CN104184218B - 无线电力发射器及其无线电力传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开无线电力发射器及其无线电力传送方法。本说明书涉及一种无线电力发射器及其方法，该无线电力发射器能够基于电池电压信息以脉冲宽度调制(PWM)控制平滑地对谐振电流充电/放电。在此公开的无线电力发射器包括：电源单元，该电源单元供应输入电压；电力转换单元，该电力转换单元基于驱动信号以无线方式生成电力，该驱动信号通过所供应的输入电压和第一脉冲宽度调制(PWM)信号生成，以及将无线电力传送到无线电力接收器；和电力传输控制单元，该电力传输控制单元将驱动信号施加到电力转换单元，其中，电力传输控制单元通过无线网络接收利用无线电力充电的电池的电压值，并且基于电池的电压值生成第一PWM信号。

Description

无线电力发射器及其无线电力传送方法

技术领域

本公开涉及一种无线电力发射器及其无线电力传送方法。

背景技术

近年来，已经使用以无线方式无接触地将电能供应到电子设备的方法，替代以有线方式供应电能的传统的方法。可以通过接收到的无线电力直接地驱动以无线方式接收能量的电子设备，或者可以通过使用接收到的无线电力对电池进行充电，然后允许通过充电的电力驱动电子设备。

发明内容

根据在此公开的实施例，提供一种无线电力发射器，该无线电力发射器包括电源单元，该电源单元供应输入电压；电力转换单元，该电力转换单元基于驱动信号以无线方式生成电力，该驱动信号通过被供应的输入电压和第一脉冲宽度调制(PWM)信号生成，以及以无线方式将电力传送到无线电力接收器；以及电力传输控制单元，该电力传输控制单元将驱动信号施加到电力转换单元。在此，电力传输控制单元可以通过无线网络接收利用无线电力充电的电池的电压值，并且基于电池的电压值生成第一PWM信号。

根据在此公开的一个示例性实施例中，电力传输控制单元可以基于电池的电压值、用于对电池充电的参考电流值、以及输入电压值生成输入电流参考值，生成用于补偿在输入电流参考值和输入电流值之间的差的电池充电电流值，以及基于电池充电电流值生成第一PWM信号。

根据在此公开的一个示例性实施例，电力传输控制单元可以在电池充电模式下生成第一PWM信号。

根据在此公开的一个示例性实施例，电力传输控制单元以将电池的电压值与用于对电池充电的参考电流值相乘并且将相乘后的值除以输入电压值的方式，计算输入电流参考值。

根据在此公开的一个示例性实施例，电力传输控制单元可以包括无线接收模块，该无线接收模块通过无线网络实时接收利用无线电力充电的电池的电压值；输入电流参考值生成器，该输入电流参考值生成器基于电池的电压值、用于对电池充电的参考电流值和输入电压值生成输入电流参考值；第一电流控制器，该第一电流控制器将输入电流参考值与当前测量的输入电流值进行比较，并且根据比较结果决定用于补偿差的电池充电电流值；以及第一PWM信号生成器，该第一PWM信号生成器生成与电池充电电流值相对应的第一PWM信号并且将第一PWM信号作为驱动信号施加到电力转换单元。

根据在此公开的一个示例性实施例，电力传输控制单元可以进一步包括无线传输模块，该无线传输模块将电池的电压值发射到无线接收模块；第二电流生成器，该第二电流生成器将电池的参考电流值与电池的当前测量的电流值进行比较，并且根据比较结果决定用于补偿差的电池放电电流值；以及第二PWM信号生成器，该第二PWM信号生成器生成与电池放电电流值相对应的第二PWM信号并且将第二PWM信号作为驱动信号施加到无线电力接收器的电力转换单元。

根据在此公开的一个示例性实施例，电力传输控制单元可以在电池放电模式下生成第二PWM信号。

根据在此公开的一个示例性实施例，提供一种无线电力传送方法，包括：通过无线网络接收无线电力接收器的电池的电压值；基于电池的电压值生成第一脉冲宽度调制(PWM)信号；基于由输入电压和第一PWM信号生成的驱动信号，以无线方式生成电力；以及将无线电力传送到无线电力接收器。

附图说明

附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被包含和组成本说明书的一部分，图示本发明的实施例，并且连同描述一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1是在概念上图示根据本发明的实施例的无线电力发射器和电子设备的示例性视图；

图2A和图2B是分别图示在此公开的实施例中能够采用的无线电力发射器和电子设备的配置的示例性的框图；

图3是图示其中根据感应耦合方法以无线的方式将电力从无线电力发射器传送到电子设备的概念的视图；

图4A和图4B是图示在此公开的实施例中能够采用的以电磁感应方法的无线电力发射器和电子设备的的一部分的框图；

图5是图示无线电力发射器的框图，该无线电力发射器被配置成具有根据在此公开的实施例中能够采用的感应耦合方法接收电力的一个或者多个发射线圈；

图6是图示其中根据谐振耦合方法以无线方式将电力从无线电力发射器传送到电子设备的概念的视图；

图7A-图7B是图示以在此公开的实施例中能够采用的谐振方法中的无线电力发射器和电子设备的一部分的框图；

图8是图示无线电力发射器的框图，该无线电力发射器被配置成具有根据在此公开的实施例能够采用的谐振耦合方法接收电力的一个或者多个发射线圈；

图9是图示除了在图2A中图示的配置之外进一步包括附加的元件的无线电力发射器的框图；

图10是图示在其中根据在此公开的实施例的电子设备以移动终端形式实现的情况中的配置的视图；

图11A-图11B是图示通过在以在此公开的无线方式在传送电力中的无线电力信号的调制和解调，在无线电力发射器和电子设备之间发射和接收分组的概念的视图；

图12A-图12B是图示示出组成通过无线电力发射器100提供的电力控制消息的数据比特和字节的方法的视图；

图13是图示包括在根据在此公开的实施例的无接触(无线)电力传送方法中使用的电力控制消息的分组的视图；

图14是图示根据在此公开的实施例的无线电力发射器和电子设备的操作阶段的视图；

图15至图19是图示包括在无线电力发射器和电子设备之间的电力控制消息的分组的结构的视图；

图20是图示LLC谐振转换器的结构的示例性视图；

图21是图示根据LCC谐振转换器中的传输频率传送增益中的变化的视图；

图22是图示LLC谐振转换器的一次谐波近似(FHA)的示例性视图；

图23是图示根据在此公开的示例性实施例的双向谐振转换器的结构的示例性视图；

图24至图25是根据在此公开的示例性实施例的控制双向谐振转换器的电力传输控制单元的配置视图；

图26是图示根据在此公开的示例性实施例的充电模式中的无线电力传送方法的流程图；

图27是图示根据在此公开的示例性实施例的放电模式中的无线电力传送方法的流程图；

图28和图29是图示在充电和放电期间的操作波长的视图；

图30是图示根据在此公开的示例性实施例的双向谐振转换器的等效电路的视图；以及

图31A至图31D是图示根据在此公开的示例性实施例的双向谐振转换器的操作模式的视图。

具体实施方式

在此公开的技术可以被应用于无线电力传送(无接触电力传送)。然而，在此公开的技术不限于此，并且除了使用以无线方式发射的电力的方法和设备以外，也可以应用于所有种类的电力传输***和方法、技术的技术精神能够被应用到的无线充电电路和方法。

应注意的是，在此使用的技术术语仅用于描述特定实施例，而没有限制本发明。而且，除非另有特定地定义，在此使用的技术术语应被解释为本发明所属的本领域普通技术人员通常理解的意义，并且不应被解释为太宽或者太窄。

此外，如果在此使用的技术术语是不能够正确地表达本发明的精神的错误术语，则它们应被本领域技术人员正确理解的技术术语替换。另外，在本发明中使用的普通术语应基于字典的定义、或者上下文来解释，并且不应被解释得太宽或者太窄。

顺便提及，除非另有清楚地使用，否则单数的表达包括复数意义。在本说明书中，术语“包含”和“包括”不应被解释为必须包括在此公开的所有的元件或者步骤，并且应被解释为不包括其一些元件或者步骤，或者应被解释为进一步包括另外的元件或者步骤。

另外，在下面的描述中公开的用于组成元件的后缀“模块”或者“单元”仅是用于本说明书的简单描述，并且后缀本身没有给出任何特定的意义或者功能。

此外，包括诸如第一、第二等等的序数的术语能够被用于描述各种元件，但是这些术语应不限制元件。使用术语仅为了区别元件与其它元件的目的。例如，在没有脱离本发明的权利的范围内的情况下，第一元件可以被命名为第二元件，并且类似地，第二元件可以被命名为第一元件。

在下文中，将会参考附图描述本发明的优选实施例，并且相同或者相似的元件被指定有相同的附图标记，不论附图中的标记如何，并且它们的多余的描述将会被省略。

此外，在描述本公开时，当对于本发明属于的公知技术的特定描述被判断为模糊本公开的要旨时，可以省略详细描述。而且，应注意的是，附图被图示仅为了容易解释本发明的精神，并且因此，它们不应被解释为被附图限制本发明的精神。

图1是概念地图示根据本发明的实施例的无线电力发射器和电子设备示例性视图。

参考图1，无线电力发射器100可以是电力传送装置，其被配置成以无线的方式传送对于电子设备200所要求的电力。

此外，无线电力发射器100可以是无线充电装置，其被配置成通过以无线的方式传送电力来对电子设备200的电池充电。稍后将参考图9描述其中无线电力发射器100是无线充电装置的情况。

另外，可以通过在无接触状态下将电力传送到需要电力的电子设备200的各种形式的装置实现无线电力发射器100。

电子设备200是通过以无线的方式从无线电力发射器100接收电力可操作的设备。此外，电子设备200可以使用接收到的无线电力对电池进行充电。

另一方面，如在此所描述的用于以无线的方式接收电力的电子设备应被广泛地解释为除了诸如键盘、鼠标、音频-视觉辅助设备等等的输入/输出设备之外，还包括便携式电话、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、平板电脑、多媒体设备等等。

如稍后所描述的，电子设备200可以是移动通信终端，(例如，便携式电话、蜂窝电话、以及平板电脑或者多媒体设备)。在其中电子设备是移动终端的情况下，稍后将参考图10进行描述。

另一方面，无线电力发射器100可以使用一个或者多个无线电力传送方法在不与电子设备200相互接触的情况下以无线的方式传送电力。换言之，无线电力发射器100可以使用基于通过无线电力信号的电磁感应现象的感应耦合方法和基于通过处于特定频率的无线电力信号的电磁谐振现象的磁谐振耦合方法中的至少一种传送电力。

在感应耦合方法中的无线电力传送是使用初级线圈和次级线圈以无线方式传送电力的技术，并且指的是利用电磁感应现象，通过经由变化的磁场来将电流从一个线圈感应到另一个线圈的电力的传输。

在感应耦合方法中的无线电力传送指的是其中利用谐振现象电子设备200通过从无线电力发射器100发射的无线电力信号产生谐振来将电力从无线电力发射器100传送到无线电力接收器200的技术。

在下文中，将会详细地描述根据在此公开的实施例的无线电力发射器100和电子设备200。在将附图标记指定给下面的每个附图中的组成元件时，相同的附图标记将会被用于相同的组成元件即使它们在不同的图中被示出。

图2是图示在此公开的实施例中能够采用的无线电力发射器100和电子设备200的配置的示例性框图。

参考图2A，无线电力发射器100可以包括电力传输单元110。电力传输单元110可以包括电力转换单元111和电力传输控制单元112。

电力转换单元111通过将从传输侧电源单元190供应的电力转换成无线电力信号将其传送到电子设备200。以具有振荡特性的磁场或者电磁场的形式生成由电力转换单元111传送的无线电力信号。为此目的，电力转换单元111可以被配置成包括用于产生无线电力信号的线圈。

电力转换单元111可以包括用于根据每个电力传送方法产生不同类型的无线电力信号的组成元件。

根据示例性实施例，电力转换单元111可以包括初级线圈，用于形成变化的磁场以将电流感应到电子设备200的次级线圈。此外，电力转换单元111可以包括用于根据谐振耦合方法形成具有特定谐振频率的磁场以在电子设备200中产生谐振频率的线圈(或者天线)。

此外，电力转换单元111可以使用前述的感应耦合方法和谐振耦合方法中的至少一种来传送电力。

在被包括在电力转换单元111中的组成元件当中，稍后将参考图4和图5描述用于感应耦合方法的组成元件，并且将参考图7和图8描述用于谐振耦合方法的组成元件。

另一方面，电力转换单元111可以进一步包括用于控制使用的频率、施加的电压、以及施加的电流等等的特性以形成无线电力信号的电路。

电力传输控制单元112控制被包括在电力传输单元110中的组成元件中的每一个。电力传输控制单元112可以被实现为集成到用于控制无线电力发射器100的另一个控制单元(未示出)中。

