變化是基本上最大的電壓變化的傳輸控制信號(hào)的頻率，以將檢索頻率設(shè)置為操作頻率，并且執(zhí)行第二感測操作。

電力發(fā)送器還可包括被構(gòu)造為具有響應(yīng)于諧振控制信號(hào)而改變的電容的可變電容電路。

電力發(fā)送器還可包括被構(gòu)造為具有響應(yīng)于諧振控制信號(hào)而改變的電感的可變電感器。

控制器可包括：傳感器，被構(gòu)造為檢測電力發(fā)送線圈兩端的電壓，以輸出感測電壓；控制信號(hào)發(fā)生器，被構(gòu)造為響應(yīng)于感測電壓來確定傳輸控制信號(hào)的頻率和諧振控制信號(hào)的值，并且輸出傳輸控制信號(hào)和諧振控制信號(hào)。

傳感器可包括：偏移消除器，被構(gòu)造為輸出通過從電力發(fā)送線圈兩端的電壓中消除偏移電壓而獲得的檢測電壓；電壓分配器，被構(gòu)造為對檢測電壓進(jìn)行分壓，以輸出感測電壓；直流(dc)電壓調(diào)節(jié)器，被構(gòu)造為設(shè)置感測電壓的dc偏移；濾波器，被構(gòu)造為去除感測電壓中的噪聲分量。

根據(jù)另一總的方面，提供一種用于無線發(fā)送電力的方法，所述方法包括：在改變接收交流(ac)電壓以無線發(fā)送電力的電力發(fā)送器的阻抗和電容中的任一者或二者的同時(shí)，確定是否存在無線電力接收器；響應(yīng)于確定存在無線電力接收器，將電力無線發(fā)送到無線電力接收器。

確定是否存在無線電力接收器的步驟可包括：基于電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小來確定是否存在無線電力接收器；作為確定是否存在無線電力接收器的結(jié)果，當(dāng)確定存在無線電力接收器時(shí)，利用從無線電力接收器接收的信號(hào)重新確定是否存在無線電力接收器，在基于電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小而確定是否存在無線電力接收器的同時(shí)，執(zhí)行改變電力發(fā)送器的阻抗和電容中的任一者或二者。

基于電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小而確定是否存在無線電力接收器的步驟可包括：產(chǎn)生具有初始操作頻率的ac電壓，并且將電壓變化與最小閾值以及諧振點(diǎn)檢索閾值進(jìn)行比較，所述電壓變化是作為電力發(fā)送線圈兩端的電壓的檢測電壓與在不存在無線電力接收器的狀態(tài)下電力發(fā)送線圈兩端的電壓之間的差；響應(yīng)于電壓變化大于或等于最小閾值且小于諧振點(diǎn)檢索閾值，在初始操作頻率與檢索結(jié)束頻率之間改變ac電壓的頻率的同時(shí)，檢測電壓變化是基本上最大的電壓變化的諧振點(diǎn)；當(dāng)諧振點(diǎn)處的電壓變化小于諧振增益增大閾值時(shí)，調(diào)節(jié)電力發(fā)送器的阻抗。

基于電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小而確定是否存在無線電力接收器的步驟還可包括：在調(diào)節(jié)電力發(fā)送器的阻抗之后改變諧振點(diǎn)的頻率與檢索結(jié)束頻率之間的ac電壓的頻率的同時(shí)，將電壓變化是基本上最大的電壓變化的頻率設(shè)置為操作頻率，在利用從無線電力接收器接收的信號(hào)重新確定是否存在無線電力接收器以及向無線電力接收器無線發(fā)送電力的步驟中，將具有操作頻率的ac電壓施加到電力發(fā)送器。

根據(jù)另一總的方面，一種無線電力發(fā)送器包括：開關(guān)電路；可變諧振電路；電力發(fā)送線圈；傳輸控制器，結(jié)合到電力發(fā)送線圈、開關(guān)電路和可變諧振電路，傳輸控制器被構(gòu)造為通過以下步驟確定基本上的最大感測電壓：適應(yīng)性地驅(qū)動(dòng)(actuate)開關(guān)電路來改變電源的操作頻率且將電力供應(yīng)到電力發(fā)送線圈，適應(yīng)性地驅(qū)動(dòng)可變諧振電路在將電力供應(yīng)到電力發(fā)送線圈的同時(shí)響應(yīng)于電力發(fā)送線圈兩端感測的電壓而改變阻抗。

根據(jù)另一總的方面，一種用于無線發(fā)送電力的方法包括：驅(qū)動(dòng)電力傳輸線圈，以發(fā)送無線電力，驅(qū)動(dòng)結(jié)合到電力傳輸線圈的控制器以：確定結(jié)合到電力傳輸線圈的傳感器的電壓，改變傳輸線圈的諧振頻率直到確定基本上是最佳電壓為止；驅(qū)動(dòng)電力傳輸線圈，從而在等待數(shù)據(jù)包的無線接收的同時(shí)以與基本上是最佳電壓相對應(yīng)的諧振頻率在預(yù)定時(shí)間內(nèi)發(fā)送無線電力。

所述方法還可包括：將諧振頻率改變?yōu)榉显陬A(yù)定的無線電力傳輸標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的范圍內(nèi)。

一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可存儲(chǔ)當(dāng)通過處理器執(zhí)行時(shí)使處理器執(zhí)行如上所述的方法的指令。

從下面的具體實(shí)施方式、附圖和權(quán)利要求中，其他特征和方面將是顯而易見的。

附圖說明

從下面結(jié)合附圖的具體實(shí)施方式中，本公開的以上和其他方面、特征及其他優(yōu)點(diǎn)將被更加清楚地理解，其中：

圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的包括無線電力發(fā)送器和無線電力接收器的無線電力傳輸系統(tǒng)。

圖2和圖3示出了根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的外觀。

圖4是示意性地示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的構(gòu)造的框圖。

圖5示意性地示出了諸如圖4中所示的無線電力發(fā)送器的可變電容電路的示例的構(gòu)造。

圖6示意性地示出了諸如圖4中所示的無線電力發(fā)送器的傳輸控制器的示例的構(gòu)造。

圖7是示意性地示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的框圖。

圖8示意性地示出了諸如圖7中所示的無線電力發(fā)送器的可變電感器的示例的構(gòu)造。

圖9示意性地示出了在無線電力接收器與根據(jù)諸如例如圖4或圖7中所示的實(shí)施例的無線電力發(fā)送器鄰近的情況下無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈和無線電力接收器的等效電路。

圖10是示出根據(jù)無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈與無線電力接收器的電力接收線圈之間的距離的電壓增益的變化的曲線圖。

