本发明专利技术涉及无线电力的传递与接收方法及设备。示范性实施例针对于无线电力传递，其包括在发射器的谐振频率处产生电磁场以在经时间多路复用的重复周期的同步部分期间在所述发射器的近场内形成耦合模式区。在所述重复周期的电力发射部分期间，当在所述耦合模式区内存在接收器时将继续产生所述电磁场，或当在所述耦合模式区内不存在接收器时将停用所述电磁场。将所述电力发射部分的不同区段分配给不同接收器。所述发射器通过对所述电磁场进行通/断键控而将串行命令发布给所述接收器。所述接收器通过在两个不同状态之间改变从所述电磁场消耗的电力量而发布串行答复。所述串行命令和串行答复用于确定接收器的数目、其电力要求和区段的所述分配。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及无线电力的传递与接收方法及设备。示范性实施例针对于无线电力传递，其包括在发射器的谐振频率处产生电磁场以在经时间多路复用的重复周期的同步部分期间在所述发射器的近场内形成耦合模式区。在所述重复周期的电力发射部分期间，当在所述耦合模式区内存在接收器时将继续产生所述电磁场，或当在所述耦合模式区内不存在接收器时将停用所述电磁场。将所述电力发射部分的不同区段分配给不同接收器。所述发射器通过对所述电磁场进行通/断键控而将串行命令发布给所述接收器。所述接收器通过在两个不同状态之间改变从所述电磁场消耗的电力量而发布串行答复。所述串行命令和串行答复用于确定接收器的数目、其电力要求和区段的所述分配。【专利说明】无线电力的传递与接收方法及设备本申请为申请号为200980116868.5、申请日为2009年5月11日、专利技术名称为“无线电力传递的方法、设备与系统”的专利技术专利申请的分案申请。_2] 依据35U.S.C.§ 119主张优先权本申请案依据35U.S.C.§ 119(e)主张以下申请案的优先权:在2008年6月11日申请的题为“经由接收天线阻抗调制的反向链路信令(REVERSE LINK SIGNALING VIA RECEIVE ANTENNA IMPEDANCE MODULAT1N) ”的美国临时专利申请案61/060，735 ；在2008年6月11日申请的题为“无线电力环境中的信令充电(SIGNALINGCHARGING IN WIRELESS POWER ENVIRONMENT) ” 的美国临时专利申请案 61/060，738 ；在2008年5月13日申请的题为“用于无线电力传递的自适应调谐机制(ADAPTIVETUNING MECHANISM FOR WIRELESS POWER TRANSFER) ”的美国临时专利申请案 61/053，008 ；在2008年5月13日申请的题为“用于无线电力充电系统的有效电力管理方案(EFFICIENT POWER MANAGEMENT SCHEME FOR WIRELES S POWER CHARGING SYSTEMS) ” 的美国临时专利申请案61/053，010 ；在2008年6月11日申请的题为“用于无线充电系统的发射电力控制(TRANSMITPOWER CONTROL FOR A WIRELESS CHARGING SYSTEM) ”的美国临时专利申请案 61/060，741 ；在2008年5月13日申请的题为“用于增强无线电力传递的转发器(REPEATERSFOR ENHANCEMENT OF WIRELESS POWER TRANSFER) ” 的美国临时专利申请案 61/053，000 ；在2008年5月13日申请的题为“用于电器和设备的无线电力传递(WIRELESSPOWER TRANSFER FOR APPLIANCES AND EQUIPMENTS) ”的美国临时专利申请案 61/053，004 ;在2008年7月16日申请的题为“使用负电阻的无线电力传递(WIRELESS POWERTRANSFER USING NEGATIVE RESISTANCE) ” 的美国临时专利申请案 61/081，332 ;在2008年5月13日申请的题为“用于无线电力传递的嵌入式接收天线(EMBEDDEDRECEIVE ANTENNA FOR WIRELES S POWER TRANSFER) ”的美国临时专利申请案 61/053，012 ；以及在2008年5月13日申请的题为“平面大面积无线充电系统(PLANAR LARGE AREAWIRELESS CHARGING SYSTEM) ” 的美国临时专利申请案 61/053，015。
技术介绍