另一方面，无线电力信号能够被接近的区域可以被划分成两种类型。首先，有源区域表示将电力传送到电子设备200的无线电力信号经过的区域。接下来，半有源区域表示其中无线电力发射器100能够检测电子设备200的存在的兴趣区域。在此，电力传输控制单元112可以检测电子设备200是否被放置在有源区域或检测区域中或者从区域中移除。具体地，电力传输控制单元112可以使用从电力转换单元111或者在其中单独提供的传感器形成的无线电力信号来检测电子设备200是否被放置在有源区域或者检测区域中。例如，电力传输控制单元112可以通过监测用于形成无线电力信号的电力的特性是否被无线电力信号改变来检测电子设备200的存在，无线电力信号受到检测区域中存在的电子设备200的影响。然而，有源区域和检测区域可以根据诸如感应耦合方法、谐振耦合方法等等的无线电力传送方法而变化。

根据检测电子设备200的存在的结果，电力传输控制单元112可以执行识别电子设备200或者确定是否开始无线电力传送的处理。

此外，电力传输控制单元112可以确定用于形成无线电力信号的电力转换单元111的频率、电压、以及电流中的至少一个特性。可以通过无线电力发射器100的一侧处的条件或者电子设备200的一侧处的条件来执行特性的确定。在示例性实施例中，基于设备识别信息，电力传输控制单元112可以决定特性。在另一示例性实施例中，基于所要求的电子设备200的电力信息或者与所要求的电力相关的概要信息，电力传输控制单元112可以决定特性。电力传输控制单元112可以从电子设备200接收电力控制消息。基于接收到的电力控制消息，电力传输控制单元112可以确定电力转换单元111的频率、电压以及电流中的至少一个特性，并且基于电力控制消息附加地执行其它控制操作。

例如，根据电子设备200中的电力控制消息，电力传输控制单元112可以确定用于形成无线电力信号的频率、电压、以及电流中的至少一个特性，该电力控制消息包括被整流的电量信息、充电状态信息和识别信息中的至少一个。

电力传输控制单元112可以通过控制电力转换单元111能够执行在预设范围内的频率的扫描，以便获取与位于有源区域或者半有源区域内的无线电力接收器有关的基于频率的电力传送信息。

扫描指的是响应于无线电力信号的频率的变化检查电力传送信息的变化的操作或者方法。例如，扫描可以指的是其中无线电力发射器100顺序地发射具有不同频率的无线电力信号并且接收与顺序地发射的无线电力信号中的每一个相对应的电力传送信息的操作。

电力传送信息可以包括与无线电力接收器的接收侧电压、无线电力接收器的接收侧电流、第一参考电压和第二参考电压中的至少一个有关的信息。

在此，基于是否其是有可能引起对无线电力接收器的损坏的电压可以决定第一参考电压。基于其是否是以无线方式从无线电力发射器接收电力的电压可以决定第二参考电压。

此外，作为使用电力控制消息的另一个控制操作，基于电力控制消息无线电力发射器100可以执行与无线电力传送相关联的典型的控制操作。例如，无线电力发射器100可以通过电力控制消息接收要听觉或者视觉输出的与电子设备200相关联的信息，或者接收设备之间的认证所要求的信息。

在示例性实施例中，电力传输控制单元112可以通过无线电力信号接收电力控制消息。在其它的示例性实施例中，电力传输控制单元112可以通过用于接收用户数据的方法接收电力控制消息。

为了接收前述的电力控制消息，无线电力发射器100可以进一步包括电连接到电力转换单元111的调制/解调单元113。调制/解调单元113可以调制已经被电子设备200调制的无线电力信号，并且使用它接收电力控制消息。稍后参考图11至图13将会描述用于允许电力转换单元111使用无线电力信号接收电力控制消息的方法。

另外，电力传输控制单元112可以通过由包括在无线电力发射器100中的通信装置(未示出)接收包括电力控制消息的用户数据来获取电力控制消息。

参考图2B，电子设备200可以包括电源单元290。电源单元290供应对于电子设备200的操作所要求的电力。电源单元290可以包括电力接收单元291和电力接受控制单元(或者电力接收控制单元)292。

电力接收单元291以无线方式接收从无线电力发射器100传送的电力。

根据无线电力传送方法，电力接收单元291可以包括接收无线电力信号所需的组成元件。此外，电力接收单元291可以根据至少一种无线电力传送方法接收电力，并且在这样的情况下，电力接收单元291可以包括对于每个方法所需的组成元件。

首先，电力接收单元291可以包括用于接收以磁场或者具有振动特性的电磁场的形式传送的无线电力信号的线圈。

例如，作为根据感应耦合方法的组成元件，电力接收单元291可以包括通过变化的磁场电流被感应到的次级线圈。在示例性实施例中，作为根据谐振耦合方法的组成元件，电力接收单元291可以包括在其中通过具有特定谐振频率的磁场产生谐振现象的谐振电路和线圈。

在另一示例性实施例中，当电力接收单元291根据至少一种无线电力传送方法接收电力时，电力接收单元291可以被实现为通过使用线圈接收电力，或者被实现为通过使用根据每种电力传送方法不同地形成的线圈接收电力。

在被包括在电力接收单元291中的组成元件中，稍后将会参考图4描述用于感应耦合方法的组成元件，并且参考图7描述用于谐振耦合方法的组成元件。

另一方面，电力接收单元291可以进一步包括整流器和稳压器，以将无线电力信号转换成直流。此外，电力接收单元291可以进一步包括用于保护防止通过接收到的电力信号产生过电压或者过电流的电路。

电力接收控制单元292可以控制被包括在电源单元290中的每个组成元件。

具体地，电力接收控制单元292可以将电力控制消息传送到无线电力发射器100。电力控制消息可以指示无线电力发射器100发起或者终止无线电力信号的传送。此外，电力控制消息可以指示无线电力发射器100控制无线电力信号的特性。

在示例性实施例中，电力接收控制单元292可以通过无线电力信号发射电力控制消息。在另一示例性实施例中，电力接收控制单元292可以通过用于发射用户数据的方法发射电力控制消息。

为了发射前述的电力控制消息，电子设备200可以进一步包括调制/解调单元293，该调制/解调单元293电连接到电力接收单元291。与无线电力发射器100的情况相类似，调制/解调单元293可以被用于通过无线电力信号发射电力控制消息。调制/解调单元293可以被用作用于控制流过无线电力发射器100的电力转换单元111的电流和/或电压的装置。在下文中，将会描述用于允许在无线电力发射器100一侧处和在电子设备200一侧处的调制/解调单元113或者293分别被用于通过无线电力信号发射和接收电力控制消息的方法。

通过电力接收单元291接收通过电力转换单元111形成的无线电力信号。这时，电力接收控制单元292控制在电子设备200一侧处的调制/解调单元293调制无线电力信号。例如，电力接收控制单元292可以执行调制处理使得通过改变被连接到电力接收单元291的调制/解调单元293的电抗，来改变从无线电力信号接收到的电量。从无线电力信号接收到的电量的变化导致用于形成无线电力信号的电力转换单元111的电流和/或电压的改变。这时，在无线电力发射器100一侧处的调制/解调单元113可以检测电流和/或电压的改变以执行解调处理。

换言之，电力接收控制单元292可以生成包括意图要传送到无线电力发射器100的电力控制消息的分组，并且调制无线电力信号以允许分组被包括在其中，并且电力传输控制单元112可以基于执行调制/解调单元113的解调处理的结果来解码分组以获取被包括在分组中的电力控制消息。稍后参考图11至图13描述允许无线电力发射器100获取电力控制消息的详细方法。

另外，电力接收控制单元292可以通过由包括在电子设备200中的通信装置(未示出)发射包括电力控制消息的用户数据，将电力控制消息发射到无线电力发射器100。

另外，电源单元290可以进一步包括充电器298和电池299。

从电源单元290接收用于操作的电力的电子设备200可以通过从无线电力发射器100传送的电力来操作，或者可以通过使用被传送的电力并且然后接收被充电的电力对电池299充电来操作。这时，电力接收控制单元292可以控制充电器298使用被传送的电力执行充电。

在下文中，将会描述可应用于在此公开的实施例的无线电力发射器和电子设备。

首先，将会参考图3至图5描述允许无线电力发射器根据感应耦合方法将电力传送到电子设备的方法。

图3是图示其中根据感应耦合方法以无线方式将电力从无线电力发射器传送到电子设备的概念的视图。

当以感应耦合方法传送无线电力发射器100的电力时，如果改变在电力传输单元110内流过初级线圈的电流的强度，则通过电流可以改变经过初级线圈的磁场。被改变的磁场在电子设备200中的次级线圈处产生感应的电动势。

根据前述的方法，无线电力发射器100的电力转换单元111可以包括在磁感应中作为初级线圈操作的发射(Tx)线圈1111a。此外，电子设备200的电力接收单元291可以包括在磁感应中作为次级线圈操作的接收(Rx)线圈2911a。

首先，以在无线电力发射器100一侧处的发射线圈1111a和在电子设备200一侧处的接收线圈位于彼此相邻的方式布置无线电力发射器100和电子设备200。然后，如果电力传输控制单元112控制发射线圈1111a的电流以被改变，则电力接收单元291使用被感应到接收线圈2911a的电动势控制电力被供应到电子设备200。

通过感应耦合方法的无线电力传送的效率可能受频率特性很小的影响，但是受到在包括每个线圈的无线电力发射器100和电子设备200之间的距离和对准影响。

另一方面，为了以感应耦合方法执行无线电力传送，无线电力发射器100可以被配置成包括平坦表面形式的接口表面(未示出)。一个或者多个电子设备可以被放置在接口表面的上部处，并且发射线圈1111a可以被安装在接口表面的下部处。在这样的情况下，在被安装在接口表面的下部处的发射线圈1111a和被放置在接口表面的上部处的电子设备200的接收线圈2911a之间以小尺度形成垂直间距，并且因此在线圈之间的距离变成充分地小以通过感应耦合方法有效地实现无接触的电力传送。此外，在接口表面的上部处放置指示其中电子设备200要被放置的位置的对准指示符(未示出)。对准指示符指示电子设备200的位置，其中被安装在接口表面的下部处的发射线圈1111a和接收线圈2911a之间的对准能够被适当地实现。对准指示符可以可替选地是简单的标记，或者可以以用于引导电子设备200的位置的突出结构的形式形成。否则，对准指示符可以以诸如被安装在接口表面的下部处的磁铁的磁体的形式形成，从而通过与被安装在电子设备200内的具有相反的极性的磁体的相互磁性来引导线圈被适当地布置。

另一方面，无线电力发射器100可以被形成为包括一个或者多个发射线圈。无线电力发射器100可以选择性地使用一个或者多个发射线圈当中的与电子设备200的接收线圈2911a适当地布置的线圈中的一些。稍后将会参考图5描述包括一个或者多个发射线圈的无线电力发射器100。

在下文中，将会详细地描述使用可应用于在此公开的实施例的感应耦合方法的无线电力发射器和电子设备的配置。

图4和图4B是图示以在此公开的实施例中能够采用的磁感应方法的无线电力发射器100和电子设备200的一部分的框图。将会参考4A描述被包括在无线电力发射器100中的电力传输单元110的配置，并且将会参考图4B描述被包括在电子设备200中的电源单元290的配置。

参考图4A，无线电力发射器100的电力转换单元111可以包括发射(Tx)线圈1111a和逆变器1112。

如上所述，发射线圈1111a可以根据电流的改变形成与无线电力信号相对应的磁场。发射线圈1111a可以被可替代地以平面螺旋型或者圆柱螺线管型实现。

逆变器1112将从电源单元190获得的DC输入转换成AC波形。通过逆变器1112转换的AC电流驱动包括发射线圈1111a和电容器(未示出)的谐振电路以在发射线圈1111a中形成磁场。响应于磁场的形成，可以将无线电力信号从无线电力发射器100传送到无线电力接收器200。

根据一个示例性实施例，从逆变器1112生成的AC波形可以是载波信号，其可以驱动谐振电路使得从发射线圈1111a能够生成无线电力信号。即，基于载波信号可以生成无线电力信号。

另外，电源转换单元111可以进一步包括定位单元1114。

定位单元1114可以移动或者旋转发射线圈1111a以增强使用感应耦合方法的无接触电力传送的效果。如上所述，这是因为在包括初级线圈和次级线圈的电子设备200与无线电力发射器100之间的距离和对准可能影响使用感应耦合方法的电力传送。特别地，当在无线电力发射器100的有源区域内不存在电子设备200时可以使用定位单元1114。

因此，定位单元1114可以包括驱动单元(未示出)，该驱动单元用于移动发射线圈1111a使得无线电力发射器100的发射线圈1111a和电子设备200的接收线圈2911a的中心到中心距离是处于预定的范围内，或者旋转发射线圈1111a使得发射线圈1111a和接收线圈2911a的中心相互重叠。

为此目的，无线电力发射器100可以进一步包括检测单元(未示出)，该检测单元由用于检测电子设备200的位置的传感器制成，并且基于从位置检测传感器接收到的电子设备200的位置信息电力传输控制单元112可以控制定位单元1114。

此外，为此，电力传输控制单元112可以通过调制/解调单元113接收关于到电子设备200的对准或者距离的控制信息，并且基于接收到的关于对准或者距离的控制信息控制定位单元1114。

