配置的等效电路。
[0170] 图16是无线电力发射的示范性方法的流程图1600。虽然本文中参考上文相对于图 1到3所论述的无线电力传递系统100、200及300、上文相对于图1到3及8到15所论述的底座 无线充电系统 102、202、302、802、902A、902B、1002A、1002B、1202A、1202B、1202C、1302、1402 及1502而描述流程图1600的方法，但所属领域的技术人员将了解，流程图1600的方法可由 本文中描述的另一装置或任何其它合适的装置实施。在一实施例中，流程图1600中的步骤 可由处理器或例如控制器432(图3)等控制器执行。虽然本文中参考特定次序描述流程图 1600的方法，但在各种实施例中，可以不同次序执行或省略本文中的框，或可添加额外的 框。
[0171] 首先，在框1610处，底座无线充电系统102在发射天线处在第一和第二配置两者中 产生用于无线发射电力的场。例如，底座无线充电系统802的逆变器桥Η可对底座系统感应 线圈U供电以产生所述场，如上文相对于图8所论述。
[0172] 随后，在框1620处，底座无线充电系统102在所述第一和第二配置中的一者中选择 性地连接第一电容器。所述第一电容器在所述第一配置中与发射天线串联且在所述第二配 置中与发射天线并联。例如，底座充电系统控制器342可例如以上文分别相对于图10Α及10Β 所论述的方式选择性地断开及闭合第一和第二开关S1及S2以便在并联或部分串联配置中 连接电容器C1A。
[0173] 在一实施例中，底座无线充电系统102可使第一电容器在所述第一配置中与第二 电容器并联连接且在所述第二配置中与第二电容器串联连接。所述第二电容器可与发射天 线并联。例如，在底座充电系统控制器342在所述并联配置中连接电容器Cu时，电容器Cu可 例如以上文相对于图10A所论述的方式与电容器C 1B串联。在底座充电系统控制器342在部分 串联配置中连接电容器C1A时，电容器C 1A可例如以上文相对于图10A所论述的方式与电容器 Cib并联。
[0174] 在一实施例中，无线电力发射器可包含与至少一个开关串联的第三电容器。例如， 底座无线充电系统1202A到1202C可包含如上文相对于图12A到12C所论述的电容器Cm及 CTX2中的一者或两者。在一实施例中，第三电容器经配置以补偿存在于第一配置中的额外电 抗性载荷。例如，包含Ctxi及/或CTX2的第三电容器可补偿在电容器ClA处于部分串联配置时的 额外电抗成分jM。在一实施例中，第三电容器可具有特性阻抗-jPX。
[0175] 在一实施例中，底座无线充电系统102可经由不是谐振路径的部分的至少一个开 关连接第一电容器。例如，底座充电系统控制器342可操作底座无线充电系统802的第一和 第二开关S1及S2,如上文相对于图8所论述。开关S1及S2不是包含电容器Cu及C 1B及底座系 统感应线圈U的谐振路径的部分。
[0176] 在一实施例中，底座无线充电系统102可基于发射天线与接收器之间的耦合而在 所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接第一电容器。例如，底座充电系统控制器342 可选择并联及部分串联配置中的一者以便维持逆变器输出电压Vi。在一实施例中，底座无 线充电系统102可测量发射天线与接收器之间的耦合且将所述耦合与阈值进行比较。
[0177] 在一实施例中，底座无线充电系统102可配置多抽头变压器以在第一配置中在第 一匝比下操作且在第二配置中在第二匝比下操作。所述第一匝比可高于所述第二匝比。例 如，底座充电系统控制器342可操作底座无线充电系统1302的第一和第二开关S1及S2以便 选择性地分接多抽头变压器TX，如上文相对于图13所论述。
[0178] 图17是根据本发明的实施例的用于发射无线充电电力的设备1700的功能框图。所 属领域的技术人员将了解，用于无线通信的设备可具有比图17中展示的简化设备1700更多 的组件。所展示的用于发射无线充电电力的设备1700仅包含可用于描述权利要求书的范围 内的实施方案的一些突出特征的那些组件。用于发射无线充电电力的设备1700包含第一电 容器1705、用于在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场的装置1710,及用于 在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接第一电容器的装置1720,所述第一电容器 在所述第一配置中与所述用于产生的装置串联且在所述第二配置中与所述用于产生的装 置并联。
[0179] 在一实施例中，第一电容器1705可包含例如上文相对于图8到15所论述的电容器 C 1A。在一些实施例中，第一电容器1705可替代地为用于存储电荷的装置、用于调整特性阻抗 的装置、用于电抗的装置等。
[0180] 在一实施例中，用于在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场的装置 1710可经配置以执行上文相对于框1610(图16)描述的功能中的一或多者。在各种实施例 中，用于在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场的装置1710可由以下各者中 的一或多者实施:底座充电系统控制器342、线圈104A(图1)、104B(图1)、204(图2)、304(图 3)及1^(图8到15)、逆变器Η(图8到15)、底座系统发射电路206(图2)及底座充电系统电力转 换器236(图2)。
[0181] 在一实施例中，用于在第一和第二配置中的一者中选择性地连接第一电容器的装 置1720可经配置以执行上文相对于框1620(图16)描述的功能中的一或多者。在各种实施例 中，用于在第一和第二配置中的一者中选择性地连接第一电容器的装置1720可由以下各者 中的一或多者实施:底座充电系统控制器342、线圈104A(图1)，及第一和第二开关S1及S2 (图8到15)。
[0182] 上文所描述的方法的各种操作可由能够执行所述操作的任何合适装置(例如，各 种硬件及/或软件元件、电路及/或模块)来执行。通常，各图中所说明的任何操作可由能够 执行所述操作的对应的功能装置来执行。
