TWI506912B - 無線電力傳遞管理系統及其方法 - Google Patents

Description

無線電力傳遞管理系統及其方法

本發明有關於無線電力傳遞，特別是有關於複數個電源模組間的無線電力傳遞管理系統及其方法。

近年來隨著科技的進步，人們對於行動裝置的要求相對提高，如：筆記型電腦、平板電腦或智慧型手機等。然而，上述之行動裝置多是以電池作為電源之裝置，於充電時需使用充電裝置以有線方式連接行動裝置，對行動裝置內置電池進行充電，因而使其使用範圍受限。為了提高充電上的便利性，有關無線充電裝置的技術亦應運而生且日趨成熟，如：電磁感應式、諧振式或以其他方式達成無線充電之裝置。

目前已有的無線充電裝置，雖然可解決以往以有線方式對行動裝置充電的缺點，但目前習知的無線充電方式，其充電方式為：透過接收端電子裝置內的電源模組，可感應電源端的供電模組，以達到可對電子裝置內的電源模組進行充電的目的，但所述能量接收端並不具有可決定是否接收來自電源端能量的機制，同時所述電源端亦不具有可決定是否發射能量的機制。

隨著無線充電之有效充電距離擴大，若僅以供電模組的有效充電距離作為可充電範圍之依據，可能無法有效利用無線充電技術。

有鑑於此，本發明係為改善並增進上述無線充電模式，以充分利用無線充電之有效充電距離，進而有效增進無線能量的傳遞模式。

本發明實施例在於提供一種無線電力傳遞管理系統及其方法，其可以控制多個具無線電力傳遞能力的電源模組彼此間傳遞電力的方式。

本發明實施例提供一種無線電力傳遞管理系統，其包括複數個第一電源模組，其中複數個第一電源模組形成第一叢集。每個第一電源模組包括第一電源單元、能量資訊單元、第一無線收發單元與第一控制單元。第一電源單元具有第一電源能量，而能量資訊單元電性連接第一電源單元，用以產生第一電力傳遞資訊，其中，第一電力傳遞資訊包括第一電源能量、電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。第一無線收發單元具有至少一第一無線收發端。第一無線收發單元透過第一無線收發端收發第一電力傳遞資訊以及電力。第一控制單元電性連接能量資訊單元及第一無線收發單元，用以控制第一無線收發單元收發第一電力傳遞資訊以及電力。其中，複數個第一無線收發單元彼此間傳遞該些第一電力傳遞資訊，並且複數個第一電源模組依據一控制訊號來決定優先順序。

本發明實施例提供一種無線電力傳遞管理系統，其包括至少一第一電源模組及第二電源模組，其中第一電源模組形成第一叢集。第一電源模組包括第一電源單元、能量資訊單元、第一無線收發單元及第一控制單元。第一電源單元，具有第一電源能量。能量資訊單元電性連接第一電源單元，用以產生第一電力傳遞資訊。第一無線收發單元，具有至少一第一無線收發端，第一無線收發單元透過至少一第一無線收發端收發第一電力傳遞資訊以及 電力。第一控制單元電性連接能量資訊單元以及第一無線收發單元，控制第一無線收發單元收發第一電力傳遞資訊以及電力。其中，第一電力傳遞資訊包括該第一電源能量、該電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。第二電源模組包括第二控制單元、能量資訊單元、第二控制單元與第二無線收發單元。第二電源單元具有第二電源能量。 能量資訊單元電性連接第二電源單元，用以產生第二電力傳遞資訊，其中第二電力傳遞資訊包括第二電源能量、電力傳遞的距離、通訊協定的位址或第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。第二無線收發單元連接第二控制單元，具有至少一第二無線收發端，第二無線收發單元與第一無線收發單元彼此傳遞第一及第二電力傳遞資訊。其中，第二控制單元依據第一及第二電力傳遞資訊而產生控制信號，控制信號透過第二無線收發單元被傳送至第一電源模組，其中第一電源模組之第一控制單元依據控制信號來決定第一電源模組的優先順序。

本發明實施例提供一種無線電力傳遞管理方法，其包括提供複數個第一電源模組以形成一第一叢集。每個第一電源模組具有第一電源能量，第一電源模組包括第一無線收發單元以及第一控制單元，第一無線收發單元無線收發一第一電力傳遞資訊以及一電力，第一電源模組的第一控制單元控制第一無線收發單元收發第一電力傳遞資訊以及電力，其中電力傳遞資訊包括第一電源能量電力傳遞的距離、通訊協定的位址或第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。其中，該些第一電源模組依據一控制信號來決定無線傳遞或接受該電力的優先順序。

綜上所述，本發明實施例所提供的無線電力傳遞管理系統及其方法可提供無線充電之功能，所述無線電力傳遞管理系統及其方法可以決定電源模組是否要傳遞能量，甚至可決定要將能量傳遞給那個或那些電源模組。所述無線電力傳遞管理系統及其方法 亦可決定電源模組是否要接收能量，甚至可決定從那個或那些電源模組接收能量。並使電力傳遞資訊得以在多個電源模組間溝通傳遞。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1、1’、1”‧‧‧無線電力傳遞管理系統