如果电力转换单元111被配置成包括多个发射线圈，则定位单元1114可以确定多个发射线圈中的哪一个要被用于电力传输。稍后将会参考图5描述包括多个发射线圈的无线电力发射器100的配置。

另一方面，电力转换单元111可以进一步包括电力感测单元1115。在无线电力发射器100的一侧处的电力感测单元1115监测流入发射线圈1111a的电流或者电压。提供电力感测单元1115检查无线电力发射器100是否正常地操作，并且因此电力感测单元1115可以检测从外部供应的电力的电压或者电流，并且检查所检测的电压或者电流是否超过阈值。虽然未示出，但是电力感测单元1115可以包括电阻器，该电阻器用于检测从外部供应的电力的电压或者电流；和比较器，该比较器用于将检测到的电力的电压值或者电流值与阈值进行比较以输出比较结果。基于电力感测单元1115的检查结果，电力传输控制单元112可以控制开关单元(未示出)以截止被供应到发射线圈1111a的电力。

参考图4B，电子设备200的电源单元290可以包括接收(Rx)线圈2911a和整流器生成电路2913。

通过在发射线圈1111a中形成的磁场的改变，电流被感应到接收线圈2911a。接收线圈2911a的实现类型可以是与发射线圈1111a相类似的平面螺旋型或者圆柱螺线管型。

此外，串联和并联的电容器可以被配置成被连接到接收线圈2911a以增强无线电力接收的效果或者执行谐振检测。

接收线圈2911a可以是单个线圈或者多个线圈的形式。

整流器生成电路2913执行对电流的全波整流以将交流转换成直流。例如，整流器生成电路2913可以被实现成由四个二极管组成的全桥整流器生成电路或者使用有源组件的电路。

另外，整流器生成电路2913可以进一步包括稳压器电路，该稳压器电路用于将被整流的电流转换成更加平坦的并且稳定的直流。此外，整流器生成电路2913的输出电力被供应到电源单元290的每个组成元件。此外，整流器生成电路2913可以进一步包括DC-DC转换器，该DC-DC转换器用于将输出DC电力转换成适当的电压以将其调节成对于每个组成元件(例如，诸如充电器298的电路)所要求的电力。

调制/解调单元293可以被连接到电力接收单元291，并且可以被配置有其中电阻相对于直流而变化的电阻，并且可以被配置有其中电抗相对于交流而变化的电容元件。电力接收控制单元292可以改变电力通信调制/解调单元293的电阻或者电抗以调制电力接收单元291接收到的无线电力信号。

另一方面，电源单元290可以进一步包括电力感测单元2914。在电子设备200一侧处的电力感测单元2914监测通过整流器生成电路2913整流的电力的电压和/或电流，并且作为监测的结果，如果被整流的电力的电压和/或电流超过阈值，则电力接收控制单元292将电力控制消息发射到无线电力发射器100以传送适当的电力。

图5是图示被配置成具有根据能够在此公开的实施例中采用的感应耦合方法接收电力的一个或者多个发射线圈的无线电力发射器的框图。

参考图5，根据在此公开的实施例的无线电力发射器100的电力转换单元111可以包括一个或者多个发射线圈1111a-1至1111a-n。一个或者多个发射线圈1111a-1至1111a-n可以是部分重叠的初级线圈的阵列。通过一个或者多个发射线圈中的一些可以确定有源区域。

一个或者多个发射线圈1111a-1至1111a-n可以被安装在接口表面的下部处。此外，电力转换单元111可以进一步包括多路复用器1113，该多路复用器1113用于建立和释放一个或者多个发射线圈1111a-1至1111a-n中的一些的连接。

在检测到被放置在接口表面的上部处的电子设备200的位置之后，电力传输控制单元112可以考虑检测到的电子设备200的位置来控制多路复用器1113，从而允许一个或者多个发射线圈1111a-1至1111a-n当中的能够与电子设备200的接收线圈2911a以感应耦合关系放置的线圈被相互连接。

为此目的，电力传输控制单元112可以获取电子设备200的位置信息。例如，电力传输控制单元112可以通过在无线电力发射器100中提供的位置检测单元(未示出)获取在接口表面上电子设备200的位置。对于另一示例，电力传输控制单元112可以替代地使用一个或者多个发射线圈1111a-1至1111a-n分别接收指示来自接口表面上的对象的无线电力信号的强度的电力控制消息或者指示对象的识别信息的电力控制消息，并且基于所接收到的结果确定其与一个或者多个发射线圈中的哪一个相邻，从而获取电子设备200的位置信息。

另一方面，作为接口表面的一部分的有源区域可以表示下述部分，当无线电力发射器100以无线的方式将电力传送到电子设备200时磁场能够以高效率经过该部分。这时，形成经过有源区域的磁场的单个发射线圈或者多个发射线圈中的一个或者组合可以被指定为初级线圈。因此，基于检测到的电子设备200的位置电力传输控制单元112可以确定有源区域，并且建立与有源区域相对应的初级线圈的连接以控制多路复用器1113，从而允许电子设备200的接收线圈2911a和属于初级线圈的线圈以感应耦合关系放置。

同时，在将一个或者多个电子设备200布置在包括一个或者多个发射线圈1111a-1至1111a-n的无线电力发射器100的接口表面上之后，电力传输控制单元112可以控制多路复用器1113以允许属于与每个电子设备的位置相对应的初级线圈的线圈以感应耦合关系放置。因此，无线电力发射器100可以使用不同的线圈生成无线电力信号，从而以无线的方式将其传送到一个或者多个电子设备。

而且，电力传输控制单元112可以设置要被供应到与电子设备相对应的线圈中的每一个的、具有不同特性的电力。在此，无线电力发射器100可以通过不同地设置用于每个电子设备的电力传送方案、效率、特性等等来传送电力。稍后将会参考图8描述用于一个或者多个电子设备的电力传输。

此外，电力转换单元111可以进一步包括阻抗匹配单元(未示出)，该阻抗匹配单元用于控制阻抗以形成具有与其相连的线圈的谐振电路。

在下文中，将会参考图6至图8公开用于允许无线电力发射器根据谐振耦合方法传送电力的方法。

图6是图示其中根据谐振耦合方法以无线的方式将电力从无线电力发射器传送到电子设备的概念的视图。

首先，将会如下地简要地描述谐振。谐振指的是其中当周期地接收具有与振动***的自然频率相同的频率的外力时振动的振幅显著增加的现象。谐振是在诸如机械振动、电振动等等的所有种类的振动中发生的现象。通常，当从外部将振动力施加到振动***时，如果其自然频率与外部施加的力的频率相同，则振动变强，从而增加宽度。

利用相同的原理，当在预定的距离内相互分离的多个振动主体以相同的频率振动时，多个振动主体相互谐振，并且在这样的情况下，导致多个振动主体之间减少的电阻。在电气电路中，通过使用电感器和电容器能够制成谐振电路。

当无线电力发射器100根据感应耦合方法传送电力时，通过电力传输单元110中的交流电力形成具有特定振动频率的磁场。如果通过形成的磁场在电力设备200中发生谐振现象，则在电子设备200中通过谐振现象产生电力。

描述谐振耦合的原理，通常，用于通过生成电磁波传送电力的方法呈现低电力传输效率。

然而，如果多个振动主体以如前述的电磁方式相互谐振，则由于不受除了振动主体之外的相邻对象的影响，所以可以呈现极高的电力传输效率。在以电磁方式相互谐振的多个振动主体之间可以产生能量隧道。这可以被称为能量耦合或者能量尾(energy tail)。

在此公开的谐振耦合可以使用具有低频率的电磁波。当使用具有低频率的电磁波传送电力时，仅磁场可能影响位于电磁波的单个波长内的区域。这可以被称为磁耦合或者磁谐振。当无线电力发射器100和电子设备200位于具有低频率的电磁波的单个波长内时可以产生磁谐振。

而且，随着响应于谐振现象产生能量尾，电力传输的形式可以呈现非辐射属性。因此，在使用这样的电磁波传送电力之后，可以解决频繁发生的辐射问题。

谐振耦合方法可以是用于使用具有低频率的电磁波传送电力的方法，如前所述。因此，原则上无线电力发射器100的发射线圈1111b可以形成用于传送电力的磁场或者电磁波。然而，在下文中将会从磁谐振的观点，即，通过磁场的电力传输的观点，来描述谐振耦合方法。

可以通过下面等式1中的方程式确定谐振频率。

[等式1]

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}}$

在此，通过电路中的电感(L)和电容(C)确定谐振频率(f)。在使用线圈形成磁场的电路中，能够通过线圈的匝数等等确定电感，并且通过线圈、区域等等之间的间隙确定电容。除了线圈之外，电容谐振电路可以被配置成与其相连以确定谐振频率。

参考图6，当根据谐振耦合方法以无线方式发射电力时，无线电力发射器100的电力转换单元111可以包括发射(Tx)线圈1111b，其中形成磁场；和谐振电路(或者谐振生成电路)1116，该谐振电路1116被连接到发射线圈1111b以确定特定的振动频率。谐振电路1116可以通过使用电容电路(电容器)实现，并且基于发射线圈1111b的电感和谐振电路1116的电容可以确定特定的振动频率。

可以以各种形式实现谐振电路1116的电路元件的配置使得电力转换单元111形成磁场，并且不限于如在图6中所图示的被并联地连接到发射线圈1111b的形式。

此外，电子设备200的电力接收单元291可以包括谐振电路2912和接收(Rx)线圈2911b以通过在无线电力发射器100中形成的磁场产生谐振现象。换言之，也可以通过使用电容电路实现谐振电路2912，并且谐振电路2912被配置成使得基于接收线圈2911b的电感和谐振电路2912的电容确定的谐振频率具有与被形成的磁场的谐振频率相同的频率。

可以以各种形式实现谐振电路2912的电路元件的配置使得电力接收单元291通过磁场产生谐振，并且不限于如在图6中所图示的被串联地连接到接收线圈2911b的形式。

无线电力发射器100中的特定振动频率可以具有L_TX、C_TX，并且可以通过使用等式1获取。在此，当将电子设备200的L_RX和C_RX代入等式1的结果与特定振动频率相同时电子设备200产生谐振。

根据通过谐振耦合的无接触的电力传送方法，当无线电力发射器100和电子设备200分别以相同的频率谐振时，通过短程磁场传播电磁波，并且因此如果设备具有不同的频率则在设备之间不存在能量传送。

结果，通过频率特性大大地影响通过谐振耦合方法的无接触的电力传送的效率，而与感应耦合方法相比在无线电力发射器100和包括每个线圈的电子设备200之间的对准和距离的影响相对较小。

在下文中，将会详细地描述在可应用于在此公开的实施例的谐振耦合方法中的无线电力发射器和电子设备的配置。

图7A-图7B是图示在此公开的实施例中能够采用的谐振方法中的无线电力发射器100和电子设备200的一部分的框图。

将会参考图7A描述被包括在无线电力发射器100中的电力传输单元100的配置。

无线电力发射器100的电力转换单元111可以包括发射(Tx)线圈1111b、逆变器1112、以及谐振电路1116。逆变器1112可以被配置成被连接到发射线圈1111b和谐振电路1116。

发射线圈1111b可以被安装为与用于根据感应耦合方法传送电力的发射线圈1111b分离，但是可以使用单个线圈以感应耦合方法和谐振耦合方法传送电力。

如上所述，发射线圈1111b形成用于传送电力的磁场。当向其施加交流电力时，发射线圈1111b和谐振电路1116产生谐振，并且此时，可以基于发射线圈1111b的电感和谐振电路1116的电容确定振动频率。

为此目的，逆变器1112将从电源单元190获得的DC输入转换成AC波形，并且被转换的AC电流被施加到发射线圈1111b和谐振电路1116。

另外，电力转换单元111可以进一步包括频率调节单元1117，该频率调节单元1117用于改变电力转换单元111的谐振频率。通过等式1基于组成电力转换单元111的电路内的电感和/或电容确定电力转换单元111的谐振频率，并且因此电力传输控制单元112可以通过控制频率调节单元117改变电感和/或电容来确定电力转换单元111的谐振频率。

频率调节单元1117例如可以被配置成包括用于调节在被包括在谐振电路1116中的电容器之间的距离以改变电容的电机，或者包括用于调节发射线圈1111b的匝数或者直径以改变电感的电机、或者用于确定电容和/或电感的有源元件。

另一方面，电力转换单元111可以进一步包括电力感测单元1115。电力感测单元1115的操作与下面的描述相同。

参考图7B，将会描述在电子设备200中包括的电源单元290的配置。如上所述，电源单元290可以包括接收(Rx)线圈2911b和谐振电路2912。

另外，电源单元290的电力接收单元291可以进一步包括整流器生成电路2913，用于将通过谐振现象生成的AC电流转换成DC。整流器生成电路2913可以被配置成与上面的描述相类似。

电力接收单元291可以进一步包括频率调节单元2917，该频率调节单元2917用于改变电力接收单元291的谐振频率。通过等式1基于在组成电力接收单元291的电路内的电感和/或电容确定电力接收单元291的谐振频率，并且因此电力接收控制单元112可以通过控制频率调节单元2917以改变电感和/或电容确定电力接收单元291的谐振频率。

