專利名稱：非接觸電源、非接觸充電系統(tǒng)以及對(duì)可充電電池進(jìn)行充電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于便攜式電子設(shè)備的電源，更具體地，涉及利用感應(yīng) 耦合的非接觸充電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
可充電二次電池安裝在諸如移動(dòng)通信終端、PDA等的便攜式電子設(shè) 備中。為了給二次電池充電，需要單獨(dú)的電源以利用家用商業(yè)電源對(duì)便 攜式電子設(shè)備的電池提供電能。典型地，電源和電池各自都有單獨(dú)的外 部接觸端子，由此通過連接兩個(gè)接觸端子而把電源與電池電連接起來。
然而，如果接觸端子向外突出，則會(huì)破壞外形美觀，并且接觸端子 會(huì)被外部雜質(zhì)污染，導(dǎo)致接觸狀態(tài)不好。并且，如果用戶不小心使電池 斷開或曝露在濕氣中，則電池易于丟失充入的能量。
為了解決接觸式充電方法，已經(jīng)提出以非接觸方式對(duì)電源和電池充 電的無線充電系統(tǒng)。
如韓國專利申請(qǐng)公開2002-57468、韓國專利申請(qǐng)公開2002-57469、 韓國專利363,439、韓國專利428,713、韓國專利申請(qǐng)公開2002-35242、 韓國實(shí)用新型No.217,303、英國專利申請(qǐng)公開2314470、美國專利申請(qǐng)公 開2003/0210106、日本特開2002-209344、日本特開H9-233706、日本特 開2001-258182以及美國專利6，316，909中所公開的，現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)了非 接觸充電系統(tǒng)，其在沒有接觸端子的情況下通過充電體的初級(jí)線圈與電 池組的次級(jí)線圈之間的感應(yīng)耦合來對(duì)電池進(jìn)行充電。
然而，上述常規(guī)非接觸充電系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于充電效率取決于初級(jí)線 圈和次級(jí)線圈之間的位置關(guān)系。即，在初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間存在位 置偏差的情況下，不能在次級(jí)線圈中充分地感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此與接觸式充電系統(tǒng)相比，這種非接觸充電系統(tǒng)的充電效率較低。因此，用 戶應(yīng)該將具有次級(jí)線圈的便攜式電子設(shè)備或電池組安置在充電體的最佳 位置處。
為了解決該問題，己經(jīng)嘗試改變初級(jí)線圈的排列圖案，來保證高充 電效率，而無論次級(jí)線圈的位置或朝向如何。
韓國專利524,254(后面稱為專利254')公開了一種非接觸充電系統(tǒng)， 其中通過連接多個(gè)由鈷基材料或鐵氧體材料制成的小尺寸芯來形成平坦 芯，并通過在該平坦芯上纏繞預(yù)定圖案的線圈來形成芯塊，并將所述芯 塊安裝在無線充電墊(主充電體)上。
與使用單線圈的非接觸充電系統(tǒng)相比較，上述專利254'在充電體的 同一平面上交替或平行地排列多個(gè)線圈，以補(bǔ)償初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之 間導(dǎo)致能量過度浪費(fèi)的位置偏移
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是提供一種非接觸電源，其有效地將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)傳輸 到二次電池裝置，而無論初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的位置關(guān)系如何。
并且，本發(fā)明的另一目的是提供同時(shí)給多個(gè)便攜式電子設(shè)備充電的
非接觸電源。
并且，本發(fā)明的另一 目的是提供實(shí)現(xiàn)高充電效率并最小化能量浪費(fèi) 的非接觸電源。 技術(shù)方案
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的非接觸電源與具有接收 線圈的電池裝置磁耦合，用于以非接觸的方式對(duì)所述電池裝置進(jìn)行充電， 所述非接觸電源具有發(fā)送線圈陣列，所述發(fā)送線圈陣列包括用于將充電 功率感應(yīng)到所述接收線圈中的多個(gè)發(fā)送線圈；以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng) 裝置用于檢測(cè)磁耦合到所述接收線圈上的發(fā)送線圈并選擇性地僅驅(qū)動(dòng)所 檢測(cè)到的發(fā)送線圈。
此時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)裝置僅選擇具有來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)的發(fā)
送線圈。具體地，所述驅(qū)動(dòng)裝置在順序地驅(qū)動(dòng)所述發(fā)送線圈陣列中的發(fā) 送線圈的同時(shí)確定在預(yù)定時(shí)間內(nèi)是否存在來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)， 并僅選擇在預(yù)定時(shí)間內(nèi)具有來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)的發(fā)送線 圈，或者所述驅(qū)動(dòng)裝置在同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述發(fā)送線圈陣列的所有發(fā)送線圈的同 時(shí)僅選擇在預(yù)定時(shí)間內(nèi)具有來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)的發(fā)送線圈。
并且，根據(jù)本發(fā)明第二方面的充電電源系統(tǒng)磁耦合到電池裝置，所 述電池裝置包括用于感應(yīng)耦合的次級(jí)線圈、用于無線發(fā)送數(shù)據(jù)的無線發(fā) 送模塊、用于控制所述電池裝置的充電狀態(tài)的充電控制電路以及可充電 電池，所述充電電源系統(tǒng)具有初級(jí)線圈陣列，所述初級(jí)線圈陣列包括用 于將充電功率感應(yīng)到所述次級(jí)線圈中的多個(gè)初級(jí)線圈；整流器電路，所 述整流器電路用于將外部交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓；線圈驅(qū)動(dòng)電路，所 述線圈驅(qū)動(dòng)電路用于基于所述直流電壓生成驅(qū)動(dòng)功率來驅(qū)動(dòng)所述初級(jí)線 圈；無線接收模塊，所述無線接收模塊用于從所述無線發(fā)送模塊接收反 饋信號(hào)；以及驅(qū)動(dòng)控制電路，所述驅(qū)動(dòng)控制電路用于控制所述線圈驅(qū)動(dòng) 電路以對(duì)所述初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)、根據(jù)所述初級(jí)線圈的所述預(yù)驅(qū)動(dòng)僅 選擇具有來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈，并僅驅(qū)動(dòng)所選擇的 初級(jí)線圈來對(duì)所述電池裝置充電。