圖11是示出根據(jù)無線電力發(fā)送器的諧振電容器的電容的電壓增益的變化的曲線圖。

圖12是示出根據(jù)實(shí)施例的用于無線發(fā)送電力的方法的操作流程圖。

圖13是示出根據(jù)諸如圖12中所示的實(shí)施例的在用于無線發(fā)送電力的方法中檢索諧振頻率和電壓增益的操作的示例的操作流程圖。

在整個(gè)附圖和具體實(shí)施方式中，相同的標(biāo)號(hào)指示相同的元件。附圖可不按照比例繪制，并且為了清楚、說明以及方便起見，可夸大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。

具體實(shí)施方式

提供以下具體實(shí)施方式以幫助讀者獲得對這里所描述的方法和設(shè)備的全面理解。然而，在理解本公開內(nèi)容之后，這里所描述的方法和設(shè)備的各種變換、修改及等同物對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的。這里所描述的操作順序僅僅是非限制性的示例，并不限于這里所闡述的順序，而是在理解本公開內(nèi)容之后，除了必須以特定順序發(fā)生的操作之外，可作出對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的改變。此外，為了提高清楚性和簡潔性，可在一些描述中省略在理解本公開內(nèi)容的不同方面之后可被理解的功能和構(gòu)造的描述。

可對實(shí)施例做出各種改變和變型，實(shí)施例中的一些將在附圖和具體實(shí)施方式中詳細(xì)地示出。然而，應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施例不被解釋為局限于本公開內(nèi)容和示出的形式，而應(yīng)該被理解為包括在本公開內(nèi)容的構(gòu)思和技術(shù)范圍內(nèi)的所有改變、等同物和替代物。

在此使用的術(shù)語僅用于解釋特定的實(shí)施例，因此它們不意味著限制。當(dāng)兩種表達(dá)根據(jù)上下文彼此不同時(shí)，單數(shù)表達(dá)包括復(fù)數(shù)表達(dá)。例如，除非上下文另外清楚地表明，否則如在此使用的單數(shù)形式也意在包括復(fù)數(shù)形式。這里，術(shù)語“包括”或“具有”也意在表明說明書中公開的特征、圖形、操作、組件或元件或存在它們的組合。術(shù)語“包括”或“具有”應(yīng)該被理解為不排除存在一個(gè)或更多個(gè)其他特征、圖形、操作、組件或元件或它們的組合。此外，盡管在此使用諸如第一、第二、a、b、(a)和(b)等的術(shù)語來描述組件，但是除非另外指出，否則這些術(shù)語不用于限定相應(yīng)組件的實(shí)質(zhì)、順序或序列，而是出于清楚的目的，僅用于將相應(yīng)組件與其他組件相區(qū)分。此外，除非在此另外指出，否則這里的值的范圍的任何列舉僅意在于用作個(gè)別地指代落入該范圍內(nèi)的每個(gè)獨(dú)立值的速記方法，并且正如其在此個(gè)別地引用一樣，每個(gè)獨(dú)立值被并入說明書中。

在此描述的特征可按照不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)該被解釋為局限于在此所描述的示例。更確切地說，僅已經(jīng)提供了在此描述的示例，用于示出在理解本申請的公開內(nèi)容之后將顯而易見的實(shí)現(xiàn)在此描述的方法、設(shè)備和/系統(tǒng)的諸多可行的方法中的一些方法。

在下文中，現(xiàn)將參照附圖對實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的包括無線電力發(fā)送器和無線電力接收器的無線電力傳輸系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)施例的無線電力傳輸系統(tǒng)包括具有無線電力接收器的裝置2和無線電力發(fā)送器1。

無線電力發(fā)送器1無線地發(fā)送電力。無線電力發(fā)送器1包括接收交流(ac)電力并無線地發(fā)送電力的電力發(fā)送線圈10-1(例如，如圖2中所見)。

包括無線電力接收器的裝置2接收由無線電力發(fā)送器1無線發(fā)送的電力，并且對裝置2中的電池進(jìn)行充電，和/或利用所接收的電力執(zhí)行各種其他功能。例如，裝置2也在其顯示裝置上顯示各種信息，并且還可利用儲(chǔ)存在電池中的能量和/或所接收的電力通過通信模塊、擴(kuò)音器和揚(yáng)聲器來執(zhí)行移動(dòng)通信功能。

盡管圖1示出了裝置2(包括無線電力接收器)是智能手機(jī)的情況，但是根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器1可向能夠接收無線發(fā)送的電力的各種裝置(諸如電動(dòng)汽車等)和各種家用電器(諸如機(jī)器人、真空吸塵器或其他電子裝置)供應(yīng)電力。

圖2和圖3示出了根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的外觀。

如圖2中所示，作為示例，根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器1-1包括一個(gè)電力發(fā)送線圈10-1?？蛇x地，如圖3中所示，根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器1-2包括多個(gè)電力發(fā)送線圈10-21至10-25。

圖4是示意性地示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的構(gòu)造的框圖。根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器包括轉(zhuǎn)換器110、可變電容電路120、電力發(fā)送線圈130和傳輸控制器140。

根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器接收源電壓vs，以無線地發(fā)送電力。源電壓vs是從電池和/或從接收ac電壓以供應(yīng)源電壓vs的適配器供應(yīng)的直流(dc)電壓。

轉(zhuǎn)換器110響應(yīng)于傳輸控制信號(hào)cons1和cons2而在第一節(jié)點(diǎn)n1與第二節(jié)點(diǎn)n2之間產(chǎn)生ac電壓。轉(zhuǎn)換器110包括例如，第一開關(guān)元件s1和第二開關(guān)元件s2，所述第一開關(guān)元件s1連接在被施加源電壓vs的端子與第一節(jié)點(diǎn)n1之間，并且響應(yīng)于第一傳輸控制信號(hào)cons1而接通/斷開，所述第二開關(guān)元件s2連接在第一節(jié)點(diǎn)n1與地之間，并且響應(yīng)于第二傳輸控制信號(hào)cons2而接通/斷開。操作轉(zhuǎn)換器110的操作頻率通過傳輸控制信號(hào)cons1和cons2的頻率來確定。

可變電容電路120響應(yīng)于電容控制信號(hào)conc1和conc2來改變確定諧振頻率的傳輸電容?？勺冸娙蓦娐?20包括例如，第一可變電容器121和第二可變電容器122，所述第一可變電容器121連接在被施加源電壓vs的端子與第二節(jié)點(diǎn)n2之間，并且響應(yīng)于第一電容控制信號(hào)conc1來改變電容，所述第二可變電容器122連接在第二節(jié)點(diǎn)n2與地之間，并且響應(yīng)于第二電容控制信號(hào)conc2來改變電容。

電力發(fā)送線圈130接收從轉(zhuǎn)換器110輸出的ac電壓，以無線地發(fā)送電力。例如，電力發(fā)送線圈130利用接收的ac電壓通過改變電力發(fā)送線圈130周圍的磁場的方法來無線地發(fā)送電力。也就是說，在將ac電壓施加到電力發(fā)送線圈130的情況下，電力發(fā)送線圈130周圍的磁場以時(shí)變方式改變，在電力接收線圈在預(yù)定區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的情況下，可根據(jù)磁場的改變從電力接收線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。通過上述方法，無線地發(fā)送電力。

