無線電力傳輸系統(tǒng)和用于控制無線電力發(fā)送和無線電力接收的方法
【專利摘要】提供一種無線電力傳輸系統(tǒng)以及用于控制無線電力發(fā)送和無線電力接收的方法。根據(jù)一方面，用于控制無線電力發(fā)送的方法可包括：檢測(cè)用于無線接收電力的多個(gè)目標(biāo)裝置；基于將被發(fā)送到所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)的功率量、與所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的耦合因子或兩者，從多個(gè)源諧振單元選擇源諧振單元；使用選擇的源諧振單元將電力無線發(fā)送到目標(biāo)裝置。
【專利說明】無線電力傳輸系統(tǒng)和用于控制無線電力發(fā)送和無線電力接收的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]以下公開涉及無線電力發(fā)送和接收。
【背景技術(shù)】
[0002]無線電力是指從無線電力發(fā)送器傳輸?shù)綗o線電力接收器的能量的類型。因此，典型的無線電力傳輸系統(tǒng)包括源裝置和目標(biāo)轉(zhuǎn)置。源裝置可無線發(fā)送電力，目標(biāo)裝置可無線接收電力。源裝置包括源諧振器，目標(biāo)裝置包括目標(biāo)諧振器。磁耦合或諧振耦合可形成在源諧振器和目標(biāo)諧振器之間。
[0003]由于無線環(huán)境的特點(diǎn)，源諧振器和目標(biāo)諧振器之間的距離極有可能隨時(shí)間而變化，并且用于匹配源諧振器和目標(biāo)諧振器的匹配要求也可改變。因此，會(huì)降低電力傳輸效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)方案
[0005]根據(jù)一個(gè)總體方面，一種用于控制無線電力發(fā)送的方法可包括:檢測(cè)用于無線地接收電力的多個(gè)目標(biāo)裝置；基于將被發(fā)送到所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的功率量、與所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置相關(guān)聯(lián)的耦合因子或兩者，從多個(gè)源諧振單元中選擇源諧振單元；使用選擇的源諧振單元向目標(biāo)裝置無線發(fā)送電力。
[0006]所述檢測(cè)可包括:廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)；從所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)信號(hào)，其中，所述響應(yīng)信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)包括關(guān)于相應(yīng)目標(biāo)裝置的標(biāo)識(shí)符(ID)的信息、關(guān)于將在相應(yīng)目標(biāo)裝置中使用的功率量的信息或兩者。
[0007]所述檢測(cè)可包括:使用多個(gè)源諧振單元廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)；從所述多個(gè)目標(biāo)裝置接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。
[0008]所述選擇可包括:從所述多個(gè)源諧振單元中選擇向所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置發(fā)送最大功率量的源諧振單元。
[0009]所述選擇可包括:驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量；當(dāng)?shù)谝还β柿勘鹊诙β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第一源諧振單元，并且當(dāng)?shù)诙β柿勘鹊谝还β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第二源諧振單元。
[0010]第一目標(biāo)裝置的第一目標(biāo)諧振器可在線圈的尺寸或匝數(shù)方面與第二目標(biāo)裝置的第二目標(biāo)諧振器不同。
[0011]所述選擇可包括:從所述多個(gè)源諧振單元中選擇具有對(duì)于所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的最高耦合因子的源諧振單元。
[0012]所述選擇可包括:驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量；當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)，驗(yàn)證對(duì)于第一目標(biāo)裝置和第二目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)的耦合因子；從第一源諧振單元和第二源諧振單元中選擇具有較高耦合因子的源諧振單元。
[0013]所述選擇可包括:驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量；當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)，開啟或關(guān)閉第一源諧振單元和第二源諧振單元。
[0014]所述方法還可包括:當(dāng)與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的電力接收終止時(shí)，關(guān)閉選擇的源諧振單元；開啟所述多個(gè)源諧振單元中的與用于從目標(biāo)諧振器無線接收電力的低功率裝置鄰近的源諧振單元。
[0015]基于將在與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置中使用的功率量、將在低功率裝置中使用的功率量或兩者，來確定從選擇的源諧振單元被無線發(fā)送到與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的功率量。
[0016]所述選擇可包括:開啟選擇的源諧振單元；關(guān)閉除選擇的源諧振單元之外的一個(gè)或多個(gè)源諧振單元。
[0017]根據(jù)另一個(gè)總體方面，一種無線電力發(fā)送器可包括:檢測(cè)器，被構(gòu)造為檢測(cè)用于無線地接收電力的多個(gè)目標(biāo)裝置；控制器，被構(gòu)造為基于將被發(fā)送到所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的功率量、與所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的耦合因子或兩者，從多個(gè)源諧振單元中選擇源諧振單元；電力發(fā)送單元，被構(gòu)造為使用選擇的源諧振單元向目標(biāo)裝置無線發(fā)送電力。
[0018]檢測(cè)器可包括:通信單元，被構(gòu)造為廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)，并從所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，其中，所述響應(yīng)信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)包括關(guān)于相應(yīng)目標(biāo)裝置的標(biāo)識(shí)符(ID)的信息、關(guān)于將在相應(yīng)目標(biāo)裝置中使用的功率量的信息或兩者。
[0019]控制器可從所述多個(gè)源諧振單元中選擇向所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置發(fā)送最大功率量的源諧振單元，或具有對(duì)于所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的最高耦合因子的源諧振單元。
[0020]控制器可包括:第一處理器，被構(gòu)造為驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量；第二處理器，被構(gòu)造為當(dāng)?shù)谝还β柿勘鹊诙β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第一源諧振單元，當(dāng)?shù)诙β柿勘鹊谝还β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第二源諧振單元，并且驗(yàn)證對(duì)于第一目標(biāo)裝置和第二目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)的耦合因子，并當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)從第一源諧振單元和第二源諧振單元中選擇具有高耦合因子的源諧振單元。
[0021]當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)，第二處理器可開啟或關(guān)閉第一源諧振單元和第二源諧振單元。
[0022]當(dāng)與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的電力接收終止時(shí)，控制器可關(guān)閉選擇的源諧振單元，并開啟所述多個(gè)源諧振單元中的與用于從目標(biāo)諧振器無線接收電力的低功率裝置鄰近的源諧振單元。
[0023]可基于將在與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置中使用的功率量、將在低功率裝置中使用的功率量或兩者，來確定從選擇的源諧振單元無線發(fā)送到與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的功率量。
[0024]當(dāng)?shù)凸β恃b置的電力接收終止時(shí)，控制器可基于將在目標(biāo)裝置中使用的功率量、接收到目標(biāo)裝置的功率量或兩者，來控制從選擇的源諧振單元被無線發(fā)送到目標(biāo)裝置的功
曰.牟里。
[0025]電力發(fā)送單元可包括多個(gè)源諧振單元，其中，所述多個(gè)源諧振單元中的一個(gè)或多個(gè)源諧振單元包括按陣列排列的多個(gè)諧振器。
