无线供电与受电装置与其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种电力传输装置，且特别是有关于一种无线供电与受电装置与其操作方法。
【背景技术】
[0002]一般便携式电子装置是利用通用串行总线(Universal Serial Bus,简称USB)对内部电池进行充电。USB接头具有多种规格，如Min1-USB、Micro-USB等。电源适配器(poweradapter)的插头需要符合便携式电子装置的插座，才可对便携式电子装置进行充电。然而，USB插头与线材在长期使用下会有老化的问题，并且频繁的插拔USB接头容易导致接头损坏。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种无线供电与受电装置与其操作方法，无线供电与受电装置，包括传感器、控制器模块、线圈模块以及整流与切换模块。控制器模块耦接至传感器。利用该传感器，控制器模块可以判断该无线供电与受电装置的位置或方向而获得判断结果。在一实施例中，整流与切换模块耦接至线圈模块与控制器模块。整流与切换模块依据控制器模块的判断结果而选择性地操作于无线供电模式或无线受电模式。当整流与切换模块操作于无线供电模式时，整流与切换模块通过利用线圈模块将供电电能(powering energy)转换为第一无线供电电能以便供电给第一外部装置。当整流与切换模块操作于无线受电模式时，整流与切换模块通过利用线圈模块从第二外部装置接收第二无线供电电能。
[0004]本发明还提供一种无线供电与受电装置的操作方法，包括:配置一传感器、一线圈模块与一整流与切换模块在该无线供电与受电装置中，其中该整流与切换模块耦接至该线圈模块；利用该传感器，判断该无线供电与受电装置的位置或方向而获得一判断结果；依据该判断结果而选择一无线供电模式或一无线受电模式；当该无线供电模式被选择时，利用该线圈模块将一供电电能转换为一第一无线供电电能以便供电给一第一外部装置；以及当该无线受电模式被选择时，利用该线圈模块从一第二外部装置接收一第二无线供电电倉泛。
[0005]基于上述，通过感测/判断该无线供电与受电装置的位置或方向，本发明实施例所述无线供电与受电装置可以自动选择操作于无线供电模式或无线受电模式。
【附图说明】
[0006]图1是本发明实施例说明一种无线供电与受电装置的电路方块示意图；
[0007]图2是本发明实施例说明图1所示无线供电与受电装置的操作方法的流程示意图；
[0008]图3与图4是本发明实施例说明图1所示无线供电与受电装置的不同应用情境示意图；
[0009]图5是本发明一实施例说明图1所示无线供电与受电装置的电路示意图；
[0010]图6是本发明实施例说明当无线供电与受电装置操作于无线供电模式时，图5所示控制信号S1、S2、S3与S4的时序示意图；
[0011]图7是本发明另一实施例说明图1所示无线供电与受电装置的电路示意图；
[0012]图8是本发明又一实施例说明图1所示无线供电与受电装置的电路示意图；
[0013]图9是本发明实施例说明当无线供电与受电装置操作于无线供电模式时，控制信号S5与S6(图8所示)的时序示意图；
[0014]图10是本发明一实施例说明图1所示无线供电与受电装置的电路示意图；
[0015]图11是本发明一实施例说明一种无线供电与受电装置的电路方块示意图；
[0016]图12是本发明一实施例说明一种无线供电与受电装置的电路方块示意图。
[0017]附图标记说明:
[0018]100、1100、1200:无线供电与受电装置；
[0019]110:传感器；
[0020]120:控制器模块；
[0021]130:整流与切换模块；
[0022]140:线圈模块；
[0023]150:电池模块；
[0024]10,20,30:外部装置；
[0025]11、101:无线供电电能；
[0026]21、142:线圈；
[0027]121:中央处理单元；
[0028]122:控制器；
[0029]123:应用处理器；
[0030]EN1、EN2、EN3、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12、S13、S14:信号；
[0031]131:充电管理电路；
[0032]132:直流-直流转换器；
[0033]133、134、501、502、503、504、170、801、802、1011、1012、1013、1014、1021、1022、1023、1024、1130、1140、1210、1220、1230、1240:开关；