频率调节单元2917，例如，可以被配置成包括用于调节被包括在谐振电路1116中的电容器之间的距离以改变电容的电机，或者包括用于调节发射线圈1111b的匝数或者直径以改变电感的电机，或者包括用于确定电容和/或电感的有源元件。

此外，电力接收单元291可以进一步包括电力感测单元2914，该电力感测单元2914用于监测被整流的电力的电压和/或电流。电力感测单元2914可以被配置成与前面的描述相类似。

图8是图示被配置成根据能够在此公开的实施例中采用的谐振耦合方法具有接收电力的一个或者多个发射线圈的无线电力发射器的框图。

参考图8，根据在此公开的实施例的无线电力发射器100的电力转换单元111可以包括一个或者多个发射线圈1111b-1至1111b-n和被连接到每个发射线圈的谐振电路1116-1至1116-n。此外，电力转换单元111可以进一步包括多路复用器1113，该多路复用器1113用于建立和释放一个或者多个发射线圈1111b-1至1111b-n中的一些的连接。

一个或者多个发射线圈1111b-1至1111b-n可以被配置成具有相同的振动频率，或者它们中的一些可以被配置成具有不同的振动频率。这是通过分别被连接到一个或者多个发射线圈1111b-1至1111b-n的谐振电路1116-1至1116-n的电感和/或电容来确定的。

同时，当一个或者多个电子设备200被布置在包括一个或者多个发射线圈1111b-1至1111b-n的无线电力发射器100的有源区域或者检测区域中时，电力传输控制单元112可以控制多路复用器1113以允许电子设备以不同的谐振耦合关系放置。因此，无线电力发射器100可以通过使用不同的线圈生成无线电力信号将电力无线地传送到一个或者多个电子设备。

另外，电力传输控制单元112可以设置要被供应到与电子设备相对应的线圈中的每一个的具有不同特性的电力。在此，无线电力发射器100可以通过不同地设置用于每个电子设备的电力传输方案、谐振频率、效率、特性等等来传送电力。稍后参考图28将会描述用于一个或者多个电子设备的电力传输。

为此目的，频率调节单元1117可以被配置成改变分别被连接到一个或者多个发射线圈1111b-1至1111b-n的谐振电路1116-1至1116-n的电感和/或电容。

在下文中，将会描述以无线充电器的形式实现的无线电力发射器的示例。

图9是图示除了在图2A中图示的配置之外进一步包括附加元件的无线电力发射器的框图。

参考图9，除了用于支持前述的感应耦合方法和谐振耦合方法中的至少一个的电力传输单元110和电源单元190之外，无线电力发射器100可以进一步包括传感器单元120、通信单元130、输出单元140、存储器150、以及控制单元(控制器)180。

控制器180控制电力传输单元110、传感器单元120、通信单元130、输出单元140、存储器150、以及电源单元190。

可以通过与参考图2描述的电力传输单元110中的电力传输控制单元112分离的模块实现接收单元291或者可以通过单个模块实现。

传感器单元120可以包括用于检测电子设备200的位置的传感器。通过传感器单元120检测的位置信息可以被用于允许电力传输单元110以有效的方式传送电力。

例如，在根据感应耦合方法的无线电力传送的情况下，传感器单元120可以操作作为检测单元，并且通过传感器单元120检测到的位置信息可以被用于移动或者旋转电力传输单元110中的发射线圈1111a。

此外，例如，基于电子设备200的位置信息，被配置成包括前述一个或者多个发射线圈的无线电力发射器100可以确定在一个或者多个发射线圈当中的能够以与电子设备200的接收线圈的感应耦合关系或者谐振耦合关系放置的线圈。

另一方面，传感器单元120可以被配置成监测电子设备200是否接近可充电的区域。可以与允许电力传输单元110中的电力传输控制单元112检测电子设备200的接近或者非接近的功能分离地执行传感器单元120的接近或者非接近检测功能。

通信单元130执行与电子设备200的有线或者无线数据通信。通信单元130可以包括用于蓝牙^TM、紫蜂、超宽带(UWB)、无线USB、近场通信(NFC)、以及无线LAN中的至少一个的电子组件。

输出单元140可以包括显示单元141和音频输出单元(或者声音输出单元)142中的至少一个。显示单元141可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)、柔性显示器、以及三维(3D)显示器中的至少一个。显示单元141可以在控制器180的控制下显示充电状态。

存储器150可以包括闪存型、硬盘型、多媒体卡微型、卡型存储器(例如，SD或者XD存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘、光盘等等中的至少一个存储介质。无线电力发射器100可以与在互联网上执行存储器150的存储功能的网络存储相关联地操作。执行无线电力发射器100的前述功能的程序或者命令可以被存储在存储器150中。控制单元(控制器)180可以执行被存储在存储器150中的程序或者命令以无线方式发射电力。存储器控制器(未示出)可以被用于允许被包括在无线电力发射器100中的其它的组成元件(例如，控制器180)访问存储器150。

然而，本领域的技术人员将会容易地理解，根据在此公开的实施例的无线电力发射器的配置除了可应用于仅无线充电器的情况之外还可以应用于诸如底座、终端托架设备、以及电子设备等等的装置。

图10是图示在以移动终端的形式实现根据在此公开的实施例的电子设备200的情况的配置的视图。

移动通信终端200可以包括在图2、图4、或者图7中图示的电源单元290。

此外，终端200可以进一步包括无线通信单元210、音频/视频(A/V)输入单元220、用户输入单元230、感测单元240、输出单元250、存储器260、接口单元270、以及控制器280。图10图示具有各种组件的终端100，但是理解的是，不要求实现所有的被图示的组件。可以可替换地实现更多或者更少的组件。

在下文中，将按顺序描述每个组件。

无线通信单元210通常可以包括一个或者多个模块，其允许在终端200和无线通信***之间或者终端200和终端200位于的网络之间的无线通信。例如，无线通信单元210能够包括广播接收模块211、移动通信模块212、无线互联网模块213、短程通信模块214、定位位置模块215等等。

广播接收模块211经由广播信道接收来自外部广播管理实体的广播信号和/或广播相关信息。

广播信道能够包括卫星信道和陆地信道。广播中心能够指示生成和发射广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收预生成的广播信号和/或广播相关信息并且将它们发射到便携式终端的服务器。除了别的之外，广播信号能够被实现为TV广播信号、无线电广播信号以及数据广播信号。广播信号能够进一步包括与TV或者无线电广播信号组合的数据广播信号。

广播相关信息的示例可以表示与广播信道、广播节目、广播服务提供商等等相关联的信息。广播相关信息可以经由移动通信网络来提供。在这样的情况下，其可以通过移动通信模块112接收。

可以以各种形式来实现广播相关信息。例如，广播相关信息可以包括数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、手持数字视频广播(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等。

广播接收模块211可以被配置成接收从各种类型的广播***发射的数字广播信号。这样的广播***可以包括陆地数字多媒体广播(DMB-T)、卫星数字多媒体广播(DMB-S)、媒体仅前向链路(MediaFLO)、手持数字视频广播(DVB-H)、陆地综合业务数字广播(ISDB-T)等等。广播接收模块211可以被配置为适于发射广播信号的每个广播***以及数字广播***。

经由广播接收模块211接收到的广播信号和/或广播相关信息可以被存储在诸如存储器260的适当的设备中。

移动通信模块212接收来自移动通信网络上的基站、外部便携式终端、以及服务器中的至少任一个的无线信号/将无线信号发射到移动通信网络上的基站、外部便携式终端、以及服务器中的至少任一个。无线信号可以包括音频呼叫信号、视频(电话)呼叫信号，或者根据文本/多媒体消息的传输/接收的各种格式的数据。

无线互联网模块213支持用于移动终端200的无线互联网接入。此模块可以被内部地或者外部地耦合到终端100。此无线互联网接入的示例可以包括无线LAN(WLAN)(Wi-Fi)、无线宽带(Wibro)、全球微波接入互操作(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA)等等。

短程通信模块214表示用于短程通信的模块。用于实现此模块的适当的技术能够包括蓝牙、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂等等。另一方面，通用串行总线(USB)、IEEE1394、英特尔雷电接口技术等等，可以被用于有线的短程通信。

无线互联网模块213或者短程通信模块214可以建立到无线电力发射器100的数据通信连接。

通过建立的数据通信，当存在要输出的音频信号而同时以无线方式传送电力时，无线互联网模块213或者短程通信模块214可以通过短程通信模块将音频信号发射到无线电力发射器100。此外，通过被建立的数据通信，当存在要被显示的信息时，无线互联网模块213或者短程通信模块214可以将该信息发射到无线电力发射器100。否则，无线互联网模块213或者短程通信模块214可以发射通过集成在无线电力发射器100中的麦克风接收到的音频信号。此外，无线互联网模块213或者短程通信模块214可以通过被建立的数据通信将移动终端200的识别信息(例如，在便携式电话的情况下的电话号码或者设备名称)发射到无线电力发射器100。

定位位置模块215是用于获取终端的位置的模块。定位位置模块215的示例可以包括全球定位***(GPS)模块。

参考图10，A/V输入单元220被配置为将音频或者视频信号输入提供给便携式终端。A/V输入单元220可以包括相机221和麦克风222。相机221在视频呼叫模式或者拍摄模式下处理通过图像传感器获得的移动或者静止的图像的图像帧。被处理的图像帧可以被显示在显示单元251上。

通过相机221处理的图像帧可以被存储在存储器260中或者经由无线通信单元210被发射到外部。根据使用环境两个或者更多个相机221可以被设置在其中。

麦克风222可以在电话呼叫模式、记录模式、语音识别模式等等中通过麦克风接收外部音频信号以将其处理成电音频数据。在电话呼叫模式的情况下，被处理的音频数据经由移动通信模块212被转换为可发射到移动通信基站的格式。麦克风222可以包括各种噪声去除算法以去除在接收外部音频信号时生成的噪声。

用户输入单元230可以生成允许用户控制终端的操作的输入数据。用户输入单元230可以包括键盘、薄膜开关、触摸板(例如，静压/电容)、滚动轮、滚动开关等等。

感测单元240可以包括接近传感器241、压力传感器242、运动传感器243等等。接近传感器241在没有任何机械接触的情况下检测接近移动终端200的对象、或者与移动终端200相邻的对象的存在与否等等。接近传感器241可以使用AC磁场或者静磁场的变化、静电容量的变化率等等检测接近对象。根据配置的方面可以提供两个或者更多个接近传感器241。

压力传感器242可以检测是否压力被施加到移动终端200、压力的大小等等。根据使用环境，压力传感器242可以被设置在移动终端200中要求压力检测的位置处。当压力传感器242被设置在显示单元251中时，根据从压力传感器242输出的信号，可以能够识别通过显示单元251的触摸输入和压力触摸输入，通过该压力输入施加比触摸输入更大的压力。此外，能够在压力触摸的输入期间获知被施加到显示单元251的压力的大小(强度)。

运动传感器243使用加速度传感器、陀螺仪传感器等等检测移动终端200的位置或者移动。在运动传感器243中使用的加速度传感器是用于将任何一个方向中的加速度改变转换成电信号的元件。两个或者三个轴通常被集成到一个封装以组成加速度传感器，并且根据使用环境可以仅要求一个Z轴。因此，当由于任何原因导致应使用在X轴或者Y轴方向中的加速度传感器替代Z轴方向中的加速度传感器时，使用单独的一片衬底，加速度传感器可以被竖立并且被安装在主衬底上。此外，陀螺仪传感器可以是用于在旋转移动中测量移动终端200的角速度以检测相对于每个参考方向的旋转角的传感器。例如，参考三个方向轴，陀螺仪传感器可以检测每个旋转角，即，方位角、仰俯和滚动角。

提供输出单元250以输出视觉、听觉或者触知信息。输出单元250可以包括显示单元251、音频输出模块252、报警单元253、触觉模块254等等。

显示单元251可以显示(输出)在终端200中处理的信息。例如，当终端是处于电话呼叫模式时，显示单元251将会提供与呼叫相关联的用户界面(UI)或者图形用户界面(GUI)。当终端是处于视频呼叫模式或者拍摄模式时，显示单元251可以显示所拍摄的和/或所接收到的图像、UI或者GUI。

显示单元251可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一个。

这些显示器中的一些可以被配置为透过其外部可视的透明型或者透光型，这被称为透明显示器。透明显示器的典型示例可以包括透明OLED(TOLED)等等。显示单元151的后表面也可以被实现为透光。在此配置下，用户能够通过由终端主体的显示单元151占据的区域浏览位于终端主体的后侧处的对象。

根据终端200的配置方面，在数目上可以实现两个或者更多个显示单元251。例如，多个显示单元251可以被布置在一个表面上以相互隔开或者集成，或者可以被布置在不同的表面上。

在此，如果显示单元251和触摸感应传感器(被称为触摸传感器)在其间具有分层结构，那么除了输出设备之外显示单元251可以被用作输入设备。触摸传感器可以被实现为触摸膜、触摸片、触摸板等等。

触摸传感器可以被配置为将施加给显示单元251的特定部分的压力或者从显示单元251的特定部分出现的电容的改变转换为电输入信号。而且，触摸传感器可以被配置为不仅感测被触摸的位置和被触摸的区域，而且感测触摸压力。