例如，電力發(fā)送線圈130連接在第一節(jié)點(diǎn)n1與第二節(jié)點(diǎn)n2之間。此外，電力發(fā)送線圈130結(jié)合到可變電容電路120，以確定或確立諧振頻率。

傳輸控制器140輸出用于控制轉(zhuǎn)換器110的傳輸控制信號(hào)cons1和cons2，并且輸出用于調(diào)節(jié)可變電容電路120的電容的電容控制信號(hào)conc1和conc2。此外，傳輸控制器140檢測電力發(fā)送線圈130兩端的電壓vd。

傳輸控制器140基于電壓vd來確定是否存在無線電力接收器。例如，傳輸控制器140執(zhí)行控制轉(zhuǎn)換器110的第一感測操作，從而在預(yù)定周期時(shí)間內(nèi)以初始操作頻率無線地發(fā)送電力，并且基于電壓vd的大小來確定是否存在無線電力接收器。在這種情況下，傳輸控制器140在參考電壓(例如，當(dāng)不存在無線電力接收器時(shí)電力發(fā)送線圈130兩端的電壓)與檢測的電壓vd之差為參考值或更大時(shí)確定存在無線電力接收器。參考電壓(例如，當(dāng)不存在無線電力接收器時(shí)電力發(fā)送線圈130兩端的電壓)被預(yù)存儲(chǔ)或可被計(jì)算且存儲(chǔ)在場(field)中。此外，存儲(chǔ)的參考電壓還可在之后通過適當(dāng)?shù)乃惴ǜ隆４送?，參考電?例如，當(dāng)不存在無線電力接收器時(shí)電力發(fā)送線圈130兩端的電壓)還可根據(jù)轉(zhuǎn)換器110的操作頻率或諧振頻率而具有不同的值。上述第一感測操作可與無線充電聯(lián)盟(wpc，wirelesspowerconsortium)標(biāo)準(zhǔn)中的模擬ping操作類似。

此外，傳輸控制器140通過控制轉(zhuǎn)換器110來執(zhí)行確定是否存在無線電力接收器的第二感測操作，從而在預(yù)定時(shí)間內(nèi)無線地發(fā)送電力，并且基于電壓vd來確定是否在限定的時(shí)間內(nèi)從無線電力接收器接收到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包。當(dāng)通過執(zhí)行第一感測操作確定存在無線電力接收器時(shí)，傳輸控制器140執(zhí)行第二感測操作。第二感測操作可與無線充電聯(lián)盟(wpc)標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)字ping操作類似。

此外，傳輸控制器140確定是否存在無線電力接收器且執(zhí)行優(yōu)化操作，所述優(yōu)化操作為根據(jù)無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間的距離以及無線電力發(fā)送器與無線電力接收器的相對位置來尋找最佳諧振點(diǎn)，并且與此同時(shí)按照需要來增大諧振點(diǎn)處的電壓增益。

根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，傳輸控制器140在執(zhí)行第二感測操作之前執(zhí)行優(yōu)化操作。也就是說，傳輸控制器140同時(shí)執(zhí)行第一感測操作和優(yōu)化操作。通過在執(zhí)行第二感測操作之前執(zhí)行優(yōu)化操作，無線電力接收器與無線電力發(fā)送器之間的可執(zhí)行無線電力傳輸?shù)木嚯x被增大。

此外，傳輸控制器140執(zhí)行第二感測操作，以確認(rèn)存在無線電力接收器。因此，傳輸控制器140也在開始電力傳輸之后執(zhí)行優(yōu)化操作。如上所述地操作傳輸控制器140，從而以更優(yōu)化的狀態(tài)執(zhí)行電力傳輸。

下面參照圖10和圖11對傳輸控制器140的詳細(xì)操作方法進(jìn)行描述。

如圖3所示，在電力發(fā)送線圈為多個(gè)的情況下，圖4的轉(zhuǎn)換器110、可變電容電路120和傳輸控制器140也可以是多個(gè)，以與多個(gè)線圈中的每個(gè)相對應(yīng)，還可設(shè)置將轉(zhuǎn)換器110、可變電容電路120和傳輸控制器140選擇性地連接到多個(gè)線圈中的每個(gè)線圈的開關(guān)單元，并且傳輸控制器140還可被構(gòu)造為控制開關(guān)單元。

根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的傳輸控制器140包括存儲(chǔ)器和至少一個(gè)處理單元。這里，處理單元包括例如，中央處理單元(cpu)、圖形處理單元(gpu)、微處理器、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或其他合適的邏輯器件，并且處理單元可以具有多個(gè)核。存儲(chǔ)器可以是易失性存儲(chǔ)器(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram))、非易失性存儲(chǔ)器(例如，只讀存儲(chǔ)器(rom)、閃存器)、其他合適的存儲(chǔ)器或它們的組合。根據(jù)實(shí)施例，用于執(zhí)行無線發(fā)送電力的方法的程序可加載在存儲(chǔ)器上。

此外，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，傳輸控制器140包括另外的存儲(chǔ)器(storage)。所述存儲(chǔ)器可包括磁性存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器等，但不限于此。用于實(shí)施根據(jù)實(shí)施例的無線發(fā)送電力的方法的計(jì)算機(jī)可讀指令存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，用于實(shí)施操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等的其他計(jì)算機(jī)可讀指令也可存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)可讀指令通過處理單元加載在用于執(zhí)行的存儲(chǔ)器上。

此外，轉(zhuǎn)換器110和傳輸控制器140可實(shí)施為一個(gè)集成電路(ic)，可變電容電路120可實(shí)施為與集成電路分開的模塊。在這種情況下，集成電路(ic)也可實(shí)施為滿足用于無線電力傳輸?shù)母鞣N標(biāo)準(zhǔn)中的任一種。

圖5示意性地示出了根據(jù)如圖4中所示的實(shí)施例的無線電力發(fā)送器或其他這樣的無線電力發(fā)送器的可變電容電路的示例的構(gòu)造。根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的可變電容電路包括第一可變電容器121和第二可變電容器122。

第一可變電容器121連接在被施加源電壓vs的端子與第二節(jié)點(diǎn)n2之間，并且具有響應(yīng)于第一電容控制信息conc1而改變的電容。第一可變電容器121包括：第一諧振電容器cr1_1，連接在被施加源電壓vs的端子與第二節(jié)點(diǎn)n2之間；一個(gè)或更多個(gè)第二諧振電容器cr1_2至cr1_n，分別具有連接到被施加源電壓vs的端子的一端；一個(gè)或更多個(gè)第一諧振開關(guān)sr1_2至sr1_n，分別連接在一個(gè)或更多個(gè)第二諧振電容器cr1_2至cr1_n中的每個(gè)的另一端與第二節(jié)點(diǎn)n2之間且響應(yīng)于第一電容控制信號(hào)conc1而接通/斷開。在第一諧振開關(guān)sr1_2至sr1_n是多個(gè)的情況下，第一電容控制信號(hào)conc1可包括多個(gè)位(bit)，以共同地提供對應(yīng)于或包括至少與所設(shè)置的開關(guān)一樣多的多個(gè)離散值。

