非接觸式電源裝置和非接觸式供電方法
【專利說明】非接觸式電源裝置和非接觸式供電方法
[0001]本申請要求分別于2013年11月20日、2014年6月25日、2014年7月29日、2014年11月6日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2013-0141740號、第10-2014-0078486號、第10-2014-0096825號、第10-2014-0153387號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，所述韓國專利申請的公開通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及一種以無接觸方式傳輸電力的非接觸式電源裝置和非接觸式供電方法。
【背景技術(shù)】
[0003]為了對電子裝置供電，需要用于將電力從外部電源傳輸?shù)诫娮友b置的電源裝置。
[0004]總體上，當(dāng)前普遍使用通過連接器等直接連接到電子裝置的有線電源裝置來對包括在電子裝置的電池進行供電?？蛇x地，如以下現(xiàn)有技術(shù)文件所公開的，可通過磁感應(yīng)效應(yīng)或磁共振效應(yīng)，以無接觸方式對設(shè)置在電子裝置中的電池進行供電。
[0005]同時，如以下現(xiàn)有技術(shù)文件所公開的，非接觸式電源裝置可發(fā)送短信標(biāo)來確定以無接觸方式接收電力的電力接收裝置是否靠近電源裝置的充電表面。這里，由于非接觸式電源裝置的充電表面的線圈和電力接收裝置的線圈之間的耦合系數(shù)的可靠性，因此非接觸式電源裝置可能不能正確地識別其附近的電力接收裝置。另外，非接觸式電源裝置可發(fā)送相對長的信標(biāo)以喚醒電力接收裝置的通信電路，從而執(zhí)行正常的充電操作。在這樣的情況下，由于關(guān)于充電表面的線圈和電力接收裝置的線圈之間的耦合系數(shù)的問題，因此電力接收裝置的通信電路可能不能被喚醒。
[0006]【現(xiàn)有技術(shù)文件】
[0007]【專利文件】
[0008](專利文件I)第10-2011-0009227號的韓國專利特許公開

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本公開的方面可提供一種非接觸式電源裝置和非接觸式供電方法，其中，短信標(biāo)或長信標(biāo)的信號電平變化。
[0010]根據(jù)本公開的方面，提供一種非接觸式電源裝置和非接觸式供電方法，其中，短信標(biāo)被發(fā)送以識別電力接收裝置，長信標(biāo)被發(fā)送以喚醒電力接收裝置的通信電路，并且充電電力以無接觸方式被發(fā)送，其中，短信標(biāo)的信號電平和長信標(biāo)的信號電平中的至少一個變化。
【附圖說明】
[0011]通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將更清楚地理解本公開的以上和其它方面、特點與優(yōu)點，在附圖中:
[0012]圖1A至圖1C是示出非接觸式電源裝置和電力接收裝置的示例性示圖；
[0013]圖2A是示出根據(jù)本公開中的示例性實施例的非接觸式電源裝置的操作的流程圖；
[0014]圖2B是示出在圖2A中示出的操作中的非接觸式電源裝置和電力接收裝置之間的信號發(fā)送與信號接收的示例性示圖；
[0015]圖3A至圖3D是示出根據(jù)本公開中的示例性實施例的非接觸式電源裝置的操作的示圖；
[0016]圖4A至圖4D是示出根據(jù)本公開中的另一示例性實施例的非接觸式電源裝置的操作的示圖；
[0017]圖5A至圖5C是示出根據(jù)本公開中的另一示例性實施例的非接觸式電源裝置的操作的示圖；
[0018]圖6A和圖6B是示出根據(jù)本公開中的示例性實施例的從非接觸式電源裝置輸出的短信標(biāo)或長信標(biāo)的示例的示圖。
【具體實施方式】
[0019]在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的實施例。
[0020]然而，本公開可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，而不應(yīng)被解釋為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全面且完整的，并且這些實施例將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達本公開的范圍。
[0021]在附圖中，為了清楚可夸大元件的形狀和尺寸，并且將始終使用相同的標(biāo)號來指定相同或相似的元件。
[0022]圖1A至圖1C是示出非接觸式電源裝置和電力接收裝置的示圖。
[0023]參照圖1A，根據(jù)示例性實施例的電源裝置100可以以無接觸方式發(fā)送短信標(biāo)、長信標(biāo)和充電電力(這里，無接觸方式可表示在發(fā)送端和接收端的導(dǎo)體之間沒有直接連接的情況下將電力從發(fā)送端發(fā)送到接收端的處理，換句話說，通過非接觸式發(fā)送、無線發(fā)送等將電力從發(fā)送端發(fā)送到接收端的處理)。根據(jù)示例性實施例的電源裝置100可通過電力發(fā)送線圈130發(fā)送短信標(biāo)、長信標(biāo)和充電電力。