11‧‧‧電源模組

11a‧‧‧從屬控制單元

111‧‧‧第一電源單元

112‧‧‧能量資訊單元

113‧‧‧第一控制單元

114‧‧‧第一無線收發單元

12‧‧‧電源模組

12’‧‧‧電子裝置

12a‧‧‧主控制單元

12a’‧‧‧中央控制單元

121‧‧‧第二電源單元

122‧‧‧能量資訊單元

123‧‧‧第二控制單元

124‧‧‧第二無線收發單元

2‧‧‧第一階級群組

21‧‧‧第一階級之第一群組

21a‧‧‧子控制單元

21b‧‧‧第二從屬控制單元

22‧‧‧第一階級之第二群組

22a‧‧‧子控制單元

22b‧‧‧第二從屬控制單元

23‧‧‧第一階級之第三群組

23a‧‧‧子控制單元

23b‧‧‧第二從屬控制單元

24‧‧‧第一階級之第四群組

24a‧‧‧子控制單元

24b‧‧‧第二從屬控制單元

3‧‧‧第二階級群組

4‧‧‧桌上型電腦

5‧‧‧壁式電話

6‧‧‧智慧型手機

7‧‧‧筆記型電腦

8‧‧‧影音撥放器

9‧‧‧直立式電風扇

MA‧‧‧主控制單元

S601~S607、S701~S709‧‧‧步驟流程

圖1是本發明實施例之無線電力傳遞管理系統的示意圖。

圖2A是本發明實施例之無線電力傳遞管理系統中的電源模組的方塊圖。

圖2B是本發明實施例之無線電力傳遞管理系統中的電源模組的方塊圖。

圖3是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統的示意圖。

圖4是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統的示意圖。

圖5A是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統以星狀排列傳遞電力傳遞資訊的示意圖。

圖5B是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統以線狀排列傳遞電力傳遞資訊的示意圖。

圖5C是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理方法以樹狀排列傳遞電力傳遞資訊的示意圖。

圖6是本發明實施例之無線電力傳遞管理方法之流程圖。

圖7是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理方法之流程圖。

〔無線電力傳遞管理系統的實施例〕

請參照圖1，圖1是本發明實施例之無線電力傳遞管理系統的示意圖。圖1所示的無線電力傳遞管理系統僅用以說明本發明的發明概念，在後續的實施例說明與圖示中將進一步揭示無線電力傳遞管理系統的細部元件。無線電力傳遞管理系統1包括四個電源模組11及電源模組12，其中電源模組11形成一叢集(cluster)(本實施例並不限制電源模組11可能的分類方式，亦即電源模組11更可劃分為第一電源模組、第二電源模組至第n電源模組(未圖示)，以形成第一叢集、第二叢集至第n叢集)。電源模組12可與四個電源模組11相互傳送能量。電源模組12可如具有無線充/放電功能的電源模組，或是連接AC電源的無線充電發射端，或例如中華民國專利號M38111具有無線充電功能的無線充電桌等，可提供無線充電功能之裝置，用以提供無線充電。本實施例不限制電源模組11的個數。

在本實施例中，無線電力傳遞管理系統包括複數個電源模組11及電源模組12，其中複數個電源模組11及電源模組12形成一叢集。每個電源模組11包括第一電源單元111、能量資訊單元112、第一無線收發單元114與第一控制單元113。而電源模組12的構造與功能相同於電源模組11的電源模組，因此電源模組12可視為一電源模組11。第一電源單元111具有第一電源能量，而能量資訊單元112電性連接第一電源單元111，用以產生第一電力傳遞資訊，其中，第一電力傳遞資訊包括第一電源能量、電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。第一無線收發單元114具有至少一第一無線收發端。第一無線收發單元114透過第一無線收發端收發第一電力傳遞資訊以及電力。第一控制單元113電性連接能量資訊單元112及第一無線收發單元114，用以控制第一無線收發單元114收發第一電力傳遞資訊 以及電力。其中，複數個第一無線收發單元114彼此間傳遞該些第一電力傳遞資訊，並且複數個電源模組11依據一控制訊號來決定優先順序。

於一實施例中，電源模組12可為一電子裝置，如智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等可攜式裝置，用以作為管理平台。請參照圖2A及圖2B，圖2A是本發明實施例之無線電力傳遞管理系統中的電源模組11的方塊圖，而圖2B是本發明實施例之無線電力傳遞管理系統中的電源模組12的方塊圖。

電源模組12包括第二電源單元121、能量資訊單元122、第二控制單元123及第二無線收發單元124。第二電源單元121，具有第二電源能量。能量資訊單元122電性連接第二電源單元121，用以產生第二電力傳遞資訊，第二電力傳遞資訊包括該第二電源能量、該電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。第二無線收發單元124連接第二控制單元123，具有至少一第二無線收發端，使第二無線收發單元124能與第一無線收發單元114彼此傳遞電力傳遞資訊。其中，第二控制單元123依據第一及第二電力傳遞資訊可產生控制訊號，所述控制訊號透過第二無線收發單元124可被傳送至電源模組11，所述控制訊號用以設定第二控制單元123及第一控制單元113分別為主控制單元及從屬控制單元，且電源模組11的第一控制單元113依據所述控制訊號可判斷電源模組11是否無線傳遞或接收電力。在一實施例中，複數個電源模組11依據控制訊號來決定優先順序包括無線傳遞或接受該電力的優先順序。

於一實施例中，第一無線收發單元114具有兩個第一無線收發端，所述兩個第一無線收發端負責不同功能；其中一個第一無線收發端用以與第二無線收發單元124彼此傳遞第一及第二電力傳遞資訊，且另一個第一無線收發端用以與第二無線收發單元124彼此傳遞電力，藉以使第一無線收發單元114收發第一及第二電力傳 遞資訊以及電力。本發明不限定多個第一無線收發端的個數。第二無線收發單元124之運作方式相同，故不再贅述。