[0026]所述多個(gè)源諧振單元可由所述多個(gè)源諧振器的ID來標(biāo)識(shí)，其中，控制器使用ID來識(shí)別所述多個(gè)目標(biāo)裝置的位置。
[0027]根據(jù)又一個(gè)總體方面，一種無線電力接收器可包括:通信單元，被構(gòu)造為將關(guān)于無線電力發(fā)送器的標(biāo)識(shí)符(ID)的信息、關(guān)于將在無線電力接收器中使用的功率量的信息或兩者發(fā)送到無線電力發(fā)送器；電力接收單元，被構(gòu)造為從源諧振單元無線接收電力，從其他無線電力接收器的目標(biāo)諧振器無線接收電力，或兩者；控制器，被構(gòu)造為當(dāng)電力接收被終止時(shí)斷開與負(fù)載的連接。
[0028]當(dāng)將在無線電力接收器中使用的功率量大于將在所述其他無線電力接收器中使用的功率量時(shí)，電力接收單元可從源諧振單元無線接收電力，其中，當(dāng)將在無線電力接收器中使用的功率量小于將在所述其他無線電力接收器中使用的功率量時(shí)，電力接收單元從目標(biāo)諧振器無線接收電力。
[0029]電力接收單元可包括目標(biāo)諧振器，其中，電力接收單元的目標(biāo)諧振器在線圈的尺寸或匝數(shù)方面與所述其他無線電力接收器的目標(biāo)諧振器不同。
[0030]其他特征和方面將通過以下詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求而清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是示出無線電力傳輸系統(tǒng)的示圖。
[0032]圖2是示出計(jì)算無線電力傳輸系統(tǒng)中的耦合因子的示圖。
[0033]圖3至圖7是示出對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行充電的示圖。
[0034]圖8是示出無線電力發(fā)送器的一種構(gòu)造的示圖。
[0035]圖9是示出圖8的電力發(fā)送單元的一種構(gòu)造的示圖。
[0036]圖10是示出圖9的源諧振單元的一種構(gòu)造的示圖。
[0037]圖11是示出無線電力接收器的一種構(gòu)造的示圖。
[0038]圖12是示出用于控制無線電力傳輸?shù)姆椒ǖ氖緢D。
[0039]圖13至圖20是示出各種諧振器結(jié)構(gòu)的示圖。
[0040]圖21是示出圖13的諧振器的一個(gè)等效電路的示圖。
[0041]在所有的附圖和詳細(xì)描述中，除非另外描述，否則相同的附圖參考標(biāo)號(hào)將被理解為指示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清晰、說明和方便，可能夸大這些元件的相對(duì)大小和描述。【具體實(shí)施方式】
[0042]提供以下詳細(xì)描述以幫助讀者全面理解這里描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)。因此，這里描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改和等同物可被推薦給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。描述的處理步驟和/或操作的進(jìn)行是一個(gè)示例；然而，步驟和/或操作的順序不限于這里闡述的順序，而可以如本領(lǐng)域已知的那樣改變，除非步驟和/或操作必須以特定順序發(fā)生。此外，為了更加清晰和簡明，可省略公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。
[0043]圖1示出無線電力傳輸系統(tǒng)。如圖所示，源裝置110可包括源單元111和源諧振器115。源單元111可從外部電壓源接收能量以產(chǎn)生電力。源裝置110還可包括用于執(zhí)行諧振頻率匹配和/或阻抗匹配的匹配控制器113。
[0044]例如，源單元111可包括交流(AC)-AC (AC/AC)轉(zhuǎn)換器、AC-直流(DC) (AC/DC)轉(zhuǎn)換器、DC-AC (DC/AC)逆變器。AC/AC轉(zhuǎn)換器可將從外部裝置輸入的AC信號(hào)的信號(hào)電平調(diào)節(jié)到期望的電平。AC/DC轉(zhuǎn)換器可通過對(duì)從AC/AC轉(zhuǎn)換器輸出的AC信號(hào)進(jìn)行整流來輸出預(yù)定電平的DC電壓。DC/AC逆變器可通過快速地對(duì)從AC/DC轉(zhuǎn)換器輸出的DC電壓進(jìn)行切換來產(chǎn)生(例如幾兆赫茲(MHz)到幾十MHz頻帶的)AC信號(hào)。
[0045]匹配控制器113可被構(gòu)造為設(shè)置源諧振器115的諧振帶寬和源諧振器115的阻抗匹配頻率中的至少一個(gè)或兩者。在一些實(shí)施例中，匹配控制器113可包括源諧振帶寬設(shè)置單元和源匹配頻率設(shè)置單元中的至少一個(gè)。源諧振帶寬設(shè)置單元可設(shè)置源諧振器115的諧振帶寬。源匹配頻率設(shè)置單元可被構(gòu)造為設(shè)置源諧振器115的阻抗匹配頻率。例如，可基于源諧振器115的諧振帶寬的設(shè)置或源諧振器115的阻抗匹配頻率的設(shè)置來確定源諧振器115的Q因數(shù)。
[0046]源諧振器115可將電磁能傳送到目標(biāo)諧振器121。例如，源諧振器115可通過與目標(biāo)諧振器121的磁耦合101將電力傳送到目標(biāo)裝置120。源諧振器115可在設(shè)置的諧振帶覽中諧振。
[0047]目標(biāo)裝置120包括目標(biāo)諧振器121、用于執(zhí)行諧振頻率匹配或阻抗匹配的匹配控制器123以及用于將接收的諧振功率傳送到裝置或負(fù)載的目標(biāo)單元的目標(biāo)單元125。
[0048]目標(biāo)諧振器121可從源諧振器115接收電磁能。目標(biāo)諧振器121可在設(shè)置的諧振帶寬中諧振。
[0049]例如，匹配控制器123可設(shè)置目標(biāo)諧振器121的諧振帶寬和目標(biāo)諧振器121的阻抗匹配頻率中的至少一個(gè)。在一些情況下，匹配控制器123可包括目標(biāo)諧振帶寬設(shè)置單元和目標(biāo)匹配頻率設(shè)置單元中的至少一個(gè)。目標(biāo)諧振帶寬設(shè)置單元可設(shè)置目標(biāo)諧振器121的諧振帶寬。目標(biāo)匹配頻率設(shè)置單元可設(shè)置目標(biāo)諧振器121的阻抗匹配頻率。例如，可基于目標(biāo)諧振器121的諧振帶寬的設(shè)置和/或目標(biāo)諧振器121的阻抗匹配頻率的設(shè)置來確定目標(biāo)諧振器121的Q因數(shù)。
[0050]目標(biāo)單元125可將接收的電力傳送到負(fù)載。例如，目標(biāo)單元125可包括AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC-DC (DC/DC)轉(zhuǎn)換器。AC/DC轉(zhuǎn)換器可通過對(duì)從源諧振器115發(fā)送到目標(biāo)諧振器121的AC信號(hào)進(jìn)行整流來產(chǎn)生DC信號(hào)。DC/DC轉(zhuǎn)換器可通過調(diào)節(jié)DC信號(hào)的信號(hào)電平來將預(yù)定電壓或額定電壓供應(yīng)給裝置或負(fù)載。
[0051]例如，源諧振器115和目標(biāo)諧振器121可被構(gòu)造為例如螺旋線圈結(jié)構(gòu)的諧振器、螺旋形線圈結(jié)構(gòu)的諧振器、元結(jié)構(gòu)(meta-structured)的諧振器等。[0052]由于外部影響，諸如，源諧振器115和目標(biāo)諧振器121之間的距離的改變、源諧振器115和目標(biāo)諧振器121中的至少一個(gè)的位置的改變等，源諧振器115和目標(biāo)諧振器121之間的阻抗不匹配可能發(fā)生。阻抗不匹配可能是降低電力傳輸效率的原因。因此，當(dāng)檢測(cè)到被目標(biāo)部分反射并被返回的與傳輸信號(hào)相應(yīng)的反射波時(shí)，匹配控制器113可確定阻抗不匹配已經(jīng)發(fā)生，并且可執(zhí)行阻抗匹配。匹配控制器113可通過反射波的波形分析檢測(cè)諧振點(diǎn)，來改變諧振頻率。例如，匹配控制器113可將產(chǎn)生反射波的波形中的最小振幅的頻率確定為諧振頻率。
[0053]圖2示出計(jì)算具有隔開距離d的源諧振器210和目標(biāo)諧振器220的無線電力傳輸系統(tǒng)中的耦合因子。源諧振器210可具有長度dl，目標(biāo)諧振器220可具有長度d2并被旋轉(zhuǎn)了從法線/垂直線順時(shí)針方向測(cè)量的角度α?？墒褂玫仁絀計(jì)算源諧振器210和目標(biāo)諧振器220之間的耦合因子“K”，如下:
[0056]在等式I中，W1指示源諧振器210的諧振頻率，W2指示目標(biāo)諧振器220的諧振頻率。當(dāng)在等式I中W1等于W2時(shí)，耦合因子“K”可被最大化。另外，當(dāng)α具有接近于“O”的值時(shí)，耦合因子“K”可具有高的值。
[0057]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，源諧振器210的長度dl可被設(shè)置為“2 X W/’，并且目標(biāo)諧振器220的長度d2可被設(shè)置為“2XW2”。
[0058]圖3至圖7示出根據(jù)各種充電方案對(duì)多個(gè)目標(biāo)充電。
[0059]在圖3中，電力可被同時(shí)發(fā)送到不同類型的負(fù)載。目標(biāo)裝置310可位于鄰近于源諧振單元330，并且目標(biāo)裝置320可位于鄰近于源諧振單元340。如果源諧振單元330和340可以是墊(pad)的形式，則目標(biāo)裝置310和320可分別被放置在源諧振單元330和340上。
[0060]在圖3中，目標(biāo)裝置310可能需要5瓦特(W)的功率，目標(biāo)裝置320可能需要IOW的功率。因此，無線電力發(fā)送器可將5W的功率發(fā)送到目標(biāo)裝置310，并可將IOW的功率發(fā)送到目標(biāo)裝置320。在一些情況下，目標(biāo)裝置310可以是低功率裝置或低功率負(fù)載。本文使用的“低功率”可以是指小于IOW的功率需求。另一方面，例如，目標(biāo)裝置320可以是高功率裝置或高功率負(fù)載。本文使用的“高功率”可以是指大于或等于IOW的功率需求。因此，可基于一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置需要的功率量來對(duì)負(fù)載或目標(biāo)裝置進(jìn)行分類。
