無線電力發(fā)送設(shè)備和無線電力收發(fā)設(shè)備的制造方法
【專利說明】無線電力發(fā)送設(shè)備和無線電力收發(fā)設(shè)備
[0001]本申請(qǐng)要求于2013年11月11日提交到韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2013-0136575號(hào)和2014年4月7日提交到韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的第10-2014-0041085號(hào)的韓國專利申請(qǐng)的權(quán)益，其中，所述專利申請(qǐng)的公開通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及一種用于無線發(fā)送電力的無線電力發(fā)送設(shè)備和無線電力收發(fā)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]根據(jù)與智能電話一起使用的移動(dòng)裝置(諸如，可穿戴裝置(例如，智能手表等)、無線鼠標(biāo)、藍(lán)牙耳機(jī)等)的領(lǐng)域的最新發(fā)展，已發(fā)布了很多產(chǎn)品。由于這些產(chǎn)品消耗最新智能電話的大約10%到25%的電力，所以也已增加了對(duì)于在這些裝置移動(dòng)時(shí)進(jìn)行的裝置的簡單充電方案的需求。
[0004]以下的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)公開了一種通過磁感應(yīng)效應(yīng)或磁共振效應(yīng)以非接觸型方案對(duì)嵌入在電子裝置中的充電器供電的技術(shù)。
[0005]這種非接觸型無線電力發(fā)送設(shè)備確定在它的附近是否存在從它接收電力的設(shè)備，并在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)將電力發(fā)送到該設(shè)備以喚醒該設(shè)備的通信電路。
[0006]然而，在具有如上構(gòu)造的這種無線電力發(fā)送設(shè)備的情況下，例如，當(dāng)一個(gè)無線電力發(fā)送設(shè)備與另一個(gè)無線電力發(fā)送設(shè)備在彼此相鄰時(shí)，電力可被感應(yīng)至彼此相鄰的兩個(gè)無線電力發(fā)送設(shè)備中的至少一個(gè)。因此，不期望的電壓應(yīng)力會(huì)被施加到它們，導(dǎo)致無線電力發(fā)送設(shè)備的內(nèi)部電路構(gòu)造的損壞，從而導(dǎo)致無法進(jìn)行無線電力傳輸?shù)那闆r。
[0007][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0008]第2013-0054897號(hào)韓國專利公開

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本公開的一方面可提供一種具有保護(hù)功能的無線電力發(fā)送設(shè)備和無線電力收發(fā)設(shè)備。
[0010]根據(jù)本公開的一方面，一種無線電力發(fā)送設(shè)備可包括:電力發(fā)送線圈，根據(jù)控制將電力無線地發(fā)送到電力發(fā)送線圈的外部；電力發(fā)送控制單元，控制通過電力發(fā)送線圈發(fā)送的電力；保護(hù)單元，阻斷通過電力發(fā)送線圈從電力發(fā)送線圈的外部感應(yīng)的電力，或?qū)⑼ㄟ^電力發(fā)送線圈從電力發(fā)送線圈的外部感應(yīng)的電力進(jìn)行旁通。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種無線電力收發(fā)設(shè)備可包括:無線電力接收單元，從無線電力接收單元的外部無線地接收電力；無線電力發(fā)送單元，包括電力發(fā)送線圈、電力發(fā)送控制單元和保護(hù)單元，其中，電力發(fā)送線圈根據(jù)控制將充入的電力無線地發(fā)送到電力發(fā)送線圈的外部，電力發(fā)送控制單元控制通過電力發(fā)送線圈發(fā)送的電力，保護(hù)單元保護(hù)電力發(fā)送控制單元免受通過電力發(fā)送線圈從電力發(fā)送線圈的外部感應(yīng)的電力的影響。
[0011]保護(hù)單元可保護(hù)電力發(fā)送控制單元免受通過電力發(fā)送線圈從電力發(fā)送線圈的外部感應(yīng)的電力的影響，電力發(fā)送控制單元可包括:電力轉(zhuǎn)換單元，將提供的電力轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的發(fā)送電力；開關(guān)單元，對(duì)來自電力轉(zhuǎn)換單元的所述發(fā)送電力進(jìn)行開關(guān)；控制單元，控制電力轉(zhuǎn)換單元和開關(guān)單元的操作。保護(hù)單元可保護(hù)電力轉(zhuǎn)換單元免受通過電力發(fā)送線圈從電力發(fā)送線圈的外部感應(yīng)的電力。
