用于檢測無線電力網(wǎng)絡(luò)中的無線電力接收器的差分負(fù)載檢測方法和無線電力發(fā)送器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明通常設(shè)及無線充電網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地設(shè)及一種用于檢測無線電力網(wǎng)絡(luò)中 的無線電力接收器的差分負(fù)載檢測方法，其中在無線電力網(wǎng)絡(luò)中，無線電力發(fā)送器能夠檢 測無線充電網(wǎng)絡(luò)中的無線電力接收器。
【背景技術(shù)】
[0002] 用可充電電池來驅(qū)動諸如移動電話機和個人數(shù)字助理（PDA)之類的移動終端，并 且通過供應(yīng)的電能、通過使用單獨的充電裝置來對移動終端的電池充電。單獨的接觸端子 通常被布置在充電裝置和電池的外部，其中充電裝置和電池通過接觸端子之間的接觸彼此 電連接。
[0003] 然而，由于接觸端子在運樣的接觸類型充電方案中向外凸出，接觸端子容易受到 污染并且暴露于濕氣，運損害了電池充電。最近已經(jīng)開發(fā)出無線充電或非接觸充電技術(shù)W 消除運些問題。
[0004] 運樣的無線充電技術(shù)采用無線電力發(fā)送/接收，并且例如對應(yīng)于下述系統(tǒng)，其中 如果電池被放置在充電墊上則電池能夠被自動充電，無需在移動電話機和單獨的充電連接 器之間的連接。無線充電技術(shù)與無線的電牙刷和剌刀一起被廣泛地使用，由于不需要有線 充電器，運極大地有助于電子設(shè)備的便攜性。因此，預(yù)期與無線充電技術(shù)相關(guān)的技術(shù)在即將 到來的電動車時代將被顯著地開發(fā)。
[0005] 無線充電技術(shù)主要包括：使用線圈的電磁感應(yīng)方案、使用諧振的諧振方案W及將 電能轉(zhuǎn)換成微波并且然后發(fā)送微波的射頻（RF) /微波福射方案。
[0006] 到此為止，電磁感應(yīng)方案已經(jīng)成為主流，但是鑒于用于通過使用微波無線發(fā)送電 力到間隔達幾十米的目的地的最近成功的實驗，預(yù)期所有的電子產(chǎn)品將最終被無線充電。
[0007] 通過電磁感應(yīng)的電力傳輸方法對應(yīng)于在第一線圈和第二線圈之間發(fā)送電力的方 案。當(dāng)在線圈中移動磁體時，感應(yīng)電流發(fā)生。通過使用感應(yīng)電流，在發(fā)送端生成磁場，并且 根據(jù)磁場變化感應(yīng)電流，W便在接收端處創(chuàng)建能量。該現(xiàn)象被稱為磁感應(yīng)，并且使用磁感應(yīng) 的電力傳輸方法具有高的能量傳輸效率。
[0008] 關(guān)于諧振方案，麻省理工學(xué)院（M口）的Soljacic教授宣告了一種系統(tǒng)，其中使用 共振方案的電力傳輸原理、基于禪合模式理論無線傳送電力，即使將被充電的設(shè)備與充電 設(shè)備分離達若干米。MIT小組的無線充電系統(tǒng)利用共振是下述趨勢的物理概念，在所述趨 勢中，當(dāng)音叉W特定頻率振蕩時，音叉旁邊的酒杯W相同頻率振蕩。研究小組使得含有電能 的電磁波共振，而不是使得聲音共振。僅當(dāng)存在具有諧振頻率的設(shè)備時，直接傳送共振的電 能，并且未被使用的電能的部分被重新吸收到電磁場中，而不是散布在空氣中。從而認(rèn)為： 不像其它電磁波，該電能不影響周圍的人或機器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 目前正在進行對無線充電方案的積極研究。然而，還沒有提出用于無線充電次序、 對無線電力發(fā)送單元和無線電力接收單元的捜索、對在無線電力發(fā)送單元和無線電力接收 單元之間的通信頻率的選擇、無線電力控制、對匹配電路的選擇、化及在一個充電循環(huán)中對 每個無線電力接收器的通信時間分布的標(biāo)準(zhǔn)。
[0011] 特別地，當(dāng)電力發(fā)送單元（PTU)檢測負(fù)載時，如果用于阻抗變化的闊值太小，則故 障檢測的可能性增加，而如果用于阻抗變化的闊值太大，則不能檢測到小物體的可能性增 加。
[0012] 相應(yīng)地，本領(lǐng)域中存在對其中無線PTU能夠有效地檢測負(fù)載的方法的需求。 陽〇1引技術(shù)方案