第二可變電容器122連接在第二節(jié)點(diǎn)n2與地之間，并且具有響應(yīng)于第二電容控制信息conc2而改變的電容。第二可變電容器122包括：第三諧振電容器cr2_1，連接在第二節(jié)點(diǎn)n2與地之間；一個(gè)或更多個(gè)第四諧振電容器cr2_2至cr2_n，分別具有連接到第二節(jié)點(diǎn)n2的一端；一個(gè)或更多個(gè)第二諧振開關(guān)sr2_2至sr2_n，分別連接在一個(gè)或更多個(gè)第四諧振電容器cr2_2至cr2_n中的每個(gè)的另一端與地之間且響應(yīng)于第二電容控制信號(hào)conc2而接通/斷開。在第二諧振開關(guān)sr2_2至sr2_n是多個(gè)的情況下，第二電容控制信號(hào)conc2可包括多個(gè)位。

圖6示意性地示出了根據(jù)諸如圖4中所示的實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的傳輸控制器的示例的構(gòu)造。根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的傳輸控制器包括傳感器141和控制信號(hào)發(fā)生器142。

傳感器141輸入電力發(fā)送線圈130兩端的電壓vd(圖4)，以將感測電壓vsen輸出到控制信號(hào)發(fā)生器142。傳感器141可適當(dāng)?shù)販p小電力發(fā)送線圈130兩端的電壓vd(圖4)，以輸出感測電壓vsen。根據(jù)實(shí)施例的傳感器141包括電壓分配器143、偏移消除器144、dc電壓調(diào)節(jié)器145和濾波器146。

偏移消除器144包括第一濾波電容器cf1，并且從電力發(fā)送線圈兩端的電壓vd中消除dc偏移且將消除了dc偏移的電壓傳輸?shù)诫妷悍峙淦?43。

電壓分配器143對輸入電壓進(jìn)行分壓，以輸出感測電壓vsen。電壓分配器143包括彼此串聯(lián)連接的第一電阻器r1和第二電阻器r2。根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，電壓分配器143還包括：第三電阻器r3，連接在第一電阻器r1和第二電阻器r2的連接節(jié)點(diǎn)與控制信號(hào)發(fā)生器142之間；第四電阻器r4，連接在第二電阻器r2的一端與控制信號(hào)發(fā)生器142之間。

dc電壓調(diào)節(jié)器145使感測電壓vsen具有在恒定dc電壓范圍內(nèi)的值。dc電壓調(diào)節(jié)器145包括：電阻器r5，連接在被施加設(shè)定電壓vdd的端子與第一電阻器r1和第二電阻器r2的連接節(jié)點(diǎn)之間；第一二極管d1，連接在被施加設(shè)定電壓vdd的端子與第一電阻器r1和第二電阻器r2的連接節(jié)點(diǎn)之間；第二二極管d2，連接在第一電阻器r1和第二電阻器r2的連接節(jié)點(diǎn)與地之間。

濾波器146去除噪聲分量。噪聲分量可以是在第一電阻器r1和第二電阻器r2的連接節(jié)點(diǎn)的電壓的高頻分量。濾波器146包括：第二濾波電容器cf2，連接在第一電阻器r1和第二電阻器r2的連接節(jié)點(diǎn)與地之間。

圖7是示意性地示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的框圖。根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送器包括轉(zhuǎn)換器110_1、諧振電容器電路120_1、電力發(fā)送線圈130_1、傳輸控制器140_1和可變電感器150_1。

根據(jù)圖7的實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的操作與根據(jù)圖4中所示的實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的操作類似。

也就是說，圖7中所示的轉(zhuǎn)換器110_1和電力發(fā)送線圈130_1的功能、構(gòu)造和操作與圖4中所示的轉(zhuǎn)換器110和電力發(fā)送線圈130的功能、構(gòu)造和操作類似。

除了圖7中所示的傳輸控制器140_1輸出電感控制信號(hào)conl(圖7)而不是電容控制信號(hào)conc1和conc2(或除了電容控制信號(hào)conc1和conc2之外還輸出電感控制信號(hào)conl)之外，圖7中所示的傳輸控制器140_1執(zhí)行與圖4的傳輸控制器140的功能類似的功能、具有類似的構(gòu)造且進(jìn)行類似的操作。盡管根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，圖4-6中主要示出可變電容而圖7中分別主要示出可變電感諧振控制測量，但是它們可被組合為如本領(lǐng)域技術(shù)人員在獲得對詳細(xì)的公開內(nèi)容的全面理解之后所公知的可變電感和電容。此外，可應(yīng)用如本領(lǐng)域技術(shù)人員在獲得對詳細(xì)公開內(nèi)容的全面理解之后所公知的電抗電路。

諧振電容器電路120_1與可變電感器150_1和電力發(fā)送線圈130_1一起來確定諧振頻率。諧振電容器電路120_1包括：第一諧振電容器cr1，連接在被施加源電壓vs的端子與第二節(jié)點(diǎn)n2之間；第二諧振電容器cr2，連接在第二節(jié)點(diǎn)n2與地之間。

可變電感器150_1具有響應(yīng)于電感控制信號(hào)conl而改變的電感，并且與諧振電容器電路120_1和電力發(fā)送線圈130_1一起確定或確立諧振頻率?？勺冸姼衅?50_1連接在第一節(jié)點(diǎn)n1與電力發(fā)送線圈130_1之間。

根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，轉(zhuǎn)換器110_1和傳輸控制器140_1被實(shí)施為一個(gè)集成電路(ic)，可變電感器150_1被實(shí)施為與集成電路分開的模塊。在這種情況下，集成電路(ic)也可實(shí)施為滿足用于無線電力傳輸?shù)母鞣N標(biāo)準(zhǔn)中的任一種。

圖8示意性地示出了根據(jù)諸如圖7中所示的實(shí)施例的無線電力發(fā)送器的可變電感器的示例的構(gòu)造。

可變電感器150_1包括：一個(gè)或更多個(gè)諧振電感器lr1至lrn，串聯(lián)地連接在第一節(jié)點(diǎn)n1(圖7)與電力發(fā)送線圈130_1(圖7)的一端之間；一個(gè)或更多個(gè)諧振開關(guān)slr1至slrn，分別并聯(lián)連接到一個(gè)或更多個(gè)諧振電感器lr1至lrn，并且響應(yīng)于電感控制信號(hào)conl而接通/斷開。在諧振開關(guān)slr1至slrn是多個(gè)的情況下，電感控制信號(hào)conl可包括多個(gè)位。

