用于無線電力傳輸?shù)墓β史糯笃鞯闹圃旆椒?br>【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2014年3月25提交的美國臨時申請61/970, 147的優(yōu)先權(quán)以及于 2014年6月30日提交的美國非臨時申請14/319,357的優(yōu)先權(quán)，通過引用將它們的全部內(nèi) 容結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開內(nèi)容涉及無線電力傳輸。本公開內(nèi)容還涉及與天線負(fù)載無關(guān)的用于電力信 號生成的電流源。
【背景技術(shù)】
[0004] 由巨大客戶需求驅(qū)動的電子和通信技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)導(dǎo)致移動通信設(shè)備的廣 泛采用。這些設(shè)備中的許多設(shè)備，例如智能手機(jī)，具有復(fù)雜的處理能力并且依賴不同頻率的 時鐘執(zhí)行不同的處理任務(wù)，例如，編碼音頻文件的解碼和再生。這些設(shè)備依賴于定期充電的 便攜式電源。充電過程的簡易性和速度可能有助于設(shè)備在商業(yè)上的成功。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個發(fā)明，提供了一種設(shè)備，包括：電源輸入，被配置為提供電源信 號；第一路徑，被配置為接收時鐘信號和所述電源信號，所述第一路徑包括：第一輸出；第 一驅(qū)動器，被配置為接收所述時鐘信號并且基于所述時鐘信號調(diào)制所述電源信號以在所述 第一輸出上產(chǎn)生第一振蕩電力信號；第二路徑，被配置為接收所述時鐘信號和所述電源信 號，所述第二路徑包括：第二輸出；延遲元件，被配置為將所述時鐘信號相移一角度以產(chǎn)生 偏移時鐘信號；以及第二驅(qū)動器，被配置為接收所述偏移時鐘信號并且調(diào)制所述電源信號 以在所述第二輸出上產(chǎn)生相位相對于所述第一振蕩電力信號偏移了所述角度的第二振蕩 電力信號；以及傳輸電路，與所述第一輸出和所述第二輸出耦接并且被配置為基于所述第 一振蕩電力信號和所述第二振蕩電力信號的組合傳輸無線電力信號。
[0006] 其中，所述無線電力信號的特征在于取決于所述角度的振幅。
[0007] 其中，所述延遲包括可調(diào)延遲。
[0008] 進(jìn)一步地，所述設(shè)備包括調(diào)節(jié)邏輯，所述調(diào)節(jié)邏輯被配置為調(diào)節(jié)所述可調(diào)延遲以 改變所述角度并且控制所述無線電力信號的振幅。
[0009] 進(jìn)一步地，所述設(shè)備包括信號組合器，所述信號組合器被配置為形成所述組合。
[0010] 進(jìn)一步地，所述設(shè)備包括濾波器，所述濾波器被配置為適配所述組合。
[0011] 其中，所述濾波器被配置為從所述組合濾除諧波。
[0012] 其中，所述濾波器包括具有可調(diào)濾波器頻率的可調(diào)諧濾波器。
[0013] 其中，所述濾波器包括電感器和電容器，所述電容器與所述組合器并聯(lián)連接。
[0014] 其中，所述傳輸電路包括特征在于負(fù)載的天線；以及所述電感器、所述電容器、或 者所述電感器和所述電容器被選擇使得所述無線電力信號不依賴于所述負(fù)載。
[0015] 其中，所述第一驅(qū)動器被配置為對被配置為調(diào)制所述電源信號的第一調(diào)制器進(jìn)行 驅(qū)動；以及所述第二驅(qū)動器被配置為對被配置為調(diào)制所述電源信號的第二調(diào)制器進(jìn)行驅(qū) 動。
[0016] 其中，所述第一調(diào)制器包括第一高電平側(cè)開關(guān)（high-sideswitch)和第一低電平 側(cè)開關(guān)（low-sideswitch);以及所述第二調(diào)制器包括第二高電平側(cè)開關(guān)和第二低電平側(cè) 開關(guān)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種方法，包括：將時鐘信號提供至第一路徑和第二 路徑；將在所述第二路徑上的所述時鐘信號相對于所述第一路徑上的所述時鐘信號相位延 遲一角度；基于所述時鐘信號，調(diào)制在所述第一路徑上的電源信號以產(chǎn)生第一振蕩電力信 號；基于所延遲的時鐘信號，調(diào)制在所述第二路徑上的所述電源信號以產(chǎn)生第二振蕩電力 信號；將所述第一振蕩電力信號和所述第二振蕩電力信號組合以產(chǎn)生振幅取決于所述角度 的無線電力信號。
[0018] 進(jìn)一步地，所述方法包括：對所組合的所述第一振蕩電力信號和所述第二振蕩電 力信號進(jìn)行濾波。
[0019] 其中，對所組合的所述第一振蕩電力信號和所述第二振蕩電力信號進(jìn)行濾波包 括：調(diào)節(jié)濾波器頻率以試圖匹配所述時鐘信號的時鐘頻率。
