用于接收无线电力的装置的制造方法
【专利摘要】根据本发明的实施例的一种从无线电力发送装置无线地接收电力的无线电力接收装置，包括：接收线圈，通过磁场从无线电力发送装置无线地接收电力；以及开关，连接至接收线圈的一端和另一端，其中，无线电力接收装置基于无线电力发送装置发送的电力的频带来控制开关的操作。
【专利说明】
用于接收无线电力的装置
技术领域
[0001]本发明涉及无线电力传输技术，更具体地，涉及能够无线地接收电力而与频带无关的无线电力接收器。
【背景技术】
[0002]无线地输送电能的无线电力传输或无线能量输送技术随着利用电磁感应原理的电动机或变压器的使用而已开始于19世纪。然后，尝试了通过发射诸如无线电波或激光的电磁波来传输电能的方法。实际上，我们经常使用的电动牙刷或一些无线剃须刀利用电磁感应的原理来充电。电磁感应指的是当在导体周围改变磁场时感生了电压并且电流流动的现象。电磁感应方法被迅速地商业化，但其具有电力传输距离短的缺点。
[0003]迄今为止，使用无线方法的能量输送方法包括利用除了电磁感应外的谐振和短波无线频率的长距离传输技术等。
[0004]近来，利用无线电力传输的谐振技术的能量输送方法得以广泛使用。
[0005]在利用谐振的无线电力传输系统中，电力通过发送侧和接收侧的线圈输送，因此，用户可以容易地对诸如移动设备的电子设备充电。
[0006]无线电力发送器将具有用于每个无线电力发送器的频带的电力发送至接收器。在这种情况下，无线电力接收器被配置成对相应的频带进行匹配，并且能够仅接收特定频带的电力。即，在传统技术中，当改变无线电力发送器发送的电力的频带时，存在无线电力接收器无法正确地接收电力的问题。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]本发明旨在提供一种能够与无线电力接收器的电力发送方法无关地接收电力的无线电力接收器。
[0009]技术方案
[0010]本发明的一方面提供了一种从无线电力发送器无线地接收电力的无线电力接收器，其包括:接收线圈，被配置成通过磁场从无线电力发送器无线地接收电力；以及开关，连接至接收线圈的一端和另一端。无线电力接收器基于无线电力发送器发送的电力的频带来控制开关的操作。
[0011]无线电力发送器发送的电力的频带可以包括第一频带和第二频带，并且第一频带低于第二频带。
[0012]当无线电力发送器发送的电力的频带是第一频带时，无线电力接收器可断开开关。
[0013]无线电力接收器可断开开关以保持接收线圈的电感。
[0014]当无线电力发送器发送的电力的频带是第二频带时，无线电力接收器可闭合开关。
[0015]无线电力接收器可闭合开关以减小接收线圈的电感。
[0016]无线电力接收器还可包括:第一整流器，被配置成对从接收线圈接收到的第一频带的电力进行整流并将经整流的电力输送至负载；以及第二整流器，被配置成对从接收线圈接收到的第二频带的电力进行整流并将经整流的电力输送至负载。
[0017]无线电力接收器可以感测流经第一整流器的电流和流经第二整流器的电流，并且检测无线电力发送器发送的电力的频带。
[0018]当仅感测到流经第一整流器的电流时，无线电力接收器可确定无线电力发送器发送的电力的频带是第一频带，并且断开开关。
[0019]当仅感测到流经第二整流器的电流时，无线电力接收器可确定无线电力发送器发送的电力的频带是第二频带，并且闭合开关。
[0020]有益效果
[0021]由于根据本发明的各个实施例的无线电力接收器与无线电力发送器在电力发送中使用的频带无关地接收电力，因此可以改进使用其中嵌入有无线电力接收器的终端的用户的便利性。即，用户可以容易地对终端充电而与无线电力发送器使用的直接耦合方法或者感应耦合方法无关。
[0022]另外，根据本发明的实施例，由于使用了一个接收线圈，因此与使用两个线圈而与电力发送方法无关的情况相比，可节省终端的空间并且可极大地节省成本。
[0023]同时，将在下述的详细描述中直接地或隐含地公开以上未提及的其他各种效果。
【附图说明】
[0024]图1是用于描述根据本发明的实施例的无线电力传输系统的图。
[0025]图2是根据本发明的实施例的发送感应线圈210的等效电路图。
[0026]图3是根据本发明的实施例的电源100和无线电力发送器200的等效电路图。
[0027]图4是根据本发明的实施例的无线电力接收器300的等效电路图。
[0028]图5是用于描述根据本发明的另一实施例的无线电力接收器的配置的图。
[0029]图6是用于描述根据本发明的又一实施例的无线电力接收器的配置的图。