[0183] 可使用多种不同技艺及技术中的任一者来表示信息及信号。举例来说，可由电压、 电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可贯穿以上描述所提及的 数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及码片。
[0184] 结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法步骤 可被实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换 性，上文已通常在功能性方面描述了各种说明性元件、块、模块、电路及步骤。将此功能性实 施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束而定。可针对每一特定应 用以变化的方式来实施所描述的功能性，但这些实施决策不应解释为造成脱离本发明的实 施例的范围。
[0185] 可通过通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门 阵列(FPGA)或经设计以执行本文中所描述的功能的其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管 逻辑、离散硬件元件或其任何组合来实施或执行结合本文中所揭示的实施例而描述的各种 说明性逻辑块、模块及电路。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何 常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可经实施为计算装置的组合，例如， DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一或多个微处理器与DSP核心的联合或任一 其它此配置。
[0186] 结合本文中所揭示的实施例而描述的方法或算法或步骤及功能可直接以硬件、以 由处理器执行的软件模块或以所述两者的组合来体现。如果以软件实施，则所述功能可作 为一或多个指令或程序代码而存储于有形、非暂时性计算机可读媒体上或经由有形、非暂 时性计算机可读媒体传输。软件模块可驻留于随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存 储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPR0M)、缓冲器、硬盘、可移除式磁 盘、CD ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。将存储媒体耦合到处理器使 得所述处理器可从所述存储媒体读取信息及将信息写入到所述存储媒体。在替代方案中， 存储媒体可整合到处理器。如本文中所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光 盘、数字多功能光盘(DVD )、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光 盘通过激光以光学方式再现数据。以上各者的组合还应包含于计算机可读媒体的范围内。 处理器及存储媒体可驻留于ASIC中。所述ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器 及存储媒体可作为离散元件而驻留于用户终端中。
[0187] 出于概括本发明的目的，已在本文中描述本发明的某些方面、优点及新颖特征。应 了解，根据本发明的任何特定实施例未必可实现所有这些优点。因此，可以实现或优化如本 文中所教示的一个优点或一群优点而不必须实现如本文中可能教示或提出的其它优点的 方式来体现或进行本发明。
[0188] 上文所描述的实施例的各种修改将容易显而易见，且可在不脱离本发明的精神或 范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它实施例。因此，本发明无意限于本文 中所展示的实施例，而是将被赋予与本文中所揭示的原理及新颖特征相一致的最广范围。
【主权项】
1. 一种无线电力发射器，其包括： 发射天线，其经配置以在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场； 第一电容器;及 至少一个开关，其经配置以在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接所述第一 电容器，所述第一电容器在所述第一配置中与所述发射天线串联且在所述第二配置中与所 述发射天线并联。2. 根据权利要求1所述的无线电力发射器，其进一步包括与所述发射天线并联的第二 电容器，其中所述第一电容器在所述第一配置中与所述第二电容器并联且在所述第二配置 中与所述第二电容器串联。3. 根据权利要求1所述的无线电力发射器，其进一步包括与所述至少一个开关串联的 第三电容器。4. 根据权利要求3所述的无线电力发射器，其中所述第三电容器经配置以补偿存在于 所述第一配置中的额外电抗性载荷。5. 根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中所述至少一个开关不是谐振路径的部 分。6. 根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中所述至少一个开关经配置以基于所述 发射天线与接收器之间的耦合而在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接所述第 一电容器。7. 根据权利要求5所述的无线电力发射器，其进一步包括经配置以测量所述发射天线 与所述接收器之间的所述耦合且将所述耦合与阈值进行比较的至少一个处理器。8. 根据权利要求1所述的无线电力发射器，其进一步包括多抽头变压器，所述多抽头变 压器经配置以在所述第一配置中在第一匝比下操作且在所述第二配置中在第二匝比下操 作，所述第一匝比高于所述第二匝比。9. 