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      控制無線電力接收器中的電力的方法與流程

      文檔序號(hào):11291099閱讀:235來源:國(guó)知局
      本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年4月26日、發(fā)明名稱為“無線電力接收器及其電力控制方法”以及申請(qǐng)?zhí)枮?01380022265.5的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。實(shí)施例涉及無線電力接收器及其電力控制方法。
      背景技術(shù)
      ::無線電力傳輸或無線能量傳遞指的是將電能無線傳遞至期望的裝置的技術(shù)。在1800年代,廣泛使用了采用電磁感應(yīng)原理的電動(dòng)機(jī)或變壓器,然后提出了用于通過輻射諸如無線電波或激光的電磁波來傳輸電能的方法。實(shí)際上,在日常生活中頻繁使用的電動(dòng)牙刷或電動(dòng)剃須刀基于電磁感應(yīng)原理被充電。電磁感應(yīng)指的是當(dāng)導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)變化時(shí)感應(yīng)出電壓使得電流流動(dòng)的現(xiàn)象。雖然圍繞小型裝置迅速推進(jìn)了電磁感應(yīng)技術(shù)的商業(yè)化,但是電力傳輸距離短。迄今為止,除電磁感應(yīng)以外,無線能量傳輸方案還包括基于諧振和短波射頻的遠(yuǎn)程電信技術(shù)。最近,在無線電力傳輸技術(shù)中,已經(jīng)廣泛使用了采用電磁感應(yīng)或諧振的能量傳輸方案。在采用電磁感應(yīng)或諧振的無線電力傳輸系統(tǒng)中,由于通過線圈無線傳遞在無線電力發(fā)送器與無線電力接收器之間所生成的電信號(hào),所以用戶可以容易地對(duì)諸如便攜式裝置的電器進(jìn)行充電。隨著現(xiàn)代發(fā)展了電力電子技術(shù)并且使用了電池,在無線電力傳輸系統(tǒng)中通過使用電池進(jìn)行供電。然而,在現(xiàn)有技術(shù)中,當(dāng)施加于電池的電壓發(fā)生變化時(shí),電池的充電狀態(tài)不穩(wěn)定。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:實(shí)施例提供了當(dāng)使用電磁感應(yīng)或諧振來無線傳輸電力時(shí)通過電力控制算法防止錯(cuò)誤操作無線電力傳輸系統(tǒng)的方法。實(shí)施例提供了當(dāng)使用電磁感應(yīng)或諧振來無線傳輸電力時(shí)能夠通過電力控制算法極大地提高無線電力傳輸系統(tǒng)的電力傳輸效率的方法。實(shí)施例提供了當(dāng)使用電磁感應(yīng)或諧振來無線傳輸電力時(shí)能夠通過利用電力控制算法改善電池的充電狀態(tài)來穩(wěn)定地供電的方法。根據(jù)實(shí)施例,提供了一種控制無線電力接收器中的電力以無線地從無線電力發(fā)送器接收電力并且將電力傳輸?shù)截?fù)載的方法,該方法包括:從無線電力發(fā)送器接收交流電力,該無線電力發(fā)送器從供電裝置接收電力;將交流電力整流成直流電力;以及通過將直流電力與閾值電壓進(jìn)行比較來控制施加于負(fù)載的直流電力。根據(jù)另一實(shí)施例,提供了一種控制無線電力接收器中的電力以無線地從無線電力發(fā)送器接收電力并且將電力傳輸?shù)截?fù)載的方法,該方法包括:由控制單元向開關(guān)發(fā)送開路信號(hào),以阻斷直流電力到負(fù)載的供給;由控制單元測(cè)量施加于開關(guān)的第一電壓;由控制單元確認(rèn)第一電壓是否等于或高于第一閾值電壓;當(dāng)?shù)谝浑妷旱扔诨蚋哂诘谝婚撝惦妷簳r(shí),由控制單元向開關(guān)發(fā)送短路信號(hào);以及由控制單元使得負(fù)載進(jìn)入充電模式。根據(jù)另一實(shí)施例,提供了一種用于將從無線電力發(fā)送器接收的電力傳遞至負(fù)載的無線電力接收器,該無線電力接收器包括:接收線圈,其從無線電力發(fā)送器接收交流電力;整流單元,其將所接收的交流電力整流成直流電力;以及充電管理單元,其通過將直流電力與閾值進(jìn)行比較來對(duì)施加于負(fù)載的直流電力進(jìn)行控制。充電管理單元可以包括:開關(guān),其使得整流單元能夠連接至負(fù)載或者與負(fù)載分離;以及控制單元,其通過根據(jù)直流電力與閾值的比較結(jié)果使得開關(guān)被接通或者被關(guān)斷而對(duì)施加于負(fù)載的直流電力進(jìn)行控制。當(dāng)直流電力等于或大于第一閾值時(shí),控制單元可以通過使得開關(guān)被接通而使得負(fù)載進(jìn)入充電模式。當(dāng)直流電力小于第一閾值時(shí),控制單元可以使得開關(guān)被關(guān)斷以阻斷電力到負(fù)載的供給。當(dāng)直流電力小于第二閾值時(shí),控制單元可以使得開關(guān)被關(guān)斷以阻斷電力到負(fù)載的供給,并且第一閾值大于第二閾值。在負(fù)載進(jìn)入充電模式的狀態(tài)下,當(dāng)直流電力等于或大于第二閾值時(shí),控制單元可以將直流電力傳遞至負(fù)載以將負(fù)載保持在充電模式,并且第一閾值可以大于第二閾值。第一閾值可以是負(fù)載進(jìn)入充電模式所需的最小值,以及第二閾值可以是負(fù)載保持充電模式所需的最小值。