当通过触摸传感器感测触摸输入时，相对应的信号被发送到触摸控制器。触摸控制器处理接收到的信号，并且然后将相对应的数据发射到控制器280。因此，控制器280可以感测已经触摸了显示单元151的哪个区域。

接近传感器241可以被布置在由触摸屏覆盖的终端的内部区域处或者在触摸屏附近。接近传感器241指的是下述传感器，其在没有机械接触的情况下，使用电磁场或者红外线，感测靠近要被感测的表面的对象或者布置在要被感测的表面附近的对象的存在或不存在。接近传感器具有比接触传感器更长的寿命和更强的实用性。

接近传感器可以包括透射型光电传感器、直接反射型光电传感器、镜反射型光电传感器、高频振荡接近传感器、电容型接近传感器、磁型接近传感器、红外线接近传感器等等。当触摸屏被实现为电容型时，通过电磁场的改变来感测指示器对触摸屏的接近。在这种情况下，触摸屏(触摸传感器)可以被归类成接近传感器。

在下文中，为了简要描述，指示器位于接近触摸屏而没有接触的状态将会被称为“接近触摸”，而指示器实际上接触触摸屏的状态将会被称为“接触触摸”。关于对应于指示器的接近触摸在触摸屏上的位置，这样的位置对应于在指示器接近触摸时指示器垂直面对触摸屏的位置。

接近传感器感测接近触摸和接近触摸方式(例如，距离、方向、速度、时间、位置、移动状态等等)。与所感测的接近触摸和所感测的接近触摸方式有关的信息可以被输出到触摸屏。

音频输出模块252可以在呼叫接收模式、呼叫发起模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等中输出从无线通信单元210接收到的或者存储在存储器260中的音频数据。音频输出模块252可以输出与在终端200中执行的功能有关的音频信号，例如，声音报警接收到的呼叫或者接收到的消息等等。音频输出模块252可以包括接收器、扬声器、蜂鸣器等等。

报警器253输出通知来自终端200的事件的发生的信号。从终端100发生的事件可以包括接收到的呼叫、接收到的消息、按键信号输入、触摸输入等等。报警器253不仅可以输出视频或者音频信号，而且可以输出其它类型的信号，诸如以振动形式通知事件发生的信号。因为能够通过显示单元251或者音频输出单元252输出视频或者音频信号，所以显示单元251和音频输出模块252可以被归类成报警器253的一部分。

触觉模块254产生用户能够感觉的各种触觉效果。通过触觉模块254产生的触觉效果的代表性示例包括振动。通过触觉模块254产生的振动可以具有可控制的强度、可控制的方式等等。例如，可以以合成的形式或者以顺序的形式输出不同的振动。

触觉模块254可以产生各种触觉效果，不仅包括振动，而且包括相对于被触摸的皮肤垂直移动的针的布置、通过注入孔或者吸入孔的空气注入力或者空气吸入力、通过皮肤表面的触摸、与电极接触的存在或不存在、通过诸如静电力的刺激的效果、使用吸热设备或者发热设备感到冷或者热的再现等等。

触觉模块254可以被配置成通过用户的直接接触，或者使用手指或者手的用户的肌肉感测来发射触知效果。根据终端200的配置可以在数量上实现两个或者更多个触觉模块254。

存储器260可以存储用于处理和控制控制器280的程序。可替选地，存储器260可以暂时地存储输入/输出数据(例如，电话簿数据、消息、静止图像、视频等等)。而且，存储器260可以存储与各种模式的振动有关的数据和在触摸屏上触摸输入之后输出的音频。

在一些实施例中，包括操作***(未示出)的软件组件、执行无线通信单元210功能的模块、与用户输入单元230一起操作的模块、与A/V输入单元220一起操作的模块、与输出单元250一起操作的模块可以被存储在存储器260中。操作***(例如，LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS、Chrome、Symbian、iOS、Android、VxWorks、或者其它的嵌入式操作***)可以包括各种软件组件和/或驱动程序来控制诸如存储器管理、电力管理等等的***任务。

另外，存储器260可以存储与无接触的电力传送或者无线充电相关联的设置程序。可以通过控制器280实现设置程序。

此外，存储器260可以存储从应用提供服务器(例如，应用商店)下载的与无接触电力传送(或者无线充电)相关联的应用。无线充电有关的应用是用于控制无线充电传输的程序，并且因此电子设备200可以以无线的方式从无线电力发射器100接收电力或者通过有关程序建立用于与无线电力发射器100的数据通信的连接。

可以使用包括闪存型、硬盘型、多媒体卡微型、存储卡型(例如，SD或者xD存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘、光盘等等的任何类型的适当的存储介质实现存储器260。而且，可以与在互联网上执行存储器160的存储功能的网络存储相关联地操作终端200。

接口单元270通常可以被实现为将便携式终端与外部设备对接。接口单元270可以允许从外部设备接收数据，将电力递送给终端200中的每个组件，或者将来自终端200的数据传输到外部设备。例如，接口单元270可以包括有线/无线头戴式收发话器端口、外部充电器端口、有线/无线数据端口、存储卡端口、用于耦合具有识别模块的设备的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频输入/输出(I/O)端口、耳机端口等等。

识别模块可以被配置为用于存储认证使用终端200的权限所需的各种信息的芯片，其可以包括用户身份模块(UIM)、订户身份模块(SIM)等等。而且，能够在一种类型的智能卡中实现具有识别模块的设备(在下文中，被称为“识别设备”)。因此，识别设备能够经由端口被耦合到终端200。

而且，当移动终端100被连接到外部托架时，接口单元可以用作将电力从外部托架供应到终端200的路径或者用于将用户从托架输入的各种命令信号传送到终端200的路径。从托架输入的这样的各种命令信号或者电力可以作为识别终端200已经被正确地安装到托架的信号来操作。

控制器280通常控制终端200的整体操作。例如，控制器280执行与电话呼叫、数据通信、视频呼叫等等相关联的控制和处理。控制器280可以包括用于多媒体回放的多媒体模块281。多媒体模块281可以被实现在控制器280中，或者与控制器280分离地实现。而且，控制器280可以被实现成与电源单元290内的电力接收单元292分离的模块或者单个模块。

控制器280能够执行模式识别处理使得将在触摸屏上执行的书写输入或者绘画输入识别为文本或者图像。

控制器280根据用户输入或者内部输入执行有线或者无线充电。在此，内部输入表示用于通知已经检测到从终端内的次级线圈产生的感应电流的信号。

当执行前述的无线充电时，将会参考在图14中的操作阶段在下面详细地描述允许控制器280控制每个组成元件的操作。如上所述，电源单元290内的电力接收控制单元292可以被实现为被包括在控制器280中，并且在本公开中，应理解控制器280通过电力接收控制单元292执行操作。

电源单元290在控制器280的控制下接收内部和外部电力以供应对于每个组成元件的操作所要求的电力。

电源单元290设有电池299，该电池299用于将电力供应到终端200的每个组成元件，并且电池299可以包括充电器298，用于执行有线或者无线充电。

本公开公开一种作为用于以无线的方式接收电力的装置的示例的移动终端，但是本领域的技术人员将会容易地理解，根据在此公开的实施例的配置除了仅可应用于移动终端的情况之外，可以应用于固定终端，诸如数字TV、桌上型计算机等等。

图11A-图11B是图示在以在此公开的无线方式传送电力中通过无线电力信号的调制和解调在无线电力发射器和电子设备之间发射和接收分组的概念的视图。

参考图11A，通过电力转换单元111形成的无线电力信号形成磁场或者电磁场内的闭环，并且因此，当电子设备200调制无线电力信号同时接收无线电力信号时，无线电力发射器100可以检测被调制的无线电力信号。电力通信调制/解调单元113可以解调检测到的无线电力信号并且从被调制的无线电力信号解码分组。

另一方面，被用于在无线电力发射器100和电子设备200之间的通信的调制方法可以是振幅调制。如上所述，振幅调制方法可以是其中在电子设备200的一侧处的调制/解调单元293改变通过电力转换单元111形成的无线电力信号10a的振幅并且在无线电力发射器100的一侧处的调制/解调单元293检测被调制的无线电力信号10b的振幅的反向散射调制方法。

具体地，进一步参考图11B，在电子设备200的一侧处的电力接收控制单元292通过改变在调制/解调单元293内的负载阻抗调制通过电力接收单元291接收到的无线电力信号10a。电力接收控制单元292调制无线电力信号10a以包括包括要被传送到无线电力发射器100的电力控制消息的分组。

然后，在无线电力发射器100的一侧处的电力传输控制单元112通过包络检测处理解调被调制的无线电力信号10b，并且将检测到的信号10c解码成数字数据10d。解调处理检测流入电力转换单元111的电流或者电压以被分类成两种状态，HI相位和LO相位，并且基于根据状态分类的数字数据获取要通过电子设备200发射的分组。

在下文中，将会描述允许无线电力发射器100从被解调的数字数据获取要通过电子设备200发射的电力控制消息的处理。

图12A-图12B是图示组成由无线电力发射器100提供的电力控制消息的数据比特和字节的方法的视图。

参考图12A，电力传输控制单元112使用来自包络检测信号的时钟信号(CLK)检测被编码的比特。在电子设备200的一侧处，根据在调制处理中使用的比特编码方法编码所检测到的编码比特。比特编码方法可以对应于不归零(NRZ)和双相编码中的任一个。

例如，检测到的比特可以是差分双相(DBP)编码比特。根据DBP编码，允许在电子设备200一侧处的电力接收控制单元292具有两种状态转变以编码数据比特1，并且具有一种状态转变以编码数据比特0。换言之，以在时钟信号的上升沿和下降沿处生成在HI状态和LO状态之间的转变这样的方式可以编码数据比特1。以在时钟信号的上升沿处生成在HI状态和LO状态之间的转变这样的方式可以编码数据比特0。

另一方面，电力传输控制单元112可以从根据比特编码方法检测到的比特串中使用组成分组的字节格式以字节为单元获取数据。例如，可以通过使用如在图12B中图示的11比特异步串行格式传送检测到的比特串。换言之，检测到的比特可以包括指示字节的开始的开始比特以及指示字节的结束的停止比特，并且也包括在开始比特和停止比特之间的数据比特(b0至b7)。此外，其可以进一步包括用于检查数据的错误的校验位。以字节为单元的数据组成包括电力控制消息的分组。

图13是图示根据在此公开的实施例的包括在无接触的电力传送方法中使用的电力控制消息的分组的视图。

分组500可以包括前导510、报头520、消息530、以及校验和540。

前导510可以用于执行与通过无线电力发射器100接收到的数据的同步并且检测报头520的开始比特。前导510可以被配置成重复相同的比特。例如，前导510可以被配置为使得根据DBP编码的数据比特1被重复十一至二十五次。

报头520可以被用于包括分组500的类型。可以基于通过报头520指示的值确定消息530的大小和其种类。报头520可以是被定位在前导510之后的具有预定的大小的值。例如，报头520可以在大小上是字节。

消息530可以被配置成包括基于报头520确定的数据。根据其种类消息530具有预定的大小。

校验和540可以被用于检测在发射电力控制消息时在报头520和消息530中可能出现的错误。排除用于同步的前导510和用于错误检查的校验和540的报头520和消息530可以被称为命令-分组。

在下文中，将会给出无线电力发射器100和电子设备200的操作阶段的描述。

图14图示根据在此公开的实施例的无线电力发射器100和电子设备200的操作阶段。此外，图15至图20图示在无线电力发射器100和电子设备200之间的包括电力控制消息的分组的结构。

参考图14，用于无线电力传送的无线电力发射器100和电子设备200的操作阶段可以被划分成选择阶段(状态)610、ping阶段620、识别和配置阶段630、以及电力传送阶段640。

在选择阶段610中，无线电力发射器100检测对象是否存在于无线电力发射器100能够以无线方式发射电力的范围内，并且在ping阶段620中，无线电力发射器100将检测信号发送到检测到的对象并且电子设备200发送对检测信号的响应。

此外，无线电力发射器100识别通过先前的阶段选择的电子设备200并且在识别和配置阶段630中获取用于电力传输的配置信息。在电力传送阶段640中，无线电力发射器100在响应于从电子设备200接收到的控制消息控制发射的电力的同时将电力发射到电子设备200。

在下文中，将会详细地描述每个操作阶段。

1)选择阶段

在选择阶段610下的无线电力发射器100执行检测处理以选择存在于检测区域内的电子设备200。如上所述的检测区域指的是其中有关区域内的对象能够影响电力转换单元111的电力的特性的区域。与ping阶段620相比较，用于在选择阶段610中选择电子设备200的检测处理是下述处理，即检测用于在无线电力发射器100一侧处的电力转换单元中形成无线电力信号的电力量的变化以检查在预定的区域内是否存在任何对象，而不是使用电力控制消息从电子设备200接收响应的方案。在稍后将会描述的ping阶段620中，在没有使用数字格式的分组的情况下，在使用无线电力信号检测对象的方面中，选择阶段610中的检测处理可以被称为模拟ping处理。

