无线充电的装置和方法
【专利摘要】本公开涉及用于无线充电的装置和方法。该方法包括：由无线电力接收装置接收无线电力并执行无线充电；在接收无线电力期间检测人体是否接近无线电力接收装置；以及当检测到人体的接近时，中断无线充电。该方法能够在无线充电期间当人体接近时通过中断无线充电来防止人体暴露于磁场。
【专利说明】无线充电的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及用于无线充电的装置和方法，而且更具体地，涉及通过使用用于通过无线地接收电力进行充电的无线电力接收装置和用于无线地提供电力的无线电力供应装置来无线充电的装置和方法。
【背景技术】
[0002]连同IT技术的发展一起，根据各种电子产品的发布和传播的增加，已经开发了用于向便携式电子产品提电力的各种技术。特别地，通过电力线提电力的技术主要用在过去。然而，最近一直在积极地进行能够无线地供应电力的无线电力传输技术的开发。
[0003]无线电力传输技术是能够在没有诸如电线的电力线的情况下随时随地无线地供应电力的技术。无线电力传输技术是用于电子设备无线充电、电动汽车无线电力供应和无线充电、偏远地方无线电力供应、到处存在的无线传感器电力供应等的核心技术，并作为能够取代使用电线的传统电源供应和充电方案的技术而吸引关注。
[0004]例如，在无线充电技术中，存在电磁感应方案、使用谐振的谐振方案、和用于将电能转换成微波并发送微波的RF/微波辐射方案。到现在为止，使用电磁感应的方案已经成为主流。
[0005]利用电磁感应的无线充电方法是在第一线圈和第二线圈之间发送电力的方案。当磁体在线圈中移动时，产生感应电流。通过使用这一点，在发送器，即，无线电力供应装置中，生成磁场。另外，在接收器，即，无线电力接收装置中，电流根据磁场的变化而感应，从而产生电能。电力接收装置通过利用如上所述产生的电能对电池充电，来执行无线充电。
[0006]传统无线充电技术被限制为用于电动剃须刀或电动牙刷。然而，由于最近已经开发了更好的谐振方案，因此通过电磁感应的无线充电技术已经不同地被引入各种装备，诸如移动电话、TV等。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]由于根据上述现有技术的无线充电装置为了向无线电力接收装置供应无线电力而在无线电力供应装置中生成强大的磁场，因此根据现有技术的无线充电装置可能当人体靠近时对人体具有有害的影响。
[0009]例如，当通过使用无线充电板(它是无线电力供应装置)对智能电话(它是无线电力接收装置)执行无线充电时，如果用户将他/她的身体的一部分(例如，手)移动到接近无线充电板和智能电话以操作智能电话，则由无线充电板生成的强大的磁场可能对用户的身体具有有害的影响。
[0010]因此，最近，需要用于防止由无线装置生成的磁场对人体造成影响的方案。
[0011]技术方案
[0012]因此，本申请的一方面提供了用于无线充电的装置和方法，其能够防止人体暴露于在无线充电期间生成的磁场。
[0013]此外，本申请的另一方面提供了用于无线充电的装置和方法，其能够在无线充电期间检测人体的接近并且在人体接近时中断通过无线充电的磁场的生成。
[0014]根据本申请的一方面，提供了一种无线充电方法，该方法包括:由无线电力接收装置接收无线电力并执行无线充电；在接收无线电力期间检测人体是否接近无线电力接收装置；以及当检测到人体的接近时，中断无线充电。
[0015]根据本申请的另一方面，提供了一种无线充电方法，该方法包括:由无线电力供应装置供应无线电力；在供应无线电力期间检测人体是否接近无线电力接收装置；以及当检测到人体的接近时，中断无线充电。
[0016]根据本申请的另一方面，提供了一种用于无线充电的装置，该装置包括:电力接收器，用于通过在相同频率与无线电力供应装置的谐振接收供应电力；电池单元，其使用接收到的供应电力来充电；开关单元，其被布置在电力接收器和电池单元之间用于切换，以便中断电池单元的充电操作；人体邻近检测器，用于检测人体是否接近无线充电装置；以及控制器，用于无线地控制电力接收器从电力供应装置无线地接收电力，并且当检测到人体的接近时控制开关单元中断无线充电。
[0017]根据本申请的另一方面，提供了一种用于无线充电的装置，该装置包括:电力供应器，用于通过与无线电力接收装置在相同频率的谐振向无线电力接收装置供应电力；人体邻近检测器，用于检测人体是否接近无线充电装置；以及控制器，用于控制电力供应器向无线电力接收装置供应电力，并且当检测到人体的接近时控制中断无线电力供应。