[0012]保護(hù)單元可以是以下元件中的一個(gè)元件:過壓斷路器、三極管交流(AC)開關(guān)、半導(dǎo)體閘流管、穩(wěn)壓二極管、瞬態(tài)電壓抑制(TVS) 二極管和壓敏電阻器。
[0013]保護(hù)單元可包括:開關(guān)，形成在電力傳輸控制單元與電力發(fā)送線圈之間的電力傳輸線上，并且電力發(fā)送控制單元可檢測電力傳輸線的電壓電平，并控制開關(guān)的閉合和斷開。
【附圖說明】
[0014]通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將更清楚地理解本公開的以上和其它方面、特征以及其它優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0015]圖1A是示出在無線電力發(fā)送設(shè)備中發(fā)生問題的示圖；
[0016]圖1B是示出反向地引入到無線電力發(fā)送設(shè)備的電壓的曲線圖；
[0017]圖2是根據(jù)本公開的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的一個(gè)示例的示意性框圖；
[0018]圖3是根據(jù)本公開的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的另一示例的示意性框圖；
[0019]圖4A、圖4B和圖4C是示意性地示出根據(jù)本公開中的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備所采用的保護(hù)單元的示例的框圖；
[0020]圖5是示出根據(jù)本公開中的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的電特性的曲線圖；
[0021]圖6A是根據(jù)本公開中的實(shí)施例的具有無線電力收發(fā)設(shè)備的移動(dòng)裝置的示意性分解立體圖；
[0022]圖6B是根據(jù)本公開中的實(shí)施例的具有無線電力收發(fā)設(shè)備的移動(dòng)裝置的示意性側(cè)面透視圖；
[0023]圖7A至圖7C是示意性地示出根據(jù)本公開中的實(shí)施例的無線電力收發(fā)設(shè)備的示例的側(cè)面透視圖；
[0024]圖8A和圖SB是根據(jù)本公開中的實(shí)施例的無線電力收發(fā)設(shè)備的示意性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)在將結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。
[0026]然而，可以以許多不同的形式來對(duì)本公開進(jìn)行例證，并且本公開不應(yīng)被解釋為受限于在此闡述的特定實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底和完整的，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地傳達(dá)本公開的范圍。
[0027]在附圖中，為了清楚起見，可擴(kuò)大元件的形狀和尺寸，并且相同的標(biāo)號(hào)將始終用于指定相同或類似的元件。
[0028]圖1A是示出在無線電力發(fā)送設(shè)備中出現(xiàn)問題的情況的示圖，并且圖1B是示出引入到這種無線電力發(fā)送設(shè)備的反向電壓的曲線圖。
[0029]如圖1A中所示，在第一無線電力發(fā)送設(shè)備和第二無線電力發(fā)送設(shè)備彼此匹配的情況下，來自第二無線電力發(fā)送設(shè)備的電力將被引入到第一無線電力發(fā)送設(shè)備的概率可能高。因此，如圖1B中所示，感應(yīng)到第一無線電力發(fā)送設(shè)備的電力會(huì)導(dǎo)致沖擊電壓(surgevoltage)，并且這種沖擊電壓的電壓電平會(huì)超出無線電力發(fā)送設(shè)備所采用的裝置的操作電壓范圍，從而導(dǎo)致將施加過大的電壓應(yīng)力，甚至導(dǎo)致裝置損壞。例如，27V沖擊電壓可瞬間施加到具有9V至15V操作電壓范圍的裝置，從而導(dǎo)致絕緣擊穿并損壞裝置。
[0030]圖2是根據(jù)本公開中的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的示例的示意性框圖。
[0031]為了解決圖1B中示出的問題，參照?qǐng)D2，根據(jù)本公開的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備100可包括電力發(fā)送線圈110、電力發(fā)送控制單元120和保護(hù)單元130。
