无线电力接收器制造技术

本申请涉及无线电力接收器。示范性实施例是针对将在接收天线处所接收的无线电力传递到负载。一种方法可包括在用于将能量存储于所述天线内的充电阶段期间使所述天线的每一端子耦合到接地电压。所述方法可进一步包括在用于将能量从所述天线传送到输出的输出阶段期间使所述天线的至少一个端子耦合到所述输出。

【技术实现步骤摘要】
分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2011年2月15日、申请号为201180011054.2、专利技术名称为“无线电力接收器”的专利技术专利申请案。根据35U.S.C.§119主张优先权本申请案根据35U.S.C.§119(e)主张以下申请案的优先权：2010年2月25日申请的题为“反向D类电力接收器(REVERSE CLASS-D POWER RECEIVER)”的第61/308,246号美国临时专利申请案，所述美国临时专利申请案的全部揭示内容在此以引用的方式并入本文中。
本专利技术大体来说涉及无线电力传送，且更具体来说，涉及用于将能量从无线电力接收器传递到负载的系统、装置及方法。
技术介绍
正开发在发射器与待充电的装置之间使用空中电力传输的做法。这些做法大体上属于两种类别。一种类别是基于发射天线与待充电的装置上的接收天线之间的平面波辐射(也称为远场辐射)的耦合，所述待充电的装置收集所辐射的电力且对其整流以用于对电池充电。天线大体上为谐振长度，以便改善耦合效率。此做法的缺点为电力耦合随着天线之间的距离增加而迅速衰退。因此，超过合理距离(例如，>1-2米)的充电变得困难。另外，因为系统辐射平面波，所以如果未经由滤波来进行适当控制，则无意的辐射可干扰其它系统。其它做法是基于嵌入于(例如)“充电”垫或表面中的发射天线与嵌入于待充电的主机装置中的接收天线加整流电路之间的感应耦合。此做法具有以下缺点：发射天线与接收天线之间的间隔必须非常接近(例如，几毫米)。虽然此做法确实具有对同一区域中的多个装置同时充电的能力，但此区域通常较小，因此用户必须将所述装置定位到一特定区域。如一般所属领域的技术人员应理解，常规无线电力接收器可使用两步过程来将DC电力供应到负载。更具体来说，常规无线电力接收器可使用整流器连同DC/DC转换器以将DC电力供应到负载。存在增加无线电力传送的需要。更具体来说，存在用于将电力从接收器提供到负载的增强的方法、装置及系统的需要。
技术实现思路
在所附权利要求书的范围内的系统、方法和装置的各种实施方案各自具有若干方面，其中没有单个方面唯一地负责本文描述的所需属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，本文描述一些突出特征。本说明书中描述的标的物的一个或一个以上实施方案的细节在附图和下文的描述中陈述。从描述、附图和权利要求书将明了其它特征、方面和优点。应注意，附图的相对尺寸可能未按比例绘制。本专利技术中描述的标的物的一个方面提供一种方法。所述方法包括在用于将能量存储于接收无线电力的天线内的充电阶段期间使所述天线的每一端子耦合到接地电压。所述方法进一步包括在用于将所述能量从所述天线传送到输出的输出阶段期间使所述天线的至少一个端子耦合到所述输出。本专利技术中描述的标的物的另一方面提供一种方法。所述方法包括在用天线无线接收能量以用于将能量存储于所述天线内时使所述天线的第一端子及第二端子中的每一者耦合到接地电压。所述方法进一步包括在用于将所存储的能量从所述天线传送到输出的输出阶段期间使所述天线的所述第一端子及所述第二端子中的一者耦合到所述输出。此外，所述方法包括在用于将所存储的能量从所述天线传送到所述输出的另一输出阶段期间使所述天线的所述第一端子及所述第二端子中的另一者耦合到所述输出。本专利技术中描述的标的物的又一方面提供一种接收器。所述接收器包括接收天线及多个切换元件，其中至少一个切换元件经配置以将所述接收天线的端子选择性地耦合到输出或将所述接收天线的端子从所述输出解耦，且至少一个其它切换元件经配置以将所述接收天线的所述端子选择性地耦合到接地电压或将所述接收天线的所述端子从所述接地电压解耦。本专利技术中描述的标的物的另一方面提供一种装置。所述装置包括接收天线及至少一个电流感测比较器，所述至少一个电流感测比较器经配置以比较流经所述接收天线的电流与阈值电流。所述装置进一步包括多个切换元件，其中至少一个切换元件经配置以在流经所述接收天线的所述电流大于所述阈值电流时使所述接收天线选择性地耦合到输出。本专利技术中描述的标的物的又一方面提供一种装置。所述装置包括：用于在用于将能量存储于天线内的充电阶段期间使所述天线的每一端子耦合到接地电压的装置；及用于在用于将能量从所述天线传送到输出的输出阶段期间使所述天线的至少一个端子耦合到所述输出的装置。本专利技术中描述的标的物的另一方面提供一种装置。所述装置包括用于在用天线接收能量以将能量存储于所述天线内时使所述天线的第一端子及第二端子中的每一者耦合到接地电压的装置。