[0018]技术效果
[0019]在根据本发明的实施例的用于无线充电的装置和方法中，在无线充电期间当人体接近时通过中断无线充电有可能防止人体暴露于磁场。而且，在根据本发明的用于无线充电的装置和方法中，在无线充电期间，当人体接近时中断无线充电，而当人体没有接近时执行无线充电。结果，本发明使能连续无线充电，同时防止人体暴露于磁场。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]从下面结合附图的描述，本发明的上述及其它方面、特征和优点将更加明显，在附图中:
[0021]图1是示出根据本发明的实施例的无线充电装置以及从无线充电装置生成的磁场的视图；
[0022]图2是示出根据本发明的实施例的无线充电装置的结构的框图；
[0023]图3是示出根据本发明的实施例的由便携式终端接收无线电力的方法的流程图；以及
[0024]图4是示出了根据本发明的实施例的由充电板供应无线电力的方法的流程图。【具体实施方式】
[0025]下文中，将参照附图描述本发明的各实施例。另外，在下面的描述中发现的各种特定定义仅仅是为了帮助总体理解本发明而提供的，并且本领域普通技术人员将理解的是，可以对其做出各种变化和修改而不脱离本发明的精神和范围。[0026]根据本发明的实施例的无线充电装置可以被应用于无线电力接收装置和无线电力供应装置。根据本发明的实施例的无线充电装置可以被应用于便携式电子设备无线充电、电动汽车无线电力供应和无线充电、偏远地方无线电力供应、到处存在的无线传感器电力供应等，而且可以被应用于执行无线电力供应和接收的任何装置。根据本发明的实施例，用于提供无线电力的装置被称为无线电力供应装置，而且用于接收无线电力的装置被称为无线电力接收装置。
[0027]在根据本发明的实施例的无线充电装置中，无线电力接收装置在通过从无线电力供应装置接收无线电力的无线充电期间，确定人体是否接近无线电力接收装置。当人体接近时，无线电力接收装置停止无线充电。而且，在根据本发明的实施例的无线充电装置中，无线电力供应装置在无线充电期间确定人体是否接近无线电力接收装置。当人体接近时，无线电力供应装置停止无线电力供应。因此，根据本发明的实施例，有可能防止人体暴露于通过运行无线充电所生成的磁场。
[0028]下文中，将更详细地描述本发明的无线充电装置。图1是示出根据本发明的实施例的无线充电装置以及由无线充电装置所生成的磁场的视图。参照图1，参考数字100指示无线电力接收装置，而且参考数字200指示无线电力供应装置。无线电力接收装置100可以是诸如便携式终端等的便携式电子设备，而且无线电力供应装置200可以是能够供应无线电力的装置，诸如充电板等。本发明的以下描述基于无线电力供应装置200和无线电力接收装置100分别是充电板和便携式终端的例子。
[0029]图1示出了便携式终端100通过从充电板200接收无线电力来执行无线充电的情况。在这种情况下，充电板200生成感应电流以向便携式终端100供应无线电力，其生成强大的磁场。
[0030]当通过无线充电生成磁场时，如果用户在便携式终端100和充电板200附近，或者用户的身体的一部分(诸如，手)接近便携式终端100和充电板200，则强大的磁场可能对用户的身体具有有害的影响。
[0031]因此，根据本发明的实施例的便携式终端100和充电板200在无线充电期间检测人体是否接近。当人体接近时，便携式终端100和充电板200停止无线充电。
[0032]下文中，将更详细地描述根据本发明的实施例的便携式终端100和充电板200的结构。图2是示出根据本发明的实施例的无线充电装置的结构的框图。
[0033]参照图2，无线充电装置可以包括便携式终端100和充电板200。
[0034]首先，便携式终端100可以包括无线电力接收器110、电池单元120、控制器130、开关单元140、通信单元150、显示单元160、和人体邻近检测器170。
[0035]无线接收器110通过无线接收器110的谐振线圈111和充电板200的谐振线圈211之间相同频率的谐振从充电板200接收供应电力，然后将接收到的电力发送到电池单元 120。
[0036]电池单元120通过使用由电力接收器110接收到的电力来对电池充电。当完成充电时，电池单元120向控制器130通知充电已经完成。