[0061]在圖3中，源諧振單元330和源諧振單元340可被包括在無線電力發(fā)送器中。圖8示出了以下將進(jìn)一步描述的無線電力發(fā)送器的一種構(gòu)造。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，當(dāng)電力被同時(shí)發(fā)送到低功率裝置和高功率裝置時(shí)，無線電力發(fā)送器可開啟與高功率裝置鄰近的源諧振單元340，并可關(guān)閉與低功率裝置鄰近的源諧振單元330。在圖3中，目標(biāo)裝置320可從源諧振單元340無線接收電力，并且目標(biāo)裝置310可從目標(biāo)裝置320接收電力。因此，目標(biāo)裝置310可經(jīng)由磁耦合I從目標(biāo)裝置320接收電力。另外，目標(biāo)裝置310可經(jīng)由磁耦合2從源諧振單元340接收電力。
[0062]目標(biāo)裝置310的第一目標(biāo)諧振器可在線圈的匝數(shù)或尺寸方面與目標(biāo)裝置320的第二目標(biāo)諧振器不同。例如，目標(biāo)裝置310的第一目標(biāo)諧振器可具有比目標(biāo)裝置320的第二目標(biāo)諧振器的尺寸大1.1至2倍的尺寸。
[0063]圖4示出高功率裝置的電力接收終止的時(shí)候。
[0064]參照?qǐng)D4，目標(biāo)裝置410可位于鄰近于源諧振單元430，并且目標(biāo)裝置420可位于鄰近于源諧振單元440。當(dāng)源諧振單元430和440是墊的形式時(shí)，目標(biāo)裝置410和420可分別被放置在源諧振單元430和440上。但是應(yīng)理解在一些情況下目標(biāo)裝置可被放置在源諧振單元旁邊(或在源諧振單元的附近)。
[0065]如圖4所示，當(dāng)目標(biāo)裝置420 (例如，高功率裝置)的電力接收終止時(shí)，可關(guān)閉源諧振單元440，并可開啟源諧振單元430。因此，目標(biāo)裝置410可從源諧振單元430接收電力。目標(biāo)裝置420的電力接收的終止可指示例如目標(biāo)裝置420已經(jīng)從源諧振單元440完全接收IOW功率。無線電力發(fā)送器可檢測(cè)反射波，和/或從目標(biāo)裝置420接收消息，以確定目標(biāo)裝置420的電力接收已經(jīng)終止。
[0066]圖5示出低功率裝置的電力接收終止的時(shí)候。
[0067]參照?qǐng)D5，目標(biāo)裝置510可位于鄰近于源諧振單元530，并且目標(biāo)裝置520可位于鄰近于源諧振單元540。當(dāng)諧振單元530和540是墊的形式時(shí)，目標(biāo)裝置510和520可分別被放置在源諧振單元530和540上。但是應(yīng)理解在一些情況下目標(biāo)裝置可被放置在源諧振單元旁邊(或在源諧振單元附近)。
[0068]在圖5中，當(dāng)目標(biāo)裝置510 (例如，低功率裝置)的電力接收終止時(shí)，目標(biāo)裝置510可斷開與負(fù)載的連接。并且當(dāng)負(fù)載被斷開連接時(shí)，目標(biāo)裝置510和目標(biāo)裝置520之間的磁場(chǎng)可不被形成。
[0069]圖6示出將電力同時(shí)發(fā)送到相同類型的負(fù)載。
[0070]參照?qǐng)D6，目標(biāo)裝置610可位于鄰近于源諧振單元630，并且目標(biāo)裝置620可位于鄰近于源諧振單元640。當(dāng)源諧振單元630和640是墊的形式時(shí)，目標(biāo)裝置610和620可分別被放置在源諧振單元630和640上。但是應(yīng)理解在一些情況下目標(biāo)裝置可被放置在源諧振單元旁邊(或在源諧振單元附近)。
[0071]在圖6中，目標(biāo)裝置610和目標(biāo)裝置620兩者可被稱為低功率裝置。然而，在其他情況下，目標(biāo)裝置610和目標(biāo)裝置620兩者可以是高功率裝置。在實(shí)施例中，當(dāng)將被發(fā)送到目標(biāo)裝置610的電力的功率量Pl以及將被發(fā)送到目標(biāo)裝置620的電力的功率量P2之差在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，目標(biāo)裝置610和620可被分類為相同類型的負(fù)載。例如，當(dāng)功率量Pl和P2之間的差小于或等于2W時(shí)，目標(biāo)裝置610和620可被分類為相同類型的負(fù)載。
[0072]當(dāng)負(fù)載是相同類型時(shí)，可考慮耦合因子或電力傳輸效率。無線電力發(fā)送器可被構(gòu)造為驗(yàn)證對(duì)于目標(biāo)裝置610和目標(biāo)裝置620中的每個(gè)目標(biāo)裝置的耦合因子，并可從源諧振單元610和620中選擇具有較高耦合因子的源諧振單元。因此，可開啟選擇的具有較高耦合因子的源諧振單元，并且可關(guān)閉具有較低耦合因子的另一個(gè)源諧振單元。
[0073]在圖6中，目標(biāo)裝置620和源諧振單元640之間的耦合因子可高于目標(biāo)裝置610和源諧振單元630之間的諧振因子。因此，可開啟源諧振單元640，并可關(guān)閉源諧振單元630。如圖6所示，目標(biāo)裝置610可經(jīng)由磁耦合I從目標(biāo)裝置620接收電力。另外，目標(biāo)裝置610也可經(jīng)由磁耦合2從源諧振單元640接收電力。無線電力發(fā)送器可通過測(cè)量反射功率或通過從目標(biāo)裝置610和620中的每個(gè)目標(biāo)裝置接收關(guān)于電力傳輸效率的信息，來確定目標(biāo)裝置610和620中的一個(gè)或多個(gè)的電力傳輸效率。另外，無線電力發(fā)送器可從源諧振單元630和640中選擇具有較高電力傳輸效率的源諧振單兀。
[0074]圖7示出按順序?qū)㈦娏Πl(fā)送到相同類型的負(fù)載的過程。
[0075]參照?qǐng)D7，目標(biāo)裝置710可位于鄰近于源諧振單元730，并且目標(biāo)裝置720可位于鄰近于源諧振單元740。源諧振單元730和740是墊的形式，目標(biāo)裝置710和720可分別被放置在源諧振單元730和740上。但是應(yīng)理解在一些情況下目標(biāo)裝置可被放置在源諧振單元旁邊(或在源諧振單元附近)。源諧振單元730和740可被交替地開啟或關(guān)閉，以將相同量的電力發(fā)送到目標(biāo)裝置710和720。
[0076]圖8示出無線電力發(fā)送器的一種構(gòu)造。
[0077]如圖所示，無線電力發(fā)送器800可包括檢測(cè)器810、控制器820和電力發(fā)送單元
830。另外，無線電力發(fā)送器800還可包括電力產(chǎn)生器840、匹配控制器850、整流單元860和恒壓控制器870。
[0078]檢測(cè)器810可被構(gòu)造為檢測(cè)無線接收電力的多個(gè)目標(biāo)裝置。檢測(cè)器810可包括:通信單元，用于廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)，并用于從多個(gè)目標(biāo)裝置中的每個(gè)目標(biāo)裝置接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。另外，檢測(cè)器810還可包括用于檢測(cè)反射的功率的反射功率檢測(cè)器。響應(yīng)信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)可包括關(guān)于相應(yīng)目標(biāo)裝置的標(biāo)識(shí)符(ID)的信息以及關(guān)于將在相應(yīng)目標(biāo)裝置中使用的功率量的信息。
[0079]檢測(cè)器810還可從多個(gè)目標(biāo)裝置接收所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的每個(gè)目標(biāo)裝置的位置信息。位置信息可以是多個(gè)源諧振單元831、833、835和837中的每個(gè)源諧振單元的ID信息。例如，與源諧振單元831鄰近的第一目標(biāo)裝置可從源諧振單元831接收源諧振單元831的ID SI，并可響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)將包括接收的ID SI的響應(yīng)信號(hào)發(fā)送到檢測(cè)器810。如果源諧振單元831是墊的形式，則第一目標(biāo)裝置可被放置在源諧振單元831上。例如，當(dāng)兩個(gè)目標(biāo)裝置被放置在源諧振單元831上時(shí)，可通過將在所述兩個(gè)目標(biāo)裝置中使用的功率量相加，來獲得將在相應(yīng)目標(biāo)裝置中使用的功率量。
[0080]電力發(fā)送單元830可包括多個(gè)源諧振單元831、833、835和837。多個(gè)源諧振單元
831、833、835和837中的一個(gè)或多個(gè)源諧振單元可包括以陣列排列的多個(gè)諧振器。這里，與源諧振單元831鄰近的目標(biāo)裝置將被稱為第一目標(biāo)裝置，并且與源諧振單元833鄰近的目標(biāo)裝置將被稱為第二目標(biāo)裝置。
[0081]控制器820可基于將被發(fā)送到多個(gè)目標(biāo)裝置中的每個(gè)目標(biāo)裝置的功率量，或基于與多個(gè)目標(biāo)裝置中的每個(gè)目標(biāo)裝置相關(guān)聯(lián)的耦合因子，從多個(gè)源諧振單元831、833、835和837中選擇源諧振單元。多個(gè)源諧振單元831、833、835和837中的一個(gè)源諧振單元或多個(gè)可被布置在鄰近于多個(gè)目標(biāo)裝置。另外，在控制器820的控制下，電力發(fā)送單元830可例如通過選擇的源諧振單元和與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的目標(biāo)諧振器之間的磁耦合，將電力無線發(fā)送到與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置。
[0082]控制器820可被構(gòu)造為從多個(gè)源諧振單元831、833、835和837中選擇將較大功率量發(fā)送到多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的源諧振單元，或具有對(duì)于多個(gè)目標(biāo)裝置中的每個(gè)目標(biāo)裝置的高耦合因子的源諧振單元。控制器820可開啟選擇的源諧振單元，并可關(guān)閉除選擇的源諧振單元之外的源諧振單元。