[0030]图7是用于描述根据本发明的又一实施例的无线电力接收器的配置的图。
[0031]图8是用于描述根据本发明的实施例的无线电力接收器的接收电力的方法的流程图。
[0032]图9是用于描述根据本发明的实施例的无线电力接收器的操作的图。
[0033]图10是用于描述根据本发明的另一实施例的无线电力接收器的操作的图。
【具体实施方式】
[0034]下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例，以使得本领域技术人员能够容易实现。
[0035]在本发明中，基于电磁感应传输电力的方法可具有相对低的Q值，并且可以指的是紧密耦合方法，而基于谐振传输电力的方法可具有相对高的Q值，并且可以指的是松散耦合方法。
[0036]在根据实施例的紧密耦合方法中，在电力传输中所使用的频带可以在10kHz至3O O k H z的范围内，而在松散耦合方法中，在电力传输中所使用的频带可以是6.7 8 M H z和13.56MHz之一。然而，这些数字仅仅是示例。
[0037]另外，本发明的使用谐振传输电力的松散耦合方法可包括直接耦合方法以及感应耦合方法。
[0038]直接耦合方法是以下描述的无线电力发送器和无线电力接收器中的每一个使用一个谐振线圈来直接传送电力的方法，而感应耦合方法是无线电力发送器通过两个发送线圈将电力发送至包括两个接收线圈的无线电力接收器。
[0039]图1是用于描述根据本发明的实施例的无线电力传输系统的图。
[0040]参照图1，无线电力传输系统可包括电源100、无线电力发送器200、无线电力接收器300和负载400。
[0041 ]在实施例中，电源100可包括在无线电力发送器200中。
[0042]在实施例中，无线电力发送器200可利用谐振来发送电力，并且可被实现为包括发送感应线圈210和发送谐振线圈220的感应耦合方法，或者通过仅包括一个发送感应线圈210的直接耦合方法来实现。
[0043]无线电力接收器300可从无线电力发送器200无线地接收电力，并且当无线电力发送器200被实现为包括发送感应线圈210和发送谐振线圈220的感应耦合方法时，无线电力接收器300也可被实现为包括接收谐振线圈310和接收感应线圈320的感应耦合方法。
[0044]同时，当无线电力发送器200仅包括发送感应线圈210时，无线电力接收器300也可仅包括接收感应线圈210，并且也可被实现为直接耦合方法。
[0045]无线电力接收器300还可包括整流器330。
[0046]以下详细地描述整流器330。
[0047 ]电源100的两端分别连接至发送感应线圈210的两端。
[0048]发送谐振线圈220可以被布置为与发送感应线圈210分离开特定距离。
[0049]接收谐振线圈310可以被布置为与与接收感应线圈320分离开特定距离。
[0050]接收感应线圈320的两端可分别连接至整流器330的两端，并且负载400可连接至整流器330的两端。在实施例中，负载400可包括在无线电力接收器300中。
[0051]电源100产生的电力可被输送至无线电力发送器200，并且输送至无线电力发送器200的电力可被输送至无线电力接收器300，该无线电力接收器300由于谐振现象而与无线电力发送器200谐振，S卩，具有相同的谐振频率。
[0052]下文中，将更详细地描述电力传输的过程。
[0053]电源100可产生交流(AC)电力并将所产生的电力输送至无线电力发送器200。
[0054]当AC通过从电源100接收到的电力而流经发送感应线圈210时，AC可通过电磁感应流经与发送感应线圈210物理上分离的发送谐振线圈220。
[0055]然后，输送至发送谐振线圈220的电力可通过谐振现象输送至与无线电力发送器200谐振的无线电力接收器300。
[0056]可在阻抗彼此匹配的两个LC电路之间输送电力。因此，利用谐振的电力传输可将电力输送至比通过一般电磁感应而紧密耦合的情况更长的距离，因为发送谐振线圈220和接收谐振线圈310彼此松散耦合。因此，在电力传输中，无线电力发送器200和无线电力接收器300可具有高得多的布置自由度以及高效率。
[0057]接收谐振线圈310可从发送谐振线圈220通过谐振而接收电力。由于所接收到的电力，AC可流经接收谐振线圈310，并且输送至接收谐振线圈310的电力可通过电磁感应而被输送至感应耦合至接收谐振线圈310的接收感应线圈320。输送至接收感应线圈320的电力可经整流器330整流并输送至负载400。
