技術領域

本公開涉及一種無線地接收電力的設備和方法，以及使用所述設備和方法無線地提供電力的系統(tǒng)。

背景技術：

隨著無線技術的發(fā)展，能夠無線地執(zhí)行從數(shù)據(jù)傳輸至電力傳輸?shù)母鞣N功能。最近，能夠以非接觸方式對電子裝置進行充電的無線電力傳輸技術已變得突出。

用于無線地傳輸電力的這種技術可自由地允許對電子裝置進行充電，而不用電子裝置和充電裝置之間的物理連接。由于在無線電力傳輸技術中對電子裝置充電的便利性以及空間自由程度得到加強，因此已對用于無線地傳輸電力的技術做出各種應用。

然而，為了滿足各種電子裝置的電壓需求，用于無線地發(fā)送電力的設備或用于無線地接收電力的設備的結構可能會相對復雜，結果，可能會降低電力傳輸?shù)男省?/p>

以下列出的專利文檔1和專利文檔2涉及與用于無線地接收電力的設備和方法相關聯(lián)的現(xiàn)有技術。

[現(xiàn)有技術文檔]

(專利文檔1)第2011-0116025號韓國專利申請

(專利文檔2)第2011-0051919號韓國專利申請

技術實現(xiàn)要素：

本公開的一方面可提供一種能夠使用簡單的電路構造來調整輸出電壓的 無線地接收電力的設備和方法，以及使用所述設備和方法的用于無線地提供電力的系統(tǒng)。

根據(jù)本公開的一方面，一種用于無線地接收電力的設備可包括：電力接收單元，以非接觸方式無線地接收電力；開關單元，操作電力接收單元；控制單元，通過調整開關單元的斷開操作來控制輸出電壓。

根據(jù)本公開的另一方面，一種用于無線地提供電力的系統(tǒng)可包括：用于無線地發(fā)送電力的設備，以非接觸方式無線地發(fā)送電力；用于無線地接收電力的設備，以非接觸方式無線地接收電力，并通過調整諧振結束時序來調整輸出電壓。

根據(jù)本公開的另一方面，一種用于無線地接收電力的設備中的無線地接收電力的方法，所述方法可包括：執(zhí)行與用于無線地發(fā)送電力的設備同步的開關接通操作；根據(jù)輸出電壓的電平來確定包括在用于無線地接收電力的設備中的諧振電路的操作結束時序；控制諧振電路在諧振電路的操作結束時序切換到斷開狀態(tài)。

附圖說明

從以下結合附圖的詳細描述將更清楚地理解本公開的以上和其他方面、特征和其他優(yōu)點，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地傳輸電力的系統(tǒng)的構造圖；

圖2是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地發(fā)送電力的設備的示例的電路圖；

圖3是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地接收電力的設備的示例的框圖；

圖4是示出圖3的控制單元的示例的框圖；

圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地接收電力的設備的示例的電路圖；

圖6A至圖6C是示出根據(jù)開關時序的電流的電平的曲線圖；

圖7是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的無線地接收電力的方法的示例的流程圖；

圖8是示出圖7的S720的示例的流程圖；

具體實施方式

現(xiàn)在將參照附圖詳細地描述本公開的示例性實施例。

然而，本公開可以以很多不同的形式實施，并且不應被解釋為局限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本公開將是充分且完整的，并將本公開的范圍完全地傳達給本領域的技術人員。

在附圖中，為了清楚，可夸大元件的形狀和大小，并且相同的標號將始終用于指定相同或相似的元件。

圖1是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地傳輸電力的系統(tǒng)的構造圖。

如圖1所示，用于無線地傳輸電力的系統(tǒng)可包括用于無線地發(fā)送電力的設備100和用于無線地接收電力的設備200。

用于無線地發(fā)送電力的設備100可以以非接觸方式將電力無線地發(fā)送到用于無線地接收電力的設備200。用于無線地發(fā)送電力的設備100可包括發(fā)送線圈，其中，發(fā)送線圈可以與用于無線地接收電力的設備200的接收線圈諧振，以將電力無線地發(fā)送到接收線圈。

雖然示出的示例示出一個發(fā)送線圈，但這僅僅是示意性的。例如，用于無線地發(fā)送電力的設備100還可包括多個發(fā)送線圈。

根據(jù)本公開的示例性實施例，用于無線地發(fā)送電力的設備100可以進行操作，而不管用于無線地接收電力的設備200如何。例如，用于無線地發(fā)送電力的設備100可以以固定頻率進行操作。也就是，用于無線地發(fā)送電力的設備100可以以固定頻率無線電發(fā)送電力，而不管用于無線地接收電力的設備200的種類和數(shù)量。在上述示例性實施例中，用于無線地接收電力的設備200可控制輸出電壓。也就是，由于用于無線地發(fā)送電力的設備100不執(zhí)行用于控制輸出電壓的操作，因此，即使在用于無線地發(fā)送電力的設備100同時、無線地將電力發(fā)送到多個用于無線地接收電力的設備200的情況下，也不要求針對用于無線地發(fā)送電力的設備100的特定控制，從而可簡化用于無線地發(fā)送電力的設備100的構造和操作。

