无线电力发射/接收设备、无线电力发射和接收电路制造技术

公开了无线电力发射/接收设备、无线电力发射和接收电路。一种无线电力发射/接收设备包括电力发射/接收元件、多个开关、电流传感器和控制器。所述多个开关中的每个具有控制端子和导通端子，其中，所述导通端子耦合到所述电力发射/接收元件。所述电流传感器感测通过所述电力发射/接收元件的电流，并且所述控制器被配置成用于基于所述感测到的电流来控制所述多个开关。

Wireless power transmission / reception equipment, wireless power transmission and reception circuits

The wireless power transmission / reception equipment, wireless power transmission and receiving circuit are disclosed. A wireless power transmission / reception device includes a power transmission / receiving element, a plurality of switches, a current sensor, and a controller. Each of the plurality of switches has a control terminal and a conduction terminal, wherein the conduction terminal is coupled to the power transmission / receiving element. The current sensor senses the current through the electric transmitting / receiving element, and the controller is configured to control the plurality of switches based on the sensed current.

【技术实现步骤摘要】
无线电力发射/接收设备、无线电力发射和接收电路
本申请总体上涉及无线电力发射和接收设备，并且具体地，而非排他性地，涉及可操作用于无线电力发射和接收二者的电力共享控制器模块。
技术介绍
无线电力传递通常涉及两个设备，它们均具有专用功能：发射器或接收器。例如，可用无线充电器为手机充电，其中，充电器包括电力发射电路并且手机包括电力接收电路。这些无线充电器有时被称为近场通信充电器。无线发射器连接到电源并且将能量无线地传送到一个或多个接收器，其中，随后将能量转换回电流，进行存储或利用。在许多无线电力应用中，通过磁场使用在两个线圈(发射器线圈和接收器线圈)之间的磁感应耦合来传递电力。通过发射器线圈的交流(AC)形成振荡磁场，该振荡磁场穿过接收线圈并且在接收器中感生出AC电流。感生出的交流可直接驱动负载，或者被接收器中的整流器整流成直流(DC)。图1是框图，展示了传统无线电力传递系统10，其中，无线电力发射设备1被插入墙壁中并且被配置成用于向诸如手机的无线电力接收设备2供电。无线电力发射设备1包括脉宽调制电力信号发生器12、调谐网络14和电感线圈16。无线电力发射设备1从例如可插入电源插座中的电源插头18接收电力。脉宽调制电力信号发生器12用通过电源插座接收的电力来生成脉宽调制电力信号，该脉宽调制电力信号被供应到调谐网络14和电感线圈16。无线电力接收设备2包括电感线圈26、调谐网络24和整流器22。发射设备的电感线圈16在无线电力接收设备2的电感线圈26中感生出电流。该电流被提供到调谐网络24和整流器22。整流器对接收到的感生电流进行整流，并且向一个或多个电池28提供DC或近DC充电电流。无线电力接收设备2可被包括在例如诸如手机、数字音乐播放器或便携式计算机的移动或手持的计算设备中。在这种情况下，可借助无线电力系统10对接收设备进行重新充电；然而，发射设备必须被束缚于墙壁插头或类似电源插座。为了向接收设备2发射电力，无线电力发射设备1仍然需要电力插座。
技术实现思路
本公开提供了采用可配置电力共享控制器模块的无线电力共享设备、系统。电力共享控制器模块是可配置电路，包括多个开关、一个或多个电流或电压传感器和用于控制这多个开关的操作的控制器。通过控制开关操作，可通过单个电力共享控制器模块来实现各种电路配置(同时用于发射以及接收电力)。在实施例中，本公开提供了一种无线电力发射/接收设备，该无线电力发射/接收设备包括：电力发射/接收元件；多个开关，所述多个开关中的每个具有控制端子和导电端子，所述导电端子耦合到所述电力发射/接收元件；电流传感器，其被配置成用于感测通过所述电力发射/接收元件的电流；以及控制器，其耦合到所述电流传感器和所述多个开关，所述控制器被配置成用于基于所感测到的电流来控制所述多个开关。在替代实施例中，可基于感测到的电压来控制开关。所述电力发射/接收元件包括感应线圈。所述设备进一步包括多个开关驱动器，所述多个开关驱动器中的每个耦合到所述多个开关中的对应开关的控制端子。所述多个开关包括布置成具有高侧端子和低侧端子的H桥的第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管具有与所述高侧端子耦合的对应第一导电端子，所述第三晶体管和所述第四晶体管具有与所述低侧端子耦合的对应第一导电端子，所述第一晶体管和所述第三晶体管具有与所述电力发射/接收元件的第一端子耦合的对应第二导电端子，并且所述第二晶体管和所述第四晶体管具有与所述电力发射/接收元件的第二端子耦合的对应导电端子。所述多个开关包括布置成具有高侧端子和低侧端子的半H桥的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管具有耦合到所述高侧端子的第一导电端子，所述第二晶体管具有第一导电端子，所述第一导电端子耦合到所述低侧端子并且耦合到所述电力发射/接收元件的第一端子，并且所述第一晶体管和所述第二晶体管具有与所述电力发射/接收元件的第二端子耦合的对应第二导电端子。所述电力发射/接收元件包括中心抽头线圈，所述中心抽头线圈具有第一端子、第二端子和中心抽头端子，所述多个开关包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管具有与所述中心抽头线圈的所述第一端子耦合的第一导电端子，所述第二晶体管具有与所述中心抽头线圈的所述第二端子耦合的第一导电端子。所述设备进一步包括电感扼流圈，所述电感扼流圈具有与所述电力发射/接收元件的第一端子耦合的第一端子，其中，所述多个开关包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管具有与所述电感扼流圈的第二端子耦合的第一导电端子，所述第二晶体管具有与所述电力发射/接收元件的所述第一端子耦合的第一导电端子以及与所述电力发射/接收元件的第二端子耦合的第二导电端子。所述设备进一步包括第一电感扼流圈和第二电感扼流圈，所述第一电感扼流圈具有与所述电力发射/接收元件的第一端子耦合的第一端子，所述第二电感扼流圈具有与所述电力发射/接收元件的第二端子耦合的第一端子，其中，所述多个开关包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，所述第一晶体管具有与所述第一电感扼流圈的第二端子耦合的第一导电端子，所述第二晶体管具有与所述电力发射/接收元件的第一端子耦合的第一导电端子，所述第三晶体管具有与所述第二电感扼流圈的第二端子耦合的第一导电端子，所述第四晶体管具有与所述电力发射/接收元件的所述第二端子耦合的第一导电端子。所述设备进一步包括多个电压传感器，所述多个电压传感器被配置成用于感测所述多个开关中的对应开关两端的电压。在另一个实施例中，提供了一种无线电力发射和接收电路，所述无线电力发射和接收电路包括：电感线圈；多个开关，所述多个开关中的每个具有控制端子和导电端子，所述导电端子耦合到所述电感线圈；以及电流传感器，其被配置成用于感测通过所述电感线圈的电流。在电力接收模式下，所述电路被配置成用于生成经整流的电力信号。在电力发射模式下，所述电路被配置成用于生成脉宽调制(PWM)电力信号。所述电路进一步包括控制器，所述控制器耦合到所述电流传感器和所述多个开关，所述控制器被配置成用于基于所述感测到的电流来控制所述多个开关。所述电路进一步包括多个开关驱动器，所述多个开关驱动器中的每个耦合到所述多个开关中的对应开关的控制端子。所述电路进一步包括多个电压传感器，所述多个电压传感器被配置成用于感测所述电感线圈两端的电压。在实施例中，本公开提供了一种无线电力发射和接收电路，其特征在于，包括：电感线圈；多个开关，所述多个开关中的每个具有控制端子和导电端子，所述导电端子耦合到所述电感线圈；以及电压传感器，其被配置成用于感测通过所述电感线圈的电压；在电力接收模式下，所述电路被配置成用于生成经整流的电力信号，在电力发射模式下，所述电路被配置成用于生成脉宽调制PWM电力信号。所述电路进一步包括控制器，所述控制器耦合到所述电压传感器和所述多个开关，所述控制器被配置成用于基于感测到的所述电压来控制所述多个开关。在根据实施例的技术方案中，能够通过单个电力共享控制器模块来实现同时用于发射以及接收电力的电路配置。附图说明现在，将参照以下附图来描述本申请的实施例，在附图中：图1是框图，展示了传统无线电力传递系统；图2是框图，展示了按照本公开的实施例的无线电力共享系统；图3是框图，展示了按照本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力发射/接收设备，其特征在于，包括：电力发射/接收元件；多个开关，所述多个开关中的每个具有控制端子和导电端子，所述导电端子耦合到所述电力发射/接收元件；电流传感器，其被配置成用于感测通过所述电力发射/接收元件的电流；以及控制器，其耦合到所述电流传感器和所述多个开关，所述控制器被配置成用于基于所述感测到的电流来控制所述多个开关。

