践中，接收器8通常是电子装置(如移动电话)的一部分，该电子装置由导电材料 (conducting materials)部分构造。因此，电子装置中的金属将与禪合的线圈（coupled coil)相互作用，影响共振系统的调谐(tuning)。为了抵消此效应，可W特意偏离调谐(off-tune) 该中继器， W 使得该中继器仅在具有相关的 （associated) 电子装置的接收器极为接 近（is in close proximity)时才是共振的。
[0025] 图4是说明1:2禪合的磁性系统24的示意图。实践中，驱动线圈LI现在禪合到两个 中继器L2a和L2b。运些中继器中的每个会或不会禪合到接收线圈L3a、L3b，取决于充电器的 使用情形。中继器L2a和L2b被调谐，W使得它们仅在接收器存在时才是共振的。运给系统中 存储（store)能量的地方提供了一些选择性。由于不具有存在的接收器的中继器是偏离调 谐的，因此，存储在此中继器中的能量是极小的(minimal)。由于存储在中继器(未禪合到接 收器）中的能量最终作为热量耗散，因此，运减少了系统中的损耗（loss)。在进一步地分析 中，直接禪合kl 3a和kl 3b应当是极小的，且被忽略。
[0026] 图5示出了一种图4所示线圈结构的模型。源线圈Ll被模型化为连接到电阻Rs、可 变电压源Vs(表示驱动放大器)和源匹配网络30。源线圈Ll分别通过禪合系数kl2a和kl化磁 禪合到两个中继线圈(repeater coil化2a和L2b。中继线圈L2a和L2b禪合到电容Cl和C2。在 此示例中，每个中继线圈磁禪合到接收线圈。中继线圈L2a通过禪合系数k23a磁禪合到接收 线圈L3a。中继线圈L2b通过禪合系数k23b磁禪合到接收线圈L3b。所述线圈L3a、L3b均被模 型化为连接至接收匹配网络32,34和电阻Rla, R化。如图3中的示例，在源放大器上，可W限 定(define)等效电路结构，简化中继器和接收器的负载模型。
[0027] 等效电路结构36包括电压源Vs、源电阻Rs、匹配网络38、电感Ll和反射阻抗化efa、 Zre扎，其中，反射阻抗Zrefa、Zre扎与直接禪合kl2a、kl2b、k23a、k23b有关。反射阻抗 Zrefa、Zre扎与电感L1串联出现。中继线圈Ua和L2b被调谐，W使得在给定时刻（at a given time)，无论哪个(whichever)中继器禪合到接收器，均呈现更高的化igher)阻抗给 驱动放大器。若驱动放大器表现为(behave 1化e)电流源，则此结构是很好的选择。
[00%]图6示出了一种1:2并联禪合的磁性系统42。在本实施例中，源放大器(未示出巧区 动并联结构中的两个源线圈Lla和Ub。运两个源线圈Lla和Ub通过禪合系数kl2a和kl化禪 合到中继器1姑和1^213。每个中继器会或不会通过禪合系数k23a和k23b禪合到接收器件L3a 和L3b。如图4的第一实施例，共振器L2a和L2b被调谐，W使得它们仅在接收器极为接近时才 是共振的。运造成了未禪合到接收器的中继器中存储的能量更少(less)。
[0029]图7示出了一种图6所示线圈结构的模型。源线圈Lla和Llb被连接成并联结构。源 线圈Lla和Ub被模型化为连接至电阻Rs、可变电压源Vs、源匹配网络50。中继线圈L2a和L2b 分别禪接于电容Cl和C2。线圈L3a，L3b均被模塑为连接至接收匹配网络52,54和电阻Rla， Rib。如图3的示例，在源放大器上，可W限定等效电路结构，简化中继器和接收器的负载模 型。该等效电路结构56包括源电阻RsW及禪接于并联电感Lla、Ub和反射阻抗化efa、Zrefb 的电压源Vs，反射阻抗Zref a、Zref b与直接禪合kl 2a、kl 2b、k23a、k23b有关。
[0030] 对应于L2a/L3a和L2b/L3b的电源路径被并联驱动。在电路性能方面，偏离调谐的 中继器呈现出高的化igh)反射阻抗给初级线圈（primary coil)。此结果是：不具有接收器 的电源路径分支与具有接收器的分支相比，表现为高的阻抗给源放大器。运造成了更多 (more)的能量转向现行使用中（in active use)的分支。若源放大器表现为电压源，此实施 例是很好的选择。
[0031] 尽管本发明已经示出并描述了关于本发明的一些优选实施例，但在不脱离本发明 的精神W及范围内，可W获得对本发明的形式和细化的各种变化、删除和增加。
【主权项】
1. 一种无线充电器，用于给多个设备充电，包括： 一个或多个驱动线圈，耦接于驱动放大器； 多个中继线圈，耦合到所述一个或多个驱动线圈；以及 一个或多个接收线圈，耦合到所述中继线圈，所述一个或多个中继线圈被调谐，以使得 当一个或多个接收线圈极为接近时，所述中继线圈才是共振的。2. 如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，多个驱动线圈并联耦接于所述驱动放 大器，所述多个驱动线圈中的每一个耦合到至少一个中继线圈，所述至少一个中继线圈的 每一个耦合至一个或多个接收线圈。3. 如权利要求2所述的无线充电器，其特征在于，所述线圈被调谐，以使得在给定时刻， 耦合到接收器的驱动线圈呈现出更低的阻抗给所述放大器，从而获取更多的电流。4. 如权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述中继线圈被调谐，以当耦合到接 收线圈时呈现出更高的阻抗给所述驱动放大器。5. -种形成无线充电器的方法，用于给多个设备充电，包括： 提供一个或多个驱动线圈，所述一个或多个驱动线圈耦接于驱动放大器； 放置多个中继线圈，所述多个中继线圈耦合到所述一个或多个驱动线圈；以及 放置一个或多个接收线圈，耦合到所述中继线圈，所述一个或多个中继线圈被调谐，以 使得当所述一个或多个共振线圈极为接近时，所述中继线圈才是共振的。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，多个驱动线圈并联耦接于所述驱动放大器， 所述多个驱动线圈中的每一个耦合到至少一个中继线圈，所述至少一个中继线圈的每一个 耦合到一个或多个接收线圈。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述线圈被调谐，以使得在给定时刻，耦合到 接收器的驱动线圈呈现出更低的阻抗给所述放大器，从而获取更多的电流。8. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中继线圈被调谐，以当耦合到接收线圈 时呈现出更高的阻抗给所述驱动放大器。
【专利摘要】提供了一种无线充电器，用于给多个设备充电，该无线充电器包括耦接于驱动放大器的一个或多个驱动线圈。多个中继线圈耦合到该一个或多个驱动线圈。一个或多个接收线圈耦合到中继线圈。一个或多个中继线圈被调谐，以使中继线圈仅在一个或多个接收线圈极为接近(in？close？proximity)时才是共振的。
【IPC分类】H02J7/02, H02J50/12, H02J5/00
【公开号】CN105518970
【申请号】CN201480043804
【发明人】阿南德·萨慕斯, 帕特里克·史丹利·里尔, 阿盖思德亚·阿亚西特
【申请人】联发科技（新加坡）私人有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年8月5日
【公告号】EP3014735A2, US20160172892, WO2015020992A2, WO2015020992A3