和規(guī)格可以根據(jù)不同的應(yīng)用而改變。
[0078]參考圖33，示出多輸入無線供電裝置10的一個(gè)實(shí)施例。描繪的實(shí)施例包括能夠接受第一輸入電壓或第二輸入電壓的AC/DC整流器電路61。在備選實(shí)施例中，AC/DC整流器電路61能夠接受額外的輸入電壓。輸入電壓可以是直流或交流。輸入電壓可以是各種不同的電平。例如，在描繪的實(shí)施例中，AC/DC整流器能接受IlOV交流或者220V交流。在備選實(shí)施例中，AC/DC整流器可以接受IlOV交流、220V交流、19V直流或者5V直流。AC/DC整流器產(chǎn)生經(jīng)整流的輸出。當(dāng)提供直流輸入電壓時(shí)，整流器對(duì)信號(hào)幾乎沒有影響，但仍然提供經(jīng)整流的直流輸出。
[0079]除了 AC/DC整流器61，在當(dāng)前實(shí)施例中，提供了低電力DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器63，以向微控制器提供電力。由于僅需要少量的電力來給微控制器供電，通常僅一些微瓦特，DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器的尺寸保持為小。如果電路不需要小的直流電源，例如，如果微控制器是由電池供電的，或者如果電路設(shè)計(jì)為具有模擬組件而不是微控制器，那么在一些實(shí)施例中，可能可以除去DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0080]多輸入無線供電裝置也包括用于檢測(cè)第一輸入電壓和第二輸入電壓中哪一個(gè)被連接至多輸入無線供電裝置的傳感器。在當(dāng)前的實(shí)施例中，傳感器包括在AC/DC整流器電路中。在備選構(gòu)造中，傳感器可以是分開的組件或者可以是集成至微控制器或另外的組件。在具有多于兩個(gè)的輸入電壓的實(shí)施例中，傳感器能夠判斷多個(gè)不同輸入電壓中的哪個(gè)輸入電壓被連接。在當(dāng)前的實(shí)施例中，傳感器是電壓傳感器，但是在備選的構(gòu)造中，可以使用能夠可靠指示哪個(gè)源電壓被連接至無線供電裝置的電流傳感器或另一種類型的傳感器。在當(dāng)前的實(shí)施例中，在AC/DC整流器電路中正感測(cè)經(jīng)整流的電壓，在備選的實(shí)施例中，可以感測(cè)預(yù)整流的電壓，當(dāng)然，在控制器中的程序設(shè)計(jì)將需要做相應(yīng)地修改。
[0081]多輸入無線供電裝置也包括多個(gè)開關(guān)電路96、97，各自耦合于來自AC/DC整流器的經(jīng)整流的輸出。也就是說，整流器電路61的輸出直接耦合于開關(guān)電路96、97，而不是先用降壓轉(zhuǎn)換器降壓。在當(dāng)前的實(shí)施例中，開關(guān)電路標(biāo)定為第一輸入電壓和第二輸入電壓中那個(gè)更高的。在能夠接受多于兩個(gè)不同輸入電壓的實(shí)施例中，開關(guān)電路可以標(biāo)定為最高的輸入電壓。在可以接受多個(gè)輸入電壓，而不是所有開關(guān)標(biāo)定為最高輸入電壓的系統(tǒng)中，可以有單個(gè)標(biāo)定為最高輸入電壓的開關(guān)，和一旦微控制器判斷出輸入電壓低于開關(guān)電路的標(biāo)定，僅僅能夠位于電性路徑中的額外的開關(guān)電路。
[0082]多輸入無線供電裝置的當(dāng)前實(shí)施例也包括了兩個(gè)諧振電路或無線電力傳輸器14、15。備選的實(shí)施例可包括額外的諧振電路。每個(gè)諧振電路被設(shè)計(jì)為提供無線電力至遠(yuǎn)程裝置，其中，至少基于作為被提供至與該諧振電路相關(guān)聯(lián)的開關(guān)電路的直流電壓的量的函數(shù)來選擇諧振電路組件。例如，如果諧振電路接收165V直流(即IlOV交流，經(jīng)整流)，諧振電路14中的電感器20和電容器21的特征被選擇為使得合適的電量被傳送至貼近諧振電路放置的遠(yuǎn)程裝置。不同的諧振電路組件用于不同的輸入電壓。也就是說，用于諸如19V直流、5V直流、或308V直流(220V交流，經(jīng)整流)的不同輸入電壓的諧振電路組件都是分開的選擇或設(shè)計(jì)的，以向遠(yuǎn)程裝置提供目標(biāo)電量。在當(dāng)前的實(shí)施例中，第一諧振電路14耦合至多個(gè)開關(guān)電路96中的一個(gè)。第二諧振電路15耦合至多個(gè)開關(guān)電路97中的不同的一個(gè)。第二諧振電路的特征被選擇為向遠(yuǎn)程裝置傳送作為第二輸入電壓的函數(shù)的電力。也就是說，諧振電路中的電感器23和電容器25的形狀、尺寸和特征是基于第二輸入電壓來選擇的，正如第一諧振電路14的電感器20和電容器21的形狀、尺寸和特征是基于第一輸入電壓來選擇的。在當(dāng)前的實(shí)施例中，第二諧振電路14的特征與第一諧振電路15的特征不同。在所描述的實(shí)施例中，兩個(gè)諧振電路都是設(shè)計(jì)為接受未經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器降壓的高直流干線電壓。當(dāng)前實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)體積大的DC/DC轉(zhuǎn)換器是不必要的，并且可以從電路設(shè)計(jì)中除去。
[0083]另外，多輸入無線供電裝置可以設(shè)計(jì)為提供不同的無線電量。在一些實(shí)施例中，多輸入無線供電裝置可以是動(dòng)態(tài)的并可以基于開關(guān)電路的操作頻率調(diào)整、開關(guān)電路的工作周期調(diào)整、干線電壓調(diào)整或者可能影響傳送的電量的任何其它特征，調(diào)整提供至遠(yuǎn)程裝置的電量。在之前通過引用結(jié)合的和上文所述的參考文件中討論了許多這些技術(shù)。
