非接触式供电设备、充电设备和电池设备的制造方法
【专利说明】非接触式供电设备、充电设备和电池设备
[0001]本申请要求于2013年12月30日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0167765号韩国专利申请的优先权和权益，该申请的公开通过引用合并于此。
技术领域
[0002]本发明公开涉及一种能够对电池单元和电池设备无线充电的充电设备。
【背景技术】
[0003]电气和电子装置是将电用作能量源使其运行的装置。需要电力、能量源的供应来操作电气和电子装置，电气和电子装置必须接收外部供应的电力，除非这种电气和电子装置能够本身产生电力。
[0004]因此，为了使电气和电子装置接收外部供应的电力，需要用于将由外部发电工厂产生的电力传输到电气和电子装置的供电设备。作为供电设备，通常使用用于将电力供应到嵌入电子装置的电池的通过导线等直接连接到电子装置的有线型供电装置。可选择地，可使用如所描述的采用磁感应效应或磁共振效应的非接触式方案来将电力供应到嵌入电子装置的电池。
[0005]然而，在使用通过采用磁感应效应或磁共振效应的非接触式方案来将电力供应到嵌入电子装置的电池的情况下，存在一种用于平衡电池单元之间的电平并且显著提高电池单元的有效电流的效率的技术的需求。
【发明内容】
[0006]本公开中的一些实施例可提供一种非接触式供电设备、充电设备和电池设备，该非接触式供电设备能够通过对每个电池单元充电来维持电池单元之间的电力平衡，或者能够通过以电池单元的最大可允许电流电平无线地发送电力来对电池单元快速充电。
[0007]根据本公开的一些实施例，一种非接触式供电设备可包括:电力转换单元，将输入电力转换为输出电力；电力发送线圈单元，将输出电力以非接触方式分别发送到多个电池单元，其中，电力转换单元调整输出电力的电平，使得由所述多个电池单元中的至少一个电池单元接收的电力的电压电平在预设参考电压范围内。
[0008]根据本公开的一些实施例，一种非接触式供电设备可包括:电力转换单元，将输入电力转换为输出电力；电力发送线圈单元，将输出电力以非接触方式分别发送到多个电池单元，其中，电力转换单元调整输出电力的电平，使得由所述多个电池单元中的至少一个电池单元接收的电力的电流电平在相应的电池单元的最大可允许充电电流电平内。
[0009]根据本公开的一些实施例，一种充电设备可包括:多个充电单元。每个充电单元可包括:电力接收线圈，接收从电力发送侧以非接触方式发送的输出电力；整流单元，对接收的电力进行整流；调度器，通过将整流后的电力转换为具有适合于相应的电池单元的电平的充电电力来控制充电，其中，在所述多个充电单元中，至少一个充电单元将电力状态信息无线地发送到电力发送侧，使得接收的电力的电压电平在预设参考电压范围内。
[0010]根据本公开的一些实施例，一种充电设备可包括:多个充电单元。每个充电单元可包括:电力接收线圈，接收从电力发送侧以非接触方式发送的输出电力作为接收的电力；整流单元，对接收的电力进行整流；调度器，通过将整流后的电力转换为具有适合于相应的电池单元的电平的充电电力来控制充电，其中，在所述多个充电单元中，至少一个充电单元将电力状态信息无线地发送到电力发送侧，使得接收的电力的电流电平在相应的电池单元的最大可允许充电电流电平内。
[0011]根据本公开的一些实施例，一种电池设备可包括:至少一个电池单元组，分别包括多个电池单元；多个充电单元，以一对一方案与所述至少一个电池单元组的多个电池单元相应，从电力发送侧以非接触方式接收发送的电力，并且对相应的电池单元充入接收的电力，其中，在所述多个充电单元之中，至少一个充电单元将电力状态信息无线地发送到电力发送侧，使得接收的电力的电压电平在预设参考电压范围内。
[0012]根据本公开的一些实施例，一种电池设备可包括:至少一个电池单元组，包括多个电池单元；多个充电单元，以一对一方案与所述至少一个电池单元组的多个电池单元中相应，接收从电力发送侧以非接触方式发送的电力，并且对相应的电池单元充入接收的电力，其中，在所述多个充电单元之中，至少一个充电单元将电力状态信息无线地发送到电力发送侧，使得接收的电力的电平在相应的电池单元的最大可允许充电电流电平内。
【附图说明】
[0013]通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特点和其他优点将会被更清楚地理解，其中:
[0014]图1A至图1D是示出根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备的应用的示图；