於另一實施例中，第一無線收發單元114僅具有一個第一無線收發端，用以與第二無線收發單元124彼此傳遞第一及第二電力傳遞資訊及電力，藉以使第一無線收發單元114收發第一及第二電力傳遞資訊以及電力。同樣地，第二無線收發單元124之運作方式相同，故不再贅述。

請同時參閱圖1至圖2B，電源模組12的第二控制單元123依據第一及第二電力傳遞資訊產生控制訊號，並且控制信號透過第二無線收發單元被傳送至電源模組。第二控制單元123依據控制信號以設定第二控制單元123為主控制單元12a，而電源模組11中的第一控制單元113則為從屬控制單元11a。電源模組12的第二控制單元123(亦即主控制單元12a)可決定傳遞第二電力傳遞資訊及電力給各個電源模組11或特定電源模組11，亦可決定接收來自各個電源模組11或特定電源模組11的第一控制單元113(亦即從屬控制單元11a)所決定傳遞的第一電力傳遞資訊及電力，甚至可控制特定電源模組11的第一控制單元113決定傳遞第一電力傳遞資訊及電力給特定電源模組11。具體的說，電源模組12的第二控制單元123控制第二無線收發單元124接收由電源模組11的第一無線收發單元114傳遞的第一電力傳遞資訊，以判斷哪些電源模組11處於低電量狀態，並且第二控制單元123依據第一及第二電力傳遞資訊可產生一控制信號。控制信號透過第二無線收發單元124傳遞給電源模組11的第一控制單元113，使第一控制單元113可決定是否傳遞或接收電力。也就是說，第二控制單元123透過產生控制信號可決定由哪些電源模組11供應電源給處於低電量的電源模組11，亦或，第二控制單元123可控制第二無線收發單元124無線傳遞電力給第一無線收發單元114以使處於低電量的電源模組11獲得電力，藉此調整特定電源模組11之電源能量，以達到統整能量平衡的目的。

〔無線電力傳遞管理系統的另一實施例〕

請同時參閱圖2B及圖3，圖3是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統的示意圖。圖3中的無線電力傳遞管理系統1’與圖1中的無線電力傳遞管理系統1二者結構相似，無線電力傳遞管理系統1’亦具有電子裝置12’及電源模組11。電子裝置12’具有圖2B的電源模組12所具有的第二控制單元123與第二無線收發單元124。無線電力傳遞管理系統1’與無線電力傳遞管理系統1間的差異僅在於電子裝置12’的第二控制單元123為中央控制單元12a’。

於一實施例中，電子裝置12’不包括圖2B的電源模組12所具有的第二電源單元121及能量資訊單元122。電子裝置12’的第二控制單元123(亦即中央控制單元12a’)透過第二無線收發單元124可接收電源模組11的第一無線收發單元114所傳遞的第一電力傳遞資訊，並且可控制特定電源模組11的第一控制單元113傳遞第一電力傳遞資訊給特定電源模組11，以決定將第一電力傳遞給特定電源模組11。具體的說，當電子裝置12’的中央控制單元12a’透過第二無線收發模組124接收到第一電力傳遞資訊，以判斷哪些電源模組11處於低電量狀態，並且中央控制單元12a’可產生依據第一電力傳遞資訊產生一控制訊號。此控制信號透過第二無線收發單元124傳遞給電源模組11的第一控制單元113，使中央控制單元12a’得以控制特定電源模組11的第一控制單元113傳遞電力給特定電源模組11，而中央控制單元12a’本身並不會傳遞電力給處於低電量狀態的電源模組11，藉此統整特定電源模組11之所需能量。

於一實施例中，電子裝置12’具有圖2B的電源模組12所具有的第二電源單元121及能量資訊單元122。於本實施例中，電子裝置12’的第二控制單元123(亦即中央控制單元12a’)透過第二無線收發單元124可接收電源模組11的第一無線收發單元114所傳遞的第一電力傳遞資訊及電力，並且可控制特定電源模組11的第一控制單元113傳遞第一電力傳遞資訊給特定電源模組11或電子裝置 12’，以決定將電力傳遞給特定電源模組11或電子裝置12’。同樣地，電子裝置12’的中央控制單元12a’透過第二無線收發模組124接收到第一電力傳遞資訊，產生一控制訊號。此控制信號透過第二無線收發單元124傳遞給電源模組11的第一控制單元113，使中央控制單元12a’得以控制特定電源模組11的第一控制單元113傳遞第一電力給特定電源模組11或電子裝置12’，以及控制特定電源模組11的第一控制單元113接收該電力。如此，除了電源模組11之間可以直接或間接地彼此傳遞電力以外，還可透過電子裝置12’間接地傳遞電力，藉此統整特定電源模組11之所需能量。

〔無線電力傳遞管理系統的另一實施例〕

請參閱圖4，圖4是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統的示意圖。本實施例中之無線電力傳遞管理系統1”包含多個圖1或圖3所示的電源模組11，以及如圖1或圖3所示的電源模組12a或12a’作為主控制單元MA，而部分電源模組11不在電力傳遞的有效傳輸範圍內(相對於主控制單元MA)，使得主控制單元MA無法與不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11進行通訊或提供電力。首先，為使主控制單元MA可與不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11進行通訊，或使得主控制單元MA所管理的叢集中，不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11可以獲得電力，於主控制單元MA控制多個從屬控制單元的過程中，對於在有效傳輸範圍內的多個電源模組11，主控制單元MA可直接透過第二無線收發單元124接收第一電力傳遞資訊予以辨識。然而，對於不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11，主控制單元MA藉由已被辨識的電源模組11通過第一無線收發單元114接收鄰近而未被辨識的電源模組的第一電力傳遞資訊，使主控制單元MA得以透過已被辨識的電源模組11來達成與未被辨識的電源模組11的間接通訊，進而可控制不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11。