[0083]在一些情況下，控制器820可包括第一處理器和第二處理器。第一處理器可被配置為驗(yàn)證將被發(fā)送到第一目標(biāo)裝置的電力的功率量Pi，以及將被發(fā)送到第二目標(biāo)裝置的電力的功率量P2。當(dāng)功率量Pl比功率量P2大預(yù)定值時(shí)，第二處理器可選擇源諧振單元831。所述預(yù)定值可被設(shè)置為各種值，例如，在IW到200W的范圍內(nèi)的值。另外，當(dāng)功率量P2比功率量Pl大預(yù)定值時(shí)，第二處理器可選擇源諧振單元833。在圖3至圖5中，所述預(yù)定值可被設(shè)置為4W，并且功率量Pl和P2之差可大于4W。另外，當(dāng)功率量Pl和P2之差小于或等于預(yù)定值時(shí)，第二處理器可驗(yàn)證對(duì)于第一目標(biāo)裝置和第二目標(biāo)裝置中的每個(gè)目標(biāo)裝置的耦合因子，并且可從源諧振單元831和833兩者選擇具有高耦合因子的源諧振單元。在圖6和圖7中，所述預(yù)定值可被設(shè)置為1W，并且功率量Pl和P2之差可小于1W。另外，當(dāng)功率量Pl和P2之差小于或等于預(yù)定值時(shí)，第二處理器可交替地開啟或關(guān)閉源諧振單元831和833，如圖7所示。
[0084]當(dāng)?shù)谝荒繕?biāo)裝置的電力接收終止時(shí)，控制器820可關(guān)閉選擇的源諧振單元831，并可開啟源諧振單元833、835和837中的源諧振單元833。源諧振單元833可位于鄰近于通過磁耦合從目標(biāo)諧振器無線接收電力的低功率裝置。例如，如圖4所示，控制器820可關(guān)閉選擇的源諧振單元440，并開啟與目標(biāo)裝置410 (例如，低功率裝置)鄰近的源諧振單元430。在一些實(shí)施例中，圖4的源諧振單元440和430可以分別是圖8的源諧振單元831和833。
[0085]控制器820可控制電力產(chǎn)生器840，并可控制通過源諧振單元831、833、835和837中的每個(gè)源諧振單元發(fā)送的功率量。因此，控制器820可基于將在第一目標(biāo)裝置中使用的功率量“PHIGH”并基于將在低功率裝置中使用的功率量“PLOW”，來確定從選擇的源諧振單元831無線發(fā)送到第一目標(biāo)裝置的功率量。在一些實(shí)施例中，第一目標(biāo)裝置和第二目標(biāo)裝置可分別是高功率裝置和低功率裝置。
[0086]如圖3所示，在控制器820的控制下，電力產(chǎn)生器840可基于通過磁耦合從目標(biāo)裝置320發(fā)送到目標(biāo)裝置310的功率量來產(chǎn)生電力。隨著量“PHIGH”和“PLOW”之差增加，第一目標(biāo)裝置和第二目標(biāo)裝置之間的磁耦合可被更好地形成。因此，在當(dāng)在量“PHIGH”和“PLOW”之差非常大時(shí)(例如，當(dāng)所述差大于或等于IOW時(shí))的情況下，電力傳輸效率可比當(dāng)在量“PHIGH”和“PHL0W”之差小時(shí)(例如，所述差小于或等于5W)要高。
[0087]當(dāng)?shù)凸β恃b置的電力接收被終止時(shí)，控制器820可基于將在第一目標(biāo)裝置中使用的功率量、接收到第一目標(biāo)裝置的功率量或這兩者，來控制被無線發(fā)送到第二目標(biāo)裝置的功率量。
[0088]電力產(chǎn)生器840可產(chǎn)生將被發(fā)送到無線電力接收器的電力。電力產(chǎn)生器840可在控制器820的控制下產(chǎn)生電力。并且，電力產(chǎn)生器840可通過(例如，幾兆赫茲(MHz)到幾十MHz的頻帶內(nèi))開關(guān)脈沖信號(hào)將預(yù)定電平的DC電流轉(zhuǎn)換為AC電流，并可產(chǎn)生電力。因此，電力產(chǎn)生器840可包括AC/DC逆變器。DC電流可從恒壓控制器870提供。AC/DC逆變器可包括用于進(jìn)行高速切換的切換裝置。當(dāng)切換脈沖信號(hào)為“高”(即，在其最大值上或在接近于其最大值)時(shí)，切換裝置可被加電。當(dāng)切換脈沖信號(hào)為“低”(即，在其最小值或接近于其最小值)時(shí)，切換裝置可被斷電。匹配控制器850可執(zhí)行電力發(fā)送單元830和電力產(chǎn)生器840之間的阻抗匹配。例如，匹配控制器850可在控制器820的控制下調(diào)整多個(gè)源諧振單元831、833、835和837中的一個(gè)或多個(gè)源諧振單元的阻抗。
[0089]整流單元860可通過例如在幾十Hz的頻帶中對(duì)AC電壓進(jìn)行整流來產(chǎn)生DC電壓。
[0090]恒壓控制器870可從整流單元860接收DC電壓，并可在控制器820的控制下輸出預(yù)定電平的DC電壓。恒壓控制器870可包括被構(gòu)造為輸出預(yù)定電平的DC電壓的穩(wěn)定電路。[0091]圖9示出電力發(fā)送單元的一種構(gòu)造。
[0092]如圖所示，電力發(fā)送單元950包括四個(gè)源諧振單元910、920、930和940。四個(gè)源諧振單元910、920、930和940可被形成為單個(gè)諧振器，或可被形成為如圖10所示的陣列。源諧振器的其他的構(gòu)造和排列也是可能的。
[0093]在圖9在，當(dāng)喚醒請(qǐng)求信號(hào)從源諧振單元910發(fā)送到目標(biāo)裝置960時(shí)，可通過響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)而檢測(cè)到目標(biāo)裝置960。喚醒請(qǐng)求信號(hào)可包括關(guān)于源諧振單元910的ID的信息。圖8的通信單元可使用為數(shù)據(jù)通信分配的頻率執(zhí)行帶外(out-band)通信，并且圖8的電力發(fā)送單元830可使用諧振頻率執(zhí)行用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)裝置或從目標(biāo)裝置接收數(shù)據(jù)的帶內(nèi)(in-band)通信。因此，無線電力發(fā)送器800可通過帶內(nèi)通信或帶外通信接收到響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。
[0094]當(dāng)達(dá)預(yù)定時(shí)間段沒有接收到響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，可執(zhí)行切換到下一個(gè)源諧振單元920的處理。如果在發(fā)送喚醒請(qǐng)求信號(hào)之后的預(yù)定時(shí)間段沒有接收到響應(yīng)信號(hào)，則可保持源諧振單元920為關(guān)閉?？梢砸韵嗤蛳嗨品绞皆谠粗C振單元930和940中檢測(cè)目標(biāo)裝置970。
[0095]如上所述，源諧振單元910、920、930和940可被依次開啟或關(guān)閉，并可廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)，從而檢測(cè)哪個(gè)源諧振單元位于鄰近于目標(biāo)裝置。
[0096]可分別通過源諧振單元910、920、930和940的ID來識(shí)別源諧振單元910、920、930和940。圖8的控制器820還可分別使用源諧振單元910、920、930和940的ID來識(shí)別多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的位置。
[0097]圖10示出圖9的源諧振單元910的一種構(gòu)造。
[0098]如圖10所示，源諧振單元910可包括形成陣列的至少四個(gè)源諧振器，例如源諧振器911、913、915和917。圖8的源諧振單元831也可被構(gòu)造為如圖10所示。
[0099]另外，不同于圖10，源諧振單元910或源諧振單元831可包括單個(gè)源諧振器。
[0100]圖11示出無線電力接收器的一種構(gòu)造。
[0101]如圖所示，無線電力接收器1100可包括通信單元1110、電力接收單元1120和控制器1130。另外，無線電力接收器1100還可包括電源單元1150和負(fù)載路徑開關(guān)1140。
[0102]通信單元1110可從圖8的無線電力發(fā)送器800接收喚醒請(qǐng)求信號(hào)，并可將響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)發(fā)送到無線電力發(fā)送器800。響應(yīng)信號(hào)可包括關(guān)于無線電力接收器1100的ID的信息、關(guān)于從相鄰源諧振單元接收的相鄰源諧振單元的ID的信息和/或關(guān)于將在無線電力接收器1100中使用的功率量的信息。
[0103]另外，通信單元1110可通過帶內(nèi)通信從源諧振單元接收關(guān)于相鄰源諧振單元的ID的信息，并可經(jīng)由帶外通信將接收的信息發(fā)送到無線電力發(fā)送器800。
[0104]如本文使用的術(shù)語“帶內(nèi)”通信表示在與電力傳輸相同的頻帶和/或相同信道上傳輸信息(諸如，控制信息、數(shù)據(jù)和/或元數(shù)據(jù))的通信。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，頻率可以是諧振頻率。并且，如本文使用的術(shù)語“帶外”通信表示在單獨(dú)的頻帶中和/或使用單獨(dú)或?qū)Ｓ眯诺?而非在電力傳輸中使用的頻帶和信道)傳輸信息(諸如，控制信息、數(shù)據(jù)和/或元數(shù)據(jù))的通信。
[0105]電力接收單元1120可從源諧振單元無線接收電力，或可與另一個(gè)無線電力接收器的目標(biāo)諧振器T_other形成磁耦合以從目標(biāo)諧振器T_other無線接收電力。當(dāng)將在無線電力接收器1100中使用的功率量大于將在其他無線電力接收器中使用的功率量時(shí)，電力接收單元1120可從源諧振單元無線接收電力。另外，當(dāng)將在無線電力接收器1100中使用的功率量小于將在其他無線電力接收器中使用的功率量時(shí)，電力接收單元1120可從目標(biāo)諧振器T_other無線接收電力。
[0106]電力接收單元1120可包括諧振器1121、諧振開關(guān)1123和匹配控制器1125。諧振器1121可執(zhí)行與圖1的目標(biāo)諧振器121相同的功能。諧振開關(guān)1123可根據(jù)控制器1130的控制被開啟或關(guān)閉。匹配控制器1125可執(zhí)行諧振器1121和負(fù)載1160之間的阻抗匹配，或無線電力發(fā)送器800和諧振器121之間的阻抗匹配。匹配控制器1125可檢測(cè)反射波，或檢測(cè)負(fù)載1160的阻抗的改變，來確定是否執(zhí)行阻抗匹配。諧振器1121可在線圈的大小或匝數(shù)方面與目標(biāo)諧振器T_other不同。例如，線圈的匝數(shù)可以是線圈形諧振器被纏繞的次數(shù)。
