JP5922658B2 - 多重ループ無線電力受信コイル - Google Patents
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Description
本開示は、「CLOAKING AND POWER REGULATION FOR WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM」という題名の、2010年7月28日に出願した米国仮出願第61/368,584号、および「MULTI-LOOP WIRELESS POWER RECEIVE COIL」という題名の、2010年12月10日に出願した米国特許出願第12/965,685号の優先権を主張するものであり、これらは両方とも、本出願の譲受人に譲渡されている。これら先願の開示は、本開示の一部と見なされ、参照により、本開示に組み込まれる。
102 入力電力
104 伝送器
106 場
108 受信器
110 出力電力
112 距離
114 送信アンテナ
118 受信アンテナ
119 通信チャネル
122 発信器
123 調節信号
124 電力増幅器
125 制御信号
126 フィルタおよび整合回路
132 整合回路
134 整流器およびスイッチング回路
136 バッテリー
150 ループアンテナ
152 コンデンサ
154 コンデンサ
156 共振信号
200 伝送器
202 送信回路
204 送信アンテナ
206 固定インピーダンス整合回路
208 低域通過フィルタ
210 電力増幅器
212 発信器
214 コントローラ
216 負荷検知回路
260 密閉された検出器
280 存在検出器
300 受信器
302 受信回路
304 受信アンテナ
306 電力変換回路
308 RF/DCコンバータ
310 DC/DCコンバータ
312 スイッチング回路
314 ビーコン回路
316 プロセッサ
350 機器
600 受信コイル
601 ループ
602 ループ
602 ループ
603 ループ
604 ループ
605 ループ
620 受信コイル
622 スイッチング素子
700 受信器
704 順方向リンク受信器
706 電圧ポート
708 電圧ポート
710 電流センサ
712 電流ポート
714 電流ポート
716 コンデンサ
718 信号伝達制御部
720 信号伝達トランジスタ
722 ダイオード
724 ダイオード
726 コンデンサ
730 バックコンバータ
734 出力部
800 コントローラ
802 リンク
Claims (34)
- 無線電力を受信するように構成された機器であって、
複数のループを備えるコイルであって、磁場を介して無線電力を受信するように構成されているコイルと、
前記コイルに結合されるスイッチであって、共に前記複数のループのうちの最外周のループの少なくとも1つのループ部分を選択的に短絡するように構成されているスイッチと、
バッテリーを充電するまたは前記受信された無線電力を供給するように構成されているコンバータと、
前記コンバータに関連する電圧を監視するように構成されているコントローラであって、前記受信される電力を調整するために前記監視される電力の少なくとも一部に基づいて信号を調節するように構成され、前記信号が前記スイッチの構成を制御する、コントローラと
を備え、
前記コイルが、前記スイッチが閉じた構成にある場合、多重ループのコイルに直列の短絡されたコイルとして動作するようにさらに構成される機器。 - 前記スイッチが、前記複数のループのうちの2つ以上のループを短絡するように構成されている、請求項1に記載の機器。
- 前記コイルが、前記スイッチが前記閉じた構成にある場合、前記多重ループのコイルに直列の短絡された単一ループのコイルとして動作するように構成されている、請求項1に記載の機器。
- 前記コンバータが、整流器を含む、請求項1に記載の機器。
- 前記コントローラが、前記整流器の出力での電圧を調節するために前記信号のデューティサイクルを調節するようにさらに構成されている、請求項4に記載の機器。
- 前記コンバータが、バックコンバータを含まない、請求項5に記載の機器。
- 前記スイッチが、開いた構成および閉じた構成のうちの一方に選択的に切り替わることによって、前記コイルから出力される電力量を制御するようにさらに構成されている、請求項6に記載の機器。
- 前記コイルが回路内に素子を備え、前記スイッチが前記回路のインピーダンスを変更するように構成されている、請求項7に記載の機器。
- 前記コイルの出力に結合される信号伝達トランジスタをさらに備え、
前記コントローラが、前記信号伝達トランジスタの構成を制御するようにさらになされている、請求項8に記載の機器。 - 無線電力を受信する方法であって、
複数のループを備えるコイルにおいて、磁場を介して無線電力を受信するステップと、
コンバータを介して前記受信された無線電力を用いてバッテリーを充電するステップまたは電力を供給するステップと、
前記コンバータに関連する電圧を監視するステップと、
前記受信される無線電力を調整するために、前記監視される電圧に基づいて信号を調節するステップと、
前記信号に基づいて共に前記複数のループのうちの最外周のループの少なくとも1つのループ部分を選択的に短絡するステップと
を含み、
前記コイルが、前記1つのループが短絡されている場合、多重ループのコイルに直列の短絡されたコイルとして動作するようにさらに構成される方法。 - 前記複数のループのうちの2つ以上のループを短絡するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記コイルが、前記1つのループが短絡されている場合、前記多重ループのコイルに直列の短絡された単一ループのコイルとして動作するように構成されている、請求項10に記載の方法。
- 前記コンバータが、整流器を備える、請求項10に記載の方法。
- 前記調節するステップが、前記整流器の出力での電圧を調節するために前記信号のデューティサイクルを調節するステップを含む、請求項13に記載の方法。