接著，為使主控制單元MA可以更有效率地控制各個電源模組 11，所述電源模組11藉由彼此之間的通訊，形成叢集(cluster)。 主控制單元MA依據所接收的第一電力傳遞資訊，以判斷所述多個電源模組11具有的第一電源能量的含量以及電力傳遞距離。多個電源模組11可依據各自所具有的第一電源能量、電力傳遞的距離、通訊協定的位址或電源模組11的所對應之名稱的至少其中之一，將該叢集分類為多個群組。在本實施例中，將多個電源模組形成的叢集進行群組分類的方式是，主控制單元MA依據第一電源能量的高到低及電力傳遞距離的近到遠，將所述多個電源模組11依序分類為第一階級群組2、第二階級群組3...至第n階級群組n，其中n為正整數。其中，第一階級群組代表所具第一電源能量含量最高及與主控制單元MA電力傳遞距離最近之群組。反之，第n階級群組即代表為所具第一電源能量含量最低及與主控制單元MA電力傳遞距離最遠之群組。另外，所述多個電源模組11中，若有部分電源模組11以有線方式電性連接交流電源，則連接有交流電源的電源模組11所具有的第一電源能量將被判定比未連接有交流電源的電源模組11高。換句話說，連接有交流電源的電源模組11，其所屬群組的分類階級比未連接有交流電源的電源模組11高。

更進一步地，第一階級群組2、第二階級群組3...至第n階級群組n還可繼續分類為多個不同的群組。以第一階級群組2為例，第一階級群組2內有多個電源模組11，所述多個電源模組11依據各自所具有的第一電源能量多寡或電力傳遞距離的遠近進一步將該叢及分類為不同群組。具體的說，第一階級群組2內的多個電源模組11，若彼此間所具有的第一電源能量相近或彼此間電力傳遞距離相近，將被劃分為同一組群，以形成多個不同的群組。同時，所述多個不同的群組依據各個組群所具有的第一電源能量的高到低以及各個組群與主控制單元MA電力傳遞距離的近到遠，又可依序分為第一階級之第一群組21、第一階級之第二群組22、第一階級之第三群組23、第一階級之第四群組22。在本實施例中，第二階 級群組3...至第n階級群組n的分類亦以同樣方式進行。

此外，第一階級之第一群組21、第一階級之第二群組22...至第n階級之第n群組，依據主控制單元MA所發出的控制信號以設定第一階級之第一群組21、第一階級之第二群組22...至第n階級之第n群組內所各自對應的多個電源模組內的多個第一控制單元其中之一為子控制單元。如：第一階級之第一群組依據控制信號設有子控制單元21a(即第一從屬控制單元)，而其餘的第一控制單元則為第二從屬控制單元21b；第一階級之第二群組22依據控制信號設有子控制單元22a(即第一從屬控制單元)，而其餘的第一控制單元則為第二從屬控制單元22b；第一階級之第三群組23依據控制信號設有子控制單元23a(即第一從屬控制單元)，而其餘的第一控制單元則為第二從屬控制單元23b；第一階級之第四群組依據控制信號設有子控制單元24a(即第一從屬控制單元)，而其餘的第一控制單元則為第二從屬控制單元24b。經由主控制單元MA所設定的多個子控制單元21a主要用以管理各自所屬的第一階級之第一群組21、第一階級之第二群組22...至第n階級之第n群組的電力傳遞與接收。值得注意的是，若主控制單元MA所屬的電源模組發生能量耗盡或毀損之現象，以致主控制單元MA無法正常運作時，則第一階級之第一群組21的子控制單元21a將立即取代主控制單元MA成為新的主控制單元MA，亦即子控制單元21a具有僅次於主控制單元MA的優先順序。於此之後，若再次發生主控制單元MA無法正常運作之現象，則以第一階級之第二群組22的子控制單元、第一階級之第三群組23的子控制單元...至第n階級之第n群組的子控制單元的取代順序，依序取代已無法正常運作之主控制單元MA。除上述之分類方式外，將多個電源模組11分類的方式也可以利用通訊協定的位址或電源模組11所對應之名稱來進行。圖四中的多個電源模組11的第一無線收發單元具有不同的通訊協定的位址，藉此多個電源模組11間可相互進行通訊。主控制單元MA可直接與在 有效傳輸範圍內的多個電源模組11進行通訊，並且透過在有效傳輸範圍內的多個電源模組11可間接控制不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11。在主控制單元MA分類多個電源模組11為多個群組的過程中，透過多個電源模組11的第一無線收發單元114所傳遞的第一電力傳遞資訊，可得知有關通訊協定位址的資訊。其中，依據通訊協定的位址，使用者還可依個人喜好來設定電子裝置及多個電源模組11間的主從關係，即區分為主控制單元及從屬控制單元，或是使用者通過主控制單元MA，直接設定多個電源模組11中的特定電源模組11為第一階級群組、第二階級群組或其他階級群組，以及使用者還可設定群組內的哪一個電源模組11為子控制單元。然而，第一無線收發單元114所傳遞的第一電力傳遞資訊中亦包含多個電源模組11所對應之名稱的相關資訊，因此使用者亦可依多個電源模組11所對應之名稱來進行群組之分類。