此時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)控制電路在順序地對(duì)所述初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)的同 時(shí)確定在預(yù)定時(shí)間內(nèi)是否存在來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)，并僅 選擇在預(yù)定時(shí)間內(nèi)具有來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈， 或者所述驅(qū)動(dòng)控制電路在同時(shí)對(duì)所有的初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)僅選 擇在預(yù)定時(shí)間內(nèi)具有來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈。
并且，所述初級(jí)線圈陣列包括安排為矩陣形式或交錯(cuò)形式的多個(gè)初 級(jí)線圈。
在由包括具有多個(gè)初級(jí)線圈的初級(jí)線圈陣列與無線接收模塊的電源 和包括磁耦合到所述初級(jí)線圈的次級(jí)線圈、無線發(fā)送模塊與可充電電池 的電池裝置構(gòu)成的非接觸充電系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明第三方面的用于對(duì)電 池充電的方法包括(A)選擇所述初級(jí)線圈中的任意一個(gè)并在較短的時(shí) 間內(nèi)對(duì)所選擇的初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)；(B)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)等待來自所述
電池裝置的反饋響應(yīng)；(C)在存在所述反饋響應(yīng)的情況下，將相應(yīng)的初 級(jí)線圈的標(biāo)識(shí)信息暫時(shí)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中；(D)從所述初級(jí)線圈陣列中選 擇另一初級(jí)線圈，并重復(fù)執(zhí)行步驟(A)到(C); (E)順序地對(duì)所述初 級(jí)線圈陣列的所有初級(jí)線圈執(zhí)行步驟(D);以及(F)從所述內(nèi)部存儲(chǔ)器 中讀取所述初級(jí)線圈的標(biāo)識(shí)信息，并選擇性地僅向相應(yīng)的初級(jí)線圈提供 充電功率。
并且，在由包括具有多個(gè)初級(jí)線圈的初級(jí)線圈陣列與無線接收模塊 的電源和包括磁耦合到所述初級(jí)線圈的次級(jí)線圈、無線發(fā)送模塊與電池 的電池裝置構(gòu)成的非接觸充電系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明第四方面的用于對(duì)電
池充電的方法包括(A)在較短的時(shí)間內(nèi)順序地對(duì)所述初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù) 驅(qū)動(dòng)；(B)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)等待來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)；(C)選擇 至少一個(gè)具有所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈；以及(D)通過向所選擇的初級(jí)
線圈施加充電功率來對(duì)所述電池裝置充電。
并且，在由包括具有多個(gè)初級(jí)線圈的初級(jí)線圈陣列與無線接收模塊 的電源和包括磁耦合到所述初級(jí)線圈的次級(jí)線圈、無線發(fā)送模塊與電池 的電池裝置構(gòu)成的非接觸充電系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明第五方面的用于對(duì)電 池充電的方法包括(A)在較短的時(shí)間內(nèi)同時(shí)對(duì)所述初級(jí)線圈陣列的所 有初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)；(B)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)等待來自所述電池裝置的反 饋響應(yīng)；(C)選擇至少一個(gè)具有所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈；以及(D) 通過向所選擇的初級(jí)線圈施加充電功率來對(duì)所述電池裝置充電。
并且，根據(jù)本發(fā)明第六方面的非接觸充電系統(tǒng)包括具有由多個(gè)初級(jí) 線圈組成的初級(jí)線圈陣列以及無線接收模塊的第一充電單元；具有磁耦合 到所述初級(jí)線圈的次級(jí)線圈和無線發(fā)送模塊的第二充電單元；以及由所述 第二充電單元供充電功率的電池，其中所述第一充電單元包括初級(jí)線圈 陣列，所述線圈陣列具有用于將充電功率感應(yīng)到所述次級(jí)線圈中的多個(gè)初 級(jí)線圈；以及用于在等待模式中在驅(qū)動(dòng)所述初級(jí)線圈之后選擇具有來自所 述第二充電單元的反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈并在充電模式中僅驅(qū)動(dòng)所選擇的 初級(jí)線圈的裝置；并且所述第二充電單元包括用于在所述次級(jí)線圈中感應(yīng) 了足以驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路的功率的情況下生成通報(bào)充電開始的反饋信號(hào)、并將
所述反饋信號(hào)發(fā)送到所述第一充電單元的裝置。


在下面的詳細(xì)說明中將更充分描述本發(fā)明，然而，這里提出的說明僅 是為示例的目的的優(yōu)選實(shí)施例，并不是要限制本發(fā)明的范圍。在附圖中 圖1是常規(guī)非接觸充電系統(tǒng)的原理立體圖。