【技术特征摘要】
2016.05.31 US 15/169,4821.一种无线电力发射/接收设备，其特征在于，包括：电力发射/接收元件；多个开关，所述多个开关中的每个具有控制端子和导电端子，所述导电端子耦合到所述电力发射/接收元件；电流传感器，其被配置成用于感测通过所述电力发射/接收元件的电流；以及控制器，其耦合到所述电流传感器和所述多个开关，所述控制器被配置成用于基于所述感测到的电流来控制所述多个开关。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电力发射/接收元件包括感应线圈。3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括多个开关驱动器，所述多个开关驱动器中的每个耦合到所述多个开关中的对应开关的控制端子。4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个开关包括布置成具有高侧端子和低侧端子的H桥的第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管具有与所述高侧端子耦合的对应第一导电端子，所述第三晶体管和所述第四晶体管具有与所述低侧端子耦合的对应第一导电端子，所述第一晶体管和所述第三晶体管具有与所述电力发射/接收元件的第一端子耦合的对应第二导电端子，并且所述第二晶体管和所述第四晶体管具有与所述电力发射/接收元件的第二端子耦合的对应导电端子。5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个开关包括布置成具有高侧端子和低侧端子的半H桥的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管具有耦合到所述高侧端子的第一导电端子，所述第二晶体管具有第一导电端子，所述第一导电端子耦合到所述低侧端子并且耦合到所述电力发射/接收元件的第一端子，并且所述第一晶体管和所述第二晶体管具有与所述电力发射/接收元件的第二端子耦合的对应第二导电端子。6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电力发射/接收元件包括中心抽头线圈，所述中心抽头线圈具有第一端子、第二端子和中心抽头端子，所述多个开关包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管具有与所述中心抽头线圈的所述第一端子耦合的第一导电端子，所述第二晶体管具有与所述中心抽头线圈的所述第二端子耦合的第一导电端子。7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括电感扼流圈，所述电感扼流圈具有与所述电力发射/接收元件的第一端子耦合的第一端子，其中，所述多个开关包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管具有与所述电感扼流圈的第二端子耦合的第一导电端子，所述第二晶体管具有与所述电力发射/接收元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·L·维塔利，M·加利齐，
申请(专利权)人：意法半导体公司，意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：美国,US