[0084]多輸入無線供電裝置也可以包括耦合至低功率DC/DC轉(zhuǎn)換器和開關(guān)電路的微控制器95。微控制器被編程為基于傳感器的輸出來控制多個(gè)開關(guān)電路，傳感器的輸出表明哪個(gè)輸入源被連接。在最簡(jiǎn)單的實(shí)施例中，向所有的開關(guān)電路提供經(jīng)整流的電壓，但僅操作耦合至為該特定輸入電壓(或輸入電壓范圍)設(shè)計(jì)的諧振電路的開關(guān)電路。在其他實(shí)施例中，AC/DC整流器電路可以包括開關(guān)或多路復(fù)用器，以使得經(jīng)整流的電壓僅提供至DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器和合適的開關(guān)電路。在一些實(shí)施例中，可能包括用于各可能的輸入電壓或輸入電壓范圍的諧振電路/開關(guān)電路的陣列。
[0085]代替能用多個(gè)輸入進(jìn)行操作的多輸入無線供電裝置，單輸入高直流干線無線供電裝置可以設(shè)計(jì)成使得其產(chǎn)生與單輸入低直流干線無線供電裝置所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)相似的電磁場(chǎng)。也就是說，可以設(shè)計(jì)不帶有高功率DC/DC轉(zhuǎn)換器的單輸入無線供電裝置，以使得直流經(jīng)整流的電壓被開關(guān)電路所使用，以生成穿過諧振電路的交流信號(hào)，從而生成電磁場(chǎng)，所述諧振電路是特別設(shè)計(jì)用來產(chǎn)生與使用低直流干線電壓的無線供電裝置產(chǎn)生的場(chǎng)相似的電磁場(chǎng)。
[0086]特別地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于設(shè)計(jì)高直流干線無線供電裝置的方法。該方法包括提供低直流干線無線供電裝置，所述低直流干線無線供電裝置包括用于生成高直流干線電壓的AC/DC整流器，用于將高直流干線電壓降壓至低直流干線電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器。提供開關(guān)電路，用于開關(guān)低直流干線電壓，以生成交流信號(hào)，并提供耦合至交流信號(hào)的諧振電路，用于生成電磁場(chǎng)。該方法包括基于低直流干線無線供電裝置選擇組件。特別地，該方法包括選擇用于生成高直流干線電壓的AC/DC整流器，選擇標(biāo)定為開關(guān)高直流干線電壓的開關(guān)電路，選擇具有特征的諧振電路，所述特征用于響應(yīng)于高直流干線電壓，生成與低直流干線無線供電裝置所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)相似的電磁場(chǎng)。
[0087]以上描述是本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例的描述。在不脫離發(fā)明的精神和更廣的方面的情況下，可以做出各種改變和變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于向遠(yuǎn)程裝置提供電力的無線供電裝置，所述無線供電裝置包括: 整流器，所述整流器從AC源產(chǎn)生整流輸出； 開關(guān)電路，其耦合到所述整流輸出而沒有被DC/DC轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換； 儲(chǔ)能電路，其耦合所述開關(guān)電路； 微控制器，其編程為基于來自所述遠(yuǎn)程裝置的反饋來控制從所述儲(chǔ)能電路到所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。2.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，包括低功率DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述低功率DC/DC轉(zhuǎn)換器耦合到所述AC/DC整流器和所述微控制器，以用于將所述整流輸出轉(zhuǎn)換成DC，從而為所述微控制器供電。3.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其中，所述微控制器由電池來供電。4.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述儲(chǔ)能電路的諧振頻率，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。5.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述開關(guān)電路的工作頻率，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。6.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述無線供電裝置的干線電壓，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。7.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述無線供電裝置的工作周期，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。8.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其中，所述整流器直接耦合到所述開關(guān)電路。9.