圖2a和2b是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的非接觸電源的使用 狀態(tài)圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的非接觸電源的另一使用狀 態(tài)圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的非接觸電源的功能框圖。 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的發(fā)送線圈的順序驅(qū)
動(dòng)與反饋響應(yīng)信號(hào)之間的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的非接觸充電方法的
流程圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式的發(fā)送線圈的同時(shí)驅(qū) 動(dòng)與反饋響應(yīng)信號(hào)之間的關(guān)系的時(shí)間圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式的非接觸充電方法的 流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。描述之前，應(yīng)該 理解本說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語不應(yīng)該被解釋為限于一般的
字典的意義，而應(yīng)該在允許發(fā)明人為進(jìn)行最佳解釋而適當(dāng)定義術(shù)語的原 則下、根據(jù)與本發(fā)明的技術(shù)方面相應(yīng)的含義和概念來進(jìn)行解釋。因此， 這里提出的描述僅是出于示例目的的優(yōu)選實(shí)施例，并不是要限制本發(fā)明 的范圍，所以應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì) 其作出其他等同和變型。
圖1是常規(guī)非接觸充電系統(tǒng)的原理立體圖，用于描述利用電磁感應(yīng)
現(xiàn)象的非接觸充電原理。
如圖中所描述的，非接觸充電系統(tǒng)包括利用外部電源產(chǎn)生提供給電 池的充電功率的電源10，和以非接觸方式提供來自電源10的充電功率并 利用該充電功率對(duì)內(nèi)部電池(未示出)充電的電池裝置20。
電池裝置20包括其中具有電池的電池組或其中具有電池的便攜式 電子設(shè)備。優(yōu)選地，便攜式電子設(shè)備包括蜂窩電話、PDA、 MP3播放器 等。電池裝置20中的電池為包括鋰離子電池或鋰聚合物電池在內(nèi)的可充 電電池。
從外部電源向電源10提供電能，并且電源10產(chǎn)生用于提供給電池 裝置20的充電功率，并且優(yōu)選地為墊板型，從而容易在其上安裝電池裝 置20。并且，提供給電源10的外部電源優(yōu)選地使用家用商業(yè)交流電源(例 如，60Hz， 220V/100V)，但是也可以施加直流電源。
電源10具有初級(jí)線圈11和天線12，并且電池裝置20具有對(duì)應(yīng)于電 源10的初級(jí)線圈11的次級(jí)線圈12和對(duì)應(yīng)于電源10的天線12的天線22。
初級(jí)線圈11通過感應(yīng)耦合而磁耦合到次級(jí)線圈21。因此，次級(jí)線圈 并列于初級(jí)線圈之上，因此通過初級(jí)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)將感應(yīng)電流感應(yīng)到次 級(jí)線圈中。并且，初級(jí)線圈11和次級(jí)線圈21分別被天線12和22環(huán)繞。
并且，電源10具有用于驅(qū)動(dòng)初級(jí)線圈11以產(chǎn)生磁場(chǎng)的充電電源電 路15，并且電池裝置20具有用于利用次級(jí)線圈21感生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì) 電池充電的充電電路25。
圖2a和2b是根據(jù)本發(fā)明的電源的使用狀態(tài)圖。
參照?qǐng)D2a，本發(fā)明的電源100不像圖1的電源10那樣在充電墊板上 具有單個(gè)線圈，而是具有包括多個(gè)線圈11的線圈陣列。并且，線圈陣列 110被天線線圈120環(huán)繞?？梢孕纬蓡蝹€(gè)天線線圈120而環(huán)繞整個(gè)線圈陣 列110，或形成多個(gè)天線線圈120而分別環(huán)繞例如四到六個(gè)初級(jí)線圈。
這樣，與包括單個(gè)線圈的線圈陣列相比，包括多個(gè)線圈的線圈陣列 110更容易實(shí)現(xiàn)初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的位置一致。如圖2a中所示出， 即使在電源100上的任意位置處傾斜放置電池裝置200，在初級(jí)線圈和次 級(jí)線圈之間也不會(huì)發(fā)生位置偏移。即，盡管在電源100上的任意期望位
置放置裝置200，也至少存在一個(gè)初級(jí)線圈與設(shè)置于電池裝置200中的次 級(jí)線圈位置一致。
因此，利用本發(fā)明的電源，用戶不需要有意識(shí)地考慮初級(jí)線圈和次 級(jí)線圈之間的位置關(guān)系，由此提高使用的便利性。并且，本發(fā)明的線圈 陣列110可以包括以如圖2所示的矩陣形式形成的多個(gè)線圈，或者包括 以如圖2b所示的交錯(cuò)形式排列、即形成的多個(gè)線圈。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的電源的另一使用狀態(tài)圖。
參照?qǐng)D3，在具有線圈陣列110的電源100上安置至少一個(gè)電池裝置 200a、 200b及200c。因此，本發(fā)明的電源100具有能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)電池 裝置200a、 200b以及200c充電的優(yōu)點(diǎn)。
然而，圖2和3中示出的電源100的優(yōu)點(diǎn)在于能夠確保穩(wěn)定的充電 效率而無論初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的位置關(guān)系如何，并且能夠同時(shí)對(duì) 多個(gè)電池裝置充電，但是缺點(diǎn)在于過度耗能。
因此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過僅驅(qū)動(dòng)多個(gè)初級(jí)線圈當(dāng)中至少一部分被耦 合到電池裝置的初級(jí)線圈可以顯著減小能耗。
后面將參照?qǐng)D4和5詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的電源的優(yōu)選實(shí)施方式。
首先，圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的非接觸充電系統(tǒng)的 功能框圖。
參照?qǐng)D4，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的非接觸充電系統(tǒng)包括電源100 和電池裝置200。