可變電感器150_1的電感可根據(jù)諧振開關(guān)slr1至slrn的狀態(tài)來確定或確立。例如，如果僅諧振開關(guān)slr1斷開，并且其余的諧振開關(guān)slr2至slrn處于接通狀態(tài)，則可變電感器150_1可等同于僅啟動(dòng)諧振電感器lr1的情況。因此，可變電感器150_1的電感與諧振電感器lr1相同。也就是說，根據(jù)諧振開關(guān)slr1至slrn的狀態(tài)，可變電感器150_1的電感可以適應(yīng)性地設(shè)置為一個(gè)所選的電感器的電感或者一個(gè)或更多個(gè)諧振電感器lr1至lrn中的多個(gè)所選的電感器的總電感。

圖9示意性地示出了在無線電力接收器與根據(jù)諸如圖4或圖7中所示的實(shí)施例的無線電力發(fā)送器鄰近的情況下無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈和無線電力接收器的等效電路。

在圖9中，ceq1是具有確立諧振頻率的無線電力發(fā)送器的諧振電容器的電容的等效電容器，lrp是具有無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈(或電力發(fā)送線圈和諧振電感器)的漏電感的等效電感器，req是無線電力發(fā)送器的諧振電路的等效電阻器，m是具有無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈與無線電力接收器的電力接收線圈之間的互感的等效電感器，lrs是具有無線電力接收器的電力接收線圈的漏電感的等效電感器，ceq2是具有無線電力接收器的等效電容的等效電容器。圖9的整流器210示出了包括無線電力接收器的整流器、負(fù)載等的電路部分。

在圖9的等效電路中，在無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間的距離改變或電力發(fā)送線圈與電力接收線圈之間的相對位置或定位改變的情況下，lrp、m和lrs的電感會(huì)改變。具體來說，在無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間的距離(即，電力發(fā)送線圈與電力接收線圈之間的距離)增大的情況下，lrp和lrs的電感增大，m的電感減小，從而使電壓傳輸增益減小。

圖10是示出根據(jù)無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈與無線電力接收器的電力接收線圈之間的距離的電壓增益的變化的曲線圖。

圖10的橫軸表示操作頻率(例如，諸如圖4或圖7中所呈現(xiàn)的實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器的操作頻率)，縱軸可以是無線電力接收器的電壓，例如，電力接收線圈的兩端的電壓或無線電力接收器的整流器的輸出電壓。圖10示出無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈與無線電力接收器的電力接收線圈之間的距離按照a1、a2、a3、a4、a5和a6的順序增大的情況。

由于源電壓vs的大小固定，因此圖10的縱軸的高電壓意味著電壓增益高。相反地，在縱軸上的電壓的大小低的位置，電壓增益相對地低。例如，a1和a2可被認(rèn)為是高的，a3-a6可被認(rèn)為是低的。例如，所述低可比大約源電壓vs的一半低。

如圖10中所示，隨著無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈與無線電力接收器的電力接收線圈之間的距離增大，諧振點(diǎn)(峰值點(diǎn))的電壓增益也可減小，并且諧振頻率可逐漸地移動(dòng)到較高的頻率。即使在無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈與無線電力接收器的電力接收線圈之間的位置或定位失配(mismatch)增大的情況下，這樣的特性也同樣出現(xiàn)。也就是說，為了在不同的距離和定位處使電壓增益基本上最大化，應(yīng)該適應(yīng)性地調(diào)節(jié)頻率。

圖11是示出根據(jù)無線電力發(fā)送器的諧振電容器的電容的電壓增益的變化的曲線圖。

圖11的橫軸表示操作頻率(例如，諸如圖4或圖7中的轉(zhuǎn)換器的操作頻率)，縱軸是無線電力接收器的電壓，例如，電力接收線圈的兩端的電壓或無線電力接收器的整流器的輸出電壓。圖11示出了無線電力發(fā)送器的諧振電容器的電容按照b1、b2、b3和b4的順序減小的情況。

如圖11中所示，在諧振電容器的電容減小的情況下，諧振頻率可增大，并且在這種情況下，諧振點(diǎn)(峰值點(diǎn))的電壓增益可趨于增大。

圖12是示出根據(jù)實(shí)施例的用于無線發(fā)送電力的方法的操作流程圖。

首先，確定是否到達(dá)將要執(zhí)行第一感測操作的時(shí)間段(s1100)。第一感測操作可以與無線充電聯(lián)盟(wpc)標(biāo)準(zhǔn)中的模擬ping操作類似。

作為s1100中確定的結(jié)果，如果確定沒有到達(dá)將要執(zhí)行第一感測操作的時(shí)間段，則執(zhí)行等待或空(null)操作直到到達(dá)將要執(zhí)行第一感測操作的時(shí)間段為止(s1000)。接下來，如果到達(dá)將要執(zhí)行第一感測操作的時(shí)間段，則通過執(zhí)行第一感測操作來確定電壓變化是否大于最小閾值(s1200)。

例如，傳輸控制器140(圖4)或140_1(圖7)執(zhí)行控制操作，使得通過將具有初始操作頻率的傳輸控制信號(hào)cons1和cons2(圖4)或cons1_1和cons2_1(圖7)施加到轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)而以初始操作頻率操作轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)，從而在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)無線地發(fā)送電力，然后將參考電壓(即，當(dāng)不存在無線電力接收器時(shí)的電力發(fā)送線圈130(圖4)或130_1(圖7)兩端的電壓)與檢測電壓vd之間的差(即，電壓變化)與最小閾值進(jìn)行比較。根據(jù)實(shí)施例，參考電壓與最小閾值被預(yù)存儲(chǔ)。此外，初始操作頻率也被預(yù)設(shè)。例如，當(dāng)無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈與無線電力接收器的電力接收線圈之間的距離為短距離時(shí)，確定初始操作頻率，使得諧振點(diǎn)在最小頻率附近。例如，在根據(jù)無線充電聯(lián)盟(wpc)標(biāo)準(zhǔn)的無線電力傳輸系統(tǒng)中，初始操作頻率約為90khz至約120khz。

作為s1200中確定的結(jié)果，如果確定電壓變化是最小閾值或更小，則確定不存在無線電力接收器(s1900)，并且執(zhí)行等待直到再次到達(dá)將要執(zhí)行第一感測操作的時(shí)間段為止(s1000)。

例如，通過電壓變化的大小以及在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)所針對的電力發(fā)送線圈與電力接收線圈的失配的程度來確定最小閾值，所述電壓變化的大小是在根據(jù)無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間的距離的幾個(gè)狀態(tài)下測量的，最小閾值可被設(shè)置為例如，非常低的值。例如，最小閾值可以是當(dāng)無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間的距離為在電力可從無線電力發(fā)送器有效地發(fā)送到無線電力接收器的范圍內(nèi)的最大電壓變化時(shí)的電壓變化。