通常，每一电池供电装置(例如，例如手机的无线通信装置)需要自身的充电器和电源，其通常为AC电力插座。在许多装置需要充电时，此变得难以使用。 正开发在发射器与待充电的装置之间使用空中电力发射的方法。这些方法通常落在两个类别中。一个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(还称作远场辐射)的耦合，所述待充电的装置收集所辐射电力且对其整流以用于对电池充电。天线通常具有谐振长度以便改进耦合效率。此方法的缺点为电力耦合随着天线之间的距离增加而快速衰退。因此，跨越合理距离(例如，> 1-2米)来充电变得困难。另外，由于系统辐射平面波，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。 其它方法是基于嵌入于(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上整流电路之间的电感耦合。此种方法具有以下缺点，即，发射天线与接收天线之间的间隔必须非常近(例如，几毫米)。尽管此种方法确实具有对相同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特定区域。因此，需要提供一种适应发射天线和接收天线的灵活放置和定向的无线充电布置。 在无线电力传递系统中，归因于无线电力发射过程中发生的损耗，效率较为重要。由于无线电力发射通常比有线传递效率较差，所以在无线电力传递环境中效率为更大的问题。因此，在试图将电力提供到一个或一个以上充电装置时，需要用于在发射器与接收器之间通信以确定接收器的电力要求的方法和设备。 【专利附图】【附图说明】 图1展示无线电力传递系统的简化框图。 图2展示无线电力传递系统的简化示意图。 图3展示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展示指示发射天线与接收天线之间的耦合强度的模拟结果。 图5A和图5B展示根据本专利技术的示范性实施例的用于发射天线和接收天线的环形天线的布局。 图6展示指示与图5A和图5B中所说明的正方形和圆形发射天线的各种周长大小有关的在发射天线与接收天线之间的耦合强度的模拟结果。 图7展示指示与图5A和图5B中所说明的正方形和圆形发射天线的各种表面积有关的在发射天线与接收天线之间的耦合强度的模拟结果。 图8展示接收天线相对于发射天线的各种放置点以说明在共面和同轴放置下的耦合强度。 图9展示指示在发射天线与接收天线之间的各种距离下同轴放置的耦合强度的模拟结果。 图10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11为根据本专利技术的示范性实施例的接收器的简化框图。 图12展示用于在发射器与接收器之间进行消息接发的发射电路的一部分的简化示意图。 图13A到图13C展示在各种状态下的接收电路的一部分的简化示意图，以说明接收器与发射器之间的消息接发。 图14A到图14C展示在各种状态下的替代性接收电路的一部分的简化示意图，以说明接收器与发射器之间的消息接发。 图15A到图15C为说明用于发射器与接收器之间的通信的消息接发协议的时序图。 图16A到图16D为说明用于在发射器与接收器之间发射电力的信标电力模式的简化框图。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例涉及一种无线电力发射器。其包含:发射天线，其经配置以在近场内的耦合模式区内产生电磁场，在所述耦合模式区中电力能够被接收器接收；放大器，其经配置以将RF信号施加到所述发射天线；发射控制器，其可操作地耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无线电力发射器，其包含：发射天线，其经配置以在近场内的耦合模式区内产生电磁场，在所述耦合模式区中电力能够被接收器接收；放大器，其经配置以将RF信号施加到所述发射天线；发射控制器，其可操作地耦合到所述发射天线，所述发射控制器经配置以：确定在重复周期内为安置于所述耦合模式区内的多个接收装置中的至少一些分配电力的至少一个时隙；以及将所述分配电力的至少一个时隙传送到所述多个接收装置中的至少一些。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯坦利·S·通丘，威廉·H·范诺瓦克，
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
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