在选择状态610中的无线电力发射器100能够检测在检测区域内对象进或者出。此外，无线电力发射器100能够在位于检测区域内的对象当中区别能够以无线方式传送电力的电子设备200与其它对象(例如，钥匙、硬币等等)。

如上所述，根据感应耦合方法和谐振耦合方法能够以无线方式发射电力的距离可以是不同的，并且从而用于在选择阶段中610检测对象的检测区域可能相互不同。

首先，在其中根据电磁耦合方法发射电力的情况下，在选择阶段610中无线电力发射器100能够监测接口表面(未示出)以检测对象的对准或者移除。

此外，无线电力发射器100可以检测被放置在接口表面的上部的电子设备200的位置。如上所述，被形成以包括一个或者多个发射线圈的无线电力发射器100可以在选择阶段610中执行进入ping阶段620的处理，并且在ping阶段620中使用每个线圈来检查是否从对象发射对于检测信号的响应，或者接下来进入识别阶段630以检查是否从对象发射识别信息。基于通过前述处理获取的电子设备200的检测的位置无线电力发射器100可以确定要被用于无接触的电力传送的线圈。

此外，当根据谐振耦合方法发射电力时，在选择阶段610中的无线电力发射器100能够通过检测电力转换单元的频率、电流以及电压中的任意一个由于位于检测区域内的对象导致被改变来检测对象。

另一方面，在选择阶段610中无线电力发射器100可以通过使用感应耦合方法和谐振耦合方法的检测方法中的至少任意一种来检测对象。无线电力发射器100可以根据每种电力传输方法执行对象检测处理，并且接下来从用于无接触的电力传送的耦合方法选择检测对象的方法以前进到其它阶段620、630、640。

另一方面，对于无线电力发射器100，被形成为在选择阶段610中检测对象的无线电力信号和被形成为在后续阶段620、630、640中执行数字检测、识别、配置和电力传输的无线电力信号可以在频率、强度等等上具有不同的特性。这是因为无线电力发射器100的选择阶段610对应于用于检测对象的空闲阶段，从而允许无线电力发射器100减少空闲阶段中的消耗功率或者生成用于有效地检测对象的专用信号。

2)Ping阶段

在ping阶段620中的无线电力发射器100通过电力控制消息执行存在于检测区域内的检测电子设备200的处理。与在选择阶段610中使用无线电力信号的特性等等的电子设备200的检测处理相比较，在ping阶段620中的检测处理可以被称为数字ping处理。

在ping阶段620中的无线电力发射器100形成无线电力信号以检测电子设备200，调制通过电子设备200调制的无线电力信号，并且从被调制的无线电力信号以与对检测信号的响应相对应的数字数据格式中获取电力控制消息。无线电力发射器100可以接收与对检测信号的响应相对应的电力控制消息以识别是电力传输的主体的电子设备200。

被形成允许在ping阶段620中的无线电力发射器100执行数字检测处理的检测信号可以是通过在预定的时间段内在特定的操作点处施加电力信号形成的无线电力信号。操作点可以表示被施加到发射(Tx)线圈的电压的频率、占空比、以及振幅。无线电力发射器100可以生成通过在预定的时间段内在特定的操作点处施加电力信号生成的检测信号，并且试图从电子设备200接收电力控制消息。

另一方面，与对于检测信号的响应相对应的电力控制消息可以是指示通过电子设备200接收到的无线电力信号的强度的消息。例如，电子设备200可以发射包括指示无线电力信号的接收强度的消息的信号强度分组5100作为对如在图15中所图示的检测信号的响应。分组5100可以包括用于通知指示信号强度的分组的报头5120和指示通过电子设备200接收到的电力信号的强度的消息5130。消息5130内的电力信号的强度可以是指示用于无线电力发射器100和电子设备200之间的电力传输的感应耦合或者谐振耦合的程度的值。

无线电力发射器100可以接收对于检测信号的响应消息以找到电子设备200，并且然后延长数字检测处理以进入识别和配置阶段630。换言之，无线电力发射器100在继找到电子设备200之后在特定的操作点处保持电力信号，以接收在识别和配置阶段630中所需的电力控制消息。

然而，如果无线电力发射器100不能够找到电力被传送到的电子设备200，则无线电力发射器100的操作阶段将会被返回到选择阶段610。

3)识别和配置阶段

在识别和配置阶段630中无线电力发射器100可以接收通过电子设备200发射的识别信息和/或配置信息，从而控制电力传输被有效执行。

在识别和配置阶段中电子设备200可以发射包括其自身识别信息的电力控制消息。为此目的，例如，电子设备200可以发射识别分组5200，识别分组5200包括指示如在图16A中所图示的电子设备200的识别信息的消息。分组5200可以包括用于通知指示识别信息的分组的报头5220和包括电子设备的识别信息的消息5230。消息5230可以包括指示用于无接触的电力传送的合约的版本的信息(2531和5232)、用于识别电子设备200的制造商的信息5233、指示扩展设备的标识符存在与否的信息5234、以及基本设备标识符5235。此外，如果显示扩展的设备标识符存在于指示扩展设备的标识符存在与否的信息5234中，则包括如在图16B中所图示的扩展设备标识符的扩展识别分组5300将会以单独的方式被发射。分组5300可以包括用于通知包括扩展的设备标识符的分组的报头5320和包括扩展的设备标识符的消息5330。当使用如上所述的扩展设备标识符时，基于制造商的识别信息5233、基本设备标识符5235以及扩展设备标识符5330的信息将会被用于识别电子设备200。

电子设备200可以在识别和配置阶段630中发射包括关于所期待的最大电力的信息的电力控制消息。为此，例如，电子设备200可以发射如在图17中所图示的配置分组5400。分组可以包括用于通知其是配置分组的报头5420和包括被期待的最大功率的信息的消息5430。消息5430可以包括电力类别5431、关于被期待的最大电力的信息5432、指示确定在无线电力发射器的一侧处的主要单元的电流的方法的指示符5433、以及可选配置分组的数目5434。指示符5433可以指示是否在无线电力发射器的一侧处的主要单元的电流被确定为在用于无线电力传送的合约中专用。

同时，根据示例性实施例的电子设备200可以将包括所要求的其功率信息和相关联的概要信息的电力控制消息传送到无线电力发射器100。在一些示例性实施例中，通过被包括在如在图17中所图示的配置分组5400中可以传送与电子设备200有关的所要求的电力信息或者概要信息。可替选地，通过被包括在用于配置的单独的分组中可以传送与电子设备200有关的所要求的电力信息或者概要信息。

另一方面，基于识别信息和/或配置信息无线电力发射器100可以生成被用于与电力设备200的电力充电的电力传送合约。电力传送合约可以包括确定在电力传送阶段640中的电力传送特性的参数的限制。

无线电力发射器100可以在进入电力传送阶段640之前终止识别和配置阶段630并且返回到选择阶段610。例如，无线电力发射器100可以终止识别和配置阶段630以找到能够以无线方式接收电力的另一电子设备。

4)电力传送状态

在电力传送阶段640中无线电力发射器100将电力发射到电子设备200。

无线电力发射器100可以在传送电力时从电子设备200接收电力控制消息，并且响应于接收到的电力控制消息控制要被施加到发射线圈的电力的特性。例如，被用于控制被施加到发射线圈的电力的特性的电力控制消息可以被包括在如在图18中所图示的控制错误分组5500中。分组5500可以包括用于通知其是控制错误分组的报头5520和包括控制错误值的消息5530。无线电力发射器100可以根据控制错误值控制要被施加到发射线圈的电力。换言之，可以控制被施加到发射线圈的电流，使得如果控制错误值是“0”则保持，如果控制错误值是负值则减少，并且如果控制错误值是正值则增加。

无线电力发射器100可以在电力传送阶段640中监测在基于识别信息和/或配置信息生成的电力传送合约内的参数。作为监测参数的结果，如果到电子设备200的电力传输违反被包括在电力传送合约中的界限，则无线电力发射器100可以取消电力传输并且返回到选择阶段610。

基于从电子设备200传送的电力控制消息无线电力发射器100可以终止电力传送阶段640。

例如，如果在使用通过电子设备200传送的电力对电池充电时电池的充电已经被完成，则用于请求无线电力传送的挂起的电力控制消息将会被传送到无线电力发射器100。在这样的情况下，无线电力发射器100可以接收用于请求电力传输的挂起的消息，并且然后终止无线电力传送，并且返回到选择阶段610。

对于另一示例，电子设备200可以传送用于请求重新协商或者重新配置的电力控制消息以更新先前生成的电力传送合约。当要求电量比当前发射的电量更大或者更小时，电子设备200可以传送用于请求电力传送合约的重新协商的消息。在这样的情况下，无线电力发射器100可以接收用于请求电力传送合约的重新协商的消息，并且然后终止无接触的电力传送，并且返回到识别和配置阶段630。

为此，例如，通过电子设备200发射的消息可以是如在图19中所图示的结束电力传送分组5600。分组5600可以包括用于通知其是结束电力传送分组的报头5620和包括指示挂起原因的结束电力传送代码的消息5630。结束电力传送代码可以指示充电完成、内部故障、过温、过电压、过电流、电池故障、重新配置、无响应、以及未知错误中的任一个。

在下文中，参考图20至图22，将会给出具有调节无线电力传输增益的功能的无线电力发射器及其无线电力传送方法。

在典型的无线电力传输***中调节无线电力传输增益的方法

当存在与无线电力接收器相对应的负载中的变化时可能有必要调节无线电力传输***中的无线电力的传输增益。无线电力传输***可以是包括无线电力发射器、无线电力接收器、以及通过其传播无线电力信号的信道(空气等等)的基本概念。

在此技术领域中其无线电力传输增益可能是通常已知的意义。例如，无线电力传输增益可以是在通过无线电力发射器传送的电力与通过无线电力接收器接收到的电力之间的比率、在无线电力发射器的发射侧电压与无线电力接收器的接收侧电压之间的比率、以及在无线电力发射器的发射侧电流和无线电力接收器的接收侧电流之间的比率中的至少一个。

通常，可以基于相对于传输频率的传输增益的变化表达传输增益。可以以曲线图的形式表达相对于传输频率的传输增益的变化，并且从此角度看，可以被称为传输增益分布。

基于传输增益分布，无线电力发射器可以决定与用于以无线方式传输电力的无线电力信号相对应的传输频率。例如，一旦目标传输增益被设置，无线电力发射器可以基于传输增益分布决定已经选择哪一个传输频率以将无线电力信号传送到无线电力接收器。

在此，在此技术领域中与无线电力接收器相对应的负载可以是公知的意义。例如，负载可以指示与无线电力接收器相对应的阻抗、通过无线电力接收器消耗的电力、或者沿着无线电力接收器流动的接收端电流的数量。

例如，当被连接到无线电力发射器的无线电力接收器的数目被改变时、当由于外部原因(例如，被要求接收的电力的数量中的变化)改变无线电力接收器的负载时等等，通过各种原因可能改变负载。

现在将会描述传输增益调节的必要性。当由于特定原因改变负载时，可以改变无线电力传输增益。这是因为响应于负载的变化改变Q值，并且由于Q值的变化改变传输增益分布的形状，这可能导致在电流传输频率处的传输增益中的变化。因此，因为在无线电力传输***中的无线电力传送时通常存在目标传输增益，所以当由于负载的变化引起传输增益中的变化时，传输增益应被调节使得被改变的传输增益能够被恢复成目标传输增益。

通过调节传输频率可以简单地实现传输增益调节。

在下文中，将会参考图20至图22描述通过传输频率的调节来调节无线电力传输增益的方法。

通常，从以无线方式传送电力的角度来看无线电力传送***可以用作谐振转换器。谐振转换器使用用于电力转换的谐振槽，并且借助于诸如高效率、小尺寸等等的各种优点广泛地使用。

在下文中，将会从作为谐振转换器的功能的角度给出无线电力传送***的描述。在此，在狭义上，谐振转换器可以仅指示无线电力发射器。

对于当前使用的谐振转换器，当与无线电力接收器相对应的负载被改变时，谐振转换器的切换频率(或者无线电力发射器的操作频率)可以分别被改变以保持预定的传输增益值。切换频率可以是与通过无线电力发射器生成的无线电力信号的频率相同或者相似的频率。

谐振转换器在形式或者类型上可以是不同的。例如，谐振转换器可以是LLC谐振转换器、串联式谐振转换器或者并联式谐振转换器。

图20是图示LLC谐振转换器的结构的示例性视图。

如在图20中所图示，LLC谐振频率C100可以覆盖广范围的输入电压和输出负载，并且依靠使用作为谐振转换器的变压器的漏电感减少磁元件。如前述的，应注意的是，在狭义上LLC谐振转换器可以仅指示无线电力发射器侧(或者初级侧100’)的功能。在下文中，将会给出LLC谐振转换器C100指示整个无线电力***的示例的描述(包括100’和200’的概念)。