例如，最小閾值設(shè)置為針對電壓的大小而不是電壓變化的閾值。例如，最小閾值可以是當(dāng)無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間的距離為在電力可從無線電力發(fā)送器有效地發(fā)送到無線電力接收器的范圍內(nèi)的最大電壓變化時(shí)的無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈兩端的電壓，并且還可具有與當(dāng)不存在無線電力接收器時(shí)的無線電力發(fā)送器的電力發(fā)送線圈兩端的電壓類似的大小。

根據(jù)實(shí)施例，在最小閾值設(shè)置為電壓變化的情況下，最小閾值設(shè)置為較小值(在最小閾值設(shè)置為電壓的大小的情況下，最小閾值可設(shè)置為較大值)。也就是說，根據(jù)實(shí)施例，即使在通常不進(jìn)行無線電力傳輸?shù)奈恢锰幋嬖跓o線電力接收器的情況下，也可執(zhí)行無線電力傳輸。

在s1200中，也可使用檢測電壓vd(即，電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小)來代替電壓變化。例如，也可通過將電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小與預(yù)定閾值進(jìn)行比較來確定是否存在無線電力接收器。在這種情況下，如果電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小大于預(yù)定閾值，則可確定不存在無線電力接收器，如果電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小小于預(yù)定閾值，則可確定存在無線電力接收器。

作為s1200中確定的結(jié)果，如果確定電壓變化大于最小閾值，則確定電壓變化是否比諧振點(diǎn)檢索閾值低(s1300)。諧振點(diǎn)檢索閾值(大于最小閾值的值)可以是在無線電力接收器與無線電力發(fā)送器之間的距離接近不需要檢索諧振點(diǎn)或者調(diào)節(jié)諧振電容器的電容或諧振電感器的電感這樣的程度的情況下的電壓變化。

此外，在s1300中，可以以初始操作頻率來操作轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)。

作為s1300中確定的結(jié)果，如果確定電壓變化比諧振點(diǎn)檢索閾值低，則執(zhí)行諧振點(diǎn)檢索操作(s1400)。具體來說，在改變操作頻率(即，操作轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)的頻率)的同時(shí)，在各個(gè)操作頻率檢測電壓變化，并且將檢測的電壓變化為最大電壓變化的操作頻率作為諧振點(diǎn)。也選擇從初始操作頻率向檢索結(jié)束頻率順序地增大操作頻率的方法作為改變操作頻率的方法，并且還選擇利用例如，在初始操作頻率與檢索結(jié)束頻率之間的一般最大值檢索算法改變操作頻率的方法?？蛇x地，在以預(yù)定單位從初始操作頻率增大操作頻率的同時(shí)，對電壓變化為最大電壓變化值的操作頻率進(jìn)行檢索，并且將所述操作頻率存儲(chǔ)為最大電壓變化頻率。然后，如果即使在操作頻率增大較多倍的情況下，最大電壓變化頻率也不更新，則可結(jié)束諧振頻率檢索操作。檢索結(jié)束頻率(可操作轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)的最大電壓變化頻率)可根據(jù)各種標(biāo)準(zhǔn)而具有不同的值。例如，根據(jù)無線充電聯(lián)盟(wpc)標(biāo)準(zhǔn)，檢索結(jié)束頻率可以是約200khz。

在s1300中，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，代替電壓變化的檢測電壓vd(即，電力發(fā)送線圈兩端的電壓的大小)也可用于替代或補(bǔ)充。例如，在改變操作頻率(操作轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)的頻率)的同時(shí)，可在各種操作頻率處檢測電壓vd，并且將電壓vd的大小為最大電壓變化的操作頻率檢測作為諧振點(diǎn)。

接下來，可確定在s1400中檢索的諧振點(diǎn)處的電壓變化是否小于諧振增益增大閾值(s1500)。諧振增益增大閾值可以是大于最小閾值的值，并且比諧振點(diǎn)檢索閾值低。諧振增益增大閾值可以是由于諧振點(diǎn)處的電壓增益也不足而確定是否應(yīng)該通過調(diào)節(jié)諧振電容器的電容或諧振電感器的電感來改變諧振點(diǎn)的閾值。

作為s1500中確定的結(jié)果，如果諧振點(diǎn)處的電壓變化小于諧振增益增大閾值，則調(diào)節(jié)無線電力發(fā)送器的傳輸阻抗(s1600)，并且再次執(zhí)行諧振頻率檢索操作(s1700)。

在s1600中，調(diào)節(jié)發(fā)送側(cè)的電容(見圖4和圖5)，和/或調(diào)節(jié)發(fā)送側(cè)的電感(見圖8和圖9)。此外，在調(diào)節(jié)發(fā)送側(cè)的電容和/或發(fā)送側(cè)的電感的情況下，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，將電容和/或電感調(diào)節(jié)為最小電容和/或最小電感。將最小電容和最小電感設(shè)置為使得系統(tǒng)符合限定諧振頻率的標(biāo)準(zhǔn)。例如，根據(jù)無線充電聯(lián)盟(wpc)標(biāo)準(zhǔn)，將最小電容和最小電感適應(yīng)性地設(shè)置為使得當(dāng)操作無線電力發(fā)送系統(tǒng)時(shí)無線電力發(fā)送系統(tǒng)的諧振頻率不在wpc標(biāo)準(zhǔn)的操作頻率范圍(例如，約110khz至約205khz)之外。

根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，s1700中的諧振頻率檢索操作與s1400中的諧振頻率檢索操作相同。然而，s1700中的操作頻率的變化范圍在s1400中檢索的諧振點(diǎn)的頻率與檢索結(jié)束頻率之間。

作為s1300中確定的結(jié)果，如果確定電壓變化等于或大于諧振點(diǎn)檢索閾值，或者作為s1500中確定的結(jié)果，如果確定諧振點(diǎn)的電壓增益是諧振增益增大閾值或更大，則確定存在無線電力接收器且執(zhí)行第二感測操作(s1800)。此外，即使在執(zhí)行s1700之后，也執(zhí)行第二感測操作(s1800)。如上所述，第二感測操作是這樣的操作：通過控制轉(zhuǎn)換器110來確定是否存在無線電力接收器，以在預(yù)定時(shí)間內(nèi)無線地發(fā)送電力，并且基于電壓vd來確定在所限定的時(shí)間內(nèi)是否從無線電力接收器接收到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包。根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，第二感測操作與無線充電聯(lián)盟(wpc)標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)字ping操作類似。

作為執(zhí)行第二感測操作的結(jié)果，如果確定存在無線電力接收器，則從無線電力發(fā)送器向無線電力接收器發(fā)送(或繼續(xù)發(fā)送)用于充電的電力。根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，在開始從無線電力發(fā)送器向無線電力接收器傳輸用于充電的電力之前，執(zhí)行圖12中所示的操作。