- 前記1つのループを、開いた構成および閉じた構成のうちの一方に選択的に切り替えることによって、前記コイルから出力される電力量を制御するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記コイルが回路内に素子を備え、前記方法が、スイッチを選択的に開きおよび閉じることによって、前記回路のインピーダンスを変更するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記コイルの出力に結合される信号伝達トランジスタの構成を制御するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 無線電力を受信するための装置であって、
磁場を介して無線電力を受信するための手段であって、複数のループを含む受信するための手段と、
前記受信された無線電力を用いてバッテリーを充電するまたは電力を供給するための変換手段と、
共に前記複数のループのうちの最外周のループの少なくとも1つのループ部分を選択的に短絡させるための手段と、
前記変換手段に関連する電圧を監視するための手段と、
前記受信される無線電力を調整するために前記監視される電圧に基づいて信号を調節するための手段であって、前記信号が選択的に短絡するための手段を制御する、手段と、
前記1つのループが短絡されている場合、前記無線電力を受信するための手段を多重ループのコイルに直列の短絡されたコイルとして動作させるための手段と
を備える装置。 - 前記複数のループのうちの2つ以上のループを短絡させるための手段をさらに備える、請求項18に記載の装置。
- 前記1つのループが短絡されている場合、前記無線電力を受信するための手段を前記多重ループのコイルに直列の短絡された単一ループのコイルとして動作させるための手段をさらに備える、請求項18に記載の装置。
- 前記変換手段が、整流するための手段を備える、請求項18に記載の装置。
- 前記信号を調節するための前記手段が、整流するための前記手段の出力での電圧を調節するために前記信号のデューティサイクルを調節する、請求項21に記載の装置。
- 前記1つのループを開いた構成および閉じた構成のうちの一方に選択的に切り替えるための手段を備える前記無線電力を受信するための手段からの出力電力量を制御するための手段をさらに備える、請求項22に記載の装置。
- 前記無線電力を受信するための手段が回路内に素子を備え、前記装置がスイッチを選択的に開くおよび閉じることによって、前記回路のインピーダンスを変更するための手段をさらに備える、請求項23に記載の装置。
- 前記無線電力を受信するための手段の出力に結合される信号伝達トランジスタの構成を制御するための手段をさらに備える、請求項24に記載の装置。
- 実行した場合、装置に、
複数のループを備えるコイルにおいて、磁場を介して無線電力を受信させ、
コンバータを介して前記受信された無線電力を用いてバッテリーを充電させまたは電力を供給させ、
前記コンバータに関連する電圧を監視させ、
前記監視される電圧に基づいて、前記受信される無線電力を調整するために、信号を調節させ、
前記信号に基づいて共に前記複数のループのうちの最外周のループの少なくとも1つのループ部分を選択的に短絡させ、
前記1つのループが短絡されている場合、多重ループのコイルに直列の短絡されたコイルとして動作させる
コードを備える非一時的コンピュータ可読媒体。 - 実行した場合、前記装置に、前記複数のループのうちの2つ以上のループを短絡させるコードをさらに備える、請求項26に記載の媒体。
- 実行した場合、前記装置に、前記1つのループが短絡されている場合、前記コイルが前記多重ループのコイルに直列の短絡された単一ループのコイルとして動作するように構成させるコードをさらに備える、請求項26に記載の媒体。
- 実行した場合、前記装置に、整流器の出力での電圧を調節するために前記信号のデューティサイクルを調節させるコードをさらに備える、請求項26に記載の媒体。
- 実行した場合、前記装置に、前記1つのループを開いた構成および閉じた構成のうちの一方に選択的に切り替えることによって前記コイルからの出力電力量を制御させるコードをさらに備える、請求項29に記載の媒体。
- 前記コイルが回路内に素子を備え、実行した場合、前記装置に、スイッチを選択的に開くおよび閉じることによって前記回路のインピーダンスを変更させるコードを前記媒体がさらに備える、請求項30に記載の媒体。
- 実行した場合、前記装置に、前記コイルの出力に結合される信号伝達トランジスタの構成を制御させるコードをさらに備える、請求項31に記載の媒体。
- 無線電力を受信するように構成された機器であって、
複数のループを備えるコイルであって、磁場を介して無線電力を受信するように構成されたコイルと、
前記コイルに結合され、前記複数のループのうちの少なくとも1つのループを選択的に短絡するように構成されたスイッチであって、前記少なくとも1つのループは、短絡されている時、前記複数のループのうちの1つまたは複数の短絡されていないループによって生成された第2の磁場に対抗する第1の磁場を生成するように構成された、前記スイッチと、
バッテリーを充電するまたは前記受信された無線電力を供給するように構成されているコンバータと、
前記コンバータに関連する電圧を監視するように構成されているコントローラであって、前記受信される電力を調整するために前記監視される電力の少なくとも一部に基づいて信号を調節するようにさらに構成され、前記信号が前記スイッチの構成を制御する、コントローラと
を備え、
前記コイルが、前記スイッチが閉じた構成にある場合、多重ループのコイルに直列の短絡されたコイルとして動作するようにさらに構成される機器。 - 前記コントローラは、整流器の出力での出力電圧を調節するために前記信号のデューティサイクルを調節するようにさらに構成されている、請求項33に記載の機器。
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