息。
[0042] 電力控制單元240根據(jù)狀態(tài)信息控制被傳遞到無(wú)線電力接收器300的電力。電力 控制單元240控制電源100以控制被傳遞到無(wú)線電力傳送器200的電力,使得被傳遞到無(wú) 線電力接收器300的電力得以控制。
[0043] 其后,相位檢測(cè)過(guò)程可以意味著通過(guò)無(wú)線電力傳送器200確定無(wú)線電力接收器 300的狀態(tài)的過(guò)程。即,無(wú)線電力接收器300將其狀態(tài)信息傳送到無(wú)線電力傳送器200,并且 無(wú)線電力傳送器200根據(jù)關(guān)于無(wú)線電力接收器300的接收到的狀態(tài)信息傳送適當(dāng)?shù)碾娏Α?br>[0044] 無(wú)線電力傳送器200可以通過(guò)檢測(cè)第一輸入阻抗Zl的相位辨別關(guān)于無(wú)線電力接 收器300的當(dāng)前充電量的信息,并且可以執(zhí)行與辨別的信息相對(duì)應(yīng)的電力傳輸。例如,當(dāng)確 定無(wú)線電力接收器300的當(dāng)前充電量不足時(shí),無(wú)線電力傳送器200可以控制來(lái)自于電源100 的輸出電力的量以增加傳送的電力。
[0045] 例如,當(dāng)確定已經(jīng)在無(wú)線電力接收器300中進(jìn)行電力充電時(shí),無(wú)線電力傳送器200 可以控制電源100的輸出使得電力傳輸可以被停止。
[0046] 無(wú)線電力接收器300可以包括接收單元310和阻抗改變單元320。
[0047] 接收單元310包括接收諧振線圈單元311和接收感應(yīng)線圈單元312。
[0048] 接收諧振線圈單元311包括接收諧振線圈L3、電容器C3、以及電阻器R3。接收諧 振線圈L3包括被連接到電容器C3的一個(gè)端子的一個(gè)端子和被連接到電阻器R3的一個(gè)端 子的另一端子。電阻器R3的另一端子被連接到電容器C3的另一端子。電阻器R3的電阻 表示由于接收諧振線圈L3的功率損耗引起的損耗功率的量。
[0049] 接收感應(yīng)線圈單元312包括接收感應(yīng)線圈L4,該接收感應(yīng)線圈L4具有被連接到阻 抗改變單元320的兩個(gè)端子的兩個(gè)端子。接收感應(yīng)線圈L4可以進(jìn)一步包括電容器(未示 出),使得能夠形成具有適當(dāng)?shù)碾姼泻碗娙葜档碾娐贰?br>[0050] 接收諧振線圈單元311在諧振頻率下保持與傳輸諧振線圈單元212的諧振狀態(tài)。 即,接收諧振線圈單元311與傳輸諧振線圈單元212諧振耦合,使得AC電流流過(guò),并且無(wú)線 電力接收器300可以以非福射方案(non-radiative scheme)接收電力。
[0051] 接收感應(yīng)線圈單元311通過(guò)電磁感應(yīng)從接收諧振線圈單元312接收電力,并且通 過(guò)阻抗改變單元320在由整流器電路(未示出)對(duì)電力進(jìn)行整流之后在接收感應(yīng)線圈單元 312處接收到的電力被傳遞到負(fù)載側(cè)400。
[0052] 阻抗改變單元320可以包括開關(guān)SW和電容器C4。開關(guān)SW包括被連接到電容器 C4的一個(gè)端子的一個(gè)端子和被連接到負(fù)載側(cè)400的一個(gè)端子的另一端子。負(fù)載側(cè)400的另 一端子被連接到電容器C4的另一端子。
[0053] 阻抗改變單元320可以改變從接收感應(yīng)線圈L4到負(fù)載側(cè)400觀察到的輸出阻抗 ZL。阻抗改變單元320可以通過(guò)開關(guān)SW改變輸出阻抗使得可以改變第一輸入阻抗Zl。
[0054] 在下文中,將會(huì)描述通過(guò)阻抗改變單元320改變第一輸入阻抗Zl的過(guò)程。
[0055] 第三輸入阻抗Z3意味著在接收諧振線圈L3處向負(fù)載側(cè)400觀察到的被測(cè)量的阻 抗并且可以被表達(dá)為等式1 :
[0056] [等式 1]
[0057]
[0058] 其中," ω "表示傳輸諧振線圈L2和接收諧振線圈L3之間的諧振頻率,并且"M3" 是接收諧振線圈L3和接收感應(yīng)線圈L4之間的互感。此外,"ZL"表示輸出阻抗。等式1基 于頻域并且下面將描述的等式也是基于頻域。
[0059] 第二輸入阻抗Ζ2意味著在無(wú)線電力傳送器200處向無(wú)線電力接收器300觀察到 的被測(cè)量的阻抗并且可以被表達(dá)為等式2 :
[0060] [等式 2]
[0061]
[0062] 其中"M2"表示傳輸諧振線圈L2和接收諧振線圈L3之間的互感,并且"C3"表示 與接收諧振線圈單元311相對(duì)應(yīng)的等效電路的電容器。此外,"R3"表示與由接收諧振線圈 L3的功率損耗引起的功率損耗的量相對(duì)應(yīng)的電阻。
[0063] 雖然電容器C3和泄漏電阻器R3具有固定的值,但是互感M2可以根據(jù)傳輸諧振線 圈L2和接收諧振線圈L3之間的耦合因子K2而改變。