如權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其中，所述反饋通過所述儲(chǔ)能電路上的反射阻抗和單獨(dú)的通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)從所述遠(yuǎn)程裝置傳遞給所述供電裝置。10.一種將無線電力從無線供電裝置傳遞給遠(yuǎn)程裝置的方法，所述方法包括: 提供AC電源； 對(duì)所述AC電源進(jìn)行整流以產(chǎn)生整流輸出； 開關(guān)所述整流輸出，而沒有采用DC/DC轉(zhuǎn)換器來轉(zhuǎn)換所述整流輸出，以產(chǎn)生AC輸出； 使用所述AC輸出經(jīng)由儲(chǔ)能電路將電力感應(yīng)地傳送給所述遠(yuǎn)程裝置； 基于來自所述遠(yuǎn)程裝置的反饋來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的所述感應(yīng)電力傳輸。11.如權(quán)利要求10所述的傳遞無線電力的方法，包括采用低功率DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器向微控制器供電。12.如權(quán)利要求11所述的傳遞無線電力的方法，其中，所述微控制器由電池來供電。13.如權(quán)利要求10所述的傳遞無線電力的方法，其中，所述控制包括調(diào)整所述儲(chǔ)能電路的諧振頻率。14.如權(quán)利要求10所述的傳遞無線電力的方法，其中，所述控制包括調(diào)整所述開關(guān)的頻率。15.如權(quán)利要求10所述的傳遞無線電力的方法，其中，所述控制包括調(diào)整干線電壓。16.如權(quán)利要求10所述的傳遞無線電力的方法，其中，所述控制包括調(diào)整工作周期。17.如權(quán)利要求10所述的傳遞無線電力的方法，其中，所述反饋通過所述儲(chǔ)能電路上的反射阻抗和單獨(dú)的通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)從所述遠(yuǎn)程裝置傳遞給所述供電裝置。18.一種無線供電系統(tǒng)，包括: 無線供電裝置，用于向遠(yuǎn)程裝置感應(yīng)傳送電力； 所述無線供電裝置包括: 無線供電整流器，其從AC源產(chǎn)生整流輸出； 開關(guān)電路，其耦合到所述整流輸出而沒有被DC/DC轉(zhuǎn)換器所轉(zhuǎn)換； 儲(chǔ)能電路，其耦合到所述開關(guān)電路； 無線通信接收器，其用于接收來自所述遠(yuǎn)程裝置的反饋；以及微控制器，其編程為基于來自所述遠(yuǎn)程裝置的所述反饋來控制從所述儲(chǔ)能電路到所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞； 所述遠(yuǎn)程裝置包括: 無線電力接收器； 無線通信發(fā)射器，用于向所述無線供電裝置傳送反饋； 遠(yuǎn)程裝置整流器；以及 負(fù)載。19.如權(quán)利要求18所述的無線供電系統(tǒng)，所述無線供電系統(tǒng)包括低功率DC/DC轉(zhuǎn)換器，該低功率DC/DC轉(zhuǎn)換器耦合到所述無線供電整流器和所述微控制器，以用于將所述整流輸出轉(zhuǎn)換成DC，從而為所述微控制器供電。20.如權(quán)利要求18所述的無線供電系統(tǒng)，其中，所述微控制器由位于所述無線供電裝置中的電池來供電。21.如權(quán)利要求18所述的無線供電系統(tǒng)，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述儲(chǔ)能電路的諧振頻率，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。22.如權(quán)利要求18所述的無線供電系統(tǒng)，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述開關(guān)電路的工作頻率，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。23.如權(quán)利要求18所述的無線供電系統(tǒng)，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述無線供電裝置的干線電壓，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。24.如權(quán)利要求18所述的無線供電系統(tǒng)，其中，所述微控制器編程為通過調(diào)整所述無線供電裝置的工作周期，來控制向所述遠(yuǎn)程裝置的感應(yīng)電力傳遞。25.如權(quán)利要求18所述的無線供電系統(tǒng)，其中，所述無線供電整流器直接耦合到所述開關(guān)電路。
【專利摘要】通用無線供電裝置包括多個(gè)無線電力傳輸器和電源適配器，電源適配器包括供電電路和殼體，其中所述殼體被分成通過轉(zhuǎn)動(dòng)接頭耦合在一起的兩個(gè)部分，其中所述部分中的每一個(gè)包括所述多個(gè)無線電力傳輸器中的至少一個(gè)，其中所述兩個(gè)部分能夠被轉(zhuǎn)動(dòng)至不同位置以改變所述多個(gè)無線電力傳輸器的位置和方向。
【IPC分類】H02J17/00
【公開號(hào)】CN104935084
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510270693
【發(fā)明人】D.W.巴曼, W.T.小斯通納, H.D.阮
【申請(qǐng)人】捷通國(guó)際有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2010年7月23日
【公告號(hào)】CA2768397A1, CN102640379A, CN102640379B, EP2457298A2, US8558411, US20110018360, US20140035387, WO2011011681A2, WO2011011681A3