一种包括在无线电力发射器中发射无线充电电力的方法，其包括： 在发射天线处在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场;及 在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接第一电容器，所述第一电容器在所述 第一配置中与所述发射天线串联且在所述第二配置中与所述发射天线并联。10. 根据权利要求9所述的方法，其进一步包括使所述第一电容器在所述第一配置中与 第二电容器并联连接且在所述第二配置中与所述第二电容器串联连接，所述第二电容器与 所述发射天线并联。11. 根据权利要求9所述的方法，其中所述无线电力发射器包括与至少一个开关串联的 第三电容器。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述第三电容器经配置以补偿存在于所述第一 配置中的额外电抗性载荷。13. 根据权利要求9所述的方法，其中所述连接是经由不是谐振路径的部分的至少一个 开关。14. 根据权利要求9所述的方法，其进一步包括基于所述发射天线与接收器之间的耦合 而在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接所述第一电容器。15. 根据权利要求14所述的方法，其进一步包括测量所述发射天线与所述接收器之间 的耦合，且将所述耦合与阈值进行比较。16. 根据权利要求9所述的方法，其进一步包括配置多抽头变压器以在所述第一配置中 在第一匝比下操作且在所述第二配置中在第二匝比下操作，所述第一匝比高于所述第二匝 比。17. -种用于发射无线充电电力的设备，其包括： 第一电容器； 用于在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场的装置;及 用于在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接所述第一电容器的装置，所述第 一电容器在所述第一配置中与所述用于产生的装置串联且在所述第二配置中与所述用于 产生的装置并联。18. 根据权利要求17所述的设备，其进一步包括： 第二电容器;及 用于使所述第一电容器在所述第一配置中与第二电容器并联连接且在所述第二配置 中与所述第二电容器串联连接的装置，所述第二电容器与所述用于产生的装置并联。19. 根据权利要求17所述的设备，其进一步包括与所述用于连接的装置串联的第三电 容器。20. 根据权利要求19所述的设备，其中所述第三电容器经配置以补偿存在于所述第一 配置中的额外电抗性载荷。21. 根据权利要求17所述的设备，其中所述用于连接的装置不是谐振路径的部分。22. 根据权利要求17所述的设备，其进一步包括用于基于所述发射天线与接收器之间 的耦合而在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接所述第一电容器的用于连接的 装置。23. 根据权利要求22所述的设备，其进一步包括测量所述发射天线与所述接收器之间 的所述耦合的用于连接的装置，及将所述耦合与阈值进行比较的用于连接的装置。24. 根据权利要求17所述的设备，其进一步包括多抽头变压器，所述多抽头变压器经配 置以在所述第一配置中在第一匝比下操作且在所述第二配置中在第二匝比下操作，所述第 一匝比高于所述第二匝比。25. -种非暂时计算机可读媒体，其包括在被执行时致使设备进行以下操作的代码:在 发射天线处在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场;及 在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接第一电容器，所述第一电容器在所述 第一配置中与所述发射天线串联且在所述第二配置中与所述发射天线并联。26. 根据权利要求25所述的媒体，其进一步包括在被执行时致使所述设备使所述第一 电容器在所述第一配置中与第二电容器并联连接且在所述第二配置中与所述第二电容器 串联连接的代码，所述第二电容器与所述发射天线并联。27. 根据权利要求25所述的媒体，其中所述设备包括与至少一个开关串联的第三电容 器。28. 根据权利要求27所述的媒体，其中所述第三电容器经配置以补偿存在于所述第一 配置中的额外电抗性载荷。29. 根据权利要求25所述的媒体，其中所述连接是经由不是谐振路径的部分的至少一 个开关。30. 根据权利要求25所述的媒体，其进一步包括在被执行时致使所述设备基于所述发 射天线与接收器之间的耦合而在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接所述第一 电容器的代码。31. 根据权利要求30所述的媒体，其进一步包括在被执行时致使所述设备测量所述发 射天线与所述接收器之间的所述耦合且将所述耦合与阈值进行比较的代码。32. 根据权利要求25所述的媒体，其进一步包括在被执行时致使所述设备配置多抽头 变压器以在所述第一配置中在第一匝比下操作且在所述第二配置中在第二匝比下操作的 代码，所述第一匝比高于所述第二匝比。
【专利摘要】一个方面提供一种无线电力发射器(802)。所述无线电力发射器包含经配置以在第一和第二配置两者中产生用于无线发射电力的场的发射天线(LI)。所述无线电力发射器进一步包含第一电容器(CIA)。所述无线电力发射器进一步包含经配置以在所述第一和第二配置中的一者中选择性地连接所述第一电容器的至少一个开关(SI、S2)。所述第一电容器可在所述第一配置中与所述发射天线串联且在所述第二配置中与所述发射天线并联。
【IPC分类】H02J50/10, H02J50/20
【公开号】CN105531908
【申请号】CN201480050304
【发明人】常-雨·黄, 乔纳森·比弗, 尼古拉斯·阿索尔·基林, 米克尔·拜平·布迪亚, 迈克尔·勒加莱·基森
【申请人】高通股份有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月9日
【公告号】CA2920780A1, EP3036820A1, US9302591, US20150077046, WO2015038539A1