在圖12中，作為s1200中確定的結(jié)果，在電壓變化是最小閾值或更大的情況下，可通過僅執(zhí)行s1300至s1800，來適當(dāng)?shù)刈柚怪C振點(diǎn)檢索操作和阻抗(和/或電容)調(diào)節(jié)操作(在一些情況下可能是不必要的)。

根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，在s1400中檢索的諧振點(diǎn)處的電壓變化與非諧振點(diǎn)處的電壓變化(例如，初始操作頻率處的電壓變化)之間的差是閾值變化或更小的情況下，確定接近無線電力發(fā)送器的物體不是無線電力接收器，而是異物，并且執(zhí)行s1000和s1100，以等待s1200中的電壓變化的另一周期性的確定。

此外，如圖3中所示，在電力發(fā)送線圈是多個(gè)的情況下，通過確定用于多個(gè)電力發(fā)送線圈中的每個(gè)的初始操作頻率處的電壓變化、然后執(zhí)行用于具有最大電壓變化的電力發(fā)送線圈的s1300至s1800而縮短執(zhí)行根據(jù)實(shí)施例的用于無線發(fā)送電力的方法的時(shí)間。

然而，如圖3中所示，在電力發(fā)送線圈是多個(gè)的情況下，對多個(gè)電力發(fā)送線圈中的每個(gè)執(zhí)行圖12的各個(gè)操作。

此外，盡管圖12示出了在執(zhí)行第二感測操作之前執(zhí)行s1000至s1900的情況，但是根據(jù)實(shí)施例，即使在執(zhí)行第二感測操作之后，無線電力發(fā)送器和用于無線發(fā)送電力的方法可另外地執(zhí)行圖12中的s1000至s1900中的全部或一些。例如，在執(zhí)行第二感測操作之后，在將電力發(fā)送到無線電力發(fā)送器的階段，也可另外地執(zhí)行s1300至s1700。

此外，通過執(zhí)行圖12中所示的各個(gè)操作，能夠確定無線電力發(fā)送器的開始操作頻率。例如，作為s1300中確定的結(jié)果，如果電壓變化大于諧振點(diǎn)檢索閾值，則將初始操作頻率確定為開始操作頻率。作為s1500中確定的結(jié)果，如果諧振點(diǎn)的電壓增益大于諧振增益增大閾值，則在由諧振點(diǎn)的頻率設(shè)置的頻率范圍(即，與預(yù)定值或更小的諧振點(diǎn)的頻率具有差異的頻率范圍)內(nèi)選擇開始操作頻率，在執(zhí)行s1700的情況下，在通過重新檢索的諧振點(diǎn)的頻率設(shè)置的頻率范圍內(nèi)選擇開始操作頻率。開始操作頻率可大于諧振點(diǎn)的頻率(即，諧振頻率)。然后，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，在以開始操作頻率操作轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)的同時(shí)執(zhí)行第二感測操作(圖12中的s1800)。

作為執(zhí)行第二感測操作的結(jié)果，如果確定了存在無線電力接收器，則無線電力發(fā)送器由于以操作頻率操作轉(zhuǎn)換器110(圖4)或110_1(圖7)而無線地發(fā)送電力。在這種情況下，操作頻率在比諧振點(diǎn)的頻率高的頻率區(qū)域的預(yù)定可變的范圍內(nèi)改變。在這種情況下，操作頻率可具有大于開始操作頻率的值。

圖13是示出根據(jù)諸如圖12中所示的實(shí)施例的在用于無線發(fā)送電力的方法中檢索諧振頻率和電壓增益的操作的示例的操作流程圖。

首先，執(zhí)行初始化操作(s1410)。具體來說，將開始操作頻率和最大電壓變化初始化。在圖12中的s1400中執(zhí)行圖13中的操作的情況下，將開始操作頻率初始化為圖12中所描述的初始操作頻率?？蛇x地，在圖12中的s1700中執(zhí)行圖13中的操作的情況下，還可將開始操作頻率初始化為圖12中的s1400中檢索的諧振點(diǎn)的頻率。此外，可將最大電壓變化初始化為0。

接下來，確定操作頻率是否小于檢索結(jié)束頻率(s1411)。

作為s1411中確定的結(jié)果，如果操作頻率小于檢索結(jié)束頻率，則通過電力發(fā)送線圈130(圖4)或130_1(圖7)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)無線發(fā)送電力(s1412)。

接下來，測量電壓變化(s1413)。例如，計(jì)算在執(zhí)行s1412之后測量的在存儲(chǔ)的無線電力接收器不存在時(shí)的電壓變化與電力發(fā)送線圈130(圖4)或130_1(圖7)兩端的電壓之間的差。

接下來，確定當(dāng)前電壓變化是否比存儲(chǔ)的最大電壓變化低(s1414)。

作為在s1414中確定的結(jié)果，如果當(dāng)前電壓變化是存儲(chǔ)的最大電壓變化或更大，則將當(dāng)前電壓變化存儲(chǔ)為最大電壓變化，將當(dāng)前的操作頻率存儲(chǔ)為諧振頻率，并且將最大值檢查計(jì)數(shù)重置為0(s1418)。

作為s1414中確定的結(jié)果，如果當(dāng)前電壓變化低于存儲(chǔ)的最大電壓變化，則使最大值檢查計(jì)數(shù)增加1(s1415)，并且確定最大值檢查計(jì)數(shù)是否大于閾值計(jì)數(shù)值(s1416)。

在執(zhí)行s1418之后，或作為s1416中確定的結(jié)果，如果確定最大值檢查計(jì)數(shù)是閾值計(jì)數(shù)值或更小，則使操作頻率增大單位頻率(s1419)，并且從s1411重新執(zhí)行方法。

作為s1416中確定的結(jié)果，如果確定最大值檢查計(jì)數(shù)大于閾值，則諧振點(diǎn)檢索結(jié)束(s1417)。

根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，圖12和圖13中示出的各個(gè)操作實(shí)施為通過硬件、諸如在一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器上執(zhí)行的現(xiàn)場可編程門陣列、固件或軟件的混合來執(zhí)行。此外，圖12和圖13中所示的各個(gè)操作可通過傳輸控制器140(圖4)或140_1(圖7)來執(zhí)行。

如上所闡述的，根據(jù)實(shí)施例，無線電力發(fā)送器和用于無線發(fā)送電力的方法提高了無線發(fā)送電力的傳輸距離的自由程度。也就是說，增大了無線發(fā)送電力的傳輸距離。從而，即使對于通常不可能無線充電的應(yīng)用或產(chǎn)品，也可實(shí)現(xiàn)無線充電。

此外，提高了無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間的位置的自由程度。從而，緩解了由于電力發(fā)送線圈與電力接收線圈之間的位置失配而導(dǎo)致的電壓增益的下降，并且可利用較少數(shù)量的電力發(fā)送線圈在較寬的區(qū)域中發(fā)送電力。還可增大電力發(fā)送線圈的面積。