所述装置进一步包括用于在用于将能量从所述天线传送到输出的输出阶段期间使所述天线的所述第一端子及所述第二端子中的一者耦合到所述输出的装置。此外，所述装置包括用于在用于将能量从所述天线传送到所述输出的另一输出阶段期间使所述天线的所述第一端子及所述第二端子中的另一者耦合到所述输出的装置。附图说明图1展示无线电力传送系统的简化框图。图2展示无线电力传送系统的简化示意图。图3说明供用于本专利技术的示范性实施例中的环形天线的示意图。图4为根据本专利技术的示范性实施例的发射器的简化框图。图5说明根据本专利技术的示范性实施例的包括一接收器的电子装置的简化框图。图6为根据本专利技术的示范性实施例的接收器的电路图。图7为根据本专利技术的示范性实施例的包括多个晶体管的接收器的电路图。图8A为根据本专利技术的示范性实施例的处于一种配置中的接收器的电路图。图8B为根据本专利技术的示范性实施例的图8A的处于另一配置中的接收器的电路图。图8C为根据本专利技术的示范性实施例的图8A的处于又一配置中的接收器的电路图。图9说明根据本专利技术的示范性实施例的包括一发射器及一接收器的系统。图10为说明根据本专利技术的示范性实施例的与接收器相关联的各种信号的曲线图。图11为说明根据本专利技术的示范性实施例的与接收器相关联的各种信号的另一曲线图。图12为说明根据本专利技术的示范性实施例的与接收器相关联的各种信号的又一曲线图。图13为说明根据本专利技术的示范性实施例的方法的流程图。图14为说明根据本专利技术的示范性实施例的另一方法的流程图。具体实施方式下文中结合随附图式所阐述的详细描述既定作为对本专利技术的示范性实施例的描述且既定不表示可实践本专利技术的仅有实施例。遍及此描述所使用的术语“示范性”意味着“充当实例、例子或说明”，且未必应被解释为相比其它示范性实施例优选或有利。所述详细描述包括特定细节以便提供对本专利技术的示范性实施例的详尽理解。所属领域的技术人员将显而易见的是，可在无这些特定细节的情况下实践本专利技术的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式展示众所周知结构及装置以便避免混淆本文中所呈现的示范性实施例的新颖性。术语“无线电力”在本文中用以意味着在不使用物理电导体的情况下在发射器与接收器之间传输的与电场、磁场、电磁场或其它者相关联的任何形式的能量。图1说明根据本专利技术的各种示范性实施例的无线传输或充电系统100。将输入电力102提供到发射器104以供产生用于提供能量传送的辐射场106。接收器108耦合到辐射场106且产生输出电力110以供耦合到输出电力110的装置(图中未展示)存储或消耗。发射器104与接收器108两者分开达距离112。在一个示范性实施例中，根据相互谐振关系来配置发射器104及接收器108，且在接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将能量从无线电力接收器传递到负载的方法，所述方法包含：在用于存储能量的充电阶段期间，驱动第一切换元件而将接收无线电力的接收天线的第一端子耦合到参考电压，且驱动第二切换元件而将所述接收天线的第二端子耦合到所述参考电压，所述接收天线位于发射天线的耦合模式区内，且在操作地与所述发射天线耦合时从所述发射天线接收所述无线电力；及在用于将所述能量从所述接收天线传送到耦合到所述负载的输出的输出阶段期间，仅驱动所述第一切换元件及所述第二切换元件中的一者而将所述第一端子及所述第二端子中的仅一者从所述参考电压解耦。

【技术特征摘要】
2010.02.25 US 61/308,246;2010.10.21 US 12/909,7471.一种用于将能量从无线电力接收器传递到负载的方法，所述方法包含：在用于存储能量的充电阶段期间，驱动第一切换元件而将接收无线电力的接收天线的第一端子耦合到参考电压，且驱动第二切换元件而将所述接收天线的第二端子耦合到所述参考电压，所述接收天线位于发射天线的耦合模式区内，且在操作地与所述发射天线耦合时从所述发射天线接收所述无线电力；及在用于将所述能量从所述接收天线传送到耦合到所述负载的输出的输出阶段期间，仅驱动所述第一切换元件及所述第二切换元件中的一者而将所述第一端子及所述第二端子中的仅一者从所述参考电压解耦。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：在所述输出阶段期间，在所述第二端子耦合到所述参考电压时，将所述第一端子耦合到所述输出。3.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含：在另一输出阶段期间，在所述第一端子耦合到所述参考电压时，将所述第二端子耦合到所述输出。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收天线在电感器处接收无线电力，所述电感器具有耦合到第一电容器的一个端子以及耦合到第二电容器的第二端子。