CN104937811A - 共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法,及利用此方法的无线电力传送装置及无线电力接收装置 - Google Patents

共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法,及利用此方法的无线电力传送装置及无线电力接收装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，及利用此方法的无线电力传送装置及无线电力接收装置，包括：接收由无线电力接收装置传送的开始信号的步骤；及若接收到所述开始信号，激活未被激活的电源模块，并通过无线电力传送装置的传送线圈而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置的步骤。

Description

共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法,及利用此方法的无线电力传送装置及无线电力接收装置
技术领域
本发明涉及共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，及利用此方法的无线电力传送装置，及利用此方法的无线电力接收装置。
背景技术
一般，电池组(Battery pack)是在接收由外部的充电器供应的电力(电能)而被充电的状态下，供应用于便携式终端(手机，PDA等)的运转的电源，其结构包括用于充电的蓄电池单元及用于所述蓄电池单元的充电及放电(向便携式终端供应电能)的回路等。
这种用于便携式终端电池组的充电的充电器与电池组的电气性连接方式有端子供应方式，即接收供应的常用电源而将其变换成对应电池组的电压及电流，通过相应电池组的端子而向电池组供应电能。
但是，若用这种端子供应方式供应电源，充电器与电池组相接触或分离时，因两侧的端子(电池组的端子及充电器的端子)具有相互不同的电位差，会导致瞬间放电现象。
尤其，因这种瞬间放电现象等而在两侧的端子上积累异物，可能会导致火灾等。
并且，存在已充电到电池组的电能因湿气等原因而通过电池组的端子向外部自然放电等问题点，因此具有降低电池组的寿命及降低性能等缺点。
最近，为了解决如所述的问题点，提出了多种利用无线电力传送方式的无触点方式的充电***及控制方法。
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明提供一种共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，及利用此方法的无线电力传送装置及无线电力接收装置，在共振型无线电力传送***中，通过降低传送无线电力传送信号之前用于感知无线电力接收装置的时间，即等待时间内所消耗的等待电流而提高了能源效率。
(解决问题的手段)
为解决所述问题而提出的本发明一实施例即共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，包括：接收由无线电力接收装置传送的开始信号的步骤；及若接收到所述开始信号，激活未被激活的电源模块并通过无线电力传送装置的传送线圈而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置的步骤。
这里，所述接收由无线电力接收装置传送的开始信号的步骤，包括：通过近距离通信模块接收所述开始信号的步骤。
这里，若接收到所述开始信号，激活未被激活的电源模块并通过无线电力传送装置的传送线圈而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置的步骤，包括：基于通过所述近距离通信模块接收的所述无线电力接收装置的ID信号，将无线电力信号传送到所述无线电力接收装置的步骤。
这里，所述共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，还包括：通过所述无线电力传送装置的客体感知部而判断是否感知到外部物体的步骤；及若感知到所述外部物体并未接收到所述开始信号，则运转所述无线电力传送装置的提醒模块的步骤。
这里，所述共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，还包括：若未接收到所述开始信号，接收到无线电力传送装置的使用者输入部的开始信号，通过所述无线电力传送装置的传送线圈而传送所述无线电力信号的步骤。