[0034]135:整流与切换电路；
[0035]141:谐振电容；
[0036]160:连接器；
[0037]Ml、1112、1113、1122、1123:晶体管；
[0038]Dl、1114、1115、1124、1125:二极管；
[0039]T1、T2、T3、T4:期间;
[0040]1010:整流电路；
[0041]1020:切换电路；
[0042]1110:充电管理模块；
[0043]1120:直流-直流转换模块；
[0044]Smode:模式信号；
[0045]1111、1121:非门。
【具体实施方式】
[0046]在本发明说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接” 一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，在附图及实施方式中使用相同标号的元件、构件、步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件、构件、步骤可以相互参照相关说明。
[0047]图1是本发明实施例说明一种无线供电与受电装置的电路方块示意图。依照产品设计需求，无线供电与受电装置100可以是便携式电子装置或非便携式电子装置。举例来说，无线供电与受电装置100可以是移动电话、平板电脑、音乐/影片播放器或是其他电子
目.ο
[0048]无线供电与受电装置100包括传感器110、控制器模块120、整流与切换模块130、线圈模块140以及电池模块150。其中，传感器110可以包括光传感器(optical sensor)、加速度传感器(g-sensor)、滚珠开关、陀螺仪传感器(gyro sensor)、罗盘传感器(compasssensor)或其他物理能量传感器。
[0049]图2是本发明实施例说明图1所示无线供电与受电装置的操作方法的流程示意图。
[0050]传感器110耦接于控制器模块120。步骤S210，通过利用传感器110判断无线供电与受电装置100的位置或方向而获得判断结果。举例来说，控制器模块120可以分析传感器110的感测信号，进而判断无线供电与受电装置100的位置或方向。在另一应用情境中，控制器模块120可以依据传感器110的感测信号而判断无线供电与受电装置100的移动状态(或所处位置)。
[0051 ] 整流与切换模块130耦接至控制器模块120，而线圈模块140耦接至整流与切换模块130。线圈模块140可以被配置于无线供电与受电装置100的正面、背面、侧面或是其他部位。电池模块150耦接至整流与切换模块130。步骤S220，整流与切换模块130依据控制器模块120的判断结果而选择性地操作于无线供电模式或无线受电模式。
[0052]当该无线供电模式被选择时，整流与切换模块130操作于无线供电模式。步骤S230，整流与切换模块130通过利用线圈模块140将电池模块150所提供的供电电能(powering energy)转换为无线供电电能101,以便供电给外部装置10。
[0053]当该无线受电模式被选择时，整流与切换模块130操作于无线受电模式。步骤S240，整流与切换模块130可以通过利用线圈模块140从外部装置10接收无线供电电能
11。无线供电电能11可以供电给无线供电与受电装置100。在一些实施例中，整流与切换模块130可以通过线圈模块140将外部装置10所提供的无线供电电能11转换为充电电能来对电池模块150进行充电。
[0054]图3与图4是本发明实施例说明图1所示无线供电与受电装置的不同应用情境示意图。
[0055]如图3所示，线圈模块140可以被配置于无线供电与受电装置100的背面以作为感应面，本发明不以此为限，也可实施于无线供电与受电装置100的其它部位。外部装置20可以是具有无线供电功能的任何电子装置，例如随身电源、电源适配器等。外部装置20的上表面配置了线圈21，并且可以利用线圈21提供无线供电电能给其他电子装置(例如无线供电与受电装置100)。
[0056]在一实施例中，当无线供电与受电装置100的正面朝上(即线圈模块140的感应面朝下)而放置在外部装置20上时，控制器模块120可以自动地选择无线受电模式。控制器模块120可以控制整流与切换模块130操作于无线受电模式，并且通过利用线圈模块140从外部装置20的线圈21接收无线供电电能，而转换为充电电能对电池模块150进行充电。
[0057]请参照图4，当使用者将无线供电与受电装置100的正面朝下(即线圈模块140的感应面朝上)时，控制器模块120可以自动地选择无线供电模