[0037]控制器130控制便携式终端100的一般操作。具体地，控制器130控制用于执行无线充电的一般操作。控制器130通过检查电池单元120的剩余电力来确定是否需要充电。当需要充电，控制器130控制显示单元160以通知需要充电。此外，控制器130控制通信单元150发送电力供应装置搜索信号，并通过经通信单元150接收电力供应装置搜索响应信号来控制通信单元150向附近存在的充电板200发送无线电力供应请求信号。此外，控制器130通过控制无线电力接收器110来从充电板200接收无线电力，并且通过使用从充电板200接收到的电力来作出控制以执行充电。当由人体邻近检测器170检测到人体的接近时，控制器130作出控制以通过通信单元150向充电板200发送无线电力供应中断请求信号并且控制开关单元140停止无线充电。
[0038]开关单元140在控制器130的控制下停止电池单元120和无线电力接收器110之间的充入由电池单元120接收到的电力的操作。
[0039]通信单元150在控制器130的控制下通过与充电板200执行通信，将从充电板200接收到的信号发送到控制器130。此外，通信单元150向充电板200发送由控制器130请求发送的信号。通信单元150可以通过近场通信方案配置，例如，通过NFC集成电路(IC)配置，并且可以通过NFC信道执行与充电板200的通信。
[0040]显示单元160可以包括液晶显示器(IXD)显示设备、有机发光二极管(OLED)显示设备等，并且可以在控制器130的控制下显示电池的剩余电力或是否需要充电。此外，显示单元160可以在控制器130的控制下显示无线电力接收状态、无线电力接收中断状态、无线充电状态、和确定是执行还是停止无线充电所需的状态信息，诸如人体的接近等。
[0041]人体邻近检测器170可以通过人体检测传感器配置。人体邻近检测器170实时检测人体是否存在于临近无线充电装置的预定空间中，然后根据检测的结果向控制器130发送人体邻近检测信号。人体检测传感器，即，人体邻近检测器170可以使用超导传感器，其使用红外线检测方案、温度检测方案、类型检测方案、超声波检测方案等。
[0042]上面已经描述了作为电力接收装置的便携式终端。下文中，将描述作为用于向便携式终端100供应电力的电力供应装置的充电板200的结构。
[0043]充电板200可以包括电力供应器210、电力供应控制器220和通信单元230。
[0044]电力供应器210通过无线接收器110的谐振线圈111和充电板200的谐振线圈211之间相同频率的谐振发送供应电力。
[0045]电力供应控制器220 —般地控制向便携式终端100供应电力的操作。此外，当通过通信单元230接收到来自便携式终端100的无线电力供应装置搜索信号时，电力供应控制单元220响应于无线电力供应装置搜索信号来作出控制以发送无线电力供应搜索响应信号。当通过通信单元230从便携式终端100接收到电力供应请求信号时，电力供应控制器220控制电力供应器210以便执行到便携式终端100的无线电力传输。当从便携式终端100接收到通过人体接近检测的电力供应中断信号时，电力供应控制器220控制电力供应器210以便中断无线电力传输。
[0046]通信单元230执行与便携式终端100的通信单元150的通信，并在电力供应控制器220的控制下向电力供应控制器220发送从便携式终端100接收到的各种信号。此外，通信单元230向便携式终端100发送由电力供应控制器220请求发送的各种信号。通信单元230可以通过近场通信方案配置，例如，通过NFC集成电路(IC)配置，并通过NFC信道执行与便携式终端100的通信。
[0047]同时，尽管图中未示出，充电板200还可以进一步包括人体邻近检测器。然后，当由人体邻近检测器检测到人体的接近时，电力供应控制器220作出控制以使电力供应器210中断无线电力供应并通过通信单元230向便携式终端100通知无线电力供应由于人体的接近而中断。
[0048]下文中，将详细描述在无线充电期间根据人体的接近的检测，由如上所述配置的便携式终端100和充电板200中断无线充电操作的操作的过程。
[0049]首先，描述便携式终端100的操作。图3是示出根据本发明的实施例的由便携式终端100接收无线电力的方法的流程图。
[0050]参照图3，在步骤310中，便携式终端100根据从充电板200接收无线充电电力来执行充电。