[0107]當(dāng)電力接收被終止時(shí)，控制器1130可通過斷開負(fù)載路徑開關(guān)1140來斷開負(fù)載1160。當(dāng)負(fù)載路徑開關(guān)1140被斷開時(shí)，諧振器1121無法與任何源諧振器形成磁耦合。負(fù)載1160可包括例如電池、用于耗費(fèi)電力的電路或可拆卸地連接到無線電力接收器1100的外部裝置中的一個(gè)或多個(gè)。
[0108]控制器1130可被構(gòu)造為計(jì)算關(guān)于從無線電力發(fā)送器800無線接收的電力的電力傳輸效率。當(dāng)無線電力發(fā)送器800廣播被發(fā)送的功率量Pt時(shí)，控制器1130可計(jì)算功率量Pt和接收的功率量Pr的比率以獲得電力傳輸效率。控制器1130可被構(gòu)造為周期性地計(jì)算電力傳輸效率，并可經(jīng)由通信單元1110將關(guān)于電力傳輸效率的信息發(fā)送到無線電力發(fā)送器 800。
[0109]另外，控制器1130可被構(gòu)造為監(jiān)視負(fù)載1160的狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載1160的充電完成時(shí)，控制器1130可通知無線電力發(fā)送器800負(fù)載1160的充電完成。
[0110]電源單元1150可將從無線電力發(fā)送器800無線接收的電力提供給負(fù)載1160。電源單元1150可通過對(duì)AC電壓進(jìn)行整流產(chǎn)生DC電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換器1153可通過調(diào)整從整流單元1151輸出的DC電壓的電平來產(chǎn)生負(fù)載1160所需的DC電壓。
[0111]圖12示出用于控制無線電力傳輸?shù)姆椒ā?br> [0112]在圖12中，第一無線電力接收器1210可以是高功率負(fù)載，并且第二無線電力接收器1220可以是低功率負(fù)載。
[0113]在操作1201，源諧振單元831可廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)。由源諧振單元831廣播的喚醒請(qǐng)求信號(hào)可被第一無線電力接收器1210接收到。當(dāng)在預(yù)定時(shí)間間隔Tl內(nèi)從第一無線電力接收器1210接收到響應(yīng)信號(hào)時(shí)，無線電力發(fā)送器800可檢測(cè)到第一無線電力接收器1210。另外，無線電力發(fā)送器800可確定第一無線電力接收器1210位于源諧振單元831的覆蓋范圍內(nèi)。響應(yīng)信號(hào)可包括關(guān)于將在第一無線電力接收器1210中使用的功率量的信息以及關(guān)于第一無線電力接收器1210的ID的信息。
[0114]在操作1203，源諧振單元835可廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)。由源諧振單元835廣播的喚醒請(qǐng)求信號(hào)可被第二無線電力接收器1220接收到。當(dāng)在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)從第二無線電力接收器1220接收到響應(yīng)信號(hào)時(shí)，無線電力發(fā)送器800可檢測(cè)到第二無線電力接收器1220。另外，無線電力發(fā)送器800可確定第二無線電力接收器1220位于源諧振單元835的覆蓋區(qū)域內(nèi)。響應(yīng)信號(hào)可包括關(guān)于將在第二無線電力接收器1220中使用的功率量的信息以及關(guān)于第二無線電力接收器1220的ID的信息。
[0115]通過操作1201和1203，無線電力發(fā)送器800可檢測(cè)到無線接收電力的多個(gè)目標(biāo)裝置。可執(zhí)行操作1201和1203來檢測(cè)多個(gè)目標(biāo)裝置。因此，在操作1201和1203，無線電力發(fā)送器800可使用多個(gè)源諧振單元依次廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)，并可從多個(gè)目標(biāo)裝置依次接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。
[0116]當(dāng)通過帶外通信檢測(cè)目標(biāo)裝置時(shí)，無線電力發(fā)送器800的檢測(cè)器810可在操作1205和1207廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)。響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)，第一無線電力接收器1210和第二無線電力接收器1220可在操作1209和1211將響應(yīng)信號(hào)發(fā)送到無線電力發(fā)送器800。
[0117]無線電力發(fā)送器800可選擇與高功率負(fù)載鄰近的源諧振單元831，并且可在操作1213通過源諧振單元831將電力發(fā)送到第一無線電力接收器1210。在操作1215，第二無線電力接收器1220可與第一無線電力接收器1210形成磁耦合，并從第一無線電力接收器1210接收電力。
[0118]根據(jù)實(shí)施例，可有效執(zhí)行到多個(gè)無線電力接收器的無線電力傳輸，從而增加無線電力傳輸系統(tǒng)的效率。另外，可有效地向不同類型的無線電力接收器發(fā)送無線電力。另外，可以向不同類型的無線電力接收器和相同類型的無線電力接收器同時(shí)發(fā)送無線電力。
[0119]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，源諧振器和/或目標(biāo)諧振器可被構(gòu)造為例如螺旋線圈結(jié)構(gòu)的諧振器、螺旋形線圈結(jié)構(gòu)的諧振器、元結(jié)構(gòu)的諧振器等。
[0120]自然界中發(fā)現(xiàn)的許多材料的電磁特性是它們具有唯一的磁導(dǎo)率或唯一的介電常數(shù)。大多數(shù)材料通常具有正磁導(dǎo)率或正介電常數(shù)。因此，對(duì)于這些材料，右手定則可應(yīng)用于電場(chǎng)、磁場(chǎng)和指向矢量,因此,相應(yīng)的材料可被稱為右手材料(RHM )。
[0121]另一方面，具有自然界中通常未曾發(fā)現(xiàn)的或者人工設(shè)計(jì)(或人為制造)的磁導(dǎo)率或介電常數(shù)的材料在這里可被稱為“超材料”。超材料可基于相應(yīng)的介電常數(shù)或磁導(dǎo)率的符號(hào)被分類為epsilon負(fù)(ENG)材料、mu負(fù)(MNG)材料、雙負(fù)(DNG)材料、負(fù)折射率(NRI)材料、左手材料(LHM)等。
[0122]磁導(dǎo)率可指示在相應(yīng)的材料中關(guān)于預(yù)定磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁通量密度與在真空狀態(tài)下關(guān)于預(yù)定磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁通量密度的比率。在一些實(shí)施例中，磁導(dǎo)率和介電常數(shù)可被用于確定在預(yù)定頻率或預(yù)定波長下相應(yīng)材料的傳播常數(shù)。相應(yīng)材料的電磁特性可基于磁導(dǎo)率和介電常數(shù)來確定。根據(jù)一個(gè)方面，可在沒有顯著的材料尺寸改變的情況下容易地將超材料設(shè)置在諧振狀態(tài)下。這對(duì)于相對(duì)大波長區(qū)域或相對(duì)低頻率區(qū)域來說可以是實(shí)用的。
[0123]圖13至圖19B是示出各種諧振器結(jié)構(gòu)的示圖。
[0124]圖13是二維(2D)諧振器1300的示圖。
[0125]如圖所示，具有2D結(jié)構(gòu)的諧振器1300可包括傳輸線、電容器1320、匹配器1330以及導(dǎo)體1341和1342。傳輸線可包括例如第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312和接地傳導(dǎo)部分1313。
[0126]如圖13所示，電容器1320可串聯(lián)地插入到或者另外位于第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312之間，以使電場(chǎng)可被限制在電容器1320中。在各種實(shí)施方式中，傳輸線可包括在傳輸線的上部中的至少一個(gè)導(dǎo)體，并且還可包括在傳輸線的下部中的至少一個(gè)導(dǎo)體。電流可流過設(shè)置在傳輸線的上部中的至少一個(gè)導(dǎo)體，并且設(shè)置在傳輸線的下部中的至少一個(gè)導(dǎo)體可電接地。[0127]如圖13所示，諧振器1300可被構(gòu)造為具有一般的2D結(jié)構(gòu)。傳輸線可包括在傳輸線的上部中的第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312，并可包括在傳輸線的下部中的接地傳導(dǎo)部分1313。如圖所示，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312可設(shè)置為面向接地傳導(dǎo)部分1313，其中，電流流過第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312。
[0128]在一些實(shí)施方式中，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311的一端可電連接(短接)到導(dǎo)體1342，并且第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311的另一端可連接到電容器1320。第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312的一端可通過導(dǎo)體1341接地，并且第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312的另一端可連接到電容器1320。因此，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312、接地傳導(dǎo)部分1313以及導(dǎo)體1341和1342可彼此連接，從而諧振器1300可具有電閉合環(huán)路結(jié)構(gòu)。如這里所使用的術(shù)語“閉合環(huán)路結(jié)構(gòu)”可包括電閉合的電路的多邊形結(jié)構(gòu)，例如，圓形結(jié)構(gòu)、矩形結(jié)構(gòu)等。電容器1320可插入到傳輸線的中間部分。例如，電容器1320可插入到第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1311和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1312之間的空間。在一些示例中，電容器1320可被構(gòu)造為集總元件、分布元件等。在一種實(shí)現(xiàn)中，分布式電容器可被構(gòu)造為分布元件，并且可包括Z字形導(dǎo)線以及在Z字形導(dǎo)線之間的具有相對(duì)高的介電常數(shù)的介電材料。