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含感测所述接收天线的每一端子中的电流。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：在所述输出阶段期间，在所述第二端子中的电流超过阈值电流电平后即刻将所述第一端子耦合到所述输出。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一切换元件包含至少一个第一晶体管，且所述第二切换元件包含至少一个第二晶体管。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一个第一晶体管包含第一对晶体管，所述第一对晶体管被彼此反相地驱动，且所述至少一个第二晶体管包含第二对晶体管，所述第二对晶体管被彼此反相地驱动。9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将能量从所述输出传递到电子装置的电池。10.一种用于将能量从无线电力接收器传递到负载的方法，所述方法包含：在接收天线从发射天线无线地接收能量以存储能量时，将所述接收天线的第一端子及第二端子中的每一者耦合到参考电压；在用于将所存储的能量从所述接收天线传送到输出的输出阶段期间，在所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的一者耦合到所述参考电压时，将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的另一者从所述参考电压解耦，且将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的所述另一者耦合到所述输出；及在用于将所存储的能量从所述接收天线传送到所述输出的另一输出阶段期间，在所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的所述另一者耦合到所述参考电压时，将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的所述一者从所述参考电压解耦，且将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的所述一者耦合到所述输出。11.根据权利要求10所述的方法，其中将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的每一者耦合到所述参考电压包含经由第一切换元件将所述接收天线的所述第一端子选择性地耦合到所述参考电压且经由第二切换元件将所述接收天线的所述第二端子选择性地耦合到所述参考电压。12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含感测横跨所述第一切换元件及所述第二切换元件中的至少一者的电压降。13.根据权利要求11所述的方法，其中在所述输出阶段期间将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的所述另一者耦合到所述输出包含响应于横跨所述第一切换元件及所述第二切换元件中的所述一者的电压降为足够高而经由第三切换元件将所述第一端子耦合到所述输出。14.根据权利要求13所述的方法，其中在另一输出阶段期间将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的所述一者耦合到所述输出包含将所述第二端子从所述参考电压选择性地解耦且经由第四切换元件将所述第二端子耦合到所述输出。15.根据权利要求11所述的方法，其中在所述输出阶段期间将所述接收天线的所述第一端子及所述第二端子中的所述另一者耦合到所述输出包含将所述第一端子从所述参考电压选择性地解耦且经由第三切换元件将所述第一端子耦合到所述输出。16.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含感测流经所述第一端子及所述第二端子中的至少一者的电流。17.一种用于将能量从发射器传递到负载的接收器，所述接收器位于所述发射器的发射天线的耦合模式区中，所述接收器包含：接收天线；及多个切换元件，其包含：至少一个切换元件，其经配置以选择性地将所述接收天线的第一端子耦合到输出或将所述接收天线的所述第一端子从所述输出解耦，及选择性地将所述接收天线的所述第一端子耦合到参考电压或将所述接收天线的所述第一端子从所述参考电压解耦；及至少一个其它切换元件，其经配置以选择性地将所述接收天线的第二端子耦合到所述输出或将所述接收天线的所述第二端子从所述输出解耦，及选择性地将所述接收天线的所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：琳达·S·艾里什，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US