於另一實施例中，如圖1所示，當無線電力傳遞管理系統1中的電源模組12為一電源模組11時，亦即無線電力傳遞管理系統僅包含前述實施例所提及的多個電源模組11。本實施例不同於前述實施例的地方在於，控制訊號除了可依據第一或第二電力傳遞資訊而產生外，亦可唯一隨機產生的控制訊號以供電源模組11接收。在本實施例中，所述控制訊號用以先由多個電源模組11中的第一控制單元中隨機選出一主控制單元，並且將其餘之第一控制單元設置為從屬控制單元。更詳細地說，主控制單元可不依據各個電源模組11的電源能量含量、電力傳遞距離、對應之名稱或通訊協定位址等資訊來進行電源模組11之群組分類，主控制單元可隨機對電源模組11進行群組之分類。而亦如前述實施例所述，每個群組中的一電源模組的第一控制單元為一子控制單元。同樣地，子控制單元與主控制單元之運作方式與前述實施例相同，故不再贅述。

值得注意的是，於一實施例中，多個電源模組11可不僅形成 單一叢集，亦即多個電源模組11中的部分電源模組為第一電源模組而剩餘之電源模組為第二電源模組，並且第一電源模組形成第一叢集，而第二電源模組形成第二叢集。第二叢集內的多個第二電源模組與第一叢集內的多個第一電源模組彼此決定優先順序，且可傳遞電力。第二叢集內的多個電源模組與第一叢集內的多個電源模組間傳遞電力的運作方式同於前述實施例，故不再贅述。

本發明之實施例，並不限制無線電力傳遞管理系統中電源模組11與電源模組12的排列方式，其排列方式可為任意排列或放置，例如可呈現星狀、線狀或樹狀排列。請同時參閱圖5A~圖5C，圖5A是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統以星狀排列傳遞電力資訊的示意圖；圖5B是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統以線狀排列傳遞電力資訊的示意圖；圖5C是本發明另一實施例之無線電力傳遞管理系統以樹狀排列傳遞電力資訊的示意圖。桌上型電腦4可視為本發明實施例之無線電力傳遞管理系統的主控制單元12a或中央控制單元12a’，而壁式電話5、智慧型手機6、筆記型電腦7、影音撥放器8及直立式電風扇9可視為複數個電源模組11。星狀排列如圖5A所示，桌上型電腦4為整個無線電力傳遞管理系統的中心，當桌上型電腦4為主控制單元12a時，桌上型電腦4可以無線方式直接傳遞第一或第二電力傳遞資訊及電力給壁式電話5、智慧型手機6、筆記型電腦7、影音撥放器8及直立式電風扇9。 反之，當桌上型電腦4為中央控制單元時12a’，桌上型電腦4可以無線方式直接傳遞第一電力傳遞資訊及電力給壁式電話5、智慧型手機6、筆記型電腦7、影音撥放器8及直立式電風扇9。線狀排列如圖5B所示，當桌上型電腦4為主控制單元12a時，桌上型電腦4以無線方式傳遞第一或第二電力傳遞資訊及電力給直立式電風扇9，再經由直立式電風扇9以無線方式傳遞第一或第二電力傳遞資訊及電力給壁式電話5，壁式電話5、智慧型手機6、筆記型電腦7、影音撥放器8的第一或第二電力傳遞資訊及電力的傳遞方式亦以此 類推。反之，當桌上型電腦4為中央控制單元12a’時，桌上型電腦4以無線方式傳遞第一電力傳遞資訊及電力給直立式電風扇9，再經由直立式電風扇9以無線方式傳遞第一電力傳遞資訊及電力給壁式電話5，壁式電話5、智慧型手機6、筆記型電腦7、影音撥放器8的第一電力傳遞資訊及電力的傳遞方式亦以此類推。樹狀排列如圖5C所示，當桌上型電腦4為主控制單元12a時，桌上型電腦4可同時以無線方式傳遞第一或第二電力傳遞資訊及電力給影音撥放器8或壁式電話5，接著再由影音撥放器8以無線方式傳遞第一或第二電力傳遞資訊及電力給智慧型手機6或直立式電風扇9，以及可經由壁式電話5以無線方式傳遞第一或第二電力傳遞資訊及電力給筆記型電腦7。反之，當桌上型電腦4為中央控制單元12a’時，桌上型電腦4可同時以無線方式傳遞第一電力傳遞資訊及電力給影音撥放器8或壁式電話5，接著再由影音撥放器8以無線方式傳遞第一電力傳遞資訊及電力給智慧型手機6或直立式電風扇9，以及可經由壁式電話5以無線方式傳遞第一電力傳遞資訊及電力給筆記型電腦7。本發明實施例並不限制電子裝置及電源模組的可能排列方式。