電源100具有發(fā)送線圈陣列110、整流器152、功率分配電路153、 線圈驅(qū)動(dòng)電路154、控制電路155、充電模式控制電路156以及無線接收 模塊157和158。
發(fā)送線圈陣列110包括至少一個(gè)發(fā)送線圈(Td、 TC2...TCn)，并且 優(yōu)選地以如圖2和3中所示的矩陣形式形成發(fā)送線圈(Td、 TC2...TCn)。
整流器152將商業(yè)交流電源(60Hz， 220V) 151的交流電壓整流為 直流電壓，并將該直流電壓傳輸?shù)焦β史峙潆娐?53。
功率分配電路153將由整流器152整流的直流電壓傳輸?shù)剿x擇的 線圈驅(qū)動(dòng)電路154。 g卩，功率分配電路153從控制電路155接收選擇命令，
并將整流后的直流電壓傳輸?shù)接稍撨x擇命令指示的線圈驅(qū)動(dòng)電路154。例
如，功率分配電路153是一種位于整流器152和線圈驅(qū)動(dòng)電路154之間 的切換電路，并將控制電路155所選擇的線圈驅(qū)動(dòng)電路154電連接到整 流器152。
充電模式控制電路156控制由控制電路155選擇的線圈驅(qū)動(dòng)電路 154，以便控制相應(yīng)發(fā)送線圈110的驅(qū)動(dòng)模式。例如，驅(qū)動(dòng)模式包括等待 模式、充電模式以及緩沖模式。
參照?qǐng)D5，等待模式用于檢查初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的耦合狀態(tài)， 例如，等待模式是在50毫秒(Wl)期間驅(qū)動(dòng)初級(jí)線圈并在1秒(t》期 間停止的模式。充電模式是與次級(jí)線圈位置一致的初級(jí)線圈在比等待模 式更長(zhǎng)的時(shí)間(W2)內(nèi)驅(qū)動(dòng)而對(duì)電池裝置充電的模式。而緩沖模式是當(dāng)電 池裝置被充滿電時(shí)為減小能耗而縮短初級(jí)線圈的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(w3)的模式。
盡管本發(fā)明示出發(fā)送線圈的驅(qū)動(dòng)模式包括如圖5中示出的等待模 式、充電模式以及緩沖模式，但是本發(fā)明并不限于此。
線圈驅(qū)動(dòng)電路154將來自整流器的直流電壓轉(zhuǎn)換成具有統(tǒng)一電平和 頻率(例如80kHz)的交流電壓，以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)多個(gè)發(fā)送線圈。特別地， 本示例性實(shí)施方式的線圈驅(qū)動(dòng)電路154根據(jù)充電模式控制電路156的控 制、按照?qǐng)D5中示出的各種模式(例如等待模式、充電模式以及緩沖模 式)產(chǎn)生預(yù)定的交流脈沖電壓。
無線接收模塊157和158包括天線線圈158和接收電路157，并且 無線地接收充電啟動(dòng)信號(hào)(FRi、 FR2等)和從電池裝置200反饋來的充 電狀態(tài)信號(hào)(CS!、 CS2等)，而且對(duì)充電狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并將它們傳輸 到控制電路155。
控制電路155從接收電路157接收電池裝置200的反饋信號(hào)、分析 該反饋信號(hào)并控制功率分配電路153和充電模式控制電路156。特別地， 控制電路155優(yōu)選地被連接到脈沖生成器(未示出)和計(jì)時(shí)器(未示出)。 即，計(jì)時(shí)器對(duì)從脈沖生成器傳輸來的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值傳輸?shù)?控制電路155。因此，控制電路155根據(jù)預(yù)定周期(Tn+t。通過控制 功率分配電路153來順序地驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)電路154。
也就是說，控制電路155根據(jù)預(yù)定時(shí)間(Wl， t。順序驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng) 電路154、從電池裝置200接收反饋信號(hào)并選擇要轉(zhuǎn)換成充電模式的發(fā)送 線圈(Td、 TC2...TCn)。
電池裝置200具有次級(jí)線圈210、整流器251、恒壓/恒流電路252、 充電狀態(tài)檢測(cè)電路253、控制電路254以及無線發(fā)送模塊220和256。
次級(jí)線圈210是磁連接到用于產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的初級(jí)線圈(或發(fā)送 線圈)的接收線圈。施加到初級(jí)線圈110的功率信號(hào)為圖5中示出的脈 沖串信號(hào)(具有寬度Wi的脈沖)，因此感應(yīng)到次級(jí)線圈210中的感生電 動(dòng)勢(shì)也為交流脈沖串。并且，如圖5所示，感應(yīng)到次級(jí)線圈210中的交 流電壓脈沖還根據(jù)初級(jí)線圈110的驅(qū)動(dòng)模式而與等待模式、充電模式及 緩沖模式中的任意一種相應(yīng)。
整流器251被連接到次級(jí)線圈210的輸出端，并且整流器251將次 級(jí)線圈210感生的交流電壓脈沖平坦化為預(yù)定電平的直流電壓。
恒壓/恒流電路252利用預(yù)定電平的直流電壓產(chǎn)生對(duì)電池進(jìn)行充電的 恒壓和恒流。即，恒壓/恒流電路252在電池的初始充電點(diǎn)維持恒流模式， 并且當(dāng)電池的充電電壓飽和時(shí)，恒壓/恒流電路252將恒流模式轉(zhuǎn)換成恒 壓模式。
充電狀態(tài)檢測(cè)電路253檢測(cè)充電狀態(tài)，例如感應(yīng)到次級(jí)線圈的輸出 端的電狀態(tài)、整流器的輸出端的電狀態(tài)或恒壓/恒流電路的相對(duì)端的電壓。 檢測(cè)到的充電狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)被輸入到控制電路255中。
控制電路255是一種微處理器，并且它接收諸如充電狀態(tài)檢測(cè)信號(hào) 的監(jiān)視信號(hào)并基于該監(jiān)視信號(hào)控制恒壓/恒流電路252和無線發(fā)送模塊 220禾卩256。
也就是說，控制電路255基于從充電狀態(tài)檢測(cè)電路253輸入的充電 狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)檢查初級(jí)線圈是否耦合到次級(jí)線圈、初級(jí)線圈和次級(jí)線圈 之間的位置關(guān)系、電池的充電狀態(tài)(恒流模式、恒壓模式或充電程度) 以及恒壓力度流電路的相對(duì)端的電壓狀態(tài)。特別地，控制電路255檢查感 應(yīng)到次級(jí)線圈的交流電壓脈沖的下降點(diǎn)，并使待發(fā)送到電源100的反饋 響應(yīng)信號(hào)的發(fā)送點(diǎn)與脈沖的下降點(diǎn)同步。