[0064] 耦合因子K2表示傳輸諧振線圈L2和接收諧振線圈L3之間的電磁耦合的程度,并 且可以通過(guò)無(wú)線電力傳送器200和無(wú)線電力接收器300之間的距離、方向以及位置中的至 少一個(gè)而改變。
[0065] 第一輸入阻抗Zl是當(dāng)在電源100處向無(wú)線電力傳送器200觀察時(shí)的測(cè)量的阻抗 并且可以被表達(dá)為等式3 :
[0066] [等式 3]
[0067]
[0068] 其中"Ml"表示傳輸感應(yīng)線圈Ll和傳輸諧振線圈L2之間的互感。
[0069] 如果假定Rl和R2具有非常小的值,則Rl和R2可能變成"0"(零)。另外,如果 第一輸入阻抗Zl被選擇使得在傳輸感應(yīng)線圈Ll和電容器Cl之間,在傳輸諧振線圈L2和 電容器C2之間、以及在接收諧振線圈L3和電容器C3之間的阻抗在相同的諧振頻率ω出 現(xiàn),則第一輸入阻抗Zl可以被表達(dá)為等式4 :
[0070] [等式 4]
[0071]
[0072] 此外,如果等式5和等式7被應(yīng)用于等式4,則等式4可以被表達(dá)為等式8 :[0073] [等式 5][0074] M1 = k ! V L[0075] [等式 6]
[0076]
[0077]
[0078]
[0079]
[0080]
[0081] 參考等式8,隨著輸出阻抗ZL改變,第一輸入阻抗Zl可以改變。將參考圖2和圖 3詳細(xì)地描述此過(guò)程。
[0082] 控制單元330將控制信號(hào)應(yīng)用于阻抗改變單元320使得阻抗改變單元320被控 制??刂菩盘?hào)可以包括用于允許開關(guān)SW被斷開或者短路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0083] 在下文中,將會(huì)參考圖2和圖3描述根據(jù)開關(guān)SW是否被斷開或者短路的第一輸入 阻抗Zl和輸出阻抗ZL的改變。
[0084] 圖2圖示根據(jù)實(shí)施例的阻抗改變單元320的開關(guān)SW被斷開。
[0085] 當(dāng)通過(guò)控制單元330的控制信號(hào)斷開開關(guān)SW時(shí),阻抗改變單元320可以被表達(dá)為 在圖2中描述的電路圖。
[0086] 這時(shí),輸出阻抗ZL可以被表達(dá)為等式9。
[0087] [等式 9]
[0088]
[0089] 如果選擇接收感應(yīng)線圈L4和電容器C4的值以允許接收感應(yīng)線圈L4和電容器C4 在諧振頻率ω相互諧振,則等式8的第一輸入阻抗Zl被表達(dá)為等式10。
[0090] [等式 10]
[0091]
[0092] 在這樣的情況下,第一輸入阻抗Zl僅具有實(shí)部。當(dāng)?shù)谝惠斎胱杩筞l僅具有實(shí)部 時(shí),從電源100輸入的輸入電流和輸入電壓之間的相位差不存在。即,從無(wú)線電力傳送器 200輸入的輸入電流和輸入電壓之間的相位差等于0 (零),并且因此,第一輸入阻抗Zl的 相位等于〇(零)。
[0093] 圖3圖示阻抗改變單元320的開關(guān)SW被短路。
[0094] 當(dāng)通過(guò)控制單元330的控制信號(hào)短路開關(guān)SW時(shí),阻抗改變單元320可以被表達(dá)為 在圖3中描述的電路圖。
[0095] 在這樣的情況下,輸出阻抗ZL可以被表達(dá)為等式11。
[0096] [等式 11]
[0097] Z1= 0
[0098] 如果選擇接收感應(yīng)線圈L4和電容器C4以在諧振頻率ω相互諧振,則等式8的第 一輸入阻抗Zl可以被表達(dá)為等式12 :
[0099] [等式 12]
[0100]
[0101] 在這樣的情況下,第一輸入阻抗Zl僅具有虛部。當(dāng)?shù)谝惠斎胱杩筞l僅具有虛部 時(shí),從電源100輸入的輸入電流與輸入電壓之間的相位差等于90度。即,從無(wú)線電力傳送 器200輸入的輸入電流和輸入電壓之間的相位差等于90度,并且因此,第一輸入阻抗Zl的 相位等于90度(或者-90度)。
[0102] 如上所述,根據(jù)無(wú)線電力接收器300的切換操作改變輸出阻抗,并且無(wú)線電力傳 送器200檢測(cè)輸入電壓和輸入電流之間的相位差(或者第一輸入阻抗的相位),使得無(wú)線電 力傳送器200可以辨別無(wú)線電力接收器300的狀態(tài),即,開關(guān)是否被斷開或者短路。因此,無(wú) 線電力傳送器200可以通過(guò)辨別無(wú)線電力接收器300的狀態(tài)來(lái)執(zhí)行適當(dāng)?shù)碾娏鬏斶^(guò)程。
[0103] 例如,當(dāng)要從無(wú)線電力接收器300傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)"1"時(shí),控制單元330可以允許開 關(guān)