當(dāng)負(fù)載被保持在充電模式時(shí),充電管理單元可以每預(yù)設(shè)時(shí)間對(duì)所整流的直流電力進(jìn)行測(cè)量。充電管理單元可以將從整流單元輸出的電壓與閾值電壓進(jìn)行比較,以將直流電力與閾值進(jìn)行比較。充電管理單元還可以包括限壓?jiǎn)卧?,?dāng)被傳遞至負(fù)載的直流電力等于或大于預(yù)設(shè)值時(shí),該限壓?jiǎn)卧粘^預(yù)設(shè)值的電力。限壓?jiǎn)卧梢园R納二極管。接收線圈可以包括:接收諧振線圈,其諧振地耦合至無線電力發(fā)送器的發(fā)送諧振線圈以接收交流電力;以及接收感應(yīng)線圈,其通過使用電磁感應(yīng)從接收諧振線圈接收交流電力并且將交流電力傳遞至整流單元。接收線圈可以通過使用電磁感應(yīng)從無線電力發(fā)送器接收交流電力。實(shí)施例具有以下效果。當(dāng)通過使用電磁感應(yīng)或諧振來無線傳輸電力時(shí),可以通過電力控制算法防止無線電力傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)故障,并且可以穩(wěn)定地操作無線電力傳輸系統(tǒng)。通過電力控制算法可以極大地改善無線電力傳輸系統(tǒng)的電力傳輸效率。另外,通過電力控制算法改善了電池的充電狀態(tài),使得能夠穩(wěn)定地供電。同時(shí),下面在實(shí)施例的描述中,將直接地和隱含地描述任何其他各種效果。附圖說明圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力傳輸系統(tǒng)的配置的圖。圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的發(fā)送感應(yīng)線圈的等效電路圖。圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電源和無線電力發(fā)送器的等效電路。圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的無線電力接收器的等效電路。圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的諧振無線電力傳輸系統(tǒng)的配置的圖。圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的無線電力接收器的電力控制方法的流程圖。圖7是示出根據(jù)第三實(shí)施例的無線電力接收器的框圖。圖8是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制單元的配置的電路圖。圖9是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的開關(guān)的各種配置示例的圖。圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施例的無線電力接收器的電力控制方法的流程圖。具體實(shí)施方式在實(shí)施例的描述中,應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案或結(jié)構(gòu)被稱為是在另外的基板、另外的層(或膜)、另外的區(qū)域、另外的襯墊或另外的圖案“上”或“下”時(shí),其可以是“直接地”或“間接地”相對(duì)于其他的基板、層(或膜)、區(qū)域、襯墊或圖案,或者也可以存在一個(gè)或更多個(gè)中介層。參照附圖描述了層的這樣的位置。為了方便或清晰,附圖中示出的每個(gè)層的厚度和大小可以被放大、省略或者示意性地被繪制。另外,元件的大小并不完全反映實(shí)際大小。在下文中,將參考附圖對(duì)根據(jù)實(shí)施例的發(fā)光裝置、發(fā)光裝置封裝、發(fā)光單元和制造發(fā)光裝置的方法進(jìn)行描述。圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的諧振式無線電力傳輸系統(tǒng)的電路圖。參照?qǐng)D1,無線電力傳輸系統(tǒng)10可以包括電源100、無線電力發(fā)送器200、無線電力接收器300和負(fù)載400。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,電源100可以包括在無線電力發(fā)送器200中。無線電力發(fā)送器200可以包括發(fā)送感應(yīng)線圈210和發(fā)送諧振線圈220。無線電力接收器300可以包括接收諧振線圈310、接收感應(yīng)線圈320、整流單元330和負(fù)載400。電源100的兩個(gè)端子連接至發(fā)送感應(yīng)線圈210的兩個(gè)端子。發(fā)送諧振線圈220可以與發(fā)送感應(yīng)線圈210間隔預(yù)定的距離。接收諧振線圈310可以與接收感應(yīng)線圈320間隔預(yù)定的距離。接收感應(yīng)線圈320的兩個(gè)端子連接至整流單元330的兩個(gè)端子,并且負(fù)載400連接至整流單元330的兩個(gè)端子。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,負(fù)載400可以包括在無線電力接收器300中。電源100生成的電力被發(fā)送至無線電力發(fā)送器200。在無線電力發(fā)送器200中所接收的電力被發(fā)送至無線電力接收器300,無線電力接收器300由于諧振現(xiàn)象與無線電力發(fā)送器200產(chǎn)生諧振,即,無線電力接收器300具有與無線電力發(fā)送器200的諧振頻率相同的諧振頻率。在下文中,將更詳細(xì)地描述電力傳輸處理。