〔無線電力傳遞管理方法的實施例〕

請同時參閱圖2A~2B及圖6，圖6本發明實施例之無線電力傳遞管理方法之流程圖。如圖6所示，無線電力傳遞管理方法包括提供至少一電源模組11以形成一叢集(本實施例並不限制電源模組11可分類的方式，亦即電源模組11更可劃分為第一電源模組、第二電源模組至第n電源模組(未圖示)，以形成第一叢集、第二叢集至第n叢集)，電源模組11具有第一電源能量，電源模組包括第一無線收發單元114以及第一控制單元(S601)，於實務上，第一無線收發單元114無線收發第一電力傳遞資訊以及電力，電源模組11的第一控制單元113控制第一無線收發單元114收發第一電力電資訊以及電力，其中第一電力傳遞資訊包括第一電源能量、電力傳遞的距 離、通訊協定的位址或電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一；提供一電源模組12，包括第二控制單元以及第二無線收發單元(S603)，於實務上，第二無線收發單元124與第一無線收發單元114彼此傳遞第一電力傳遞資訊及電力；第二控制單元123及第一控制單元113依據第一電力傳遞資訊而產生控制信號，以設定電源模組12之第二控制單元123以及電源模組11之第一控制單元113的主從關係(S605)，於實務上，控制信號係透過第二無線收發單元124被傳送至電源模組11，控制信號用以設定第二控制單元123以及第一控制單元113分別為主控制單元以及從屬控制單元；以及電源模組11之第一控制單元113依據控制信號判斷電源模組11是否無線傳遞或接收電力(S607)，於實務上，第二控制單元123依據電力傳遞資訊可獲知哪些電源模組11處於低電量狀態，因而發出控制信號至處於低電量狀態的電源模組11，使處於低電量狀態的電源模組11之第一控制單元113依據控制信號以接收電力。

於一實施例中，針對步驟S603中，所述電源模組12還具有一第二電源能量，第二無線收發單元127無線收發第二電力傳遞資訊，第二無線收發單元124與第一無線收發單元114彼此間傳遞第一及第二電力傳遞資訊及電力，其中第二電力傳遞資訊包括第二電源能量、電力傳遞的距離、通訊協定的位址或電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。以及針對步驟S605中，第二控制單元123及第一控制單元113除了依據第一電力傳遞資訊，同時還會依據第二電力傳遞資訊來產生控制信號，以設定電源模組12之第二控制單元123以及電源模組11之第一控制單元113的主從關係。

請同時參閱圖2A~2B、圖4及圖7，圖7為本發明另一實施例之無線電力傳遞管理方法之流程圖。如圖7所示，無線電力傳遞管理方法包括提供一主控制單元MA以辨識在有效傳輸範圍內的多個電源模組11進行通訊(S701)；主控制單元MA藉由已被辨識的多個電源模組11可間接與不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11進行 通訊(S703)，於實務上，主控制單元MA通過已被辨識的多個電源模組11的第一無線收發單元114接收鄰近而未被辨識的多個電源模組11的電力傳遞資訊後，接著利用已被辨識的多個電源模組11的第一無線收發單元114可將未被辨識的電源模組11的電力傳遞資訊傳遞給主控制單元MA，使主控制單元MA得以透過已被辨識的多個電源模組11來達成與未被辨識的電源模組11的間接通訊，形成一第一叢集，進而可控制不在有效傳輸範圍內的多個電源模組11；主控制單元MA依據第一電源含量與電力傳遞距離可將第一叢集的電源模組11分類為多個具有階級之群組(S705)，於實務上，主控制單元MA依據多個電源模組11具有的第一電源能量的高到低及電力傳遞距離的近到遠，將所述多個電源模組11依序分類為第一階級群組2、第二階級群組3...至第n階級群組n，其中n為正整數，而所述多個電源模組11中，若有部分電源模組11以有線方式電性連接交流電源，則連接有交流電源的電源模組11所具有的第一電源能量將被判定比未連接有交流電源的電源模組11高；各個階級之群組內的多個電源模組11依據是否具有相近的第一電源能量及電力傳遞距離劃分為不同群組(S707)，於實務上，第一階級群組2、第二階級群組3...至第n階級群組n還可繼續分類為多個不同的群組，以第一階級群組為例，第一階級群組2內具有多個電源模組11，若所述多個電源模組11彼此間所具有的第一電源能量相近或彼此間電力傳遞距離相近，將劃分為同一組群，以形成多個不同的群組，所述多個不同的群組依據各個群組所具有的第一電源能量的高到低以及各個群組與主控制單元MA電力傳遞距離的近到遠，又可依序分為第一階級之第一群組21、第一階級之第二群組22、第一階級之第三群組23、第一階級之第四群組22，而第二階級群組3...至第n階級群組n的分類亦以同樣方式進行；主控制單元MA發出的控制信號以設定第一階級之第一群組21...至第n階級之第n群組內所各自對應的多個電源模組的其中之一為一子控制 單元21a(S709)，於實務上，經由主控制單元MA所設定的多個子控制單元21a用以管理各自所屬的第一階級之第一群組21、第一階級之第二群組22...至第n階級之第n群組的電力傳遞與接收，若主控制單元MA所屬的電源模組11發生能量耗盡或毀損之現象，以致主控制單元MA無法正常運作時，則以第一階級之第一群組22的子控制單元、第一階級之第二群組23的子控制單元...至第n階級之第n群組的子控制單元21a的順序，依序取代已無法正常運作之主控制單元MA。

除上述之分類方式外，主控制單元MA透過多個電源模組11的第一無線收發單元114可接收各個電源模組的電力傳遞資訊，而電力傳遞資訊中除了包含有第一電源能量與電力傳遞的距離外，更包含有通訊協定的位址或電源模組的所對應之名稱。因此，據通訊協定的位址或電源模組11所對應之名稱，使用者可依個人喜好來設定電子裝置及多個電源模組11間的主從關係，即區分為主控制單元及從屬控制單元，或是使用者通過主控制單元MA，直接設定多個電源模組11中的特定電源模組11為第一階級群組、第二階級群組或其他階級群組，以及使用者還可設定群組內的任一電源模組11為子控制單元。