[0058]在实施例中，发送感应线圈210、发送谐振线圈220、接收谐振线圈310和接收感应线圈320可分别具有螺旋(spiral)结构和螺旋形(helical)结构之一，但其不限于此。
[0059]无线电力发送器200的发送谐振线圈220可通过磁场将电力输送至无线电力接收器300的接收谐振线圈310。
[0060]具体地，发送谐振线圈220和接收谐振线圈310可彼此谐振地耦合以在谐振频率下进行操作。
[0061]由于发送谐振线圈220和接收谐振线圈310的谐振耦合，可极大地改进无线电力发送器200与无线电力接收器300之间的电力传输效率。
[0062]在实施例中，当无线电力传输系统基于电磁感应来进行电力传输时，无线电力发送器200可以不包括发送谐振线圈220，并且无线电力接收器300可以不包括接收谐振线圈310。
[0063]在无线电力传输中，品质因子和耦合系数可能具有重要意义。即，随着品质因子和耦合系数变得越大，电力传输效率可提高得越多。
[0064]品质因子可以指的是在无线电力发送器200或无线电力接收器300附近可累积的能量的指数。
[0065]品质因子可基于操作频率(W)、线圈形状、尺寸、材料等而变化。品质因子可以数学表达式Q = w*L/R来表达。L表示线圈的电感，以及R表示与在线圈自身中所产生的电力损耗量对应的电阻。
[0066]品质因子可在O至无限大的范围内，并且随着品质因子增大，可提高无线电力发送器200与无线电力接收器300之间的电力传输效率。
[0067]耦合系数可以指的是发送侧的线圈与接收侧的线圈之间的磁耦合程度，并且在O至I的范围内。
[0068]耦合系数可基于发送侧的线圈与接收侧的线圈之间的相对位置或距离而变化。
[0069]图2是根据本发明的实施例的发送感应线圈210的等效电路图。
[0070]如图2所示，发送感应线圈210可包括电感器LI和电容器Cl，并且具有适当电感和电容的电路可由电感器LI和电容器Cl构成。
[0071]发送感应线圈210可包括电感器LI的两端分别连接至电容器Cl的两端的等效电路。即，发送感应线圈210可包括电感器LI和电容器Cl并联连接的等效电路。
[0072]电容器Cl可以是可变电容器，并且当控制电容器Cl的电容时，可执行阻抗匹配。发送谐振线圈220、接收谐振线圈310和接收感应线圈320的等效电路可与图2所示的相同。
[0073]图3是根据本发明的实施例的电源100和无线电力发送器200的等效电路图。
[0074]如图3所示，发送感应线圈210和发送谐振线圈220可分别包括各自具有预定电感和电容的电感器LI或L2以及电容器Cl或C2。
[0075]图4是根据本发明的实施例的无线电力接收器300的等效电路图。
[0076]如图4所示，接收谐振线圈310和接收感应线圈320可分别包括各自具有预定电感和电容的电感器L3或L4以及电容器C3或C4。
[0077]整流器330可将从接收感应线圈320接收到的AC电力转换成直流(DC)电力，并且将转换后的DC电力输送至负载400。
[0078]具体地，整流器330可包括整流器和平滑电路。在实施例中，整流器可以是硅整流器并且可以等同于如图4所示的二极管Dl。
[0079]整流器可将从接收感应线圈320接收到的AC电力转换成DC电力。
[0080]平滑电路可去除经整流器转换的DC电力中所包括的AC分量，并且可输出平滑DC电力。在实施例中，平滑电路可以是整流电容器C5，但其不限于此。
[0081 ]负载400可以是任意可再充电电池或者需要DC电力的装置。例如，负载400可表示电池。
[0082]无线电力接收器300可安装在需要电力的电子设备比如移动电话、笔记本式计算机、鼠标等中。因此，接收谐振线圈310和接收感应线圈320可具有适合于电子设备的形状。
[0083]无线电力发送器200可使用带内或带外通信来与无线电力接收器300交换信息。
[0084]带内通信可以指的是使用具有在无线电力传输中所使用的频率的信号来在无线电力发送器200与无线电力接收器300之间交换信息的通信。无线电力接收器300还可包括开关，并且可基于开关的切换操作而接收或者不接收无线电力发送器200发送的电力。因此，无线电力发送器200可检测无线电力发送器200消耗的电力量，以使得无线电力发送器200可识别包括在无线电力接收器300中的开关的接通或关断信号。
[0085]具体地，无线电力接收器300可使用电阻器和开关来改变该电阻器所吸收的电力的量以改变无线电力发送器200消耗的电力。无线电力发送器200检测所消耗的电力的改变以获得无线电力接收器300的状态信息。开关和电阻器可级联连接。在实施例中，无线电力接收器300的状态信息可包括关于无线电力接收器300的充电电流量和充电量的趋势的信息。