通過硬件組件來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行本申請中描述的操作的圖4、6和7中的傳輸控制器140或140_1或控制信號(hào)發(fā)生器142，所述硬件組件被配置為執(zhí)行本申請中描述的通過硬件組件執(zhí)行的操作。可用于執(zhí)行本申請中描述的操作的硬件組件的示例在適當(dāng)?shù)那闆r下包括控制器、傳感器、生成器、驅(qū)動(dòng)器、存儲(chǔ)器、比較器、算術(shù)邏輯單元、加法器、減法器、乘法器、除法器、積分器以及被配置為執(zhí)行本申請中描述的操作的任意其他電子組件。在其他示例中，通過計(jì)算機(jī)硬件(例如，通過一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī))來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行本申請中描述的操作的一個(gè)或更多個(gè)硬件組件?？赏ㄟ^一個(gè)或更多個(gè)處理元件實(shí)現(xiàn)處理器或計(jì)算機(jī)，例如，邏輯門陣列、控制器和算術(shù)邏輯單元、數(shù)字信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程序邏輯陣列、微處理器或者被配置為以定義的方式響應(yīng)并且執(zhí)行指令以獲得期望的結(jié)果的任意其他裝置或裝置的組合。在一個(gè)示例中，處理器或計(jì)算機(jī)包括(或連接到)通過處理器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)指令或軟件的一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器。通過處理器或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的硬件組件可執(zhí)行諸如操作系統(tǒng)(os)和在所述os上運(yùn)行的一個(gè)或更多個(gè)軟件應(yīng)用的指令或軟件，以執(zhí)行本申請中描述的操作。硬件組件還可響應(yīng)于指令或軟件的執(zhí)行來存取、操作、處理、創(chuàng)建和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。為簡單起見，單數(shù)的術(shù)語“處理器”或“計(jì)算機(jī)”可用于描述在本申請中所描述的示例，但在其他示例中，可使用多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)，或者處理器或計(jì)算機(jī)可包括多個(gè)處理元件或多種類型的處理元件，或者包括這二者。例如，可通過單個(gè)處理器或者兩個(gè)或更多個(gè)處理器或者處理器和控制器來實(shí)現(xiàn)單個(gè)硬件組件或者兩個(gè)或更多個(gè)硬件組件?？赏ㄟ^一個(gè)或更多個(gè)處理器或者處理器和控制器來實(shí)現(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)硬件組件，可通過一個(gè)或更多個(gè)其他處理器或者另一處理器和另一控制器來實(shí)現(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)其他硬件組件。一個(gè)或更多個(gè)處理器或者處理器和控制器可實(shí)現(xiàn)單個(gè)硬件組件或者兩個(gè)或更多個(gè)硬件組件。硬件組件可具有任意一個(gè)或更多個(gè)不同的處理配置，其示例包括單處理器、獨(dú)立處理器、并行處理器、單指令單數(shù)據(jù)(sisd)多重處理裝置、單指令多數(shù)據(jù)(simd)多重處理裝置、多指令單數(shù)據(jù)(misd)多重處理裝置和多指令多數(shù)據(jù)(mimd)多重處理裝置。

可通過計(jì)算機(jī)硬件(例如，通過一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī))來完成執(zhí)行本申請中描述的操作的圖12和圖13中示出的方法，所述方法被實(shí)現(xiàn)為上面描述的執(zhí)行指令或軟件，以執(zhí)行通過所述方法執(zhí)行的本申請中描述的操作。例如，可通過單個(gè)處理器或者兩個(gè)或更多個(gè)處理器或者處理器和控制器來執(zhí)行單個(gè)操作或者兩個(gè)或更多個(gè)操作?？赏ㄟ^一個(gè)或更多個(gè)處理器或者處理器和控制器來執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)操作，可通過一個(gè)或更多個(gè)其他處理器或者另一處理器和另一控制器來執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)其他操作。一個(gè)或更多個(gè)處理器或者處理器和控制器可執(zhí)行單個(gè)操作或者兩個(gè)或更多個(gè)操作。

為了單獨(dú)或共同地指示或配置一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)以作為機(jī)用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)進(jìn)行操作來執(zhí)行通過如上所述的硬件組件和方法執(zhí)行的操作，用于控制計(jì)算機(jī)硬件(例如，一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī))以實(shí)現(xiàn)硬件組件并且執(zhí)行如上所述的方法的指令或軟件可被編寫為計(jì)算機(jī)程序、代碼段、指令或其任意組合。在一個(gè)示例中，指令或軟件包括通過一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行的機(jī)器代碼，諸如由編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼。在另一示例中，指令或軟件包括使用解釋器通過所述一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的更高級(jí)的代碼?？苫诟綀D中示出的框圖和流程圖和說明書中的對應(yīng)的描述(公開了用于執(zhí)行通過如上所述的硬件組件和方法執(zhí)行的操作的算法)使用任意編程語言來編寫指令或軟件。

用于控制計(jì)算機(jī)硬件(例如，一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī))以實(shí)現(xiàn)硬件組件并且執(zhí)行如上所述的方法的指令或軟件以及任意相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可被記錄、存儲(chǔ)或固定在一個(gè)或更多個(gè)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)之中或之上。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例包括只讀存儲(chǔ)器(rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、閃存、cd-rom、cd-r、cd+r、cd-rw、cd+rw、dvd-rom、dvd-r、dvd+r、dvd-rw、dvd+rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-rlth、bd-re、磁帶、軟盤、磁光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、硬盤、固態(tài)盤以及被配置為以非暫時(shí)性方式存儲(chǔ)執(zhí)行或軟件以及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并且將所述指令或軟件以及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供到一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)以使一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的任意其他裝置。在一個(gè)示例中，指令或軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分布在連接互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，以便通過一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)以分布式方式存儲(chǔ)、訪問和執(zhí)行指令和軟件以及任意相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

雖然本公開包括特定的示例，但是理解本申請的公開內(nèi)容之后將顯而易見的是，在不脫離權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍的情況下，可在這些示例中做出形式上和細(xì)節(jié)上的各種變化。在此所描述的示例將僅被理解為描述性含義，而非出于限制的目的。在每個(gè)示例中的特征或方面的描述將被認(rèn)為是可適用于其他示例中的類似特征或方面。如果以不同的順序執(zhí)行描述的技術(shù)，和/或如果以不同的方式組合描述的系統(tǒng)、構(gòu)造、裝置或者電路中的組件和/或用其他組件或者它們的等同物進(jìn)行替換或者補(bǔ)充描述的系統(tǒng)、構(gòu)造、裝置或者電路中的組件，則可獲得適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。因此，本公開的范圍不由具體實(shí)施方式限定，而是由權(quán)利要求及其等同物限定，權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有變化將被解釋為包含于本公開中。