这里，若接收到所述开始信号，激活未被激活的电源模块并通过无线电力传送装置的传送线圈而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置的步骤，包括：接收由所述无线电力接收装置传送的电力传送要求信号的步骤；及若接收到所述电力传送要求信号，通过所述传送线圈传送具有与无线电力接收装置的阻抗匹配部的共振频率相同的频率的无线电力信号的步骤。
这里，所述接收由无线电力接收装置传送的电力传送要求信号的步骤，还包括：通过近距离通信模块接收所述电力传送要求信号的步骤。
作为本发明的另一实施例的无线电力传送装置，包括：传送线圈，用于向无线电力接收装置传送无线电力信号；通信部，用于接收由所述无线电力接收装置传送的开始信号而构成；电源模块，用于供应电源；及传送控制部，若通过所述通信部接收到所述开始信号，激活未被激活的所述电源模块并通过所述传送线圈向所述无线电力接收装置传送所述无线电力传送信号。
这里，所述通信部，包括近距离通信模块。
这里，所述传送控制部，基于通过所述近距离通信模块接收的所述无线电力接收装置的ID信号，将无线电力信号传送到所述无线电力接收装置。
这里，所述无线电力传送装置，还包括：客体感知部，用于感知外部物体；及提醒模块；所述传送控制部，若根据所述客体感知部而感知到所述外部物体，未接收到所述开始信号，则运转所述无线电力传送装置的提醒模块。
这里，还包括：使用者输入部，用于输入开始信号；所述传送控制部，若通过所述通信部未接收到开始信号，接收到所述使用者输入部的开始信号，则控制为激活所述电源模块并通过所述传送线圈传送至所述无线电力接收装置。
这里，所述传送控制部，若通过所述通信部接收到电力传送要求信号，且接收到所述电力传送要求信号，控制为通过所述传送线圈传送具有与无线电力接收装置的阻抗匹配部的共振频率相同的频率的无线电力信号。
这里，所述无线电力传送装置，还包括近距离通信模块；所述传送控制部，通过所述近距离通信模块接收所述电力传送要求信号。
作为本发明的又一实施例的无线电力接收装置，包括：接收线圈，用于接收无线电力传送信号；阻抗匹配部，用于所述接收线圈与无线电力传送装置的传送线圈之间的共振而构成；通信模块，用于向无线电力传送装置传送开始信号；电源模块，接收由所述接收线圈传送的电力信号而输出直流电力；电源控制模块，控制所述电源模块；电池，根据所述电源模块的直流电力而被充电；及接收控制部，控制所述通信模块而向所述无线电力传送装置传送所述开始信号，若接收到由所述无线电力传送装置传送的无线电力信号，控制所述电源控制模块而对电池进行充电。
(发明的效果)
根据具有上述结构的本发明一实施例，开始无线充电之前不激活电源模块，根据无线电力接收装置的开始信号而激活无线电力传送装置的电源模块，因此能够防止无线电力充电之前的等待电力的消耗。共振方式的无线电力传送装置的情况为，因正常放射而电力消耗较多的结构性环境下，上述的等待电力消减能够提高整个***的电力效率。
并且，因无线电力接收装置的电池放电而无法传送开始信号的情况下，也能根据使用者的选择而开始无线充电。
附图说明
图1是呈现本发明一实施例即共振型无线电力传送***的电子性结构的模块构成图。
图2是用于说明本发明一实施例即共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法的第1例的流程图。
图3是用于说明本发明一实施例即共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法的第2例的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图而更详细地说明与本发明相关的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，及利用此方法的无线电力传送装置及无线电力接收装置。
本发明的共振型无线电力传送***是包括利用电磁感应的非接触无线电力***及近距离无线电力方式即磁共振方式的无线电力传送***的概念。
图1是呈现本发明一实施例即共振型无线电力传送***的电子性结构的模块构成图。如图示，与本发明一实施例相关的共振型无线电力传送***，大体上由无线电力传送装置100及无线电力接收装置200构成。
无线电力传送装置100是将无线电力信号传送到无线电力接收装置200的装置，无线电力接收装置200是从所述无线电力传送装置100接收无线电力信号并对此进行整流而将其使用为启动电源或对电池240进行充电的装置。