[0086]更具体地，当断开开关时，电阻器所吸收的电力变为零，并且无线电力发送器200消耗的电力也可减少。
[0087]当闭合开关时，电阻器吸收的电力变得大于零，并且无线电力发送器200消耗的电力可增大。在无线电力接收器中，当重复上述操作时，无线电力发送器200可通过检测无线电力发送器200消耗的电力来与无线电力接收器300进行数字通信。
[0088]无线电力发送器200可接收无线电力接收器300的状态信息并且基于上述操作来发送适合于状态信息的电力。
[0089]反之，可以在无线电力发送器200的一侧包括电阻器和开关，以使得无线电力发送器200的状态信息可被发送至无线电力接收器300。在实施例中，无线电力发送器200的状态信息可包括关于无线电力发送器200可以供给的最大供电量、无线电力发送器200正向其供给电力的无线电力接收器的数量以及无线电力发送器200的可用电力量的信息。
[0090]接下来，将描述带外通信。
[0091]带外通信可以指的是基于除了谐振频带外的另外的频带来交换在电力传输中所需要的信息的通信。无线电力发送器200和无线电力接收器300可包括带外通信模块并且彼此交换传输电力所需的信息。带外通信模块可安装在电源中。在实施例中，带外通信模块可使用诸如蓝牙、紫蜂(ZigBee)、无线LAN和近场通信(NFC)的短距离通信方法，但其不限于此。
[0092]下文中，将参照图1至图4来描述根据本发明的实施例的无线电力接收器以及无线电力接收器的接收电力的方法。
[0093]图5是用于描述根据本发明的另一实施例的无线电力接收器的配置的图。
[0094]具体地，图5是示出当在电力传输中无线电力发送器200使用的频带是低频带时无线电力接收器300的配置的图。
[0095]参照图5，无线电力接收器300可包括接收线圈340、第一频率匹配单元345和第一整流器370。
[0096]接收线圈340可从无线电力发送器200无线地接收电力。接收线圈340接收到的电力具有的频率可以是低频带，并且该频带可以在10kHz至300kHz的范围内，但这仅仅是示例。
[0097]当无线电力接收器300接收到的电力具有的频带是低频带时，接收线圈340可对应于图1中所示的接收感应线圈320，并且无线电力接收器300可被实现为紧密耦合方法。在该情况下，无线电力发送器也可仅包括图1中所示的发送感应线圈210，并且也可被实现为紧密耦合方法。
[0098]接收线圈340的电感可以是16uH，但这仅仅是示例。
[0099]第一频率匹配单元345可将无线电力接收器300使用的频带与接收线圈340接收到的电力具有的频带进行匹配，并且在对频带进行匹配之后，第一频率匹配单元345可将匹配状态的电力输出至第一整流器370。
[0100]第一频率匹配单元345可包括第一电容器C6和第二电容器C7。第一电容器C6和第二电容器C7可以是恒定电容器和可变电容器之一。例如，当第一电容器C6和第二电容器C7中的每一个是恒定电容器时，第一电容器C7的电容可以是137nF以及第二电容器C7的电容可以是1.6nF，但这仅仅是示例。
[0101]第一频率匹配单元345可以使用接收线圈340的电感以及第一电容器C6和第二电容器C7的电容来执行频率匹配。
[0102]第一整流器370可从第一频率匹配单元345接收具有频率匹配状态的电力，并且将电力输送至负载400 ο具体地，第一整流器370可从第一频率匹配单元345接收具有完成了频率匹配的状态的AC电力，将AC电力整流为DC电力，并且将经整流的DC电力输送至负载400。
[0103]图6是用于描述根据本发明的又一实施例的无线电力接收器的配置的图。
[0104]具体地，图6是示出当在电力传输中无线电力发送器200使用的频带是高频带时无线电力接收器300的配置的图。
[0105]参照图6，无线电力接收器300可包括接收线圈350、第二频率匹配单元355和第二整流器380。
[0106]接收线圈350可从无线电力发送器200无线地接收电力。接收线圈350接收到的电力具有的频带可以是高频带，并且频带可以是6.78MHz和13.56MHz之一，但这仅仅是示例。
[0107]当无线电力接收器300接收到的电力具有的频带是高频带时，接收线圈350可对应于图1中所示的接收感应线圈320，并且无线电力接收器300可被实现为松散耦合方法的直接耦合方法。