[0051]在步骤320中，便携式终端100通过人体邻近检测器170确定人体是否接近。人体邻近检测器170可以通过使用红外线检测方案、温度检测方案、类型检测方案、超声波检测方案等实时检测人体是否接近在便携式终端100附近的预定空间。
[0052]当检测到人体的接近时，在步骤330中，便携式终端100通过通信单元150向充电板200发送无线电力供应中断请求信号并中断无线充电。
[0053]同时，尽管上面已经描述了便携式终端100通过检测人体的接近和向充电板200发送无线电力供应中断请求来中断无线充电的情况，但是充电板200也可以通过检测人体的接近来中断无线充电。
[0054]下文中，描述了当充电板200通过检测人体的接近来中断无线充电时充电板200的操作。图4是示出了根据本发明的实施例的由充电板充入无线电力的方法的流程图。
[0055]参照图4，在步骤410中，充电板200向便携式终端100供应无线电力。
[0056]此外，在步骤420中，充电板200通过人体邻近检测器(未示出)来确定人体是否接近。人体邻近检测器(未示出)可以通过使用红外线检测方案、温度检测方案、类型检测方案、超声波检测方案等实时检测人体是否接近充电板200附近的预定空间。
[0057]当检测到人体的接近时，在步骤430中，充电板200通过通信单元230向便携式终端100发送无线电力供应中断信号并且中断无线电力供应。
[0058]在根据本发明的实施例的用于无线充电的装置和方法中，在无线充电期间当人体接近时通过中断无线充电有可能防止人体暴露于磁场。而且，在根据本发明的用于无线充电的装置和方法中，在无线充电期间，当人体接近时中断无线充电，而当人体没有接近时执行无线充电。结果，本发明使能连续无线充电，同时防止人体暴露于磁场。
[0059]虽然已经参照本发明的某些实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以在形式和细节上做出各种改变而不脱离本发明的范围和精神。根据本发明的实施例，便携式终端作为无线电力接收装置的例子被如上描述，而且充电板作为无线电力供应装置的例子被如上描述。然而，无线电力接收装置有可能适用任何能够被无线地供应电力的装置，而且作为无线电力供应装置，有可能适用任何能够无线地提供电力的装置。因此，本发明的范围不是由所描述的实施例定义的，而是应该由所附权利要求及其等同定义。
【权利要求】
1.一种无线充电方法，该方法包括: 由无线电力接收装置接收无线电力并执行无线充电； 在接收无线电力期间检测人体是否接近无线电力接收装置；以及 当检测到人体的接近时，中断无线充电。
2.如权利要求1所述的方法，其中，中断无线充电包括: 向无线电力供应装置发送无线电力中断请求信号。
3.一种无线充电方法，该方法包括: 由无线电力供应装置供应无线电力； 在供应无线电力期间检测人体是否接近无线电力接收装置；以及 当检测到人体的接近时，中断无线充电。
4.如权利要求1所述的装置，其中，中断无线电力供应包括: 向无线电力接收装置发送无线电力中断信号。
5.一种用于无线充电的装置，该装置包括: 电力接收器，用于通过与无线电力供应装置在相同频率的谐振接收供应电力； 电池单元，其使用接收到的无线电力来充电； 开关单元，其被布置在电力接收器和电池单元之间用于切换，以便中断电池单元的充电操作； 人体邻近检测器，用于检测人体是否接近无线充电装置；以及控制器，用于无线地控制电力接收器从电力供应装置无线地接收电力，并且当检测到人体的接近时控制开关单元中断无线充电。
6.如权利要求5所述的装置，还包括: 通信单元，用于通过与无线电力供应装置执行通信来向无线电力供应装置发送电力供应中断请求信号。
7.一种用于无线充电的装置，该装置包括: 电力供应器，用于通过与无线电力接收装置在相同频率的谐振向无线电力接收装置供应电力； 人体邻近检测器，用于检测人体是否接近无线充电装置；以及控制器，用于控制电力供应器向无线电力接收装置供应电力，并且当检测到人体的接近时作出控制以中断无线电力供应。
8.如权利要求7所述的装置，还包括: 通信单元，用于通过与无线电力接收装置执行通信来向无线电力接收装置发送电力供应中断信号。
【文档编号】H02J17/00GK103843221SQ201280048197
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】朴世镐, 李荣敏 申请人:三星电子株式会社