於一實施例中，無線電力傳遞管理方法可僅包括提供複數個電源模組以形成一第一叢集，每個電源模組具有第一電源能量，電源模組包括第一無線收發單元以及第一控制單元，第一無線收發單元無線收發第一電力傳遞資訊以及電力，電源模組之第一控制單元控制第一無線收發單元收發第一電力電資訊以及電力，其中第一電力傳遞資訊包括第一電源能量、電力傳遞的距離、通訊協定的位址或電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一。其中，複數個電源模組依據控制信號來決定無線傳遞或接受電力的優先順序。在本實施例中，控制訊號除了可依據第一或第二電力傳遞資訊而產生外，亦可為一隨機產生的控制訊號以供電源模組 11接收。在本實施例中，所述控制訊號用以先由多個電源模組11中的第一控制單元中隨機選出一主控制單元，並且將其餘之第一控制單元設置為從屬控制單元，並且主控制單元可不依據各個電源模組11的電源能量含量、電力傳遞距離、對應之名稱或通訊協定位址等資訊來進行電源模組11之群組分類，主控制單元可隨機對電源模組11進行群組之分類。而亦如前述實施例所述，每個群組中的一電源模組的第一控制單元為一子控制單元。同樣地，子控制單元與主控制單元之運作方式與前述實施例相同，故不再贅述。

值得注意的是，於一實施例中，多個電源模組11可不僅形成單一叢集，亦即多個電源模組11中的部分電源模組可進一步分為第一電源模組而剩餘之電源模組可分為第二電源模組，並且第一電源模組形成第一叢集，而第二電源模組形成第二叢集。第二叢集內的多個第二電源模組與第一叢集內的多個第一電源模組彼此可傳遞電力。第二叢集內的多個電源模組與第一叢集內的多個電源模組間傳遞電力的運作方式同於前述實施例，故不再贅述。綜合上述所列舉的實施方式之作法，可知本發明之無線電力傳遞管理系統及其方法，可決定多個電源模組間是否要傳遞能量，甚至可決定將能量傳遞給那個或那些電源模組，並且本發明之無線電力傳遞管理系統及其方法還可決定電源模組是否要接收能量，甚至可決定從那個或那些電源模組接收能量。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1‧‧‧無線電力傳遞管理系統

11‧‧‧電源模組

11a‧‧‧從屬控制單元

12‧‧‧電源模組

12a‧‧‧主控制單元

Claims (23)