[0108]在另一实施例中，当无线电力接收器300接收到的电力具有的频带是高频带时，接收线圈350可对应于图1中所示的接收感应线圈320，并且无线电力接收器300还可包括接收谐振线圈(未示出)，并且可被实现为松散耦合方法的感应耦合方法。
[0109]接收线圈350的电感可以是2uH，但这仅仅是示例。
[0110]第二频率匹配单元355可将无线电力接收器300使用的频带与接收线圈350接收到的电力具有的频带进行匹配，并且可将匹配状态的电力输出至第二整流器380。
[0111]第二频率匹配单元355可包括第三电容器C8和第四电容器C9。第三电容器C8和第四电容器C9可以是恒定电容器和可变电容器之一。
[0112]例如，当第三电容器C8和第四电容器C9中的每一个是恒定电容器时，第三电容器CS的电容可以是InF并且第四电容器C9的电容可以是0.1nF，但这些数字仅仅是示例。
[0113]第二频率匹配单元355可使用接收线圈350的电感以及第三电容器CS和第四电容器C9的电容来执行频率匹配。
[0114]第二整流器380可从第二频率匹配单元355接收具有频率匹配状态的电力，并将电力输送至负载400。
[0115]具体地，第二整流器380可从第二频率匹配单元355接收具有完成了频率匹配的状态的AC电力，将AC电力整流为DC电力，并将经整流的DC电力输送至负载400。
[0116]将图5的实施例和图6的实施例进行比较，使用紧密耦合方法来传输电力的无线电力发送器的电力传输中所使用的频带可在10kHz至300kHz的范围内，并且使用松散方法来传输电力的无线电力发送器的电力传输中所使用的频带可以是6.78MHz或13.56MHz。
[0117]因此，在使用紧密耦合方法的情况下分别使用的接收线圈340的电感、第一电容器C6的电容以及第二电容器C7的电容的值可大于在使用松散耦合方法的情况下分别使用的接收线圈350的电感、第三电容器C8的电容和第四电容器C9的电容的值。
[0118]S卩，当改变无线电力发送器300的电力发送方法时，可改变包括在频率匹配单元中的接收线圈的电感和电容器的电容。
[0119]在本发明的实施例中，当从利用不同的电力发送方法的无线电力发送器200接收电力时，提供了能够响应于对应的无线电力发送器200的电力发送方法来接收电力的无线电力接收器。
[0120]图7是用于描述根据本发明的又一实施例的无线电力接收器的配置的图。
[0121]参照图7，无线电力接收器300可包括接收线圈360、第一频率匹配单元345、第一整流器370、第二频率匹配单元355、第二整流器380、开关390和控制器395。
[0122]另外，在图7中，将省略对与图1至图6中所示的内容重复的部分的详细描述。
[0123]接收线圈360、第一频率匹配单元345、第一整流器370和负载400可级联连接，并且接收线圈360、第二频率匹配单元355、第二整流器380和负载400可级联连接。另外，开关390可连接在第一频率匹配单元345的一端与第二频率匹配单元355的一端之间。
[0124]接收线圈360可从无线电力发送器无线地接收低频带或高频带的电力。例如，低频带可在10kHz至300kHz的范围内，并且高频带可以是6.78MHz和13.56MHz之一，但这些仅仅是示例。
[0125]在实施例中，当在无线电力发送器200的电力发送中所使用的频带是低频带时，无线电力发送器200可以被实现为紧密耦合方法。
[0126]在实施例中，当无线电力发送器200在电力发送中所使用的频带是高频带时，无线电力发送器200可被实现为松散親合方法。
[0127]接收线圈360可包括螺旋类型和螺旋形类型之一。
[0128]可基于控制器395的控制而关断或接通开关390。在实施例中，开关390的关断可以指的是断开状态，而开关390的接通可以指的是闭合状态。
[0129]在实施例中，开关390可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或者使用电磁体的开关，但其不限于此。
[0130]开关390可连接在接收线圈360的一端与另一端之间，并且可通过控制器395的控制而闭合或断开，以使得接收线圈360的电感可改变。
[0131 ]控制器395可总体地控制无线电力接收器300的操作。
[0132]具体地，控制器395可检测从无线电力发送器接收到的电力的频带。在实施例中，控制器395可断开或闭合开关390以检测从无线电力发送器接收到的电力的频带是低频带还是高频带。
[0133]控制器395可基于所检测到的频带来控制开关390的操作以改变接收线圈360的电感。