電源100可以是用于提供具有預(yù)定頻率的交流電力的交流電源。通過從電源所供給的電力,交流電流流經(jīng)發(fā)送感應(yīng)線圈210。發(fā)送感應(yīng)線圈210和發(fā)送諧振線圈220相互感應(yīng)地耦合。當(dāng)交流電流流經(jīng)發(fā)送感應(yīng)線圈210時(shí),由于電磁感應(yīng),交流電流被感應(yīng)至與發(fā)送感應(yīng)線圈210物理上間隔開的發(fā)送諧振線圈220。此后,被傳遞至發(fā)送諧振線圈220的電力通過諧振被發(fā)送至無線電力接收器300,無線電力接收器300與無線電力發(fā)送器200構(gòu)成諧振電路。電力可以通過諧振在兩個(gè)lc電路之間被傳輸,這兩個(gè)lc電路相互阻抗匹配。當(dāng)與通過電磁感應(yīng)所傳輸?shù)碾娏M(jìn)行比較時(shí),還可以以較高效率更遠(yuǎn)地傳輸通過諧振所傳輸?shù)碾娏?。接收諧振線圈310通過諧振從發(fā)送諧振線圈220接收電力。由于所接收的電力,交流電流流經(jīng)接收諧振線圈310。由于電磁感應(yīng),傳遞至接收諧振線圈310的電力被發(fā)送至接收感應(yīng)線圈320。傳遞至接收感應(yīng)線圈320的電力由整流單元330整流并且被傳遞至負(fù)載400。在無線電力傳輸中品質(zhì)因子和耦合系數(shù)很重要。品質(zhì)因子可以指可以被存儲(chǔ)在無線電力發(fā)送器或無線電力接收器附近的能量的指數(shù)。品質(zhì)因子可以根據(jù)操作頻率f以及線圈的形狀、尺寸和材料而變化。可以以下面的等式q=ω*l/r來表達(dá)品質(zhì)因子。在上面的等式中,l指線圈的電感,并且r指與線圈中所產(chǎn)生的電力損耗量對(duì)應(yīng)的電阻。品質(zhì)因子的值可以為0到無窮大。耦合系數(shù)表示發(fā)送線圈和接收線圈之間的感應(yīng)磁耦合度,并且其值在0到1之間。耦合系數(shù)可以根據(jù)發(fā)送線圈與接收線圈之間的相對(duì)位置和距離而變化。圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的發(fā)送感應(yīng)線圈210的等效電路的電路圖。如圖2所示,發(fā)送感應(yīng)線圈210可以包括電感器l1和電容器c1,并且可以由電感器l1和電容器c1構(gòu)成具有期望的電感和期望的電容的電路。發(fā)送感應(yīng)線圈210可以構(gòu)造為電感器l1的兩個(gè)端子連接至電容器c1的兩個(gè)端子的等效電路。換言之,發(fā)送感應(yīng)線圈210可以構(gòu)造為電感器l1與電容器c1并聯(lián)連接的等效電路。電容器c1可以包括可變電容器,并且可以通過調(diào)整電容器c1的電容執(zhí)行阻抗匹配。發(fā)送諧振線圈220、接收諧振線圈310和接收感應(yīng)線圈320的等效電路可以與圖2中示出的等效電路相同。圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電源100和無線電力發(fā)送器200的等效電路的電路圖。如圖3所示,可以通過使用分別具有預(yù)定的電感和電容的電感器l1和電感器l2以及電容器c1和電容器c2來構(gòu)成發(fā)送感應(yīng)線圈210和發(fā)送諧振線圈220。圖4是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的無線電力接收器300的等效電路的電路圖。如圖4所示,可以通過使用分別具有預(yù)定的電感和電容的電感器l3和電感器l4以及電容器c3和電容器c4來構(gòu)成接收諧振線圈310和接收感應(yīng)線圈320。整流單元330可以包括二極管d1和整流電容器c5,并且可以將交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力以輸出直流電力。整流單元330可以包括整流電路(未示出)和平滑電路(未示出)。整流單元執(zhí)行將所接收的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力的整流功能。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,整流電路可以包括至少一個(gè)二極管。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,橋式二極管可以用作整流電路。平滑電路可以對(duì)經(jīng)整流的輸出進(jìn)行平滑。平滑電路可以通過從由整流電路輸出的直流電力中移除紋波分量來輸出穩(wěn)定的直流電流。平滑電路432可以包括用于平滑的電容器。負(fù)載400可以是預(yù)先確定的可再充電的電池或者需要直流電力的裝置。例如,負(fù)載400可以指電池。無線電力接收器300可以安裝在需要電力的電子裝置中,諸如蜂窩電話、筆記本電腦或鼠標(biāo)。圖5是示出根據(jù)第二實(shí)施例的無線電力接收器300的框圖。參照?qǐng)D5,無線電力接收器300可以包括接收感應(yīng)線圈320、整流單元330、直流-直流轉(zhuǎn)換器350和電池管理ic(bmic)360。根據(jù)該實(shí)施例,如果無線電力接收器300通過諧振從無線電力發(fā)送器200接收電力,則無線電力接收器300還可以包括接收諧振線圈310。根據(jù)該實(shí)施例,如果無線電力接收器300通過電磁感應(yīng)從無線電力發(fā)送器200接收電力,則無線電力接收器300可以不包括接收諧振線圈310。接收感應(yīng)線圈320從無線電力發(fā)送器200接收電力。在接收感應(yīng)線圈320中所接收的電力可以是交流電力。