1. 一種無線電力傳遞管理系統，包括：複數個第一電源模組，其中該些第一電源模組形成一第一叢集，並且每個第一電源模組包括：一第一電源單元，具有一第一電源能量；一能量資訊單元，電性連接該第一電源單元，用以產生一第一電力傳遞資訊，其中，該第一電力傳遞資訊包括該第一電源能量、電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一；一第一無線收發單元，具有至少一第一無線收發端，該第一無線收發單元透過該第一無線收發端收發該第一電力傳遞資訊以及一電力；以及一第一控制單元，電性連接該能量資訊單元以及該第一無線收發單元，控制該第一無線收發單元收發該第一電力傳遞資訊以及該電力；其中，該些第一無線收發單元彼此間相互傳遞該些第一電力傳遞資訊，並且該些第一電源模組依據一控制訊號來決定優先順序，且該控制訊號是依據該第一電力傳遞資訊而產生。
2. 如請求項1所述之無線電力傳遞管理系統，其中該控制訊號用以先由該些第一控制單元中選出一主控制單元，其餘之該些第一控制單元為從屬控制單元，並且將該些從屬控制單元各自分類為多個群組，其中該主控制單元用以管理該些從屬控制單元進行該電力的傳遞與接收。
3. 如請求項1所述之無線電力傳遞管理系統，其中該些第一控制單元依據該些第一電力傳遞資訊而產生該控制訊號，該控制信號 係用以設定該些第一控制單元的其中之一為一主控制單元，而其餘之該些第一控制單元分別為一從屬控制單元，其中該主控制單元用以管理該些從屬控制單元進行該電力的傳遞與接收。
4. 如請求項3所述之無線電力傳遞管理系統，其中該些第一電源模組依據各自所具有的該第一電力傳遞資訊來分類為多個群組。
5. 如請求項2或4所述之無線電力傳遞管理系統，其中每個群組中的一第一電源模組的第一控制單元為一子控制單元，該子控制單元用以管理所屬的群組中的該些第一電源模組進行電力傳遞與接收。
6. 如請求項5所述之無線電力傳遞管理系統，其中當該主控制單元無法正常運作時，該些群組內的該子控制單元的其中之一取代該主控制單元以成為該主控制單元。
7. 如請求項6所述之無線電力傳遞管理系統，其中取代該主控制單元的該子控制單元具有僅次於該主控制單元的優先順序。
8. 如請求項1所述之無線電力傳遞管理系統，其中該主控制單元及該些從屬控制單元的主從關係，由使用者自行決定。
9. 如請求項1所述之無線電力傳遞管理系統，其中無線電力傳遞管理系統更包括一第二叢集，該第二叢集內包括複數個第二電源模組，該第二叢集的該些第二電源模組與該第一叢集的該些第一電源模組彼此決定優先順序，且彼此傳遞該電力。
10. 如請求項1所述的無線電力傳遞管理系統，其中該優先順序包括無線傳遞或接受該電力的優先順序。
11. 一種無線電力傳遞管理系統，包括：至少一第一電源模組，其中該第一電源模組形成一第一叢集，該第一電源模組包括：一第一電源單元，具有一第一電源能量； 一能量資訊單元，電性連接該第一電源單元，用以產生一第一電力傳遞資訊；一第一無線收發單元，具有至少一第一無線收發端，該第一無線收發單元透過該無線收發端收發該第一電力傳遞資訊以及一電力；以及一第一控制單元，電性連接該能量資訊單元以及該第一無線收發單元，控制該第一無線收發單元收發該第一電力傳遞資訊以及該電力，其中，該第一電力傳遞資訊包括該第一電源能量、該電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一；以及一第二電源模組，包括：一第二電源單元，具有一第二電源能量；一能量資訊單元，電性連接該第二電源單元，用以產生一第二電力傳遞資訊，其中，該第二電力傳遞資訊包括該第二電源能量、該電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一；一第二控制單元；以及一第二無線收發單元，電性連接該第一控制單元，具有至少一第二無線收發端，該第二無線收發單元與該第一無線收發單元彼此傳遞該第一及第二電力傳遞資訊；其中，該第二控制單元依據該第一及第二電力傳遞資訊而產生一控制信號，該控制信號透過該第二無線收發單元被傳送至該第一電源模組，其中該第一電源模組之該第一控制單 元依據該控制信號來決定該第一電源模組的優先順序。
12. 如請求項11所述之無線電力傳遞管理系統，其中該些第一電源模組之間係透過該第二無線收發單元及該第一無線收發單元彼此傳遞該電力。
13. 如請求項12所述之無線電力傳遞管理系統，其中該第二控制單元依據該第一及第二電力傳遞資訊設定該第二電源模組之該第二控制單元以及該第一電源模組之該第一控制單元分別為一主控制單元與一從屬控制單元。
14. 如請求項13所述之無線電力傳遞管理系統，其中該主控制單元用以管理該些從屬控制單元進行電力的傳遞與接收，並且該主控制單元依據該第一電力傳遞資訊將該第一電源模組分類為多個群組。
15. 如請求項14所述之無線電力傳遞管理系統，其中每個群組中的一第一電源模組的第一控制單元為一子控制單元，該些子控制單元用以管理所屬的群組中的該些第一電源模組進行電力傳遞與接收，其中當該主控制單元無法正常運作時，該些子控制單元的其中之一會取代該主控制單元以成為該主控制單元。
16. 如請求項11所述之無線電力傳遞管理系統，其中無線電力傳遞管理系統更包括一第二叢集，該第二叢集內包括至少一第二電源模組，該第二叢集的該第二電源模組與該第一叢集的該第一電源模組彼此傳遞該電力。
17. 如請求項11所述的無線電力傳遞管理系統，其中該優先順序包括無線傳遞或接受該電力的優先順序。
18. 一種無線電力傳遞管理方法，包括：提供複數個第一電源模組以形成一第一叢集，每個第一電源模組具有一第一電源能量，該第一電源模組包括一第一無線 收發單元以及一第一控制單元，該第一無線收發單元無線收發一第一電力傳遞資訊以及一電力，該第一電源模組之該第一控制單元控制該第一無線收發單元收發該第一電力電資訊以及該電力，其中該第一電力傳遞資訊包括該第一電源能量、該電力傳遞的距離、通訊協定的位址或該第一電源模組的所對應之一名稱的至少其中之一；以及依據該第一電力傳遞資訊而產生一控制訊號，其中，該些第一電源模組依據該控制信號來決定無線傳遞或接受該電力的優先順序。
19. 如請求項18所述之無線電力傳遞管理方法，其中該些第一控制單元依據該些第一電力傳遞資訊而產生該控制訊號，該控制信號係用以設定該些第一控制單元的其中之一為一主控制單元，而其餘之該些第一控制單元分別為一從屬控制單元，其中該主控制單元用以管理該些從屬控制單元進行該電力的傳遞與接收。
20. 如請求項18所述之無線電力傳遞管理方法，其中該控制訊號用以先由該些第一控制單元中選出一主控制單元，並且將其餘之該些第一控制單元各自分類為多個群組，其中該主控制單元用以管理該些從屬控制單元進行該電力的傳遞與接收。
21. 如請求項19或20項所述之無線電力傳遞管理方法，其中每個群組中的一第一電源模組的第一控制單元為一子控制單元，該子控制單元用以管理所屬的群組中的該些第一電源模組進行電力傳遞與接收，其中當該主控制單元無法正常運作時，該些群組內的該子控制單元的其中之一取代該主控制單元以成為該主控制單元。
22. 如請求項18所述之無線電力傳遞管理方法，其中無線電力傳遞管理系統更包括一第二叢集，該第二叢集內包括複數個第二電 源模組，該第二叢集的該些第二電源模組與該第一叢集的該些第一電源模組彼此傳遞該電力。
23. 如請求項18所述之無線電力傳遞管理方法，其中更包括：提供一電子裝置，該電子裝置包括第二控制單元以及第二無線收發單元，其中該第二無線收發單元與該第一無線收發單元彼此傳遞該第一電力傳遞資訊；以及該第二控制單元依據該第一電力傳遞資訊而產生該控制信號，其中該控制信號透過該第二無線收發單元被傳送至該第一電源模組，該控制信號用以設定該第二控制單元以及該第一控制單元分別為主控制單元以及從屬控制單元。