[0134]接下来，将参照图8至图10描述根据本发明的实施例的无线电力接收器的接收电力的方法。为此，将结合图1至图7的内容与图8至图10的内容来描述无线电力接收器的接收电力的方法。
[0135]图8是用于描述根据本发明的实施例的无线电力接收器的接收电力的方法的流程图。
[0136]参照图8，无线电力接收器300可关断开关390以检测无线电力发送器200在电力发送中所使用的频带(S101)。在实施例中，无线电力发送器200在电力发送中所使用的频带可以是低频带或高频带。例如，低频带可以在10kHz至300kHz的范围内，而高频带可以是6.78MHz和13.56MHz之一，但这些仅仅是示例。
[0137]在实施例中，当无线电力发送器200在电力发送中所使用的频带是低频带时，无线电力发送器200可被实现为紧密耦合方法。
[0138]在实施例中，当无线电力发送器200在电力发送中所使用的频带是高频带时，无线电力发送器200可被实现为松散親合方法。
[0139]在实施例中，开关390的关断可以指的是断开状态，而开关390的接通可以指的是闭合状态。无线电力接收器300可关断开关390以检测从无线电力发送器200接收到的电力的频带是低频带还是高频带。
[0140]然后，无线电力接收器300在开关390关断时从无线电力发送器200无线地接收电力(S103)。即，无线电力接收器300可使用紧密耦合方法或松散耦合方法来从无线电力发送器无线地接收电力。
[0141]然后，无线电力接收器300感测利用所接收到的电力产生的、第一整流器370的电流和第二整流器380的电流，以检测无线电力发送器200在电力发送中使用的频带(S105)。在实施例中，无线电力接收器300感测第一整流器370的电流和第二整流器380的电流，以使得无线电力接收器300可确定无线电力发送器200在电力发送中使用的频带是高频带还是低频带。
[0142]在另一实施例中，控制器395感测第一整流器370的输出电压和第二整流器380的输出电压而不是第一整流器370的电流和第二整流器380的电流，以使得可检测无线电力发送器200发送的电力的频带。
[0143]在实施例中，当仅在第一整流器370中感测到电流时，无线电力接收器300可将无线电力发送器200在电力发送中使用的频带确定为低频带。这将参照图9来进行详细描述。
[0144]图9是用于描述根据本发明的实施例的无线电力发送器的操作的图。
[0145]参照图9，控制器395可关断开关390。开关390的关断状态会意味着开关390断开，如图9所示。在该状况下，接收线圈360可从无线电力发送器接收电力，并且控制器390可感测流经第一整流器370和第二整流器380的电流。
[0146]当仅在第一整流器370中感测到电流时，控制器395可将无线电力发送器200发送的电力的频带确定为低频带。即，当无线电力发送器200在电力发送中使用的频带是低频带时，接收线圈360接收到的电力可通过与低频带的频率匹配的第一频率匹配单元345输送至第一整流器370，并且电流可流经第一整流器370。然而，第二频率匹配单元355与高频带的频率匹配，因此，无法传递低频带的电力。
[0147]在另一实施例中，可感测到流经第一整流器370和第二整流器380的电流。在这种情况下，当流经第一整流器370的电流大于流经第二整流器380的电流并且与流经第一整流器370的电流相比时流经第二整流器380的电流小到足以被忽视时，控制器395可确定无线电力发送器200发送的电力的频带是低频带。
[0148]将再次描述图8。
[0149]然后，无线电力接收器300确定是否仅感测到第一整流器370的电流(S107)，并且当仅感测到第一整流器370的电流时，无线电力接收器300确定无线电力发送器200在电力发送中使用的频带是低频带(S109)。当无线电力发送器200在电力发送中使用的频带被确定为低频带时，无线电力接收器300可将开关390保持处于关断状态并接收电力。即，如图9所示，无线电力接收器300可断开开关390以接收低频带的电力。在该情况下，由于开关390处于断开状态，因此接收线圈360的电感不改变。
[0150]同时，当仅未检测到第一整流器370的电流时，无线电力接收器300接通开关390(Slll)0
[0151]当开关390接通时，无线电力接收器300确定是否仅感测到第二整流器380的电流(S113)0
[0152]当仅感测到第二整流器380的电流时，无线电力接收器300确定无线电力发送器200在电力发送中使用的频带是高频带(S115)。将参照图10来描述操作Slll至S113。
[0153]图10是用于描述根据本发明的另一实施例的无线电力接收器的操作的图。