[0129]當(dāng)電容器1320插入到傳輸線中時(shí)，諧振器1300可具有如上討論的超材料的特性。例如，諧振器1300可由于電容器1320的電容而具有負(fù)磁導(dǎo)率。如果這樣，諧振器1300也可被稱為mu負(fù)(MNG)諧振器。可應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)來確定電容器1320的電容。例如，用于使諧振器1300具有超材料的特性的各種標(biāo)準(zhǔn)可包括以下標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè):用于使諧振器1300在目標(biāo)頻率下具有負(fù)磁導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)、用于使諧振器1300在目標(biāo)頻率下具有零階諧振特性的標(biāo)準(zhǔn)等。也可被稱為MNG諧振器的諧振器1300還可具有零階諧振特性(B卩，具有當(dāng)傳播常數(shù)為“O”時(shí)的頻率作為諧振頻率)。如果諧振器1300具有零階諧振特性，則諧振頻率可以與MNG諧振器1300的物理尺寸無關(guān)。此外，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)電容器1320，MNG諧振器1300可在基本上不改變MNG諧振器1300的物理尺寸的情況下充分地改變諧振頻率。
[0130]例如，在近場(chǎng)中，電場(chǎng)可集中在插入到傳輸線中的電容器1320上。因此，由于電容器1320,磁場(chǎng)在近場(chǎng)中可具有支配性地位。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，通過使用集總兀件的電容器1320，MNG諧振器1300可具有相對(duì)高的Q因數(shù)。因此，可提高電力傳輸效率。例如，Q因數(shù)指示無線電力傳輸中歐姆損耗的水平或者電抗與電阻的比率。無線電力傳輸效率可根據(jù)Q因數(shù)的增加而增加。
[0131]MNG諧振器1300可包括在阻抗匹配中使用的匹配器1330。例如，匹配器830可被構(gòu)造為適當(dāng)?shù)卮_定和調(diào)節(jié)MNG諧振器1300的磁場(chǎng)的強(qiáng)度。根據(jù)構(gòu)造，電流可通過連接器流入MNG諧振器1300，或者可通過連接器從MNG諧振器1300流出。連接器可連接到接地傳導(dǎo)部分1313或匹配器1330。在一些情況下，可在不使用連接器與接地傳導(dǎo)部分1313或匹配器1330之間的物理連接的情況下，通過耦合來傳送電力。
[0132]如圖13所示，匹配器1330可位于由諧振器1300的環(huán)路結(jié)構(gòu)形成的環(huán)路之內(nèi)。匹配器1330可通過改變匹配器1330的物理形狀來調(diào)節(jié)諧振器1300的阻抗。例如，匹配器1330可包括位于與接地傳導(dǎo)部分1313分開距離h的位置的在阻抗匹配中使用的導(dǎo)體1331。諧振器1300的阻抗可通過調(diào)節(jié)距離h而改變。
[0133]雖然在圖13中未示出，但是可設(shè)置控制器以控制匹配器1330。在此示例中，匹配器1330可基于由控制器產(chǎn)生的控制信號(hào)來改變匹配器1330的物理性狀。例如，匹配器1330的導(dǎo)體1331與接地傳導(dǎo)部分1313之間的距離h可基于控制信號(hào)被增大或減小。因此，可改變匹配器1330的物理性狀，進(jìn)而可調(diào)整諧振器1300的阻抗。
[0134]例如，在一些示例中，可提供被構(gòu)造為諸如導(dǎo)體1331的無源元件。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，匹配器1330可被構(gòu)造為諸如二極管、晶體管等的有源元件。如果有源元件被包括在匹配器1330中，則有源元件可基于控制器產(chǎn)生的控制信號(hào)被驅(qū)動(dòng)，并且諧振器1300的阻抗可基于控制信號(hào)被調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)有源元件是包括在匹配器1330中的二極管時(shí)，諧振器1300的阻抗可根據(jù)二極管是導(dǎo)通狀態(tài)還是截止?fàn)顟B(tài)被調(diào)節(jié)。
[0135]在一些情況下，還可將磁芯設(shè)置為穿過MNG諧振器1300。磁芯可執(zhí)行增加電力傳輸距離的功能。
[0136]圖14是三維(3D)諧振器1400的示圖。
[0137]參照?qǐng)D14，具有3D結(jié)構(gòu)的諧振器1400可包括傳輸線和電容器1420。傳輸線可包括第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412和接地傳導(dǎo)部分1413。電容器1420可例如串聯(lián)地插入在傳輸鏈路的第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412之間，以使電場(chǎng)可被限制在電容器1420中。
[0138]如圖14所示，諧振器1400可具有一般的3D結(jié)構(gòu)。傳輸線可包括在諧振器1400的上部中的第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412，并且可包括在諧振器1400的下部中的接地傳導(dǎo)部分1413。第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412可設(shè)置為面對(duì)接地傳導(dǎo)部分1413。以這種布置，電流可通過第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412沿著X方向流動(dòng)。由于電流，可沿著_y方向形成磁場(chǎng)H (W)。然而，應(yīng)該理解，在其他實(shí)現(xiàn)中，也可沿著相反方向(例如，+y方向)形成磁場(chǎng)H (W)。
[0139]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411的一端可電連接(例如，短接)到導(dǎo)體1442，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411的另一端可連接到電容器1420。第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412的一端可通過導(dǎo)體1441接地，第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412的另一端可連接到電容器1420。因此，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412、接地傳導(dǎo)部分1413以及導(dǎo)體1441和1442可彼此連接，從而諧振器1400可具有電閉合環(huán)路結(jié)構(gòu)。如圖14所示，電容1420可插入到或者另外位于第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412之間。例如，電容器1420可插入到第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1411和第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1412之間的空間中。電容器1420可以是例如集總元件、分布元件等。在一種實(shí)現(xiàn)中，具有分布元件的形狀的分布電容可包括Z字形導(dǎo)線以及位于Z字形導(dǎo)線之間的具有相對(duì)高的介電常數(shù)的介電材料。
[0140]如上所述，在一些示例中，當(dāng)電容器1420插入到傳輸線中時(shí)，諧振器1400可具有超材料的特性。例如，當(dāng)電容被構(gòu)造為集總元件時(shí)，諧振器1400可具有超材料的特性。當(dāng)通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)電容器1420的電容使諧振器1400具有負(fù)磁導(dǎo)率時(shí)，諧振器1400也可被稱為MNG諧振器?？蓱?yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)來確定電容器1420的電容。例如，所述各種標(biāo)準(zhǔn)可包括以下標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè):用于使諧振器1400具有超材料的特性的標(biāo)準(zhǔn)、用于使諧振器1400在目標(biāo)頻率下具有負(fù)磁導(dǎo)率的標(biāo)準(zhǔn)、用于使諧振器1400在目標(biāo)頻率下具有零階諧振特性的標(biāo)準(zhǔn)等?；谏鲜鰳?biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可確定電容器1420的電容。
[0141]也可被稱為MNG諧振器1400的諧振器1400還可具有零階諧振特性(即，具有當(dāng)傳播常數(shù)為“O”時(shí)的頻率作為諧振頻率)。如果諧振器1400具有零階諧振特性，則諧振頻率可以與MNG諧振器1400的物理尺寸無關(guān)。因此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)電容器1420，MNG諧振器1400可在不顯著改變MNG諧振器1400的物理尺寸的情況下充分地改變諧振頻率。