[0015]图2和图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备的第一示例和第二示例的示图；
[0016]图4A至图4D是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备中使用的供电单元的第一示例至第四示例的电路图；
[0017]图5A至图是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的充电单元的第一示例至第四示例的电路图；
[0018]图6A至图6G是示出根据本公开的示例性实施例的电池设备的示例和应用的示图；
[0019]图7A至图7D、图8A至图8D以及图9A和图9B是示出根据本公开的示例性实施例的充电操作的示图。
【具体实施方式】
[0020]以下将参照附图对本公开中的实施例进行详细描述。
[0021]然而，本公开可以以很多不同的形式被实施并且不应被解释为受限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得此公开将是彻底和完整的，并且将把本公开的范围完全传达给本领域的技术人员。
[0022]在附图中，为了清楚可夸大元件的形状和尺寸，并且将始终使用相同的标号来指定相同或类似的元件。
[0023]图1A至图1D是示出根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备的应用的示图。
[0024]参照图1A至图1D，根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备A可以以有线或无线方案对包括具有多个电池单元的电池设备B的蜂窝电话、平板个人计算机(PC)、膝上型PC等的各自的电池单元充电。此外，根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备A可以以有线或无线方案对具有电池设备BI和B2(电池设备BI和B2带有至少一个电池单元)的多个蜂窝电话、平板PC、膝上型PC等之中的各自的设备充电。
[0025]图2和图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备的第一示例和第二示例的示图。
[0026]参照图2和图3，根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备A可使用供电单元210或310以非接触方式来发送电力。为此，供电单元210或310可包括将输入电力转换为输出电力的电力转换单元211或311以及以非接触方式发送来自电力转换单元211或311的输出电力的电力发送线圈Pl或电力发送线圈P11、P12、P21和P22。
[0027]这里，非接触方式可指示并非通过电力发送侧和电力接收侧上的导电元件之间的直接连接来执行从电力发送侧到电力接收侧的电力传输的方案，换句话说，非接触方式可指示非接触式方案、无线传输方案等。
[0028]根据本公开的示例性实施例的非接触式供电设备A的供电单元210或310可包括如图2所示的一个电力发送线圈Pl或包括如图3所示的多个电力发送线圈Pll、P12、P21和P22以提高电力发送效率，并且多个电力发送线圈P11、P12、P21和P22的数量可对应于电力接收线圈Sll、S12、S21和S22的数量。
[0029]另一方面，充电设备或电池设备B的充电单元220或320可包括以一对一方案与电池单元230或330的多个电池单元BC11、BC12、BC21和BC22对应的多个充电单元221-1、
221-2,222-1和 222-2 或 321-1、321_2、322_1 和 322-2，并且多个充电单元 221_1、221_2、
222-1和222-2或321_1、321_2、322_1和322-2可分别包括电力接收线圈Sll和充电控制单元L11、电力接收线圈S12和充电控制单元L12、电力接收线圈S21和充电控制单元L21、电力接收线圈S22和充电控制单元L22，以分别对相应的电池单元BC11、BC12、BC21和BC22充电。
[0030]电力接收线圈S11、S12、S21和S22可以以诸如磁感应方案或磁共振方案的非接触方式从供电单元210的电力发送线圈Pl或供电单元310的电力发送线圈P11、P12、P21和P22接收电力，并且充电控制单元L11、L12、L21和L22可执行控制以允许以下操作:允许相应的电池单元BC11、BC12、BC21和BC22被充入分别来自电力接收线圈S11、S12、S21和S22的电力；允许在执行电池的快速充电的情况下相应的电池单元所充入的电力的电