[0154]参照图10，控制器395可接通开关390。如图10所示，开关390接通的状态意味着开关闭合。在该状况下，接收线圈360可从无线电力发送器接收电力，并且控制器390可感测流经第一整流器370和第二整流器380的电流。
[0155]当仅在第二整流器380中感测到电流时，控制器395可将无线电力发送器200发送的电力的频带确定为高频带。即，当无线电力发送器200在电力发送中使用的频带是高频带时，接收线圈360接收到的电力可通过与高频带的频率匹配的第二频率匹配单元355输送至第二整流器380，并且电流可流经第二整流器380。然而，第一频率匹配单元345与低频带的频率匹配，因此，无法传递高频带的功率。
[0156]当无线电力发送器200在电力发送中使用的频带被确定为低频带时，无线电力接收器300可将开关390保持处于接通状态并接收电力。即，如图10所示，无线电力接收器300可闭合开关390以接收高频带的电力。在这种情况下，由于开关390处于闭合状态，因此仅可使用接收线圈的一部分而不是整个接收线圈360。相应地，可改变接收线圈360的电感。例如，当接收线圈360的总电感为16uH并且当无线电力接收器300接收高频带的电力时，由于开关390闭合，因此接收线圈390的电感可减小至2uH。同时，当无线电力接收器300接收低频带的电力时，由于开关390断开，因此接收线圈390可具有16uH的原电感。
[0157]根据本发明的各个实施例的无线电力接收器可与无线电力发送器在电力发送中使用的频带无关地接收电力，因此，可改进使用其中嵌入有无线电力接收器的终端的用户的便利性。即，用户可以容易地对终端充电而与无线电力发送器使用的直接耦合方法或感应親合方法无关。
[0158]另外，根据本发明的实施例，由于使用了一个接收线圈，因此与使用两个线圈而与电力发送方法无关的情况相比，可节省终端的空间并且可极大地节省成本。
[0159]上述根据本发明的方法可被制作为在计算机中执行的程序，并且可存储在计算机可读介质中。计算机可读介质的示例可包括只读存储器(R0M)、随机存取存储器(RAM)、致密盘ROM(CD-ROM)、磁带、软盘、光学数据存储装置等。另外，计算机可读记录介质的示例可包括以载波(例如，通过互联网的传输)实现的介质。
[0160]计算机可读介质可分布在计算机系统中，并且计算机可读代码可以分布式方法存储并执行。另外，用于实现该方法的功能程序、代码和代码段可由本发明所属的本领域编程人员容易地推出。
[0161]所书写的该说明书阐述了本发明的最佳模式。本领域技术人员应该理解，可以在不背离本发明的范围的情况下以及在不改变基本特征的情况下进行各种修改。因此，应该以描述的意义而不是出于限制目的来考虑上述实施例。本发明的范围不由详细描述来限定而是由所附权利要求来限定，并且包括从所附权利要求的含义、范围和等同物得到的所有修改或变更。
[0162]根据本发明的实施例的无线电力接收器400可安装在移动终端比如移动电话、智能电话、膝上型计算机、用于数字广播的终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航系统等中。
[0163]然而，本领域的技术人员应该容易理解，除了可应用于移动终端的情况外，根据本说明书中描述的实施例的结构可应用于诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
[0164]【工业应用性】
[0165]根据本发明的实施例的无线电力接收器可以应用于无线充电系统的领域。
【主权项】
1.一种无线电力接收器，其从无线电力发送器无线地接收电力，所述无线电力接收器包括: 接收线圈，被配置成通过磁场从所述无线电力发送器无线地接收所述电力；以及 开关，连接至所述接收线圈的一端和另一端， 其中，所述无线电力接收器基于所述无线电力发送器发送的电力的频带来控制所述开关的操作。2.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力发送器发送的所述电力的频带包括第一频带和第二频带，并且所述第一频带低于所述第二频带。3.根据权利要求2所述的无线电力接收器，其中，当所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第一频带时，所述无线电力接收器断开所述开关。4.根据权利要求3所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力接收器断开所述开关以保持所述接收线圈的电感。