用于無線地接收電力的設備200可以以非接觸方式接收從用于無線地發(fā)送電力的設備100提供的電力。用于無線地接收電力的設備200可以將接收到的電力無線地提供給電子裝置300。

用于無線地接收電力的設備200可通過調整諧振結束時序來調整輸出電壓。也就是，用于無線地接收電力的設備200可執(zhí)行用于調整輸出電壓的預定操作。因此，用于無線地發(fā)送電力的設備100可進行操作，而不管用于無線地接收電力的設備200的數(shù)量或其輸出電壓。

用于無線地發(fā)送電力的設備100以及用于無線地接收電力的設備200不限于特定標準。例如，用于無線地發(fā)送電力的設備100和用于無線地接收電力的設備200也可在無線充電時的通信方案滿足預設標準(例如，A4WP)時進行操作。作為另一示例，用于無線地發(fā)送電力的設備100和用于無線地接收電力的設備200還可在無線充電時的預設通信方案滿足非現(xiàn)有標準(例如，WPC、PMA)時進行操作。

圖2是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地發(fā)送電力的設備的示例的電路圖。

參照圖2，用于無線地發(fā)送電力的設備100可包括開關單元110和諧振回路(tank)120。

開關單元110可以執(zhí)行開關操作，而不管用于無線地接收電力的設備200的數(shù)量或其輸出電壓。例如，開關單元110的開關Q4和開關Q5可以以固定頻率交替地執(zhí)行開關操作。

諧振回路120可包括發(fā)送線圈L1、L2和L3。雖然示出的示例示出LC諧振回路，但根據(jù)示例性實施例，諧振回路可被實施為諸如LLC諧振回路的各種諧振回路。雖然在示出的示例中諧振回路120示出三個發(fā)送線圈，但這僅僅是示意性的，發(fā)送線圈的數(shù)量不限于上述數(shù)量。

根據(jù)現(xiàn)有技術，存在這樣的方案：用于無線地接收電力的設備200以固定頻率進行操作并且用于無線地發(fā)送電力的設備100根據(jù)輸出電壓改變開關頻率。根據(jù)上述方案，當向多個用于無線地接收電力的設備200無線地發(fā)送電力時，電路可能變得復雜，充電效率可能降低。

因此，根據(jù)本公開中的示例性實施例，用于無線地發(fā)送電力的設備100執(zhí)行恒定操作，并且用于無線地接收電力的設備200根據(jù)輸出電壓來執(zhí)行調整，從而可簡化用于無線地發(fā)送電力的設備100和用于無線地接收電力的設備200的構造并可提高充電效率。

圖3是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地接收電力的設備的示例的框圖。

用于無線地接收電力的設備200可以以非接觸方式無線地接收電力。用于無線地接收電力的設備200可通過調整諧振結束時序來調整輸出電壓。

用于無線地接收電力的設備200可通過調整諧振電路的諧振結束時序，來調整輸出電壓的電平。

圖6A至圖6C是示出根據(jù)開關時序的電流的電平的曲線圖。將參照圖6A至圖6C描述對用于無線地接收電力的設備200的輸出電壓的調整。

在圖6A至圖6C中示出的I_pri表示初級電流(即，用于無線地發(fā)送電力的設備100的發(fā)送線圈的電流)，I_sec表示次級電流(即，用于無線地接收電力的設備200的接收線圈的電流)。這里，接收線圈的電流曲線形成的面積可對應于輸出電壓的電平。

圖6A至圖6C中示出的開關工作(switching duties)與用于無線地接收電力的設備200的開關操作有關。如示出的，可以看出：根據(jù)接收線圈的輸出電壓的電平可根據(jù)開關斷開時序而改變。

也就是，可以看出：當用于無線地接收電力的設備200的開關斷開時序被延遲時，施加到接收線圈的電流量I_sec增加，結果，輸出電壓的電平增加。

結果，用于無線地發(fā)送電力的設備100可根據(jù)設置的操作進行操作，并且用于無線地接收電力的設備200可調整開關斷開時序，以調整輸出電壓的電平。也就是，用于無線地接收電力的設備200可通過調整開關斷開時序來調整輸出電壓的電平。

再次參照圖3，用于無線地接收電力的設備200可包括電力接收單元210、開關單元230和控制單元240。根據(jù)示例性實施例，用于無線地接收電力的設備200還可包括整流單元220。