LLC谐振转换器可以通过开关单元C110(包括Q1和Q2)基于切换操作基本上用作将DC输入电压(或者DC信号，Vin)转换成AC信号(或者AC电流，Ir)。

开关单元C110可以对应于被包括在无线电力发射器100的电力转换单元111中的逆变器1112。

开关单元C110可以接收从外部(例如，无线传输控制单元180或者控制器180)输入的驱动信号。驱动信号可以被施加到开关元件Q1和Q2，从而控制开关单元C110执行切换操作。

AC信号Ir可以是与作为AC波形的载波信号相对应的信号，其通过逆变器1112被生成。

载波信号可以驱动(操作)振动电路C120。这可以允许从发射线圈1111生成无线电力信号。即，可以基于载波信号生成无线电力信号。

振动电路C120可以指的是谐振电路。谐振电路C120可以对应于在电感方法的情况下的能够生成谐振的无源元件(电感器、电容器或者其它电阻元件)，和发射线圈1111a、或者在谐振方法的情况下的谐振生成电路1116和发射线圈111b。

因此，无线电力接收器侧200’(或者次级侧)可以通过接收线圈2911接收无线电力信号，并且基于无线电力信号以无线方式接收电力使得对电池(重新)充电。电池等等可以对应于负载电阻Ro。

在技术领域中公知LLC谐振转换器C100，因此将不会描述其详细操作。

在下文中，参考图21和图22，将会给出在LLC谐振转换器C100中的传输增益调节的描述。

图21图示根据在LLC谐振转换器中的传输频率的传输增益中的变化。

如在图21中所图示，可以理解根据LLC谐振转换器C100中的传输频率的传输增益分布的特性。

当在感应区域中增加负载时以减少切换频率(或者驱动信号的操作频率或者与无线电力信号相对应的传输频率)的方式可以控制LLC谐振转换器C100的切换操作，并且当负载被减少时增加切换频率。

即，当减少与无线电力接收器200’相对应的负载Ro时，可以减少Q值。通过减少切换频率可以防止由于Q值的减少导致传输增益的增加。而且，当增加负载Ro时，Q值可以被增加。通过增加切换频率可以防止由于Q值的增加导致传输增益的减少。

然而，在负载和传输增益之间的关系可以取决于谐振转换器的操作状态。即，根据谐振转换器的操作状态，当负载被减少时可以增加或者减少切换频率。

图22是图示LLC谐振转换器的一次谐波近似(FHA)的示例性视图。

如在图22中所图示，假定LLC谐振转换器C100采用一次谐波近似(FHA)使得仅被输入到初级侧100’(或者无线电力发射器侧)的谐振网络(或者谐振电路)的方波电压的基频分量有助于能量传送，当负载Ro被改变时，Q值最终被改变。因此，切换频率可以变化以保持传输增益。

在此，通过下面的等式2和3可以计算Q值。

[等式2]

$R_{\mathrm{ac}}=\frac{{V_{\mathrm{RI}}}^F}{{I_{\mathrm{ac}}}^F}=\frac{{8_n}^2}{{\mathrm{\π}}^2}{R}_o$

[等式3]

$Q=\frac{\sqrt{L_r/C_r}}{R_{\mathrm{ac}}}$

图23是图示根据在此公开的示例性实施例的双向谐振转换器的结构的示例性视图。

如在图23中所图示，双向谐振转换器可以被应用于谐振型无线电力发射器100和电动车辆或者电子设备200。

被包括在无线电力发射器100中的双向谐振转换器可以包括第一谐振转换器(初级侧)，其设有根据PWM控制信号执行切换操作的第一逆变器(M1至M4)、第一谐振电路Lr和Cr、以及发射线圈(Tx线圈)Lm；和第二谐振转换器(次级侧)，其设有根据PWM控制信号执行切换操作的第二逆变器(M5至M8)、第二谐振电路Lr和Cr、以及接收线圈(Rx线圈)Lm。第二谐振转换器可以被包括在电动车辆或者电子设备200中。

被包括在第一逆变器中的开关元件M1至M4可以以桥接电路的形式被连接，并且每个开关元件M1至M4可以与体二极管和电容器并联地连接。也可以以桥接电路的形式连接被包括在第二逆变器中的开关元件M5至M8，并且每个开关元件M5至M8可以与体二极管和电容器并联地连接。

第一逆变器可以包括相互串联地连接的第一和第三开关元件M1和M3，和被相互串联地连接并且与第一和第三开关元件M1和M3以及并联地连接的第二和第四开关元件M2和M4。第一谐振电路和发射线圈可以被串联地连接到在第一和第三开关元件M1和M3之间的点和在第二和第四开关元件M2和M4之间的点。

第二逆变器可以包括被相互串联地连接的第五和第七开关元件M5和M7，和被相互串联地连接并且与第五和第七开关元件M5和M7并联地连接的第六和第八开关元件M6和M8。第二谐振电路和接收线圈可以串联地连接到在第五和第七开关元件M5和M7之间的点和在第六和第八开关元件M6和M8之间的点。

第一和/或第二逆变器的操作频率可以是在19kHz～21kHz、59kHz～61kHz、以及81.38kHz～90kHz的范围中。

图24和图25是根据在此公开的示例性实施例的控制双向谐振转换器的电力传输控制单元的配置视图。

如在图24和图25中所图示，电力传输控制单元112可以包括第一控制器1112a，该第一控制器1112a控制充电模式中的第一谐振转换器；和第二控制器112b，该第二控制器112b控制放电模式中的第二谐振转换器。例如，电力传输控制单元112可以在充电操作模式中将用于驱动逆变器(M1～M4)的驱动信号(PWM信号)施加到逆变器(M1～M4)，并且在放电模式中将用于驱动逆变器(M5～M8)的驱动信号(PWM信号)施加到逆变器(M5～M8)。

第一控制器112a可以包括无线接收模块112-1，该无线接收模块112-1通过无线网络实时接收与电池299的电压值V_batt相对应的电池电压信息、输入电流参考值生成器112-1，该输入电流参考值生成器112-1基于电池的电压值V_batt、用于对电池充电的参考电流值i_{batt_ref}以及输入电压V_in生成输入电流参考值i_{in_ref}；电流控制器112-3，该电流控制器112-3将输入电流参考值i_{in_ref}与当前测量的输入电流值i_in进行比较并且根据比较结果决定用于补偿差(误差)的电池充电电流值；以及PWM信号生成器112-4，该PWM信号生成器112-4生成与电池充电电流值相对应的PWM信号并且将该PWM信号施加到逆变器(M1～M4)作为用于驱动逆变器(M1～M4)的驱动信号。基于电池充电电流值，PMW信号生成器112-4可以生成包括用于控制开关元件M1至M4的占空比的栅极信号的PWM信号。

第二控制器112b可以包括无线传输模块212-1，该无线传输模块212-1通过无线网络将与电池299的电压值V_batt相对应的电池电压信息实时发射到无线接收模块112-1；电流控制器212-2，该电流控制器212-2将电池的参考电流值i_{batt_ref}与电池的当前测量的电流值i_batt进行比较并且根据比较结果决定用于补偿差(误差)的电池放电电流值；以及PMW信号生成器212-3，该PMW信号生成器212-3生成与电池放电电流值相对应的PWM信号并且将该PWM信号作为用于驱动逆变器(M5～M8)的驱动信号施加到逆变器(M5～M8)。基于电池放电电流值PWM信号生成器212-3可以生成包括用于控制开关元件M5至M8的占空比的栅极信号的PWM信号。

图26是图示根据在此公开的示例性实施例的充电模式中的无线电力传送方法的流程图。

首先，无线接收模块112-1可以通过无线网络实时接收与电池299的电压值V_batt相对应的电池电压信息(电压值)，并且将接收到的电压信息输出到输入电流参考值生成器112-2(S11)。

基于与电压信息相对应的电压值V_batt、用于对电池充电的参考电流值i_{batt_ref}、以及输入电压V_in生成输入电流参考值i_{in_ref}输入电流参考值生成器112-2生成输入电流参考值i_{in_ref}，并且将被生成的输入电流参考值i_{in_ref}输入到电流控制器112-3(S12)。即，通过使用具有缓慢的动态响应的电压信息替代使用电池的电流信息可以克服初级侧和次级侧的通信速度的限制，并且通过允许初级侧直接地控制次级侧充电电流次级侧转换器可以被简化成单级结构。例如，充电/放电电流的控制指示次级侧电池电流的控制。因此，在控制初级侧之后，不得不通过无线通信将电池电流信息从次级侧实时传输到初级侧。然而，由于低通信速度导致可能难以进行实时控制。为了克服此，替代使用次级侧电池的电流信息，具有相对慢的动态响应的次级侧电池电压信息可以通过无线通信被发送到初级侧，使得以感测的方式基于相对应的电压信息和通过初级侧获得的电压信息允许初级侧控制被预期改变的次级侧充电电流。即，输入电流参考生成器112-2可以通过下面的等式4计算输入电流参考值i_{in_ref}。

[等式4]

${I_{\mathrm{in}}}_{\mathrm{ref}}=\frac{V_{\mathrm{batt}}\×{I_{\mathrm{batt}}}_{\mathrm{ref}}}{V_{\mathrm{in}}}$

在此，V_batt表示电池的电压值，i_{in_ref}表示用于对电池充电的参考电流值，并且V_in表示输入电压(即，初级侧的输入电压)。即，输入电流参考值i_{in_ref}可以被计算为通过等式4表示。一旦通知电池电压，所期待的电池充电电流可以被转换成初级侧电流，使得初级侧电流能够被控制。因为电池电压没有被彻底地改变，所以通过慢的无线通信方法能够仅有效地允许充电控制。

电流控制器112-3可以将输入电流参考值i_{in_ref}与当前测量的输入电流值i_in进行比较，根据比较结果生成(决定)用于补偿差(误差)的电池充电电流值，并且将电池充电电流值输出到PWM信号生成器112-4(S13)。

PWM信号生成器112-4可以生成与电池充电电流值相对应的PWM信号，并且将PWM信号作为用于驱动逆变器(M1～M4)的驱动信号施加到逆变器(M1～M4)(S14和S15)。

图27是图示根据在此公开的示例性实施例的放电模式中的无线电力传送方法的流程图。

首先，电流控制器212-2可以在放电模式中将电池的参考电流值i_{batt_ref}与当前侧面的电流值i_batt进行比较，根据比较结果生成(决定)用于补偿差(误差)的电池放电电流值，并且将电池放电电流值输出到PWM信号生成器212-3(S21)。

PWM信号生成器212-3可以生成与电池放电电流值相对应的PWM信号，并且将PWM信号施加到逆变器(M5～M8)作为用于驱动逆变器(M5～M8)的驱动信号。基于电池放电电流值PWM信号生成器212-3可以生成包括用于控制开关元件M5至M8的占空比的栅极信号的PWM信号。

在下文中，将会在具有最大增益G(jω)的f_s＝f_r2假定下描述双向谐振转换器的操作。将会仅描述充电方向，因为充电方向和放电方向是相互对称的。

图28和图29是图示在充电和放电期间操作波形的视图。

如在图28和图29中所图示，在充电操作期间，M₁和M₄可以通过变化其占空比(D)操作。M₁的反向信号可以被施加到M₃，并且M₄的反向信号可以被施加到M₂。而且，在放电操作期间，M₅和M₈可以通过变化其占空比操作。M₈的反向信号可以被施加到M₆，并且M₅的反向信号可以被施加到M₇。通过仅开关的体二极管被激活，在没有显示信号的情况下的开关可以被截止。例如，在PWM信号的第一周期(模式1)内第一和第二开关元件M1和M2可以被导通，并且第三和第四开关元件M3和M4可以被截止。在PWM信号的第二周期(模式2)内第一和第二开关元件M1和M2可以被导通，并且第三和第四开关元件M3和M4可以被截止。在PWM信号的第三周期(模式3)内第一和第四开关元件M1和M4可以被截止并且第二和第三开关元件M2和M3可以被导通。在PWM信号的第四周期(模式4)期间第一和第四开关元件M1和M4可以被截止，并且第二和第三开关元件M2和M3可以被导通。第一至第四周期可以对应于半个周期。

第一和第四开关元件M1和M4的每个导通/截止操作是硬切换操作。因此，能够注意到，第一和第四开关元件M1和M4具有短的导通间隔，并且占用第一逆变器的大部分切换损耗。而且，第二和第三开关元件M2和M3的每个导通/截止操作是软切换操作。因此，能够注意到，第二和第三开关元件M2和M3中的每一个很少呈现切换损耗并且具有长的导通间隔(占用第一逆变器的大部分传导损耗)。因此，如果使用被设计为最小化传导损耗的第一和第四开关元件M1和M4和被设计为最小化切换损耗的第二和第三开关元件M2和M3，则无线电力传送***可以具有改进的效率。

在PWM信号的第一周期(模式1)内第五和第六开关元件M5和M6可以导通并且第七和第八开关元件M7和M8可以被截止。在PWM信号的第二周期(模式2)内第五和第六开关元件M5和M6可以被导通并且第七和第八开关元件M7和M8可以被截止。在PWM信号的第三周期(模式3)内第五和第八开关元件M5和M8可以被截止，并且第六和第七开关元件M6和M7可以被导通。在PWM信号的第四周期(模式4)内第五和第八开关元件M5和M8可以被截止并且第六和第七开关元件M6和M7可以被导通。第一至第四周期可以对应于半个周期。