并且，在次級(jí)線圈210的輸出端存在能夠驅(qū)動(dòng)控制電路255的最低 程度的電流的情況下，控制電路255將充電啟動(dòng)信號(hào)(FRi、 FR2等)(見 圖5)反饋到電源100。相應(yīng)地，電源100的控制電路155確定當(dāng)前驅(qū)動(dòng) 的發(fā)送線圈110的至少一部分被耦合到次級(jí)線圈210，并將信息暫時(shí)儲(chǔ)存 在內(nèi)部存儲(chǔ)器(未示出)中。
并且，二次電池裝置的控制電路255監(jiān)視電池262在任意時(shí)刻的充 電電流和充電電壓，并將監(jiān)視值臨時(shí)儲(chǔ)存在內(nèi)部存儲(chǔ)器(未示出)中。 圖中未示出的存儲(chǔ)器儲(chǔ)存電池的規(guī)格信息(例如，產(chǎn)品代碼、標(biāo)稱值等) 以及電池的充電狀態(tài)信息，例如監(jiān)視的充電電流和充電電壓。
并且，控制電路255根據(jù)電池的充電狀態(tài)合適地選擇并轉(zhuǎn)換恒壓模 式與恒流模式。
無線發(fā)送模塊256和220包括用于發(fā)送要向電源100發(fā)送的反饋響 應(yīng)信號(hào)(例如充電啟動(dòng)信號(hào)或充電狀態(tài)信號(hào))的天線220，和用于調(diào)制諸 如充電狀態(tài)信息的基帶信號(hào)以生成反饋響應(yīng)信號(hào)的發(fā)送電路256。
保護(hù)電路(PCM:脈沖編碼調(diào)制)261設(shè)置在恒壓/恒流252和電池 262之間，以防止將過高的電壓或電流施加到電池上。保護(hù)電路261和電 池262形成單個(gè)電池單元260。
圖4中的上述非接觸充電系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)僅為用于描述本發(fā)明的原 理的一個(gè)示例性實(shí)施方式，并且在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的范圍內(nèi)明顯 存在各種變型例。
接著，參照?qǐng)D5和6描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的非接觸充 電系統(tǒng)的操作。
首先，為了描述方便，假設(shè)本示例性實(shí)施方式的電源100具有如圖 2a所示的線圈陣列結(jié)構(gòu)(即，按照矩陣形式在天線線圈內(nèi)形成十五個(gè)初 級(jí)線圏)，并且如圖2a所示，電池裝置(例如蜂窩電話)被安置于電源 100上。gp，假設(shè)將電池裝置200安置于電源100的發(fā)送線圈中的發(fā)送線 圈#7、 #8、 #9、 #12、 #13以及#14上，如圖2a所示。
當(dāng)諸如商業(yè)交流電源151的外部電源被施加給電源100時(shí)，電源的 控制電路155啟動(dòng)，并控制功率分配電路153和線圈驅(qū)動(dòng)電路154順序
驅(qū)動(dòng)發(fā)送線圈110 (SIO)。此時(shí)，計(jì)時(shí)器對(duì)從圖中未示出的脈沖生成器輸 入的預(yù)定脈沖計(jì)數(shù)，并將此計(jì)數(shù)信息輸入到控制電路中(S15)。
首先，控制電路155控制功率分配電路153在預(yù)定時(shí)間(Wl)期間 將整流器152整流的直流電壓施加到線圈驅(qū)動(dòng)電路#1 154。即，如圖5中 所示出，控制電路155驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)電路#1 154以在時(shí)間w,(例如50 毫秒)期間驅(qū)動(dòng)發(fā)送線圈Td并在時(shí)間h (例如1秒)期間停止驅(qū)動(dòng)發(fā)送 線圈Td (S20)。此時(shí)，控制電路155確定在時(shí)間^內(nèi)是否存在來自二 次電池裝置200的反饋響應(yīng)信號(hào)(充電啟動(dòng)信號(hào))(S25)。
在未從二次電池裝置200接收到任何響應(yīng)的情況下，控制電路155 確定不存在耦合到發(fā)送線圈Td的次級(jí)線圈，并控制功率分配電路153 驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)電路#2 154。 gp，控制電路155確定發(fā)送線圈(或線圈驅(qū)動(dòng) 電路)的編號(hào)n是否達(dá)到15 (S35)，并且在發(fā)送線圈的編號(hào)(n)未達(dá)到 15的情況下，控制電路將n值加1 (S40)。相應(yīng)地，從控制電路155輸 出的選擇信號(hào)指示線圈驅(qū)動(dòng)電路#2 154，并因此以與步驟S20相同的方式 驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)電路#2 154。
同時(shí)，在步驟S25中存在來自電池裝置200的反饋響應(yīng)信號(hào)的情況 下，控制電路確定存在至少部分被耦合到發(fā)送線圈Td的次級(jí)線圈210、 將對(duì)應(yīng)發(fā)送線圈的編號(hào)(#1)儲(chǔ)存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中并執(zhí)行步驟S35 (S30)。
在本示例性實(shí)施方式中，如圖2所示，發(fā)送線圈Td到發(fā)送線圈TC6 沒有磁耦合到次級(jí)線圈。因此，如圖5所示，在發(fā)送線圈Td到發(fā)送線 圈TC6的操作期間，天線線圈158接收不到任何反饋響應(yīng)信號(hào)。然而， 發(fā)送線圈TC7、 TC8、 TC12以及TC13被磁耦合到電池裝置200的次級(jí)線圈 210。因此，在電池裝置的次級(jí)線圈210中出現(xiàn)感生電動(dòng)勢(shì)，并且通過該 感生電動(dòng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)電池裝置的控制電路255。同時(shí)，次級(jí)線圈210的輸出端 出現(xiàn)的感生電動(dòng)勢(shì)還被轉(zhuǎn)換成如圖5所示的直流脈沖，并且充電狀態(tài)檢 測(cè)電路253檢測(cè)該直流脈沖的下降點(diǎn)并將該直流脈沖的下降點(diǎn)報(bào)告給控 制電路255。相應(yīng)地，控制電路255通過無線發(fā)送模塊220和256將反饋 響應(yīng)信號(hào)(F&、 FR2、 FR3等)發(fā)送到電源100的無線接收模塊157和 158。圖5示出在發(fā)送線圈TC7、 TC8以及TC13的等待時(shí)間(t》期間，
電源的天線線圈158接收到FR。 FR2以及FR3各自的反饋響應(yīng)信號(hào)。