[0032]電力發(fā)送線圈110可根據(jù)電力發(fā)送控制單元120的控制將電力無線地發(fā)送到其外部。由于無線發(fā)送線圈110具有可將電力發(fā)送到其外部，同時(shí)也可從其外部接收電力的結(jié)構(gòu)，所以會(huì)發(fā)生前述問題。
[0033]電力發(fā)送控制單元120可控制電力發(fā)送線圈110，使得供應(yīng)的電力可被轉(zhuǎn)換為發(fā)送電力，并且該電力可通過電力發(fā)送線圈110被無線地發(fā)送到外部。
[0034]為此，電力發(fā)送控制單元120可包括:開關(guān)單元121，能夠?qū)υ陔娏Πl(fā)送線圈110中流動(dòng)的電力進(jìn)行開關(guān)；電力轉(zhuǎn)換單元122，將供應(yīng)的電力轉(zhuǎn)換為具有預(yù)設(shè)電平的發(fā)送電力并將其提供給電力發(fā)送線圈110 ;控制單元123，控制開關(guān)單元121和電力轉(zhuǎn)換單元122的操作。這里，供應(yīng)的電力可以是交流(AC)電或直流(DC)電，并且例如，在供應(yīng)的電力是DC電的情況下，可從電池提供DC電。
[0035]從電力發(fā)送線圈110的外部通過電力發(fā)送線圈110的感應(yīng)而反向引入的沖擊電壓可被施加到電力發(fā)送控制單元120，并也可被施加到電力轉(zhuǎn)換單元122。
[0036]為了保護(hù)電力發(fā)送控制單元120免受沖擊電壓的影響，保護(hù)單元130可形成在電力發(fā)送線圈I1與電力轉(zhuǎn)換單元122之間，從而阻斷感應(yīng)到電力發(fā)送線圈110的沖擊電壓。這里,沖擊電壓的阻斷可指示阻斷感應(yīng)的沖擊電壓的傳輸,并可指示抑制感應(yīng)的電壓的電平的增加。
[0037]此外，如在圖3中所示的根據(jù)本公開的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的另一示例的示意性框圖中所示，保護(hù)單元130可將感應(yīng)到電力發(fā)送線圈110的沖擊電壓旁通(bypass)到接地端。
[0038]圖4A、圖4B和圖4C是示意性地示出根據(jù)本公開中的實(shí)施例的在無線電力發(fā)送設(shè)備中采用的保護(hù)單元的示例的框圖。
[0039]保護(hù)單元130可被布置在電力發(fā)送線圈110與電力轉(zhuǎn)換單元122之間，保護(hù)單元130可由過壓斷路器、三極管AC開關(guān)、半導(dǎo)體閘流管、穩(wěn)壓二極管、瞬態(tài)電壓抑制(TVS) 二極管、壓敏電阻器等不同地構(gòu)造。
[0040]雖然圖4A和圖4B分別示出保護(hù)單元130由上述元件之中的TVS 二極管或壓敏電阻器構(gòu)造的示例，但是除了上述提到的元件之中的TVS 二極管或壓敏電阻器之外，保護(hù)單元130也可由在此沒有提到的元件構(gòu)造。
[0041]此外，參照?qǐng)D4C，保護(hù)單元130可由布置在電力發(fā)送控制單元的電力轉(zhuǎn)換單元122與電力發(fā)送線圈110之間的電力傳輸線上的開關(guān)SW構(gòu)造，并且電力發(fā)送控制單元的控制單元123可檢測在開關(guān)SW與電力發(fā)送線圈110之間的電力傳輸線的電壓電平，并提供控制開關(guān)SW閉合/斷開的控制信號(hào)SSW。
[0042]圖5是示出根據(jù)本公開中的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的電特性的曲線圖。
[0043]參照?qǐng)D5，在根據(jù)本公開的實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備中，可確定如圖5中所示，采用的保護(hù)單元130減小了通過電力發(fā)送線圈110感應(yīng)的沖擊電壓的電壓電平，并且當(dāng)將圖5的曲線圖與圖1B示出的曲線圖進(jìn)行比較時(shí)，可認(rèn)識(shí)到，本公開的技術(shù)效果是顯著的。
[0044]圖6A是根據(jù)本公開的實(shí)施例的具有無線電力收發(fā)設(shè)備的移動(dòng)裝置的示意性分解立體圖，圖6B是根據(jù)本公開的實(shí)施例的具有無線電力收發(fā)設(shè)備的移動(dòng)裝置的示意性側(cè)面透視圖。
[0045]根據(jù)本公開中的實(shí)施例的移動(dòng)裝置200可以是各種移動(dòng)通信裝置(諸如，移動(dòng)通信終端、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等)之一，并且可以是各種移動(dòng)電子裝置(諸如，MP3播放器、便攜式多媒體播放器(PMP)等)之一。
[0046]移動(dòng)裝置主體210可執(zhí)