[0014] 已經(jīng)開發(fā)出本發(fā)明W解決常規(guī)技術(shù)中的前述問題，并且本發(fā)明一方面提供一種用 于檢測無線電力網(wǎng)絡(luò)中的無線電力接收器的差分負(fù)載檢測方法，其在無線PTU根據(jù)阻抗變 化檢測負(fù)載時，通過設(shè)置用于阻抗變化的多個闊值，能夠有效地檢測負(fù)載。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明一方面，一種用于檢測無線電力網(wǎng)絡(luò)中的無線電力接收器的差分負(fù)載 檢測方法包括：發(fā)送用于檢測無線電力接收器的第一檢測電力，當(dāng)檢測到大于第一預(yù)定闊 值并且等于或小于第二闊值的阻抗變化時發(fā)送第二檢測電力，并且根據(jù)第二檢測電力的發(fā) 送而等待從無線電力接收器接收廣告信號。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明另一方面，一種用于檢測無線電力網(wǎng)絡(luò)中的無線電力接收器的無線電 力發(fā)送器包括：被配置成發(fā)送用于檢測無線電力接收器的第一檢測電力或第二檢測電力的 電力發(fā)送單元，W及控制器，被配置成：在電力發(fā)送單元中發(fā)送第一檢測電力期間，當(dāng)檢測 到大于第一闊值但是小于第二闊值的阻抗變化時，控制電力發(fā)送單元發(fā)送第二檢測電力并 根據(jù)第二檢測電力的發(fā)送而等待廣告信號的接收。
[0017] 有益技術(shù)效果
[0018] 根據(jù)本公開，提供一種用于檢測無線電力網(wǎng)絡(luò)中的無線電力接收器的差分負(fù)載檢 測方法。
[0019] 也就是說，根據(jù)本公開的實施例，當(dāng)無線電力發(fā)送單元（PTU)根據(jù)阻抗變化檢測 負(fù)載時，阻抗變化的闊值被分類成用于負(fù)載檢測的兩個或更多部分，由此有效地檢測負(fù)載。
【附圖說明】
[0020] 從W下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的W上和其它方面、特征和優(yōu)點將更加明 顯，其中：
[0021] 圖1圖示描述無線充電系統(tǒng)的整體操作的概念；
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線電力發(fā)送單元和無線電力接收單元的框圖；
[0023] 圖3詳細(xì)圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線電力發(fā)送單元和無線電力接收單元；
[0024] 圖4圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線電力發(fā)送單元和無線電力接收單元的操作；
[0025] 圖5圖示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的無線電力發(fā)送單元和無線電力接收單元的操 作；
[0026] 圖6是在由無線電力發(fā)送單元施加的電力量的X軸上的圖表。
[0027] 圖7圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的無線電力發(fā)送單元的控制方法；
[002引圖8是根據(jù)圖7的實施例的在由無線電力發(fā)送單元施加的電力量的X軸上的圖 表；
[0029] 圖9圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線電力發(fā)送單元的控制方法；
[0030] 圖10是根據(jù)圖9的實施例的在由無線電力發(fā)送單元施加的電力量的X軸上的圖 表；
[0031] 圖11是根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線電力發(fā)送單元和無線電力接收單元的框圖；
[0032] 圖12圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的檢測無線電力發(fā)送單元的過程；
[0033] 圖13圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于檢測負(fù)載的多個闊值的設(shè)置；
[0034] 圖14和15圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的使用多個闊值檢測設(shè)備的過程；
[0035] 圖16圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的正常狀態(tài)的操作，在正常狀態(tài)中，阻抗變化在第 一闊值和第二闊值之間；