如图1所图示，无线电力传送装置100，包括：传送线圈110、阻抗匹配模块120、逆变器模块130、电源模块131、电源控制模块140、使用者输入部150、提醒模块160、客体感知部170、通信模块180及传送控制部190。
传送线圈110是通过磁共振方式或电磁感应方式而将电力信号传送到电力接收装置的接收线圈210的装置。作为这种传送线圈110，按照其传送特性，可利用轨道形、椭圆形、四边形、圆形的线圈。
阻抗匹配模块120是为了传送线圈110与无线电力接收装置200的接收线圈210之间的共振而控制传送线圈110的阻抗的构成要素。本发明中如图示，无线电力接收装置200也包括阻抗匹配模块220，从而更有效地控制传送线圈110与接收线圈210之间的共振。
逆变器模块130是通过阻抗匹配模块120而向传送线圈110传递电力信号的构成要素。即，逆变器模块130，通过转换从电源模块131供应的直流电源而生成交流电力，将此传递到传送线圈110。
电源模块131起到将由适配器(未图示)等外部电源供应的电源传递到逆变器模块130的功能。该电源模块131如图示，受到电源控制模块140的控制，或受到传送控制部190的控制。
使用者输入部150，在本发明中是用于产生激活电源模块131及逆变器模块130的命令即开始信号的构成要素。关于根据该开始信号的运转，将通过图3进行详细的说明。
提醒模块160是，根据后述的客体感知部170而感知到外部物体，但未接收到从无线电力接收装置200传送的开始信号而未开始无线充电的情况下，将此告知使用者的装置。当使用者通过提醒模块160的运转而确认到未实现无线充电时，通过所述使用者输入部150而产生开始信号并实现无线充电。
作为客体感知部170，可利用红外线感知传感器、超声波感知传感器等。
通信模块180是用于接收从无线电力接收装置200的通信模块260传送的开始信号(wake-up信号，唤醒信号)的构成要素。作为该通信模块180，可利用近距离通信模块即蓝牙、紫蜂、RFID(无线射频识别-radio frequencyidentification devices)、红外线通信、WLAN(无线局域网)等。
传送控制部190起到控制功能，即基于通过通信模块180接收的开始信号而激活未被激活的电源模块131及逆变器模块130，据此通过传送线圈110传送无线电力信号。关于无线电力信号的传送，接收通过所述近距离通信模块180接收的所述无线电力接收装置200的ID信号，据此传送无线电力信号。对于传送控制部190的运转，将通过图2及图3进行更详细的说明。
同时，无线电力接收装置200，包括接收线圈210、阻抗匹配模块220、电源模块230、电池240、电源控制模块250、通信模块260及接收控制部270。
接收线圈210，是用于接收从无线电力传送装置100传送的无线电力信号的装置，根据其接收特性，可利用轨道形、椭圆形、四边形、圆形的线圈。
阻抗匹配模块220，是用于传送线圈110与接收线圈210之间的共振的构成要素。如上述，本发明中，将另一阻抗匹配模块120设置到无线电力传送装置100上，能够更加有效地产生共振。
电源模块230起到整流部的功能，将通过阻抗匹配模块220接收的交流电力变更为对电池240进行充电的直流电力。即，根据由电源模块230根据接收线圈210接收的无线电力信号而产生的交流电源被变更为稳压或恒流，该稳压或恒流对电池240进行充电。该电源模块230，由电源控制模块或接收控制部270控制。
通信模块260，是向所述无线电力传送装置100传送开始信号的构成要素，因通过所述无线电力传送装置100的通信模块180传送开始信号而未激活电源模块131及逆变器模块130的无线电力传送装置100中，激活所述电源模块131及逆变器模块130。
所述接收控制部280控制无线电力接收装置200的通信模块260而将开始信号传送到无线电力传送装置100的同时，控制阻抗匹配模块220、电源控制模块250及电源模块230而利用稳压或恒流对电池240进行充电。
根据具有上述构成的本发明一实施例，开始无线充电之前，不激活电源模块131，因无线电力传送装置100的电源模块131根据从无线电力接收装置200传送的开始信号而被激活，能够防止无线电力充电之前的等待电力的消耗。
将通过图2及图3而更详细地说明具有以上构成的本发明一实施例即共振型无线电力传送***的电力传送控制方法。
