用于与无线电力接收器进行通信的装置和相关方法制造方法及图纸

一种无线电力支持设备可以包括无线电力接收器，无线电力接收器包括：接收线圈，配置为响应于无线电力信号来产生AC电力信号；包括多个开关的整流器，配置为接收AC电力信号并产生DC整流电力信号；调节器，可操作地耦接至调节器以接收DC整流电力信号并产生输出电力信号；以及控制逻辑单元，配置为响应于调整调节器的输入阻抗来产生通信信号。一种操作无线电力接收器的方法包括响应于接收到无线电力信号来产生整流电压，使用电压调节器根据整流电压产生输出电压，并在无线电力接收器的通信模式期间控制电压调节器调制电压调节器的特性，以便向无线电力发射器传输数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权申明本申请要求2014年1月30日提交的、标题为“用于与无线电力接收器进行通信的装置和相关方法”的美国专利申请序列号14/168,965的申请日的权益。本申请还涉及2013年3月13日提交的、标题为“用于调制无线电力接收器的电力的装置和相关方法”的美国专利申请序列号13/801,953。
本公开的实施例总体上涉及无线电力传输，更具体地涉及一种用于在无线电力接收器和无线电力发射器之间进行通信的装置和相关方法。
技术介绍
电池供电设备(例如，消费电子设备、电动和混合动力汽车等)通过充电设备(例如，AC电力出口)从电源充电。充电设备通过适配器将电池耦接到电源。在电源和电池供电设备之间延伸的线缆会占据空间。在多个设备需要充电的情况下，每个设备具有自身的充电器和线缆，充电区会变得拥挤与不便。正在开发使用悬空或在发射器和耦接到电子设备的接收器之间的无线电力传输的方法。使用电感线圈的无线电力传输被认为是一种通过耦合无线电力信号进行无线地传输电力的无线(un-tethered)方法。在无线电力传输中，通过发射线圈发射无线电力信号来传输电力。在接收器侧，接收线圈可以通过无线电力信号耦合到发射线圈，由此无线地接收所发射的电力。能够进行有效电力传送的发射器线圈和接收线圈之间的距离是所发射的能量和所需效率的函数。耦合系数(k)是线圈之间的距离、线圈的尺寸和材料的函数。如果线圈的尺寸适当并且操作在物理上彼此位于所谓“近场区”频率内的某一频率处，则可以显著改善电力转换效率(例如，耦合因子、耦合质量)。传统无线电力充电设置中的通信通常会导致接收线圈的阻抗变化(例如，电容或电阻)，接收线圈用于从无线电力接收器向无线电力发射器发送信息。例如，电容器可以耦接到多个开关以用作电容调制电路，电容调制电路可以调制(例如，增加和减少)到LC网络(谐振回路)的电容。传统无线电力接收器可以控制开关以调制耦合到LC网络的电量，电量可以由无线电力发射器检测。结果，通过无线电力接收器的LC网络内的接收线圈的并联电容的调制，可以支持从无线电力接收器到无线电力发射器的通信。该阻抗改变会导致系统损耗增大且系统效率降低。在无线电力接收器的输出上的大负载变化还会导致错误通信信号，错误通信信号通常可以通过增加输出电容量来解决并被动地改变接收器控制回路补偿以降低对这些事件的敏感度。
技术实现思路
本公开的实施例包括一种包含无线电力接收器的无线电力支持装置。所述无线电力接收器包括接收线圈，配置为响应于无线电力信号来产生AC电力信号；包括多个开关的整流器，配置为接收所述AC电力信号并产生DC整流电力信号；调节器，可操作地耦接至所述调节器以接收所述DC整流电力信号并产生输出电力信号；以及控制逻辑单元，配置为响应于调整所述调节器的输入阻抗来产生通信信号；本公开的另一实施例包括一种包含无线电力接收器的无线电力支持装置。所述无线电力接收器包括接收线圈；整流器，配置为接收从接收线圈产生的电力信号并响应于接收到的电力信号产生整流电压；调节器，配置为接收整流电压并响应于接收到的整流电压产生输出电压；以及控制逻辑单元，配置为在无线电力接收器的通信模式期间调整调节器的特性以调制要由无线电力发射器检测的通信信号。本公开的另一实施例包括一种操作无线电力传输系统的接收器侧的方法。所述方法包括：响应于接收到无线电力信号来产生整流电压，使用电压调节器根据整流电压产生输出电压，并在无线电力接收器的通信模式期间控制电压调节器调制电压调节器的特性用于传输数据到无线电力发射器。附图说明图1是无线电力传输系统的示意框图。图2是无线电力传输系统的示意框图。图3是示出了在无线电力系统中通信数据的方法的流程图。图4A_4G是根据本公开的实施例的无线电力接收器的简化示意框图。具体实施方式在以下描述中，参考通过图示示出了本公开的具体实施例的附图。可使用其它实施例，并且可以在不脱离本公开范围的情况下进行改变。因此，以下详细描述并不以限制性意义来理解，本专利技术的范围仅由所附权利要求来限定。此外，除非本文另有指明，示出和描述的具体实施例仅是示例且不应被解释为实施或区分本公开为功能元素的唯一途径。对于本领域普通技术人员将显而易见的是：本公开的各种实施例可以由许多其他的分区解决方案实施。在以下描述中，元素、电路、和功能可以以框图形式示出为了不以不必要的细节混淆本公开。此外，在不同块之间的块定义和逻辑分区是示例性具体实现。对于本领域普通技术人员将显而易见的是：本公开可以由许多其他的分区解决方案实施。本领域普通技术人员将理解：信息和信号可以使用任何多种不同的技术和方法来表示。贯穿上述可能被提及的例如数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号、和码片可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或它们的任何组合来表示。