[0024]在電力接收裝置A靠近電源裝置100的表面的情況下，隨著電力接收裝置A離具有預(yù)定匝數(shù)的電力發(fā)送線圈130的中心的距離增大，電力接收裝置A的電力接收線圈(未示出)和電力發(fā)送線圈130之間的耦合系數(shù)會減小，因此，即使當(dāng)電源裝置100發(fā)送具有預(yù)定信號電平的短信標(biāo)或長信標(biāo)時，電源裝置100也可能不能正確地識別電力接收裝置A或者可能不能喚醒電力接收裝置A的通信電路。
[0025]參照圖1B，在電力接收裝置A位于靠近電力發(fā)送線圈130的中心的位置的情況下，電力接收裝置A的電力接收線圈(未示出)和電力發(fā)送線圈130之間的耦合系數(shù)相對高，因此，電源裝置100可通過使用具有低信號電平的短信標(biāo)或長信標(biāo)，來識別電力接收裝置A或喚醒電力接收裝置A的通信電路。然而，發(fā)送信號電平等于或高于預(yù)定信號電平的短信標(biāo)或長信標(biāo)會導(dǎo)致不必要的功耗。即使在電力接收裝置A位于靠近電力發(fā)送線圈130的中心的位置的情況下，由于電力接收裝置A和電源裝置100之間的兼容性問題，導(dǎo)致電力接收裝置A和電源裝置100之間的耦合系數(shù)也可能低。這可被視為與圖1A的情形等同的情形。
[0026]參照圖1C，在電力接收裝置B是諸如智能手表的可穿戴式裝置的情況下，電力接收裝置B具有相對小的電力接收線圈b，從而，即使當(dāng)電力接收裝置B位于靠近電力發(fā)送線圈130的中心的位置時，電源裝置100也可能不能正確地識別電力接收裝置B。
[0027]圖2A是示出根據(jù)本公開中的示例性實施例的非接觸式電源裝置的操作狀態(tài)的流程圖，圖2B是示出在圖2A的操作狀態(tài)下，非接觸式電源裝置和電力接收裝置之間的信號發(fā)送與信號接收的示圖。
[0028]參照圖2A和圖2B，根據(jù)示例性實施例的非接觸式電源裝置的操作狀態(tài)可被劃分為節(jié)電狀態(tài)S1、低功率狀態(tài)S2、電力傳輸狀態(tài)S3和故障狀態(tài)S4。
[0029]在節(jié)電狀態(tài)SI下，短信標(biāo)可被傳播以確定電力接收裝置是否靠近非接觸式電源裝置的電力發(fā)送表面，長信標(biāo)可被傳播以喚醒電力接收裝置的通信電路。
[0030]在這種情況下，短信標(biāo)或長信標(biāo)的信號電平可變化。
[0031]短信標(biāo)或長信標(biāo)可從非接觸式電源裝置的電力發(fā)送線圈輸出。
[0032]在低功率狀態(tài)S2下，在非接觸式電源裝置從電力接收裝置接收到通告信號(通過標(biāo)號①指示的PRU(電力接收單元)通告)的情況下，非接觸式電源裝置可將連接請求(通過標(biāo)號②指示的連接請求)發(fā)送到電力接收裝置，然后在非接觸式電源裝置和電力接收裝置之間傳輸用于傳輸充電電力的多種參數(shù)(通過標(biāo)號③指示的PRU靜態(tài)參數(shù)、通過標(biāo)號④指示的PTU (電力發(fā)送單元)靜態(tài)參數(shù)和通過標(biāo)號⑤指示的PRU動態(tài)參數(shù))。
[0033]在完成在非接觸式電源裝置和電力接收裝置之間傳輸參數(shù)的情況下，非接觸式電源裝置可進入電力傳輸狀態(tài)S3。在從電力接收裝置僅接收到通告信號而未發(fā)送或未接收到參數(shù)的情況下，可確定通信失敗，并且非接觸式電源裝置可進入故障狀態(tài)S4，從而停止操作。
[0034]在電力傳輸狀態(tài)S3下，非接觸式電源裝置可請求關(guān)于電力接收裝置所必需的充電電力的信息(通過標(biāo)號⑥指示的PRU控制)，并且然后根據(jù)來自電力接收裝置的充電電力請求或充電電力發(fā)送停止請求(通過標(biāo)號⑦指示的PRU動態(tài)參數(shù))而將所請求的充電電力發(fā)送到電力接收裝置。如果出現(xiàn)充電電力發(fā)送停止請求(標(biāo)號⑧)，則非接觸式電源裝置可進入故障狀態(tài)S4,從而停止操作。
[0035]可在非接觸式電源裝置的通信電路和電力接收裝置的通信電路之間執(zhí)行上述的在低功率狀態(tài)S2和電力傳輸狀態(tài)S3下的信號發(fā)送與接收(標(biāo)號①至⑧)，并且可在非接觸式電源裝置的電力發(fā)送線圈和電力接收裝置的電力接收線圈之間傳輸充電電力。
[0036]圖3A至圖3D是示出根據(jù)本公開中的示例性實施例的非接觸式電源裝置的操作的示圖。
[0037]參照圖3A，根據(jù)示例性實施例的非接觸式電源裝置可傳播短信標(biāo)(S11)，可檢測電力發(fā)送線圈的阻抗(S12)，如果阻抗變化(S13)則可傳播長信標(biāo)(S15)，并且如果阻抗不變化則可改變短信標(biāo)的信號電平(S14)從而傳播短信標(biāo)。根據(jù)示例性實施例的非接觸式電源裝置可根據(jù)第一時間段而傳播短信標(biāo)。
[0038]另外，在步驟S11，根據(jù)示例性實施例的非接觸式電源裝置可根據(jù)與第一時間段不同的第二時間段而傳播長信標(biāo)。換句話說，根據(jù)示例性實施例的非接觸式電源裝置可根據(jù)彼此不同的預(yù)定時間段而單獨傳播短信標(biāo)和長信標(biāo)。
[0039]如果電力接收裝置的通信電路通過所傳輸?shù)拈L信標(biāo)