整流單元330可以將在接收感應(yīng)線圈320中所接收的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力。整流單元330可以包括整流電路331和平滑電路332。整流電路331可以包括至少一個(gè)二極管。根據(jù)該實(shí)施例,二極管可以指硅二極管。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,雖然整流電路331可以通過使用一個(gè)二極管來執(zhí)行整流功能,但是優(yōu)選地,整流電路331可以具有布置有至少一個(gè)二極管的結(jié)構(gòu)。如圖5所示,作為一個(gè)示例,整流電路331可以包括橋式二極管。橋式二極管結(jié)構(gòu)是其中四個(gè)二極管相互連接以執(zhí)行整流功能的電路結(jié)構(gòu)。整流電路331執(zhí)行將所接收的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力的整流功能。根據(jù)該實(shí)施例,由于電力與電壓或電流成比例,所以為了方便說明,假設(shè)電力、電壓和電流具有相同的概念。整流功能指使得電流僅沿一個(gè)方向流動(dòng)的功能。換言之,整流電路331的正向電阻低,而整流電路331的反向電阻足夠大,使得電流可以僅沿一個(gè)方向流動(dòng)。平滑電路332可以通過從整流電路331的直流輸出電力中移除紋波分量來輸出穩(wěn)定的直流電流。平滑電路332可以包括用于平滑的電容器。直流-直流轉(zhuǎn)換器350可以通過使用從平滑電路350輸出的直流電壓來輸出適合于操作bmic360的直流電壓。直流-直流轉(zhuǎn)換器350可以將從平滑電路332輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓,然后,可以對(duì)所轉(zhuǎn)換的交流電壓進(jìn)行升壓或降壓,并且對(duì)所轉(zhuǎn)換的交流電壓進(jìn)行整流以輸出適合于操作bmic360的直流電壓。因此,直流-直流轉(zhuǎn)換器350可以將輸入電壓轉(zhuǎn)換成具有預(yù)定值的電壓并且輸出所轉(zhuǎn)換的電壓。直流-直流轉(zhuǎn)換器350可以包括開關(guān)調(diào)節(jié)器或線性調(diào)節(jié)器。線性調(diào)節(jié)器是如下轉(zhuǎn)換器:其接收輸入電壓,根據(jù)所需量提供輸出電壓,并且將剩余電壓作為熱消散。開關(guān)調(diào)節(jié)器是通過脈沖寬度調(diào)制(pwm)方案來調(diào)整輸出電壓的轉(zhuǎn)換器。bmic360對(duì)從直流-直流轉(zhuǎn)換器350輸出的直流電力進(jìn)行調(diào)整并且將所調(diào)整的直流電力提供給負(fù)載400。根據(jù)實(shí)施例,負(fù)載400可以包括電池。當(dāng)負(fù)載400是電池時(shí),bmic360可以對(duì)從直流-直流轉(zhuǎn)換器350輸出的直流電力進(jìn)行控制以便穩(wěn)定地為電池供電??梢詫mic360嵌入在負(fù)載400中。負(fù)載400中所充的電流量可以隨著施加于負(fù)載400的兩個(gè)端子的直流電壓而變化。bmic360可以對(duì)直流電力進(jìn)行控制以便為負(fù)載提供受控的直流電力,使得用恒定的直流電流對(duì)負(fù)載400進(jìn)行充電。下面將描述bmic360的操作細(xì)節(jié)。圖6是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的無線電力接收器300的電力控制方法的流程圖。無線電力接收器300的細(xì)節(jié)與圖5中示出的這些細(xì)節(jié)等同。在下面的描述中假定:負(fù)載400是嵌入在諸如便攜式電話或筆記本電腦的電器中的電池。參照?qǐng)D6,首先,在步驟s101中,bmic360確定負(fù)載400是否工作在非充電模式下。非充電模式可以表示未將電力提供至負(fù)載400。相反,充電模式可以表示將具有預(yù)定電平或更大電平的電力持續(xù)提供至負(fù)載400。在步驟s103中,如果bmic360確認(rèn)負(fù)載400處于非充電模式下,則bmic360將等于或高于閾值電壓的電壓施加于負(fù)載400。根據(jù)實(shí)施例,閾值電壓可以指使得負(fù)載400進(jìn)入充電模式所需的最小電壓。根據(jù)實(shí)施例,作為使得負(fù)載400進(jìn)入充電模式所需的最小電壓的閾值電壓可以是4.2v,但是4.2v的閾值電壓僅是一個(gè)示例。此后,在步驟s105中,bmic360將等于或高于閾值電壓的電壓施加于負(fù)載400以使得負(fù)載400進(jìn)入充電模式。然后,在步驟s107中,bmic360確定施加于負(fù)載400的電壓是否低于閾值電壓。在步驟s109中,如果施加于負(fù)載400的電壓低于閾值電壓,則bmic360阻斷施加于負(fù)載400的電壓以使得負(fù)載400進(jìn)入非充電模式。也就是說,當(dāng)施加于負(fù)載400的電壓低于閾值電壓時(shí),bmic360可以確定負(fù)載400難以正常地保持充電模式,并且可以阻斷施加于負(fù)載400的電壓。由于若干原因,施加于負(fù)載400的電壓可以變得低于閾值電壓。例如,當(dāng)不存在將電力發(fā)送至無線電力接收器300的無線電力發(fā)送器200時(shí),當(dāng)無線電力發(fā)送器200與無線電力接收器300之間的距離偏離電力發(fā)送距離時(shí),以及當(dāng)無線電力發(fā)送器200與無線電力接收器300的排列方向相互不匹配使得無線電力接收器300不能正常接收電力時(shí),這種情況可能發(fā)生。