[0142]參照?qǐng)D14的MNG諧振器1400，在近場(chǎng)中，電場(chǎng)可集中在插入到傳輸線中的電容器1420上。因此，由于電容器1420，磁場(chǎng)在近場(chǎng)中可具有支配性地位。因?yàn)榫哂辛汶A諧振特性的MNG諧振器1400可具有與磁偶極子相似的特性，所以磁場(chǎng)在近場(chǎng)中可具有支配性地位。由于插入電容器1420而形成的相對(duì)少量的電場(chǎng)可集中在電容器1420上，因此磁場(chǎng)可進(jìn)一步具有支配性地位。使用分布集總元件的電容1420的MNG諧振器1400可具有相對(duì)高的Q因子，因此提高功率傳輸?shù)男蕰?huì)是可能的。此外，MNG諧振器1400可包括在阻抗匹配中使用的匹配器1430。匹配器1430可被構(gòu)造為適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)MNG諧振器1400的磁場(chǎng)的強(qiáng)度。MNG諧振器1400的阻抗可以由匹配器1430確定。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，電流可通過連接器1440流入MNG諧振器1400，或者可通過連接器1440從MNG諧振器1400流出。連接器1440可連接到接地傳導(dǎo)部分1413或匹配器1430。
[0143]如圖14所示，匹配器1430可位于由諧振器1400的環(huán)路結(jié)構(gòu)形成的環(huán)路之內(nèi)。匹配器1430可被構(gòu)造為通過改變匹配器1430的物理形狀來調(diào)節(jié)諧振器1400的阻抗。例如，匹配器1430可包括在與接地傳導(dǎo)部分1413分開距離h的位置的將在阻抗匹配中使用的導(dǎo)體1431。諧振器1400的阻抗可通過調(diào)節(jié)距離h而改變。
[0144]在一些實(shí)施方式中，可設(shè)置控制器以控制匹配器1430。在這種情況下，匹配器1430可基于控制器產(chǎn)生控制信號(hào)來改變匹配器1430的物理性狀。例如，匹配器1430的導(dǎo)體1431與接地傳導(dǎo)部分1413之間的距離h可基于控制信號(hào)被增大或減小。因此，可改變匹配器1430的物理形狀，從而可調(diào)節(jié)諧振器1400的阻抗?？墒褂酶鞣N方案來調(diào)節(jié)匹配器1430的導(dǎo)體1431與接地傳導(dǎo)部分1413之間的距離h。例如，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體可包括在匹配器1430中，并且可通過適當(dāng)激活所述導(dǎo)體中的一個(gè)來調(diào)整調(diào)整距離h?？蛇x擇地或者另外地，可通過向上和向下調(diào)整導(dǎo)體1431的物理位置來調(diào)整距離h。例如，可基于控制器的控制信號(hào)來控制距離h?？刂破骺墒褂酶鞣N因素來產(chǎn)生控制信號(hào)。例如，如圖14所示，匹配器1430可被構(gòu)造為諸如導(dǎo)體1431的無源元件。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，匹配器1430可被構(gòu)造為諸如二極管、晶體管等的有源元件。如果有源元件被包括在匹配器1430中，則有源元件可基于控制器產(chǎn)生的控制信號(hào)被驅(qū)動(dòng)，并且諧振器1400的阻抗可基于控制信號(hào)來調(diào)節(jié)。例如，如果有源元件是包括在匹配器1430中的二極管，則諧振器1400的阻抗可根據(jù)二極管是導(dǎo)通狀態(tài)還是截止?fàn)顟B(tài)來調(diào)節(jié)。
[0145]在一些實(shí)施方式中，還可將磁芯設(shè)置為穿過構(gòu)造為MNG諧振器的諧振器1400。磁芯可增加電力傳輸距離。
[0146]圖15示出被構(gòu)造為大體積類型(bulky type)的用于無線電力傳輸?shù)闹C振器1500的示例。
[0147]如這里所使用的，術(shù)語“大體積類型”可表示以集成形式連接至少兩個(gè)部件的無縫連接。
[0148]參照?qǐng)D15,第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1511和導(dǎo)體1542可被整體形成,而不是被分開制造并被彼此連接。類似地，第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1512和導(dǎo)體1541也可被整體制造。
[0149]當(dāng)?shù)诙盘?hào)傳導(dǎo)部分1512和導(dǎo)體1541被分開制造，然后彼此連接時(shí)，由于接縫1550會(huì)導(dǎo)致傳導(dǎo)的損耗。第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1512和導(dǎo)體1541可彼此連接而不使用分開的接縫(即，無縫地彼此連接)。因此，可減少由接縫1550引起的導(dǎo)體損耗。類似地，第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1512和接地傳導(dǎo)部分1513可以被無縫且整體制造。另外，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1511和接地傳導(dǎo)部分1513可以被無縫并且/或整體制造。
[0150]可設(shè)置如這里在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中描述的類似構(gòu)造的匹配器1530。
[0151]圖16示出構(gòu)造為空心類型的用于無線電力傳輸?shù)闹C振器1600。
[0152]參照?qǐng)D16，諧振器1100的第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1611、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612、接地傳導(dǎo)部分1613以及導(dǎo)體1641和1642中的每個(gè)被構(gòu)造為空心類型。如在這里使用的術(shù)語“空心類型”表示可包括內(nèi)部空的空間的構(gòu)造。
[0153]對(duì)于給定諧振頻率，有效電流可以被模式化以僅在第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1611的一部分(而非第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1611的全部)、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612的一部分(而非第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612的全部)、接地傳導(dǎo)部分1613的一部分(而非接地傳導(dǎo)部分1613的全部)、導(dǎo)體1641和1642的一部分(而非導(dǎo)體1641和1642的全部)中流動(dòng)。當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)傳導(dǎo)部分1611、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612、接地傳導(dǎo)部分1613以及導(dǎo)體1641和1642中的每一個(gè)的深度明顯比預(yù)定諧振頻率下的相應(yīng)的集膚深度深時(shí)，這可能是無效的。然而，在一些情況下，明顯更深的深度會(huì)增加諧振器1600的重量或制造成本。
[0154]因此，對(duì)于給定諧振頻率，第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1611、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612、接地傳導(dǎo)部分1613以及導(dǎo)體1641和1642中的每個(gè)的深度可基于第一信號(hào)傳導(dǎo)部分1611、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612、接地傳導(dǎo)部分1613以及導(dǎo)體1641和1642中的每一個(gè)的相應(yīng)的集膚深度被適當(dāng)?shù)卮_定。當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)傳導(dǎo)部分1611、第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612、接地傳導(dǎo)部分1613以及導(dǎo)體1641和1642中的一個(gè)或多個(gè)具有比相應(yīng)的集膚深度深的適當(dāng)深度時(shí)，諧振器1600可被制造的更輕，并且諧振器1600的制造成本也會(huì)下降。
[0155]例如，如圖16所示，第二信號(hào)傳導(dǎo)部分1612的深度(如由圓圈指示的放大視圖區(qū)
域1660中進(jìn)一步示出)可被確定為“d”mm,并且d可根據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制無線電力發(fā)送的方法，所述方法包括如下步驟: 檢測(cè)用于無線地接收電力的多個(gè)目標(biāo)裝置； 基于將被發(fā)送到所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的功率量、與所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置相關(guān)聯(lián)的耦合因子或兩者，從多個(gè)源諧振單元中選擇源諧振單元； 使用選擇的源諧振單元向目標(biāo)裝置無線地發(fā)送電力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測(cè)的步驟包括: 廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)； 從所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)信號(hào)， 其中，所述響應(yīng)信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)包括關(guān)于相應(yīng)目標(biāo)裝置的標(biāo)識(shí)符(ID)的信息、關(guān)于將在相應(yīng)目標(biāo)裝置中使用的功率量的信息或兩者。