图2是用于说明本发明一实施例即共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法的第1例的流程图。
如图2所图示，首先，无线电力接收装置200接近无线电力传送装置100，将开始信号传送到无线电力传送装置100(S21)。该开始信号可通过近距离通信模块180实现。接收到所述开始信号后，未激活的电源模块131及逆变器模块130被激活(S11)。其次，通过无线电力传送装置100的传送线圈110而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置200。更具体地说，无线电力传送装置100通过通信模块180而将ID要求信号传送到无线电力接收装置200，接收该信号的无线电力接收装置200将ID信号传送到无线电力传送装置100(S13，S23)。那么，基于ID信号而使接收线圈210与传送线圈110产生共振，通过传送线圈110传送无线电力信号(S15，S17)。通过接收线圈210接收到无线电力信号的无线电力接收装置200，通过电源模块230对该无线电力信号进行整流，输出为稳压或恒流的直流电源而对电池240进行充电(S25，S27，S29)。充电时，通过近距离通信模块260将充电状态信息传送到无线电力传送装置100，基于该充电状态信息，无线电力传送装置100控制阻抗匹配模块120或逆变器模块130而传送具有适当频率及位相的无线电力传送信号，从而能够提高充电时的充电效率。
完成电池240充电后，无线电力接收装置200，通过近距离通信模块260传送充满信号，接收到此信号的无线电力传送装置100重新返回充电准备状态即未激活电源模块131及逆变器模块130，只激活通信模块180及传送控制部190的状态(S31，S19)。
所述例子是无线电力接收装置200的电池240未放电而能够传送开始信号时的电力传送控制方法。图3中是无线电力接收装置200的电池240全部放电的情况，即无法传送开始信号的情况，对此通过图3进行更详细的说明。
图3是用于说明本发明一实施例即共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法的第2例的流程图。如图3所图示，无线电力接收装置200使客体感知部170运转而确认外部物体是否处于充电位置(S41)。若能够感知到外部物体即客体，但未接收到从无线电力接收装置200传送的开始信号，则传送控制部190启动提醒模块160(S42，S43)。使用者可根据提醒模块160的运转而知道未进行无线充电。这时，使用者通过使用者输入部150而产生用于手动开始无线充电的开始信号(S44)。传送控制部190接收到该开始信号后，激活未被激活的电源模块131及逆变器模块130(S45)而传送无线电力传送信号(S46)，据此，如图2，在无线电力传送装置100中实现无线充电(S51)。电池240充满后，无线电力接收装置将充满信号传送到传送装置100(S52)，据此，无线电力传送装置100重新返回充电准备状态即未激活电源模块131及逆变器模块130，只激活通信模块180及传送控制部190的状态(S47)。
根据具有上述结构的本发明一实施例，开始无线充电之前不激活电源模块，根据无线电力接收装置的开始信号而激活无线电力传送装置的电源模块，因此能够防止无线电力充电之前的等待电力的消耗。
并且，因无线电力接收装置的电池放电而无法传送开始信号的情况下，也能根据使用者的选择而开始无线充电。
如上述说明的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，及利用此方法的无线电力传送装置及无线电力接收装置，所述说明的实施例的构成及方法并不是限定性的，可通过选择性地组合各实施例的全部或部分对其进行多种改造。

Claims (15)

1.一种共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，其特征在于，包括：
接收由无线电力接收装置传送的开始信号的步骤；及
若接收到所述开始信号，激活未被激活的电源模块，并通过无线电力传送装置的传送线圈而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置的步骤。
2.根据权利要求1所述的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，其特征在于，包括：
通过近距离通信模块接收所述开始信号的步骤