發(fā)送線圈TCM在物理上與電池裝置耦合，但是沒有與次級(jí)線圈210 磁耦合。因此，盡管發(fā)送線圈TC"以等待模式運(yùn)行，天線線圈卻接收不 到反饋響應(yīng)信號(hào)。并且，發(fā)送線圈TC12的一部分被磁耦合到次級(jí)線圈210， 但是由于位置偏移導(dǎo)致感應(yīng)到次級(jí)線圈中的電壓不可避免地非常低。因 此，盡管產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)，但是該感生電動(dòng)勢(shì)不能驅(qū)動(dòng)電池裝置的控 制電路255，因此天線線圈接收不到反饋響應(yīng)信號(hào)。
這樣，在順序驅(qū)動(dòng)發(fā)送線圈Td到TC,4的同時(shí)，控制電路255等待 來自電池裝置200的反饋響應(yīng)信號(hào)。此時(shí)，在特定發(fā)送線圈的運(yùn)行期間 接收到反饋響應(yīng)信號(hào)時(shí)，控制電路255將對(duì)應(yīng)發(fā)送線圈的編號(hào)(#)暫時(shí) 儲(chǔ)存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。
同時(shí)，在上述步驟S35中n值為15的情況下，控制電路執(zhí)行步驟 S45以等待反饋響應(yīng)信號(hào)。此時(shí)，在存在反饋響應(yīng)信號(hào)的情況下，控制電 路以和步驟S30相同的方式將對(duì)應(yīng)發(fā)送線圈的編號(hào)#15暫時(shí)儲(chǔ)存在內(nèi)部 存儲(chǔ)器中(S50)，而在不存在反饋響應(yīng)信號(hào)的情況下，控制電路停止等 待模式并轉(zhuǎn)換成充電模式。
也就是說，控制電路155檢索內(nèi)部存儲(chǔ)器，讀取暫時(shí)儲(chǔ)存在內(nèi)部存 儲(chǔ)器中的發(fā)送線圈的編號(hào)#7、 #8以及#13，基于讀取的結(jié)果控制功率分配 電路153和充電模式控制電路156，由此將發(fā)送線圈TC7、 TQ以及Td3 轉(zhuǎn)換成充電模式，并停止其他發(fā)送線圈的工作(S55和S60)。
因此，具有寬度w2的驅(qū)動(dòng)脈沖被施加到發(fā)送線圈(TC7、 TC8以及 TC13)，并且在與發(fā)送線圈磁耦合的次級(jí)線圈210中感應(yīng)出相應(yīng)的充電功 率脈沖。感應(yīng)的充電功率通過整流器251轉(zhuǎn)換成直流電，并通過恒壓/恒 流電路252被充入電池262。此時(shí)，充電狀態(tài)檢測(cè)電路253檢測(cè)施加到電 池262的充電電流和充電電壓，并將該充電電流和充電電壓發(fā)送到控制 電路255?？刂齐娐?55在充電功率脈沖的下降點(diǎn)處將圖5中示出的充電 狀態(tài)信號(hào)(CS1、 CS2等)反饋到電源IOO。
反饋有來自電池裝置200的充電狀態(tài)信號(hào)(CS1, CS2等)的電源的 控制電路155根據(jù)電池的充電狀態(tài)控制發(fā)送線圈(TC7、 TC8以及TC13)
的驅(qū)動(dòng)電平。并且，當(dāng)在充電模式期間電池被充滿電時(shí)，控制電路155
控制充電模式控制電路156將發(fā)送線圈(TC7、 TCs以及Td3)的驅(qū)動(dòng)模
式轉(zhuǎn)換成如圖5中示出的緩沖模式。緩沖模式的驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度(W3)
小于充電模式的驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度(w2)并與等待模式的驅(qū)動(dòng)脈沖的 脈沖寬度(w》相似。
如上面所描述的，本發(fā)明的非接觸充電系統(tǒng)不驅(qū)動(dòng)發(fā)送線圈陣列的 所有發(fā)送線圈，而是僅驅(qū)動(dòng)磁耦合到電池裝置的接收線圈上的發(fā)送線圈， 因此與常規(guī)系統(tǒng)相比較，該非接觸充電系統(tǒng)能夠顯著減小能耗。并且， 為了檢測(cè)磁耦合到電池裝置的接收線圈上的發(fā)送線圈，本發(fā)明操作具有 比充電模式相對(duì)更低的功耗的等待模式。此外，在發(fā)送線圈陣列中包括 多個(gè)發(fā)送線圈，因此本發(fā)明能夠同時(shí)為多個(gè)電池裝置充電。
盡管本發(fā)明的上述實(shí)施方式示出功率分配電路153設(shè)置在整流器 152和線圈驅(qū)動(dòng)電路154之間，但是功率分配電路154也可以設(shè)置在單個(gè) 線圈驅(qū)動(dòng)電路和多個(gè)發(fā)送線圈之間。
此外，盡管本發(fā)明的示例性實(shí)施方式示出控制發(fā)送線圈的驅(qū)動(dòng)電平 中使用的脈沖寬度調(diào)制，但是可以應(yīng)用諸如頻率調(diào)制的其他方法。
盡管圖4中示出的示例性實(shí)施方式示出環(huán)繞整個(gè)線圈陣列的單個(gè)天 線線圈120，但是天線線圈可以被單個(gè)設(shè)置到每個(gè)發(fā)送線圈(Td、 TC2 TCn)。
這樣，如果發(fā)送線圈和天線線圈以集成方式形成為線圈塊，則不需 要如圖5所示在順序驅(qū)動(dòng)發(fā)送線圈的同時(shí)找出耦合到次級(jí)線圈的發(fā)送線 圈。即，如圖7所示，可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有發(fā)送線圈并僅接收磁耦合到次 級(jí)線圈的發(fā)送線圈。在這種情況下，可以使用不同頻率或不同編碼來區(qū) 分不同天線線圈接收到的反饋信號(hào)。
將參照?qǐng)D7和8詳細(xì)描述本發(fā)明的另一實(shí)施方式。
當(dāng)外部電源151施加到電源100 (S200)時(shí)，控制電路155控制功 率分配電路153和充電模式控制電路156以在等待模式下同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)送 線圈陣列110的所有發(fā)送線圈(TQ TC15) (S202)。
從發(fā)送線圈(Td Tds)生成的磁場(chǎng)被輻射到外部環(huán)境，并且通過
與次級(jí)線圈210磁耦合的發(fā)送線圈(例如TC2和TQ)生成的磁場(chǎng)、在次 級(jí)線圈210的輸出端出現(xiàn)感生電動(dòng)勢(shì)。此時(shí)，從發(fā)送線圈(Td Tds) 發(fā)出的信號(hào)應(yīng)該具有不同的頻率或不同編碼，使得電池裝置200能夠區(qū) 分這些發(fā)送線圈(TQ TC15)。
電池裝置200分析感應(yīng)到次級(jí)線圈210的輸出端的等待模式功率脈 沖、確定已經(jīng)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的發(fā)送線圈的編號(hào)(#)，并將該編號(hào)信息 作為反饋響應(yīng)信號(hào)發(fā)送給電源100。
此時(shí)，在電源的控制電路155以等待模式驅(qū)動(dòng)發(fā)送線圈(Td Tds) 之后，控制電路等待反饋響應(yīng)信號(hào)并確定接收反饋響應(yīng)信號(hào)需要的時(shí)間 是否超過預(yù)定時(shí)間(例如50毫秒)(S204和S206)。