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測(cè)的步驟包括: 使用所述多個(gè)源諧振單元廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)； 從所述多個(gè)目標(biāo)裝置接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所 述的方法，其中，選擇的步驟包括: 從所述多個(gè)源諧振單元中選擇向所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置發(fā)送最大功率量的源諧振單元。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，選擇的步驟包括: 驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量； 當(dāng)?shù)谝还β柿勘鹊诙β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第一源諧振單元，并且當(dāng)?shù)诙β柿勘鹊谝还β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第二源諧振單元。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，第一目標(biāo)裝置的第一目標(biāo)諧振器在線圈的尺寸或匝數(shù)方面與第二目標(biāo)裝置的第二目標(biāo)諧振器不同。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇的步驟包括: 從所述多個(gè)源諧振單元中選擇具有對(duì)于所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的最高耦合因子的源諧振單元。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，選擇的步驟包括: 驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量； 當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)，驗(yàn)證對(duì)于第一目標(biāo)裝置和第二目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)的耦合因子； 從第一源諧振單元和第二源諧振單元中選擇具有較高耦合因子的源諧振單元。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，選擇的步驟包括: 驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量； 當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)，開啟或關(guān)閉第一源諧振單元和第二源諧振單元。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟: 當(dāng)與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的電力接收終止時(shí)，關(guān)閉選擇的源諧振單元； 開啟所述多個(gè)源諧振單元中的與用于從目標(biāo)諧振器無線接收電力的低功率裝置鄰近的源諧振單元。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，基于將在與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置中使用的功率量、將在低功率裝置中使用的功率量或兩者，來確定從選擇的源諧振單元被無線發(fā)送到與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的功率量。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇的步驟包括: 開啟選擇的源諧振單元； 關(guān)閉除選擇的源諧振單元之外的一個(gè)或多個(gè)源諧振單元。
13.一種無線電力發(fā)送器，包括: 檢測(cè)器，被構(gòu)造為檢測(cè)用于無線地接收電力的多個(gè)目標(biāo)裝置； 控制器，被構(gòu)造為基于將被發(fā)送到所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的功率量、與所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置相關(guān)聯(lián)的耦合因子或兩者，從多個(gè)源諧振單元中選擇源諧振單元； 電力發(fā)送單元，被構(gòu)造為使用選擇的源諧振單元向目標(biāo)裝置無線發(fā)送電力。
14.如權(quán)利要求13所述的無線電力發(fā)送器，其中，檢測(cè)器包括:通信單元，被構(gòu)造為廣播喚醒請(qǐng)求信號(hào)，并從所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置接收響應(yīng)于喚醒請(qǐng)求信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，其中，所述響 應(yīng)信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè)包括關(guān)于相應(yīng)目標(biāo)裝置的標(biāo)識(shí)符(ID)的信息、關(guān)于將在相應(yīng)目標(biāo)裝置中使用的功率量的信息或兩者。
15.如權(quán)利要求13所述的無線電力發(fā)送器，其中，控制器從所述多個(gè)源諧振單元中選擇向所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置發(fā)送最大功率量的源諧振單元，或具有對(duì)于所述多個(gè)目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)裝置的最高耦合因子的源諧振單元。
16.如權(quán)利要求15所述的無線電力發(fā)送器，其中，控制器包括: 第一處理器，被構(gòu)造為驗(yàn)證將被發(fā)送到與第一源諧振單元鄰近的第一目標(biāo)裝置的電力的第一功率量，以及將被發(fā)送到與第二源諧振單元鄰近的第二目標(biāo)裝置的電力的第二功率量; 第二處理器，被構(gòu)造為當(dāng)?shù)谝还β柿勘鹊诙β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第一源諧振單元，當(dāng)?shù)诙β柿勘鹊谝还β柿看箢A(yù)定值時(shí)選擇第二源諧振單元，并且驗(yàn)證對(duì)于第一目標(biāo)裝置和第二目標(biāo)裝置中的一個(gè)或多個(gè)的耦合因子，并當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)從第一源諧振單元和第二源諧振單元中選擇具有高耦合因子的源諧振單元。
17.如權(quán)利要求16所述的無線電力發(fā)送器，其中，當(dāng)?shù)谝还β柿亢偷诙β柿恐钚∮诨虻扔陬A(yù)定值時(shí)，第二處理器開啟或關(guān)閉第一源諧振單元和第二源諧振單元。
18.如權(quán)利要求13所述的無線電力發(fā)送器，其中，當(dāng)與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的電力接收被終止時(shí)，控制器關(guān)閉選擇的源諧振單元，并開啟所述多個(gè)源諧振單元中的與用于從目標(biāo)諧振器無線地接收電力的低功率裝置鄰近的源諧振單元。
19.如權(quán)利要求13所述的無線電力發(fā)送器，其中，基于將在與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置中使用的功率量、將在低功率裝置中使用的功率量或兩者，來確定從選擇的源諧振單元無線發(fā)送到與選擇的源諧振單元鄰近的目標(biāo)裝置的功率量。
20.如權(quán)利要求19所述的無線電力發(fā)送器，其中，當(dāng)?shù)凸β恃b置的電力接收終止時(shí)，控制器基于將在目標(biāo)裝置中使用的功率量、接收到目標(biāo)裝置的功率量或兩者，來控制從選擇的源諧振單元無線發(fā)送到目標(biāo)裝置的功率量。
21.如權(quán)利要求13所述的無線電力發(fā)生器，其中，電力發(fā)送單元包括所述多個(gè)源諧振單元，其中，所述多個(gè)源諧振單元中的一個(gè)或多個(gè)源諧振單元包括按陣列排列的多個(gè)諧振器。
22.如權(quán)利要求21所述的無線電力發(fā)送器，其中，所述多個(gè)源諧振單元由所述多個(gè)源諧振器的ID來標(biāo)識(shí)， 其中，控制器使用ID來識(shí)別所述多個(gè)目標(biāo)裝置的位置。
23.一種無線電力接收器，包括: 通信單元，被構(gòu)造為將關(guān)于所述無線電力發(fā)送器的標(biāo)識(shí)符(ID)的信息、關(guān)于將在所述無線電力接收器中使用的功率量的信息或兩者發(fā)送到無線電力發(fā)送器； 電力接收單元，被構(gòu)造為從源諧振單元無線接收電力，從其他無線電力接收器的目標(biāo)諧振器無線接收電力，或兩者； 控制器，被構(gòu)造為當(dāng)電力接收終止時(shí)與負(fù)載斷開連接。
24.如權(quán)利要求23所述的無線電力接收器，其中，當(dāng)將在所述無線電力接收器中使用的功率量大于將在所述其他無線電力接收器中使用的功率量時(shí)，電力接收單元從源諧振單元無線接收電力， 其中，當(dāng)將在無線電力接收器中使用的功率量小于將在所述其他無線電力接收器中使用的功率量時(shí)，電力接收單元從目`標(biāo)諧振器無線接收電力。
25.如權(quán)利要求23所述的無線電力接收器，其中，電力接收單元包括目標(biāo)諧振器， 其中，電力接收單元的目標(biāo)諧振器在線圈的尺寸或匝數(shù)方面與所述其他無線電力接收器的目標(biāo)諧振器不同。
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK103460617SQ201280014737
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月23日
【發(fā)明者】金南閏, 權(quán)相旭, 樸允權(quán) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社