此后,由于bmic360未將電力提供至負(fù)載400,所以bmic360返回至將閾值電壓或更高電壓施加于負(fù)載400的步驟s103。然后,在執(zhí)行步驟s105之后,如果在步驟s107中施加于負(fù)載400的電壓低于閾值電壓,則處理返回至使得負(fù)載400進(jìn)入非充電模式的步驟s109。如上所述,出于施加于負(fù)載400的電壓低于閾值電壓的外部原因,負(fù)載400在充電模式與非充電模式之間交替,使得負(fù)載400可能不穩(wěn)定地工作。當(dāng)負(fù)載400在充電模式與非充電模式之間交替時(shí),使得負(fù)載400不穩(wěn)定地工作,可能在整個(gè)無線電力傳輸系統(tǒng)中出現(xiàn)錯(cuò)誤操作。也就是說,當(dāng)負(fù)載400是電池時(shí),由于由電池在充電模式與非充電模式之間的交替操作導(dǎo)致的錯(cuò)誤操作,可能降低電池的耐久性,并且可能增加電池的充電時(shí)間。在下文中,將參照?qǐng)D7至圖10對(duì)防止負(fù)載400的不穩(wěn)定操作的實(shí)施例進(jìn)行描述。圖7是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的無線電力接收器300的框圖。參照?qǐng)D7,無線電力接收器300可以包括接收感應(yīng)線圈320、整流單元330和充電管理單元370。另外,盡管未在圖7中示出,但是無線電力接收器300還可以包括圖5中示出的直流-直流轉(zhuǎn)換器350。另外,盡管未在圖7中示出,但是無線電力接收器300還可以包括圖5中示出的電池管理裝置(bmic)360。bmic360可以控制直流電力以使用恒定直流電流對(duì)負(fù)載400進(jìn)行充電。bmic360可以包括在負(fù)載400中。在下文中,在描述中假定bmic360包括在負(fù)載400中。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,如果無線電力接收器300通過諧振從無線電力發(fā)送器200接收電力,則無線電力接收器300還可以包括接收諧振線圈310。也就是說,無線電力發(fā)送器200的發(fā)送諧振線圈220和無線電力接收器300的接收諧振線圈310相互磁耦合,并且以諧振頻率工作。無線電力發(fā)送器200的發(fā)送諧振線圈220與無線電力接收器300的接收諧振線圈310之間的諧振耦合可以提高無線電力發(fā)送器200與無線電力接收器300之間的電力傳輸效率。根據(jù)實(shí)施例,如果無線電力接收器300通過電磁感應(yīng)從無線電力發(fā)送器200接收電力,則無線電力接收器300可以不包括接收諧振線圈310。接收感應(yīng)線圈320將從無線電力發(fā)送器200接收的交流電力傳遞至整流單元330。整流單元330可以對(duì)交流電力進(jìn)行整流以產(chǎn)生直流電力。整流單元330可以包括整流電路331和平滑電路332。整流電路331可以包括至少一個(gè)二極管。根據(jù)實(shí)施例,二極管可以指硅二極管。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,雖然整流電路331可以通過使用一個(gè)二極管執(zhí)行整流功能,但是整流電路331可以優(yōu)選地具有其中布置有至少一個(gè)二極管的結(jié)構(gòu)。如圖5中所示,作為一個(gè)示例,整流電路331可以包括橋式二極管。橋式二極管結(jié)構(gòu)是其中四個(gè)二極管相互連接以執(zhí)行整流功能的電路結(jié)構(gòu)。整流電路331執(zhí)行將所接收的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力的整流功能。根據(jù)實(shí)施例,由于電力與電壓或電流成比例,所以為了方便說明,假定電力、電壓和電流具有相同的概念。整流功能指使得電流僅沿一個(gè)方向流動(dòng)的功能。換言之,整流電路331的正向電阻低,并且整流電路331的反向電阻足夠大,使得電流可以僅沿一個(gè)方向流動(dòng)。平滑電路332可以通過從整流電路331的直流輸出電力中移除紋波分量來輸出穩(wěn)定的直流電流。平滑電路332可以包括用于平滑的電容器。充電管理單元370可以對(duì)從整流單元330施加于開關(guān)371的直流電壓進(jìn)行測(cè)量,并且可以根據(jù)所測(cè)量的直流電壓確定使得負(fù)載進(jìn)入充電模式還是非充電模式。充電管理單元370可以根據(jù)該確定結(jié)果來管理是否對(duì)負(fù)載400進(jìn)行充電。充電管理單元370可以包括開關(guān)371、控制單元373和限壓?jiǎn)卧?75??刂茊卧?73可以控制充電管理單元370的整體操作。盡管控制單元373可以包括在充電管理單元370中,但是可以將控制單元373設(shè)置為控制無線電力接收器300的整體操作的單獨(dú)的元件??刂茊卧?73可以對(duì)傳遞至開關(guān)371的直流電壓進(jìn)行測(cè)量??刂茊卧?73可以確認(rèn)傳遞至負(fù)載400的直流電壓是否等于或高于第一閾值電壓,并且可以根據(jù)該確認(rèn)結(jié)果控制開關(guān)371的操作。根據(jù)實(shí)施例,第一閾值電壓可以指使得負(fù)載400進(jìn)入充電模式所需的最小電壓。第一閾值電壓可以是4.2v的直流電壓,但4.2v的閾值電壓僅是一個(gè)示例。