此時(shí)，當(dāng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)從電池裝置200接收到反饋響應(yīng)信號(hào)時(shí)，控 制電路分析響應(yīng)信號(hào)，并選擇與次級(jí)線圈210磁耦合(或位置一致)的 發(fā)送線圈(例如TC2和TCs) (S208)。
控制電路155通過控制功率分配電路153和充電模式控制電路156 將在上述步驟S208中選擇的發(fā)送線圈(例如TC2和TCs)的驅(qū)動(dòng)模式從 等待模式轉(zhuǎn)換成充電模式(S210)。
如上所述，本發(fā)明同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)送線圈陣列的所有發(fā)送線圈，因此在 等待模式下工作所需的時(shí)間減少，由此減小了不必要的功耗。
上面已經(jīng)參照附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。然而，應(yīng)該 理解，在指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的同時(shí)，僅通過示例方式給出詳細(xì) 描述和特定示例，因?yàn)楦鶕?jù)該詳細(xì)描述在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的各種變 化和變型例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。
工業(yè)應(yīng)用
如上所述，按照矩陣形式在充電墊板上形成多個(gè)發(fā)送線圈，因此本 發(fā)明防止與次級(jí)線圈的位置偏移，并且能夠以非接觸方式同時(shí)對(duì)多個(gè)便 攜式電子設(shè)備充電。
此外，本發(fā)明能夠選擇性地僅驅(qū)動(dòng)與便攜式電子設(shè)備的次級(jí)線圈位 置一致的初級(jí)線圈，由此顯著減少能量浪費(fèi)。
權(quán)利要求
1.一種與具有接收線圈的電池裝置磁耦合的非接觸電源，用于以非接觸的方式對(duì)所述電池裝置進(jìn)行充電，所述非接觸電源包括線圈陣列，其包括用于將充電功率感應(yīng)到所述接收線圈中的多個(gè)發(fā)送線圈；以及驅(qū)動(dòng)裝置，其用于檢測(cè)磁耦合到所述接收線圈上的發(fā)送線圈，并選擇性地僅驅(qū)動(dòng)所檢測(cè)到的發(fā)送線圈。
2. 如權(quán)利要求l所述的非接觸電源，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置僅選擇具有來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)的發(fā)送 線圈。
3. 如權(quán)利要求2所述的非接觸電源，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置順序驅(qū)動(dòng)所述發(fā)送線圈中的任何一個(gè)，確定在預(yù) 定時(shí)間內(nèi)是否存在來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)，并僅選擇在預(yù)定時(shí)間 內(nèi)具有來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)的發(fā)送線圈。
4. 如權(quán)利要求2所述的非接觸電源，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有的所述發(fā)送線圈，并僅選擇在預(yù)定 時(shí)間內(nèi)具有來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)的發(fā)送線圈。
5. —種與電池裝置磁耦合的充電電源系統(tǒng)，所述電池裝置包括用于 感應(yīng)耦合的次級(jí)線圈、用于無線發(fā)送數(shù)據(jù)的無線發(fā)送模塊、用于控制所 述電池裝置的充電狀態(tài)的充電控制電路以及可充電電池，所述充電電源 系統(tǒng)包括初級(jí)線圈陣列，其包括用于將充電功率感應(yīng)到所述次級(jí)線圈中的多 個(gè)初級(jí)線圈；整流器電路，其用于將外部交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓；線圈驅(qū)動(dòng)電路，其用于基于所述直流電壓生成驅(qū)動(dòng)所述初級(jí)線圈的 驅(qū)動(dòng)功率；無線接收模塊，其用于從所述無線發(fā)送模塊接收反饋信號(hào)；以及 驅(qū)動(dòng)控制電路，其用于控制所述線圈驅(qū)動(dòng)電路以對(duì)所述初級(jí)線圈進(jìn) 行預(yù)驅(qū)動(dòng)、根據(jù)所述初級(jí)線圈的所述預(yù)驅(qū)動(dòng)僅選擇具有來自所述電池裝 置的反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈，并僅驅(qū)動(dòng)所選擇的初級(jí)線圈來對(duì)所述電池裝 置充電。
6. 如權(quán)利要求5所述的充電電源系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)控制電路順序地對(duì)所述初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)，確定在 預(yù)定時(shí)間內(nèi)是否存在來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)，并僅選擇在預(yù) 定時(shí)間內(nèi)具有來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈。
7. 如權(quán)利要求5所述的充電電源系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)控制電路同時(shí)對(duì)所有的所述初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)，并 僅選擇在預(yù)定時(shí)間內(nèi)具有來自所述電池裝置的所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線 圈。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的充電電源系統(tǒng)， 其中所述初級(jí)線圈陣列包括以矩陣形式排列的多個(gè)初級(jí)線圈。
9. 如權(quán)利要求6或7所述的充電電源系統(tǒng)， 其中所述初級(jí)線圈陣列包括以交錯(cuò)形式排列的多個(gè)初級(jí)線圈。