图30是图示根据在此公开的示例性实施例的双向谐振转换器的等效电路的视图，其图示当被假定在双向谐振转换器内的变压器的匝数比是1:1时的等效电路。在此，V₁表示初级侧逆变器电压V_p的基波分量(或者基频分量)，并且V₃表示次级侧逆变器电压V₂的基波分量，其可以通过等式5和6表达。

[等式5]

$V_1\left(t\right)=\left(\frac{4V_{\mathrm{in}}}{\mathrm{\π}}\sin \mathrm{D\π}\right)\cos {\mathrm{\ω}}_{s}t$

[等式6]

$V_3\left(t\right)=\frac{4V_o}{\mathrm{\π}}\cos {\mathrm{\ω}}_{s}t$

而且，R_ac表示输出端的等效电阻(R₀)的AC电阻，并且可以被计算为如通过等式7所表达。

[等式7]

$R_{\mathrm{ac}}=\frac{8}{{\mathrm{\π}}^2}{R}_0$

在输入电压和电池电压之间的关系可以使用等效电路获得，如通过等式8所表达。

[等式8]

$\frac{V_{\mathrm{batt}}}{V_{\mathrm{in}}}=\sin \mathrm{D\π}\left|G\left(\mathrm{j\ω}\right)\right|$

在此，G(jω)可以被定义为通过等式9所表达。

[等式9]

$G\left(\mathrm{j\ω}\right)=\frac{-{\mathrm{\ω}}^3{L}_m{C}_r^2{R}_{\mathrm{ac}}}{\mathrm{\ω}{C}_r(1-{\mathrm{\ω}}^2{C}_r(L_m+L_r))R_{\mathrm{ac}}+j(1-{\mathrm{\ω}}^2{L}_r{C}_r)({\mathrm{\ω}}^2{L}_r{C}_r+2{\mathrm{\ω}}^2{L}_m{C}_r-1)}$

在此，ω是2πf_s。即使在f_s＝f_r2的条件下进行设计，根据占空比(D)限制整个增益并且由于占空比的变化校正增益变化。因此，参数变化是不可感测的。如在图28和图29中所图示，能够看到脉冲型电流沿着高侧开关M1、M4、M5、以及M8流动，并且低侧开关M2、M3、M6、以及M7正在执行零电压切换或者零电流切换。

通过等式10和11根据输入电压可以计算初级侧谐振电流I_Lrp(jω)和次级侧谐振电流-I_Lrs(jω)。

[等式10]

$\stackrel{\‾}{I_{\mathrm{Lrp}}\left(\mathrm{j\ω}\right)=\frac{[\mathrm{\ω}{C}_r(1-{\mathrm{\ω}}^2{C}_r(L_r+L_m))+j{\mathrm{\ω}}^2{C}_r^2{R}_{\mathrm{ac}}}{\mathrm{\ω}{C}_r(1-{\mathrm{\ω}}^2{C}_r(L_m+L_r))R_{\mathrm{ac}}+j(1-{\mathrm{\ω}}^2{L}_r{C}_r)({\mathrm{\ω}}^2{L}_r{C}_r+2{\mathrm{\ω}}^2{L}_m{C}_r-1)}\left(\left(\frac{4V_{\mathrm{in}}}{\mathrm{\π}}\sin \mathrm{D\π}\right)\cos \mathrm{\ωt}\right)}$

[等式11]

${-I}_{\mathrm{Lrs}}\left(\mathrm{j\ω}\right)=\frac{-j{\mathrm{\ω}}^3{C}_r^2{L}_m}{\mathrm{\ω}{C}_r(1-{\mathrm{\ω}}^2{C}_r(L_m+L_r))R_{\mathrm{ac}}+j(1-{\mathrm{\ω}}^2{L}_r{C}_r)({\mathrm{\ω}}^2{L}_r{C}_r+2{\mathrm{\ω}}^2{L}_m{C}_r-1)}\left(\left(\frac{4V_{\mathrm{in}}}{\mathrm{\π}}\sin \mathrm{D\π}\right)\cos \mathrm{\ωt}\right)$

如在图28中所图示，能够注意到，在f_s＝f_r2下-I_Lrs是-I_Lrp的((-jω))前面90°并且-I_Lrs的整流值是电池充电电流。在图31A至图31D中图示基于这样的结构和操作模式的操作的解释。

图31A至图31D是图示根据在此公开的示例性实施例的双向谐振转换器的操作模式的视图。

如在图31A中所图示，当在模式(周期)1中开关M1被导通(连续性)时，因为开关M2已经处于导通状态中，所以充电电流可以通过如在模式(周期)1中所示的开关M5和M6的体二极管流向电池。当次级侧电流-I_Lrs以谐振的形式被降低到0时，模式(周期)2可以开始。

如在图31B中所图示，开关M1和M2始终保持在模式(周期)2中的导通状态中并且-I_Lrs是在负电流状态中。因此，开关M7和M8的体二极管可以被导通并且从而充电电流可以流进电池。

如在图31C和图31D中所图示，当在模式(周期)3中开关M1被截止并且开关M3被导通时，初级侧电流以谐振模式流动通过开关M2和M3的体二极管，并且次级侧电流-I_Lrs始终保持在负状态中。因此，充电电流可以进入电池。当I_Lrs开始被转换成负状态时，因为开关M3和M4在模式(周期)4中始终处于导通状态，所以通过开关M3和M2的体二极管可以形成电流路径。而且，因为-I_Lrs始终处于负状态，可以保持开关M7和M8的体二极管的电流路径。

如上所述，根据在此公开的示例性实施例，双向无线电力发射器及其无线电力传送方法可以允许以使用PWM控制谐振电流的方式进行平滑的双向充电/放电。而且，使用与被要求被控制的开关有关的信息可以执行控制。而且，通过仅将次级侧的电池电压传送到初级侧能够实现缓慢的无线通信。因此，本公开可以应用于电动车辆或者其它无线电力传送领域的双向充电器/放电器。

例如，通过采用软件、硬件或者其一些组合在计算机或者其类似的设备可读的记录介质中可以实现前述的方法。

对于硬件实现，通过使用被设计为执行在此描述的功能的专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它电子单元中的至少任一个可以实现在此描述的实施例。例如，可以通过在无线电力发射器100中的控制单元(或者控制器)180或者电力传输控制单元112实现前述的方法。

对于软件实现，可以利用单独的软件模块实现在此公开的诸如过程和功能的实施例。每个软件模块可以执行在此描述的功能和操作中的一个或者多个。通过以任何适合的编程语言所写的软件应用可以实现软件代码。软件代码可以被存储在无线电力发射器100中的存储器150中，并且通过控制单元(控制器)180或者电力传输控制单元112实现。

然而，本领域的技术人员会容易地理解，根据在此公开的实施例的无线电力发射器的配置可以应用于诸如充电站、终端托架设备、以及电子设备的设备等等，其仅可以应用于无线充电器的情况除外。

本发明的范围将不会受到在此公开的实施例的限制，并且在没有脱离本发明的精神的情况下，并且在随附的权利要求的范围内，能够在本发明中进行各种修改、变化、以及改进。

Claims (12)

1.一种无线电力发射器，包括：

电源单元，所述电源单元被配置以供应输入电压；

第一电力转换单元，所述第一电力转换单元被配置为基于驱动信号生成无线电力，所述驱动信号通过所供应的输入电压和第一脉冲宽度调制(PWM)信号生成，以及将所述无线电力传送到无线电力接收器以对无线电力接收器的电池充电；以及

电力传输控制单元，所述电力传输控制单元被配置为将所述驱动信号施加到所述第一电力转换单元，

其中，所述电力传输控制单元包括无线接收模块，所述无线接收模块通过无线网络从所述无线电力接收器接收利用所述无线电力充电的电池的电压值，并且

其中，所述电力传输控制单元被配置为基于所接收的所述电池的电压值在电池充电模式中生成所述第一PWM信号，并且将所生成的第一PWM信号施加到所述第一电力转换单元，以及

其中，所述电力传输控制单元被配置成：

基于所述电池的电压值、用于对所述电池充电的参考电流值、以及输入电压值生成输入电流参考值，

生成用于补偿在所述输入电流参考值和输入电流值之间的差的电池充电电流值，以及

基于所述电池充电电流值生成所述第一PWM信号。

2.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，所述电力传输控制单元通过将所述电池的电压值与用于对所述电池充电的参考电流值相乘并且将相乘后的值除以所述输入电压值，计算所述输入电流参考值。

3.根据权利要求1所述的无线电力发射器，其中，所述电力传输控制单元包括：

输入电流参考值生成器，所述输入电流参考值生成器基于所述电池的电压值、用于对所述电池充电的参考电流值和所述输入电压值生成所述输入电流参考值；

第一电流控制器，所述第一电流控制器将所述输入电流参考值与当前测量的输入电流值进行比较，并且根据比较结果决定用于补偿差的所述电池充电电流值；以及

第一PWM信号生成器，所述第一PWM信号生成器生成与所述电池充电电流值相对应的所述第一PWM信号，并且将所述第一PWM信号作为所述驱动信号施加到所述第一电力转换单元。

4.根据权利要求3所述的无线电力发射器，其中，所述无线电力接收器包括：

无线传输模块，所述无线传输模块将所述电池的电压值发射到所述无线接收模块；

第二电流控制器，所述第二电流控制器将所述电池的参考电流值与所述电池的当前测量的电流值进行比较，并且根据比较结果决定用于补偿差的电池放电电流值；以及

第二PWM信号生成器，所述第二PWM信号生成器生成与所述电池放电电流值相对应的第二PWM信号，并且将所述第二PWM信号施加到所述无线电力接收器的第二电力转换单元。

5.根据权利要求4所述的无线电力发射器，其中，所述第二PWM信号生成器在电池放电模式下生成所述第二PWM信号。

6.根据权利要求5所述的无线电力发射器，其中，所述第一电力转换单元包括：第一谐振转换器，所述第一谐振转换器设有第一逆变器，所述第一逆变器根据所述第一PWM信号执行切换操作；第一谐振电路，所述第一谐振电路根据所述第一逆变器的切换操作形成谐振；以及发射线圈，所述发射线圈发射通过所述第一谐振电路的谐振生成的无线电力；和

其中，第二电力转换单元包括：第二谐振转换器，所述第二谐振转换器设有第二逆变器，所述第二逆变器根据所述第二PWM信号执行切换操作；第二谐振电路，所述第二谐振电路根据所述第二逆变器的切换操作形成谐振；以及接收线圈，所述接收线圈通过所述第二谐振电路的谐振接收所述无线电力。

7.根据权利要求6所述的无线电力发射器，其中，所述第一和第二逆变器中的每一个包括：

第一和第二开关元件，所述第一和第二开关元件被相互串联地连接；和

第三和第四开关元件，所述第三和第四开关元件与所述第一和第二开关元件并联地连接，并且所述第三和第四开关元件被相互串联地连接；

其中，所述第一谐振电路和所述发射线圈被串联地连接到在所述第一和第二开关元件之间的点和在所述第三和第四开关元件之间的点，

其中，在所述第一或第二PWM信号的第一周期内，所述第一和第四开关元件导通，并且所述第二和第三开关元件截止，

其中，在所述第一或第二PWM信号的第二周期内，所述第一和第四开关元件导通，并且所述第二和第三开关元件截止，

其中，在所述第一或第二PWM信号的第三周期内，所述第一和第三开关元件截止，并且所述第二和第四开关元件导通，

其中，在所述第一或第二PWM信号的第四周期内，所述第一和第三开关元件截止，并且所述第二和第四开关元件导通，以及

其中，所述第一至第四周期对应于半个周期。

8.根据权利要求6所述的无线电力发射器，其中，所述第二谐振转换器被应用于电动车辆或者电子设备。

9.一种无线电力传送方法，包括：

通过无线网络经由无线接收模块接收无线电力接收器的电池的电压值；

基于所述电池的电压值在电池充电模式下生成第一脉冲宽度调制(PWM)信号；

基于由输入电压和所述第一PWM信号生成的驱动信号，生成无线电力；以及

将所述无线电力传送到所述无线电力接收器以对所述无线电力接收器的电池充电，

其中，所述第一PWM信号的生成包括：

基于所述电池的电压值、用于对所述电池充电的参考电流值、以及输入电压值生成输入电流参考值，

生成用于补偿在所述输入电流参考值和输入电流值之间的差的电池充电电流值，以及

基于所述电池充电电流值生成所述第一PWM信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述输入电流参考值的生成是以下步骤：通过将所述电池的电压值与用于对所述电池充电的参考电流值相乘，并且将相乘后的值除以所述输入电压值，计算所述输入电流参考值。

11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

经由所述无线电力接收器将所述电池的电压值发射到所述无线接收模块；

经由所述无线电力接收器将所述电池的参考电流值与所述电池的当前测量的电流值进行比较，

经由所述无线电力接收器根据比较结果决定用于补偿差的电池放电电流值；以及

经由所述无线电力接收器生成与所述电池放电电流值相对应的第二PWM信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在电池放电模式下执行所述第二PWM信号的生成。