當(dāng)傳遞至開關(guān)371的直流電壓等于或高于第一閾值電壓時(shí),將短路信號(hào)傳遞至開關(guān)371,使得開關(guān)371接通。當(dāng)開關(guān)371接通時(shí),負(fù)載400可以接收等于或高于第一閾值電壓的電壓以進(jìn)入充電模式。充電模式可以表示將恒定電力或更大電力持續(xù)提供至負(fù)載400。當(dāng)負(fù)載400處于充電模式時(shí),控制單元373可以對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量,以確定所測(cè)量的電壓是否等于或高于第二閾值電壓。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第二閾值電壓可以表示用于保持負(fù)載400的充電模式的最小電壓。第二閾值電壓可以等于或低于第一閾值電壓。當(dāng)施加于開關(guān)371的電壓等于或高于第二閾值電壓時(shí),控制單元373可以保持充電模式,并且可以每預(yù)定時(shí)間對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)施加于開關(guān)371的電壓低于第二閾值電壓時(shí),控制單元373可以發(fā)送開路信號(hào)以使得開關(guān)371被關(guān)斷。從而,負(fù)載400脫離充電模式。也就是說,控制單元373可以每預(yù)定時(shí)間確認(rèn)施加于開關(guān)371的電壓是否等于或高于第二閾值電壓以將負(fù)載400穩(wěn)定保持在充電模式。當(dāng)傳遞至負(fù)載的直流電力等于或大于預(yù)設(shè)值時(shí),限壓?jiǎn)卧?75可以通過吸收除了與預(yù)設(shè)值對(duì)應(yīng)的電力之外的剩余電力來規(guī)劃(project)負(fù)載400。根據(jù)實(shí)施例,預(yù)設(shè)值可以表示負(fù)載400不被損壞的最大電壓。根據(jù)實(shí)施例,限壓?jiǎn)卧?75可以包括齊納二極管。當(dāng)施加于齊納二極管的電壓高于某個(gè)電壓時(shí),齊納二極管使得電流通過其流動(dòng),而當(dāng)施加于齊納二極管的電壓低于某個(gè)電壓時(shí),齊納二極管為如開路一樣工作,使得電流不通過其流動(dòng)。圖8是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的控制單元373的配置的電路圖。控制單元373可以包括配置有放大器和多個(gè)電阻器的比較器。比較器可以將輸入電壓v1與參考電壓v2進(jìn)行比較以控制開關(guān)371。輸入電壓v1可以是施加于負(fù)載400的電壓。當(dāng)輸入電壓v1與參考電壓v2之間的差小于特定電壓時(shí),控制單元373可以使得開關(guān)371被關(guān)斷。特定電壓可以是參照?qǐng)D7所描述的第二閾值電壓。當(dāng)輸入電壓v1與參考電壓v2之間的差等于或大于特定電壓時(shí),控制單元373可以使得開關(guān)371被接通,使得從整流單元330輸出的直流電壓被傳遞至負(fù)載400,其中特定電壓可以是參照?qǐng)D7所描述的第一閾值電壓。圖9是示出了根據(jù)實(shí)施例的開關(guān)371的各種結(jié)構(gòu)的圖。如圖9所示,構(gòu)成充電管理單元370的開關(guān)371可以包括各種金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet)。mosfet包括溝道,溝道包括p型和n型材料,并且可以根據(jù)材料被分類成nmosfet、pmosfet和cmosfet。每個(gè)mosfet包括柵極端子、源極端子和漏極端子,并且可以通過使用柵極端子的電壓而用作開關(guān)。圖10是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的無線電力接收器300的電力控制方法的流程圖。無線電力接收器300的操作本質(zhì)上等同于圖7中所描述的操作。在下文中,由于直流電力與直流電壓成比例,因此從整流單元330輸出的直流電力可以由從整流單元330輸出的直流電壓替換。同樣,施加于開關(guān)371的直流電力可以由施加于開關(guān)371的直流電壓替換。另外,在下面的描述中,非充電模式可以表示未將電力提供至負(fù)載400,而充電模式可以表示將具有預(yù)定電平或更大電平的電力持續(xù)提供至負(fù)載400。首先,在步驟s201中,控制單元373將開路信號(hào)發(fā)送至開關(guān)371,使得開關(guān)371被關(guān)斷。然后,在步驟s203中,控制單元373等待100ms。100ms的時(shí)間僅是一個(gè)示例。接下來,在步驟s205中,控制單元373對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量??刂茊卧?73在100ms的時(shí)間過去之后對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量的原因在于:控制單元373對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行周期性測(cè)量,以確定是否使得開關(guān)371被關(guān)斷??梢詫⒏鞣N方案用作對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量的方案。例如,控制單元373可以通過參照?qǐng)D8所描述的比較器對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量。