[0036] 圖17圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的異常狀態(tài)的操作，在異常狀態(tài)中，阻抗變化在第 一闊值和第二闊值之間；
[0037] 圖18圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的正常狀態(tài)的操作，在正常狀態(tài)中，阻抗變化等于 或大于第二闊值；和
[0038] 圖19圖示根據(jù)本發(fā)明一實施例的異常狀態(tài)的操作，在異常狀態(tài)中，阻抗變化等于 或大于第二闊值。
【具體實施方式】
[0039] 在下文中，將參照附圖更具體地描述本發(fā)明的各種實施例。應(yīng)當(dāng)指出的是：附圖的 相同組件在任何地方由相同的參考數(shù)字指定。在本發(fā)明的W下描述中，當(dāng)可能使得本發(fā)明 的主題不清楚時，將省略對在此并入的已知功能和配置的詳細(xì)描述。 W40] 將參照圖1至11描述可應(yīng)用于本發(fā)明實施例的無線充電系統(tǒng)的概念，并且將參照 圖12至19詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的負(fù)載檢測系統(tǒng)。
[0041] 圖1圖示描述無線充電系統(tǒng)的一般操作的概念。如圖1中所圖示，無線充電系統(tǒng) 包括無線電力發(fā)送單元100和一個或多個無線電力接收單元110-1、110-2、...、和110-n。
[0042] 無線電力發(fā)送單元100可W分別向一個或多個無線電力接收單元110-1、 110-2、...、和110-n無線發(fā)送電力..、和1-n。更具體地，無線電力發(fā)送單元100 可W僅向已經(jīng)通過預(yù)定驗證過程驗證的無線電力接收單元無線發(fā)送電力1-U1-2.....和 l~n〇
[0043] 無線電力發(fā)送單元100可W形成與無線電力接收單元110-1、110-2.....和110-n 的電連接。例如，無線電力發(fā)送單元100可向無線電力接收單元110-U110-2、...、和110-n發(fā)送電磁波形式的無線電力。
[0044] 無線電力發(fā)送單元100可W執(zhí)行與無線電力接收單元110-1、110-2、...、和110-n 的雙向通信。無線電力發(fā)送單元100和無線電力接收單元110-U110-2.....和110-n可 W處理或發(fā)送包括預(yù)定帖的數(shù)據(jù)分組2-U2-2.....和2-n。無線電力接收單元可W利用諸 如移動通信終端、PDA、便攜式媒體播放器（PM巧和智能電話機之類的設(shè)備來實現(xiàn)。
[0045] 無線電力發(fā)送單元100可W向多個無線電力接收單元110-1、110-2、...、和110-n 無線提供電力。例如，無線電力發(fā)送單元100可W通過諧振方案向一個或多個無線電力接 收單元llO-UllO-2.....和110-n發(fā)送電力。當(dāng)無線電力發(fā)送單元100采用諧振方案時， 優(yōu)選的是：在無線電力發(fā)送單元100和一個或多個無線電力接收單元110-U110-2.....和 110-n之間的距離等于或小于30m。當(dāng)無線電力發(fā)送單元100采用電磁感應(yīng)方案時，優(yōu)選的 是：在無線電力發(fā)送單元100和多個無線電力接收單元110-1、110-2、...、和110-n之間的 距離等于或小于10cm。
[0046]無線電力接收單元110-U110-2、...、和110-n可W從無線電力發(fā)送單元100接收 無線電力W對在其中的電池充電。無線電力接收單元110-1、110-2........和110-n可W 向無線電力發(fā)送單元100發(fā)送用于請求無線電力發(fā)送的信號、無線電力接收所需的信息、 無線電力接收單元的狀態(tài)信息、或者無線電力發(fā)送單元100的控制信息。
[0047] 無線電力接收單元110-1、110-2.....和110-n可W向無線電力發(fā)送單元100發(fā) 送消息，該消息指示無線電力接收單元110-1、110-2.....和110-n中每一個的充電狀態(tài)。
[0048] 無線電力發(fā)送單元100可W包括諸如顯示器之類的顯示裝置，并且基于從無線電 力接收單元110-U110-2.....和110-n中的每一個接收的消息而顯示無線電力接收單元 110-1、110-2.....和110-n中的每一個的狀態(tài)。無線電力發(fā)送單元100還可W顯示直到無 線電力接收單元110-1、110-2.....和110-n中的每一個被完全充電預(yù)期需要的時間。 W例無線電力發(fā)