[0020] 進(jìn)一步地，所述方法包括：采樣所述第一振蕩電力信號、所述第二振蕩電力信號、 或者所組合的振蕩電力信號、或者所述振蕩電力信號的任何組合，以提供用于調(diào)節(jié)所述濾 波器頻率的反饋。
[0021] 其中，采樣所組合的第一振蕩電力信號和第二振蕩電力信號包括：確定所組合的 第一振蕩電力信號和第二振蕩電力信號在電容器之前的第一點(diǎn)和在所述電容器之后的第 二點(diǎn)的相對相位。
[0022] 其中，將所述時鐘信號提供至所述第一路徑和所述第二路徑包括：為數(shù)個電力信 號源接收共用時鐘信號；以及調(diào)節(jié)所述共用時鐘信號的相位延遲以與所述數(shù)個電力信號源 中的一個或多個電力信號源同步。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種設(shè)備，包括：時鐘源，被配置為生成其特征在 于中心頻率的時鐘信號；電源，被配置為產(chǎn)生電力信號；第一路徑，耦接至所述時鐘源的輸 出，所述第一路徑包括：第一驅(qū)動器，接收所述時鐘信號以產(chǎn)生第一驅(qū)動信號；以及第一對 門（gate)，耦接至所述電力信號的輸出，所述第一對門接收所述第一驅(qū)動信號以調(diào)制所述 電力信號，以產(chǎn)生其特征在于所述中心頻率的第一振蕩電力信號；第二路徑，耦接至所述時 鐘源的輸出，所述第二路徑包括：延遲器，接收所述時鐘信號，所述延遲器包括有效傳播長 度以將所述時鐘信號相位延遲一角度，以產(chǎn)生延遲時鐘信號；第二驅(qū)動器，耦接至所述延遲 器的輸出，接收所述延遲時鐘信號，以產(chǎn)生第二驅(qū)動信號；以及第二對門，耦接至所述電力 信號的輸出，所述第二對門接收所述第二驅(qū)動信號以調(diào)制所述電力信號，以產(chǎn)生其特征在 于所述中心頻率以及相對于所述第一振蕩電力信號相位延遲了所述角度的第二振蕩電力 信號；第三路徑，耦接至所述第一路徑和所述第二路徑的輸出，組合所述第一振蕩電力信號 和所述第二振蕩電力信號以產(chǎn)生其特征在于所述中心頻率并且具有取決于所述角度的振 幅的無線電力信號；以及傳輸電路，接收所述無線電力信號來驅(qū)動天線。
[0024] 其中，所述有效傳播長度包括：被配置為允許調(diào)節(jié)所述角度來控制所述振幅的可 調(diào)諧的有效傳播長度（tunable effective propagation length)。
【附圖說明】
[0025] 圖1示出示例性無線電力環(huán)境。
[0026] 圖2示出用于無線電力傳輸?shù)氖纠噪娐贰?br>[0027] 圖3示出負(fù)載電流（iload)與角度〇的示例性曲線。
[0028] 圖4示出用于無線電力傳輸?shù)氖纠噪娐贰?br>[0029] 圖5示出用于電抗補(bǔ)償?shù)氖纠噪娐贰?br>[0030] 圖6示出用于電抗補(bǔ)償監(jiān)測的示例性電路。
[0031] 圖7示出支持基于相位的電流測量的示例性電路。
[0032] 圖8示出用于無線電力傳輸?shù)氖纠噪娐贰?br>[0033] 圖9示出用于無線電力傳輸?shù)氖纠噪娐贰?br>[0034] 圖10示出用于無線電力傳輸?shù)氖纠噪娐贰?br>[0035] 圖11示出用于多個電力信號源的同步控制的示例性電路。
[0036] 圖12示出用于多個電力信號源的同步控制的示例性電路。
[0037] 圖13示出用于多個電力信號源的同步控制的示例性電路。
[0038] 圖14示出用于多個電力信號源的同步控制的示例性電路。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 圖1示出示例性無線電力環(huán)境100。雖然在該示例中無線電力環(huán)境100包括大量 便攜式設(shè)備102、104以及充電站（CS) 110，但是無線電力環(huán)境可以包括任何設(shè)備。以下所述 的關(guān)于無線電力的技術(shù)幾乎可以在任何無線電力場景中實(shí)施。例如，接收無線電力的設(shè)備 102可以對電池、電容器或者其他儲能子系統(tǒng)充電。附加地或替代地，設(shè)備102、104可以直 接操作從CS110接收的電力。
[0040] CS110可包括電力信號電路（PSC) 122,將電力信號提供至能夠?qū)㈦娏π盘杺鬏?至便攜式設(shè)備102的傳輸線圈132。CS110可以包括電源124以支持所傳輸?shù)碾娏π盘柕?生成。PSC122可以將來自電源124的源信號轉(zhuǎn)換為天線可以傳輸?shù)男问健＠?，電源可?供直流OC)或者交流（AC)信號。PSC122可包括功率電路126,其可將來自電源的基本信 號調(diào)諧至具體頻率或者信號電平，以在傳輸線圈132上傳輸至設(shè)備102。
[0041] 在不同的實(shí)施中，CS110可以包括支持RF通信的收發(fā)器152,支持指令執(zhí)行，例如 以應(yīng)用（application，應(yīng)用程序）的形式并且執(zhí)行設(shè)備的一般操作的一個或多個處理器 154。CS110可以包括存儲器156,用于執(zhí)行對系統(tǒng)指令