此后,在步驟s207中,控制單元373確認(rèn)所測(cè)量的直流電壓是否等于或高于第一閾值電壓。根據(jù)實(shí)施例,第一閾值可以指使得負(fù)載400進(jìn)入充電模式所需的最小電壓。第一閾值電壓可以是4.2v的直流電壓,但4.2v的閾值電壓僅是一個(gè)示例。在步驟s209中,如果所測(cè)量的直流電壓等于或高于第一閾值電壓,則控制單元373將短路信號(hào)發(fā)送至開關(guān)371。當(dāng)短路信號(hào)被發(fā)送至開關(guān)371時(shí),負(fù)載400可以正常接收直流電力,使得負(fù)載400可以進(jìn)入充電模式。在步驟s211中,控制單元373使得具有等于或高于第一閾值電壓的電壓的電力被輸出至負(fù)載,使得負(fù)載400進(jìn)入充電模式。如果在步驟s207中所測(cè)量的直流電壓低于第一閾值電壓,則控制單元373返回至步驟s201,使得控制單元373將開路信號(hào)發(fā)送至開關(guān)371,由此使得開關(guān)371被關(guān)斷。在步驟s213中,當(dāng)負(fù)載400進(jìn)入充電模式時(shí),控制單元373再次對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量。此后,在步驟s215中,控制單元373確認(rèn)所測(cè)量的電壓是否等于或高于第二閾值電壓。根據(jù)實(shí)施例,第二閾值電壓可以指使得負(fù)載400被保持在充電模式所需的最小電壓。第二閾值電壓等于或低于第一閾值電壓。如果在步驟s215中確認(rèn)所測(cè)量的電壓等于或高于第二閾值電壓時(shí),則在步驟s217中控制單元373等待100ms。如果100ms的時(shí)間過去,則控制單元373返回至步驟s213以對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量。控制單元373在100ms的時(shí)間過去之后對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行測(cè)量的原因在于:控制單元373對(duì)施加于開關(guān)371的電壓進(jìn)行周期性測(cè)量,以確認(rèn)負(fù)載400是否被保持在充電模式。在步驟s215中,如果確認(rèn)所測(cè)量的電壓低于第二閾值電壓,則控制單元373返回至步驟s201以使得開關(guān)371被關(guān)斷。也就是說,當(dāng)施加于負(fù)載400的電壓低于保持充電模式所需的電壓時(shí),控制單元373使得開關(guān)371被關(guān)斷,使得可以防止負(fù)載400在充電模式與非充電模式之間交替。不同于圖6的實(shí)施例,除了設(shè)置第一閾值電壓用于使得負(fù)載400進(jìn)入充電模式之外,還設(shè)置了第二閾值電壓用于保持充電模式。也就是說,根據(jù)第二實(shí)施例的對(duì)無線電力接收器的電力進(jìn)行控制的方法設(shè)置將負(fù)載400保持在充電模式所需的第二閾值電壓,使得可以減少負(fù)載400對(duì)充電模式和放電模式的重復(fù)。出于該原因,防止錯(cuò)誤地操作負(fù)載400,使得可以穩(wěn)定地保持無線電力傳輸系統(tǒng)的操作。可以將根據(jù)本公開內(nèi)容的電力控制方法準(zhǔn)備為可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行并且被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中的程序。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)包括rom、ram、cd-rom、磁臺(tái)(magnetictable)、軟盤和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置,并且包括以載波(例如,通過因特網(wǎng)的傳輸)的形式實(shí)現(xiàn)的裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)被分布在通過網(wǎng)絡(luò)相互連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中以通過分布方案存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀代碼,使得計(jì)算機(jī)可讀代碼可以被執(zhí)行。另外,用于實(shí)現(xiàn)該方法的功能程序、代碼和代碼段可以由本公開內(nèi)容涉及的領(lǐng)域中的編程員容易地得到。根據(jù)本公開的實(shí)施例,還公開了以下方案,包括但不限于:1.一種用于將從無線電力發(fā)送器接收的電力傳遞至負(fù)載的無線電力接收器,所述無線電力接收器包括:接收線圈,從所述無線電力發(fā)送器接收交流電力;整流單元,將所接收的交流電力整流成直流電力;以及充電管理單元,通過將所述直流電力與閾值進(jìn)行比較來對(duì)施加于所述負(fù)載的直流電力進(jìn)行控制。2.根據(jù)方案1所述的無線電力接收器,其中,所述充電管理單元包括:開關(guān),使得所述整流單元能夠連接至所述負(fù)載或與所述負(fù)載分離;以及控制單元,通過根據(jù)所述直流電力與所述閾值的比較結(jié)果使得所述開關(guān)被接通或關(guān)斷來對(duì)施加于所述負(fù)載的所述直流電力進(jìn)行控制。3.