3.根据权利要求2所述的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，其特征在于，
若接收到所述开始信号，激活未被激活的电源模块，并通过无线电力传送装置的传送线圈而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置的步骤，包括：
基于通过所述近距离通信模块接收的所述无线电力接收装置的ID信号，将无线电力信号传送到所述无线电力接收装置的步骤。
4.根据权利要求1所述的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，其特征在于，还包括：
通过所述无线电力传送装置的客体感知部而判断是否感知到外部物体的步骤；及
若感知到所述外部物体并未接收到所述开始信号，则运转所述无线电力传送装置的提醒模块的步骤。
5.根据权利要求1所述的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，其特征在于，还包括：
若未接收到所述开始信号，接收到无线电力传送装置的使用者输入部的开始信号，通过所述无线电力传送装置的传送线圈而传送所述无线电力信号的步骤。
6.根据权利要求1所述的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，其特征在于：
若接收到所述开始信号，激活未被激活的电源模块并通过无线电力传送装置的传送线圈而将无线电力传送信号传送到所述无线电力接收装置的步骤，包括：
接收由所述无线电力接收装置传送的电力传送要求信号的步骤；及
若接收到所述电力传送要求信号，通过所述传送线圈传送具有与无线电力接收装置的阻抗匹配部的共振频率相同的频率的无线电力信号的步骤。
7.根据权利要求6所述的共振型无线电力传送***的无线电力传送控制方法，其特征在于：
所述接收由无线电力接收装置传送的电力传送要求信号的步骤，包括：
通过近距离通信模块接收所述电力传送要求信号的步骤。
8.一种无线电力传送装置，其特征在于，包括：
传送线圈，用于向无线电力接收装置传送无线电力信号；
通信部，用于接收由所述无线电力接收装置传送的开始信号而构成；
电源模块，用于供应电源；及
传送控制部，若通过所述通信部接收到所述开始信号，激活未被激活的所述电源模块并通过所述传送线圈向所述无线电力接收装置传送所述无线电力传送信号。
9.根据权利要求8所述的无线电力传送装置，其特征在于：
所述通信部，包括近距离通信模块。
10.根据权利要求9所述的无线电力传送装置，其特征在于：
所述传送控制部，
基于通过所述近距离通信模块接收的所述无线电力接收装置的ID信号，将无线电力信号传送到所述无线电力接收装置。
11.根据权利要求8所述的无线电力传送装置，其特征在于：
还包括：客体感知部，用于感知外部物体；及
提醒模块；
所述传送控制部，
若根据所述客体感知部而感知到所述外部物体，未接收到所述开始信号，则运转所述无线电力传送装置的提醒模块。
12.根据权利要求8所述的无线电力传送装置，其特征在于：
还包括：使用者输入部，用于输入开始信号；
所述传送控制部，
若通过所述通信部未接收到开始信号，接收到所述使用者输入部的开始信号，则控制为激活所述电源模块并通过所述传送线圈传送至所述无线电力接收装置。
13.根据权利要求8所述的无线电力传送装置，其特征在于：
所述传送控制部，
若通过所述通信部接收到电力传送要求信号，接收到所述电力传送要求信号，控制为通过所述传送线圈传送具有与无线电力接收装置的阻抗匹配部的共振频率相同的频率的无线电力信号。
14.根据权利要求13所述的无线电力传送装置，其特征在于：
还包括：近距离通信模块；
所述传送控制部，通过所述近距离通信模块接收所述电力传送要求信号。
15.一种无线电力接收装置，其特征在于，包括：
接收线圈，用于接收无线电力传送信号；
阻抗匹配部，用于所述接收线圈与无线电力传送装置的传送线圈之间的共振而构成；
通信模块，用于向无线电力传送装置传送开始信号；
电源模块，接收由所述接收线圈传送的电力信号而输出直流电力；
电源控制模块，控制所述电源模块；
电池，根据所述电源模块的直流电力而被充电；及
接收控制部，控制所述通信模块而向所述无线电力传送装置传送所述开始信号，若接收到由所述无线电力传送装置传送的无线电力信号，控制所述电源控制模块而对电池进行充电。
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