電力接收單元210可以以非接觸的方式無線地接收電力。例如，電力接收單元210可以以與發(fā)送線圈的磁共振方案或以與發(fā)送線圈的磁感應方案無線地接收電力。

整流單元220可對由電力接收單元210無線地接收到的電力進行整流。

開關單元230可操作電力接收單元210。開關單元230可串聯(lián)連接到電力接收單元210，以操作或停止電力接收單元210。

控制單元240可通過調整開關單元230的開關斷開操作，來控制輸出電壓。

根據(jù)示例性實施例，控制單元240可控制開關單元230的開關接通操作 與用于無線地發(fā)送電力的設備100的開關接通操作同步。也就是，控制單元240可通過使開關單元230的開關接通操作與用于無線地發(fā)送電力的設備100的開關接通操作同步并調節(jié)開關斷開時序來調節(jié)輸出電壓的電平。

根據(jù)示例性實施例，控制單元240可控制開關單元230，從而當增加輸出電壓時，延遲開關單元230的開關斷開操作的時序。原因如以上參照圖6所述：當延遲開關單元230的開關斷開操作時，施加到次級接收線圈的電流量I_sec增加，結果，輸出電壓的電平增加。

圖4是示出圖3的控制單元的示例的框圖。

參照圖4，控制單元240可包括存儲器(reservoir)241和控制器242。

存儲器241可保存與用于無線地發(fā)送電力的設備100的同步信息。存儲器241可存儲用于無線地發(fā)送電力的設備100的開關同步信息。例如，用于無線地發(fā)送電力的設備100可以以固定頻率執(zhí)行開關操作，存儲器241可存儲關于固定頻率的同步信息。

控制器242可使用同步信息來調整開關單元230的開關時序。

例如，控制器242可使用同步信息來使開關單元230的開關接通操作與用于無線地發(fā)送電力的設備100的開關接通操作同步。接著，控制器242可根據(jù)輸出電壓的電平來確定開關單元230的開關斷開時序。

圖5是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的用于無線地接收電力的設備的示例的電路圖。

參照圖5，用于無線地接收電力的設備200可包括諧振電路210、整流電路220和開關230。諧振電路210、整流電路220和開關230可分別對應于圖3的電力接收單元210、整流單元220和開關單元230。

諧振電路210可包括接收線圈L1和電容器C1。

接收線圈L1可以以非接觸的方式無線地接收電力。電容器C1可阻止由接收線圈L1無線地接收到的電力的直流分量。

雖然示出的諧振電路210被構造為LC電路，但根據(jù)上述示例性實施例，諧振電路210還可被構造為LLC電路。

開關230可被構造為串聯(lián)連接到諧振電路210的單個開關。也就是，開關230可被構造為單個開關。

原因是由于通過確定諧振電路210的操作時序來調整輸出電壓的電平，因此可僅通過單個開關的接通-斷開操作來確定諧振電路210的操作時序。因 此，本公開可由單個開關執(zhí)行控制，而不需要單獨的變壓電路等，從而，可通過簡單便宜的電路構造來調整輸出電壓。

圖7是示出根據(jù)本公開的示例性實施例的無線地接收電力的方法的示例的流程圖。由于無線地接收電力的方法在以上參照圖1至圖6描述的用于無線地接收電力的設備中執(zhí)行，因此將省略與上述描述相同或相應的描述。

參照圖7，用于無線地接收電力的設備200可以與用于無線地發(fā)送電力的設備100同步，以執(zhí)行開關接通操作(S710)。

用于無線地接收電力的設備200可根據(jù)輸出電壓的電平，來確定包括在用于無線地接收電力的設備200中的諧振電路的操作結束時序(S720)。

用于無線地接收電力的設備200可以控制諧振電路在操作結束時序切換到斷開狀態(tài)(S730)。

圖8是示出圖7的S720的示例的流程圖。

參照圖8，用于無線地接收電力的設備200可檢查輸出電壓的電平(S721)。

用于無線地接收電力的設備200可根據(jù)輸出電壓的電平來確定與用于無線地發(fā)送電力的設備的諧振時間(S722)。

用于無線地接收電力的設備200可通過應用諧振時間來確定操作結束時序。

如上所述，根據(jù)本公開的示例性實施例，可使用簡單的電路構造來調整輸出電壓，從而可降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本公開的示例性實施例，由于用于無線地發(fā)送電力的設備不管用于無線地接收電力的設備的輸出電壓而進行操作，因此用于無線地發(fā)送電力的設備具有簡單的構造，從而可降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本公開的示例性實施例，由于用于無線地接收電力的設備的有源元件的數(shù)量減小，因此可提高熱特性并可提高可靠性。

雖然以上已示出并描述了示例性實施例，但對于本領域的技術人員明顯的是：可在不脫離由權利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下做出修改和改變。