根據(jù)方案2所述的無線電力接收器,其中,當(dāng)所述直流電力等于或大于第一閾值時(shí),所述控制單元通過使得所述開關(guān)被接通來使得所述負(fù)載進(jìn)入充電模式。4.根據(jù)方案2所述的無線電力接收器,其中,當(dāng)所述直流電力小于所述第一閾值時(shí),所述控制單元使得所述開關(guān)被關(guān)斷以阻斷所述電力到所述負(fù)載的供給。5.根據(jù)方案3所述的無線電力接收器,其中,當(dāng)所述直流電力小于第二閾值時(shí),所述控制單元使得所述開關(guān)被關(guān)斷以阻斷所述電力到所述負(fù)載的供給,并且所述第一閾值大于所述第二閾值。6.根據(jù)方案3所述的無線電力接收器,其中,在所述負(fù)載進(jìn)入所述充電模式的狀態(tài)下,當(dāng)所述直流電力等于或大于第二閾值時(shí),所述控制單元將所述直流電力傳遞至所述負(fù)載以將所述負(fù)載保持在所述充電模式,并且所述第一閾值大于所述第二閾值。7.根據(jù)方案5或6所述的無線電力接收器,其中,所述第一閾值是所述負(fù)載進(jìn)入所述充電模式所需的最小值,并且所述第二閾值是所述負(fù)載保持所述充電模式所需的最小值。8.根據(jù)方案1所述的無線電力接收器,其中,當(dāng)所述負(fù)載被保持在充電模式時(shí),所述充電管理單元每預(yù)設(shè)時(shí)間對(duì)所整流的直流電力進(jìn)行測(cè)量。9.根據(jù)方案1所述的無線電力接收器,其中,所述充電管理單元將從所述整流單元輸出的電壓與閾值電壓進(jìn)行比較,以將所述直流電力與所述閾值進(jìn)行比較。10.根據(jù)方案2所述的無線電力接收器,其中,所述充電管理單元還包括限壓?jiǎn)卧鱿迚簡(jiǎn)卧糜冢寒?dāng)傳遞至所述負(fù)載的所述直流電力等于或大于預(yù)設(shè)值時(shí),吸收超過所述預(yù)設(shè)值的電力。11.根據(jù)方案10所述的無線電力接收器,其中,所述限壓?jiǎn)卧R納二極管。12.根據(jù)方案1所述的無線電力接收器,其中,所述接收線圈包括:接收諧振線圈,諧振耦合至所述無線電力發(fā)送器的發(fā)送諧振線圈以接收所述交流電力;以及接收感應(yīng)線圈,通過使用電磁感應(yīng)從所述接收諧振線圈接收所述交流電力,并且將所述交流電力傳遞至所述整流單元。13.根據(jù)方案1所述的無線電力接收器,其中,所述接收線圈通過使用電磁感應(yīng)從所述無線電力發(fā)送器接收所述交流電力。14.一種無線電力傳輸系統(tǒng),包括:無線電力發(fā)送器,包括發(fā)送感應(yīng)線圈和發(fā)送諧振線圈;電源,連接至所述發(fā)送感應(yīng)線圈的兩個(gè)端子,并且被發(fā)送至所述無線電力發(fā)送器;以及根據(jù)方案1所述的無線電力接收器。15.根據(jù)方案14所述的無線電力傳輸系統(tǒng),其中,當(dāng)所述直流電力等于或大于第一閾值時(shí),所述控制單元通過使得所述開關(guān)被接通來使得所述負(fù)載進(jìn)入充電模式。16.根據(jù)方案14所述的無線電力傳輸系統(tǒng),其中,當(dāng)所述直流電力小于第一閾值時(shí),所述控制單元使得所述開關(guān)被關(guān)斷以阻斷所述電力到所述負(fù)載的供給。17.根據(jù)方案15所述的無線電力傳輸系統(tǒng),其中,當(dāng)所述直流電力小于第二閾值時(shí),所述控制單元使得所述開關(guān)被關(guān)斷以阻斷所述電力到所述負(fù)載的供給,并且所述第一閾值大于所述第二閾值。18.根據(jù)方案15所述的無線電力傳輸系統(tǒng),其中,在所述負(fù)載進(jìn)入所述充電模式的狀態(tài)下,當(dāng)所述直流電力等于或大于第二閾值時(shí),所述控制單元將所述直流電力傳遞至所述負(fù)載以將所述負(fù)載保持在所述充電模式,并且所述第一閾值大于所述第二閾值。19.根據(jù)方案17或18所述的無線電力傳輸系統(tǒng),其中,所述第一閾值是所述負(fù)載進(jìn)入所述充電模式所需的最小值,并且所述第二閾值是所述負(fù)載保持所述充電模式所需的最小值。20.根據(jù)方案14所述的無線電力傳輸系統(tǒng),其中,當(dāng)所述負(fù)載被保持在所述充電模式時(shí),所述充電管理單元每預(yù)設(shè)時(shí)間對(duì)所整流的直流電力進(jìn)行測(cè)量,其中,所述充電管理單元將從所述整流單元輸出的電壓與閾值電壓進(jìn)行比較,以將所述直流電力與所述閾值進(jìn)行比較。21.根據(jù)方案19所述的無線電力傳輸系統(tǒng),其中,所述限壓?jiǎn)卧R納二極管。雖然已經(jīng)參照大量說明性的實(shí)施例描述了實(shí)施例,但是應(yīng)當(dāng)理解的是,本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出落入本公開內(nèi)容的原理的精神和范圍內(nèi)的大量的其他修改和實(shí)施例。更具體地,在本公開內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi),在主題組合布置的構(gòu)成部分和/或布置中,各種變型和修改是可以的。除了構(gòu)成部分和/或布置的變型和修改之外,對(duì)本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言,替選的用途也是明顯的。當(dāng)前第1頁(yè)12當(dāng)前第1頁(yè)12
      當(dāng)前第1頁(yè)1 2 
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