5.根据权利要求2所述的无线电力接收器，其中，当所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第二频带时，所述无线电力接收器闭合所述开关。6.根据权利要求5所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力接收器闭合所述开关以减小所述接收线圈的电感。7.根据权利要求2所述的无线电力接收器，还包括: 第一整流器，被配置成对从所述接收线圈接收到的所述第一频带的电力进行整流并将经整流的电力输送至负载；以及 第二整流器，被配置成对从所述接收线圈接收到的所述第二频带的电力进行整流并将经整流的电力输送至所述负载。8.根据权利要求7所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力接收器感测流经所述第一整流器的电流和流经所述第二整流器的电流，并且检测所述无线电力发送器发送的所述电力的频带。9.根据权利要求8所述的无线电力接收器，其中，当仅感测到流经所述第一整流器的电流时，所述无线电力接收器确定所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第一频带，并且断开所述开关。10.根据权利要求8所述的无线电力接收器，其中，当仅感测到流经所述第二整流器的电流时，所述无线电力接收器确定所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第二频带，并且闭合所述开关。11.根据权利要求8所述的无线电力接收器，其中，当流经所述第一整流器的电流大于流经所述第二整流器的电流时，所述无线电力接收器确定所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第一频带，并且断开所述开关。12.根据权利要求8所述的无线电力接收器，其中，当流经所述第二整流器的电流大于流经所述第一整流器的电流时，所述无线电力接收器确定所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第二频带，并且闭合所述开关。13.根据权利要求7所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力接收器感测所述第一整流器的输出电压和所述第二整流器的输出电压，并且检测所述无线电力发送器发送的所述电力的频带。14.根据权利要求2所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力接收器断开所述开关并且检测所述无线电力发送器发送的所述电力的频带。15.根据权利要求14所述的无线电力接收器，其中，当所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第一频带时，所述无线电力接收器保持所述开关的断开状态。16.根据权利要求2所述的无线电力接收器，其中，所述无线电力接收器闭合所述开关并且检测所述无线电力发送器发送的所述电力的频带。17.根据权利要求16所述的无线电力接收器，其中，当所述无线电力发送器发送的所述电力的频带是所述第二频带时，所述无线电力接收器保持所述开关的闭合状态。18.根据权利要求7所述的无线电力接收器，还包括: 第一频率匹配单元和第二频率匹配单元；以及 所述负载，被配置成从所述第一整流器和所述第二整流器接收经整流的电力， 其中，所述接收线圈、所述第一频率匹配单元、所述第一整流器和所述负载级联连接，所述接收线圈、所述第二频率匹配单元、所述第二整流器和所述负载级联连接，以及所述开关连接在所述第一频率匹配单元的一端与所述第二频率匹配单元的一端之间。19.根据权利要求18所述的无线电力接收器，其中，所述第一频率匹配单元和所述第二频率匹配单元中的每一个均包括电容器。20.根据权利要求18所述的无线电力接收器，其中，所述第一频率匹配单元和所述第二频率匹配单元使所述无线电力接收器使用的频带与从所述接收线圈接收到的电力具有的频带匹配，并且所述第一频率匹配单元将匹配的电力输出至所述第一整流器且所述第二频率匹配单元将匹配的电力输出至所述第二整流器。
【文档编号】H02J5/00GK105900311SQ201480055729
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年8月19日
【发明人】裴守镐
【申请人】Lg伊诺特有限公司