10. —種在非接觸充電系統(tǒng)中對(duì)電池進(jìn)行充電的充電方法，所述非 接觸充電系統(tǒng)由電源和電池裝置構(gòu)成，所述電源包括具有多個(gè)初級(jí)線圈 的初級(jí)線圈陣列以及無線接收模塊，所述電池裝置包括磁耦合到所述初 級(jí)線圈上的次級(jí)線圈、無線發(fā)送模塊以及可充電電池，所述充電方法包括(A) 選擇所述初級(jí)線圈中的任意一個(gè)，并在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)所選擇 的初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)；(B) 在預(yù)定時(shí)間內(nèi)等待來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)；(C) 在存在所述反饋響應(yīng)的情況下，將相應(yīng)初級(jí)線圈的標(biāo)識(shí)信息暫 時(shí)儲(chǔ)存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中；(D) 從所述初級(jí)線圈陣列中選擇另一初級(jí)線圈，并重復(fù)執(zhí)行步驟 (A)至[J (C);(E) 順序地對(duì)所述初級(jí)線圈陣列的所有初級(jí)線圈執(zhí)行步驟(D);以及 (F)從所述內(nèi)部存儲(chǔ)器中讀取所述初級(jí)線圈的標(biāo)識(shí)信息，并選擇性 地僅向相應(yīng)的初級(jí)線圈施加充電功率。
11. 一種在非接觸充電系統(tǒng)中對(duì)電池進(jìn)行充電的充電方法，所述非 接觸充電系統(tǒng)由電源和電池裝置構(gòu)成，所述電源包括具有多個(gè)初級(jí)線圈 的初級(jí)線圈陣列以及無線接收模塊，所述電池裝置包括磁耦合到所述初 級(jí)線圈上的次級(jí)線圈、無線發(fā)送模塊以及電池，所述充電方法包括(A )在較短的時(shí)間內(nèi)順序地對(duì)所述初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)；(B) 在預(yù)定時(shí)間內(nèi)等待來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)；(C) 選擇至少一個(gè)具有所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈；以及(D) 通過向所選擇的初級(jí)線圈施加充電功率來對(duì)所述電池裝置充電。
12. —種在非接觸充電系統(tǒng)中對(duì)電池進(jìn)行充電的充電方法，所述非 接觸充電系統(tǒng)由電源和電池裝置構(gòu)成，所述電源包括具有多個(gè)初級(jí)線圈 的初級(jí)線圈陣列以及無線接收模塊，所述電池裝置包括磁耦合到所述初 級(jí)線圈上的次級(jí)線圈、無線發(fā)送模塊以及電池，所述充電方法包括-(A) 在較短的時(shí)間內(nèi)同時(shí)對(duì)所述初級(jí)線圈陣列的所有初級(jí)線圈進(jìn)行 預(yù)驅(qū)動(dòng)；(B) 在預(yù)定時(shí)間內(nèi)等待來自所述電池裝置的反饋響應(yīng)；(C) 選擇至少一個(gè)具有所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈；以及(D) 通過向所選擇的初級(jí)線圈施加充電功率來對(duì)所述電池裝置充電。
13. 如權(quán)利要求10到12中任意一項(xiàng)所述的充電方法，其中根據(jù)所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間的磁耦合強(qiáng)度確定所述 反饋響應(yīng)。
14. 如權(quán)利要求13的任意一個(gè)所述的充電方法， 其中對(duì)所述初級(jí)線圈進(jìn)行預(yù)驅(qū)動(dòng)的功率至少足以驅(qū)動(dòng)所述電池裝置的內(nèi)部電路。
15. —種非接觸充電系統(tǒng)，該非接觸充電系統(tǒng)包括具有由多個(gè)初級(jí)線圈組成的初級(jí)線圈陣列以及無線接收模塊的第一充電單元、具有磁 耦合到所述初級(jí)線圈上的次級(jí)線圈以及無線發(fā)送模塊的第二充電單元、 以及由所述第二充電單元提供充電功率的電池， 其中所述第一充電單元包括線圈陣列，其包括用于將充電功率感應(yīng)到所述次級(jí)線圈中的多個(gè)所 述初級(jí)線圈；以及用于在等待模式中在驅(qū)動(dòng)所述初級(jí)線圈之后僅選擇具有來自所述第 二充電單元的反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈、并在充電模式中僅驅(qū)動(dòng)所選擇的初 級(jí)線圈的裝置，并且所述第二充電單元包括用于在所述次級(jí)線圈中感應(yīng)了足以驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路的功率的情況下生 成通報(bào)充電開始的反饋信號(hào)、并將所述反饋信號(hào)發(fā)送到所述第一充電單 元的裝置，由此，在所述初級(jí)線圈陣列的所述初級(jí)線圈中，僅選擇性地驅(qū)動(dòng)與 所述次級(jí)線圈位置一致的初級(jí)線圈。
16. 如權(quán)利要求15所述的非接觸充電系統(tǒng)，其中所述第一充電單元的所述驅(qū)動(dòng)裝置順序地驅(qū)動(dòng)所述初級(jí)線圈、 單獨(dú)接收所述反饋響應(yīng)，并且在針對(duì)所有的初級(jí)線圈接收了反饋響應(yīng)的 情況下，僅選擇具有所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈。
17. 如權(quán)利要求15所述的非接觸充電系統(tǒng)，其中所述第一充電單元的所述驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有的初級(jí)線圈、 接收所述反饋響應(yīng)，并且僅選擇具有所述反饋響應(yīng)的初級(jí)線圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及與具有接收線圈的電池裝置磁耦合的非接觸電源，用于以非接觸的方式對(duì)所述電池裝置進(jìn)行充電，所述非接觸電源具有發(fā)送線圈陣列，所述發(fā)送線圈陣列包括用于將充電功率感應(yīng)到接收線圈中的多個(gè)發(fā)送線圈；以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于檢測(cè)與所述接收線圈磁耦合的發(fā)送線圈，并選擇性地僅驅(qū)動(dòng)檢測(cè)到的發(fā)送線圈。
文檔編號(hào)H02J17/00GK101375483SQ200780003798
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日
發(fā)明者崔星旭, 文盛煜, 樸東榮, 權(quán)光熙, 金政范, 燮 韓 申請(qǐng)人:Ls電線有限公司