为了表示和描述清楚，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域的普通技术人员将理解：信号可以表示信号的总线，其中，总线可以具有不同位宽且本公开可以在任意数量数据信号(包括单个数据信号)上实现。结合本文公开的实施例描述的各种说明性的逻辑块、模块、和电路模块可以被设计以执行本文所描述的功能的通用处理器、专用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、控制器、离散门或晶体管逻辑单元、离散硬件组件、或它们的任何组合实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但备选地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器、或状态机。当通用处理器执行存储在计算机可读介质中的指令(例如，软件代码)时，通用处理器可被认为是专用处理器。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器、或任何其它这种配置。同时，注意实施例可以以过程描述，过程可以被描述为流程图、流图、结构图、或框图。虽然过程可以描述操作的动作为顺序过程，但许多这些动作可以以另一顺序、并行地、或基本上同时执行。此外，动作的顺序可以被重新设置。过程可以对应于方法、函数、过程、子例程、子程序等。此外，本文公开的方法可以以硬件、软件、或二者结合来实现。如果以软件实现，可以作为在计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来存储或传输函数。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者，包括有利于将计算机程序从一个地方传送到另一地方的任何介质。应当理解本文使用指定例如“第一”、“第二”等对元素的任何引用不是限制这些元素的数量或顺序，除非这些限制显式说明。而是，本文这些指定可以用作在两个或两个以上元素或元素示例之间进行区分的实用方法。因此，引用第一和第二元素不意味着仅可以采用两个元素或第一元素必须以某一方式先于第二元素。此外，除非另有说明，一组元素可以包括一个或多个元素。应当认识到：本文描述的无线电力传输系统的设备主要针对无线电力传输和数据通信的功能；然而，应当认识到：无线电力传输系统可以包括附加组件以执行本文非特定描述的或未在各附图中示出的其它特征。例如，无线电力支持设备可以在其它组件中包括异物检测模块、用于与用户接口的I/O模块、用于存储指令和数据的存储器、各种传感器、处理器、控制器、电压调节器。因此，可以简化附图和所附说明以聚焦在被配置为调节由无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力支持装置，包括：无线电力接收器，包括：接收线圈，配置为响应于无线电力信号来产生AC电力信号；包括多个开关的整流器，配置为接收所述AC电力信号并产生DC整流电力信号；调节器，可操作地耦接至所述调节器以接收所述DC整流电力信号并产生输出电力信号；以及控制逻辑单元，配置为响应于调整所述调节器的输入阻抗来产生通信信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.30 US 14/168,9651.一种无线电力支持装置，包括：无线电力接收器，包括：接收线圈，配置为响应于无线电力信号来产生AC电力信号；包括多个开关的整流器，配置为接收所述AC电力信号并产生DC整流电力信号；调节器，可操作地耦接至所述调节器以接收所述DC整流电力信号并产生输出电力信号；以及控制逻辑单元，配置为响应于调整所述调节器的输入阻抗来产生通信信号。2.根据权利要求1所述的无线电力支持装置，其中，所述控制逻辑单元被配置为通过在针对所述调节器的控制回路中动态地调整电流限制来调整所述输入阻抗。3.根据权利要求1或权利要求2所述的无线电力支持装置，其中，所述调节器从由降压转换器、升压转换器、和降压-升压转换器组成的组中选择。4.根据权利要求1或权利要求2所述的无线电力支持装置，其中，所述调节器包括线性调节器。5.根据权利要求4所述的无线电力支持装置，其中，所述线性调节器被合并入所述控制逻辑单元。6.根据权利要求1或权利要求2所述的无线电力支持装置，其中，所述调节器包括耦接到负载的第一调节器和耦接到次级存储设备的第二调节器。7.根据权利要求1或权利要求2所述的无线电力支持装置，其中，所述调节器包括基于变压器的拓扑结构。8.根据权利要求1或权利要求2所述的无线电力支持装置，还包括可操作地耦接在所述调节器和负载之间的输出电容器。9.根据权利要求8所述的无线电力支持装置，其中，所述调节器被配置为以无功方式或有功方式将电力从所述输出电容器传送回所述接收线圈。10.根据权利要求1或权利要求2所述的无线电力支持装置，还包括包含所述无线电力接收器的电子设备。11.根据权利要求10所述的无线电力支持装置，还包括可操作地耦接至所述无线电力接收器以接收所述DC输出电力信号的负载。12.根据权利要求11所述的无线电力支持装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：古斯塔沃·J·梅哈斯，弗拉基米尔·N·维特凯夫，
申请(专利权)人：集成装置技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US