无线电力发射机及无线电力传输方法技术

本发明专利技术公开了无线电力发射机和无线电力传输方法，可支持不同类型的接收机，并为操作在不同频率下的不同类型的无线电力接收机提供电力。本发明专利技术提供的无线电力发射机，可包括：具有可控的谐振频率的多模式驱动电路；所述多模式驱动电路受控而具有第一谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第一发射频率驱动无线电力传输；以及，所述多模式驱动电路受控具有第二谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第二发射频率驱动无线电力传输；其中，所述第二发射频率大于所述第一发射频率，所述第二谐振频率大于所述第一谐振频率。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求申请日为2015年07月17日、申请号为62/193,803、专利名称为“双模式E类无线电力发射机”的美国临时申请的优先权，该美国临时申请的全部内容均包含在本申请中。
本专利技术涉及无线电力输送
，尤其涉及一种无线电力发射机和无线电力传输方法。
技术介绍
由于以不使用电缆或连接器的简便方式传输电力(power)，无线电力传输系统(WirelessPowerTransferSystems，WPTS)变得越来越受欢迎。当前在产业中使用的WPTS可分为两种主要的类型：磁感应(MagneticInduction，MI)系统和磁谐振(MagneticResonance，MR)系统。这两种类型的系统均包括无线电力发射机(wirelesspowertransmitter)和无线电力接收机(wirelesspowerreceiver)。这两种类型的系统可被用于为处于其他应用中的移动设备(例如，智能电话、平板电脑，)供电或充电。感应式WPTS系统通常操作在指定的几百赫兹的频率范围，其使用频率变化作为电力流控制机制。磁谐振WPTS系统通常操作在单谐振频率，其使用输入电压调节(regulation)来调节输出电力。在一个典型的应用中，磁谐振WPTS系统操作在6.78MHz的频率。许多产业委员会，例如无线电力协会(WirelessPowerConsortium，WPC)，电力事项联盟(PowerMattersAlliance，PMA)，无线电力联盟(AllianceforWirelessPower，A4WP)均已致力于为基于无线电力传输的消费产品推进国际标准。当前，由于操作频率的不同，不同类型的WPTS系统无法互通。这给无线系统的使用者造成混乱和不便，也限制了技术的扩展性。
技术实现思路
本专利技术公开了无线电力发射机和无线电力传输方法，可支持不同类型的接收机，并为操作在不同频率下的不同类型的无线电力接收机提供电力。本专利技术提供的无线电力发射机，可包括：具有可控的谐振频率的多模式驱动电路；所述多模式驱动电路受控而具有第一谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第一发射频率驱动无线电力传输；以及，所述多模式驱动电路受控具有第二谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第二发射频率驱动无线电力传输；其中，所述第二发射频率大于所述第一发射频率，所述第二谐振频率大于所述第一谐振频率。本专利技术提供的无线电力传输方法，可包括：控制具有可控的谐振频率的多模式驱动电路具有第一谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第一发射频率驱动无线电力传输；以及控制所述多模式驱动电路具有第二谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第二发射频率驱动无线电力传输；其中，所述第二发射频率大于所述第一发射频率，所述第二谐振频率大于所述第一谐振频率。由上可知，本专利技术所提供的无线电力发射机及无线电力传输方法中，多模式驱动电路具有可控的谐振频率，且本专利技术实施例可控制所述具有可控的谐振频率的多模式驱动电路具有第一谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第一发射频率驱动无线电力传输；以及控制所述多模式驱动电路具有第二谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第二发射频率驱动无线电力传输。基于此，本专利技术实施例的无线电力发射机和无线电力传输方法可支持不同类型的接收机，并为操作在不同频率下的不同类型的无线电力接收机提供电力。【附图说明】图1示出了多模式无线电力发射机1的方框图。图2A示出了多模式驱动电路的一个实施例，在该实施例中多模式驱动电路为E类差分放大器。图2B示出了多模式驱动电路的另一个实施例，在该实施例中多模式驱动电路为E类差分放大器。图3A-3B依据本专利技术的一些实施例示出了图2A中的E类放大器的晶体管的漏极电压波形。图4示出了与图2A相似的实施例，在该实施例中，电感器可被接入到所述多模式驱动电路中或从所述多模式驱动电路中断开。图5依据一些实施例示出了在不同频率下的无线电力传输方法的流程图。【具体实施方式】专利技术人已经意识并领会到，可在不同频率发射无线电力的多模式无线发射机有助于为操作在不同频率下的不同类型的无线电力接收机提供电力。这样的多模式无线电力发射机可向更广的各种各样的电子设备提供电力。例如，在一些实施例中，多模式无线电力发射机可向MI接收机和MR接收机提供电力。在一些实施例中，多模式无线电力发射机可向依据各种不同的无线充电规格(例如，WPC发布的Qi标准，以及其他用于在其他频率传递无线电力的规格，例如，用于MR接收机的规格，或者其他的MI规格)设计的设备提供电力。这样的多模式无线电力发射机可支持不同类型的接收机，使得消费者无需在不同的无线电力规格之间进行选择，并可降低或消除需要获取多个无线发射机来分别为在不同频率下接收无线电力的设备供电的需求。本专利技术描述了包括可动态调节以在不同频率驱动无线电力传输的谐振驱动电路(resonantdrivecircuit)的无线电力发射机的实施例。所述谐振驱动电路包括谐振在由电感和电容的大小所确定的频率的LC谐振网络(也即，电感电容谐振网络)。在一些实施例中，谐振电容和/或电感被改变，以促进不同频率下的无线电力传输。图1示出了多模式无线电力发射机1的方框图。该无线电力发射机1中的多模式驱动电路7包括反相器(inverter)3，多模式驱动电路7可被切换为在不同频率下进行无线传输的不同的操作模式。例如，多模式驱动电路7可被切换为低频模式以通过低频匹配网络6驱动低频发射线圈10，或者，可被切换为高频模式以通过高频匹配网络8驱动高频发射线圈12。多模式无线电力发射机1可包括稳压电源(regulatedvoltagesource)2(例如，电压调节器)用于向反相器3提供调节的直流电压(regulatedDCvoltage)。稳压电源2提供调节的直流电压来响应控制器5输出的控制刺激。多模式驱动电路7可为E类放大器，用于将反相器3的输入端的直流电压转换为交流输出电压来驱动低频发射线圈10或高频发射线圈12。交流输出电压的生成使通过电磁感应实施无线电力传输成为可能。控制器5可控制反相器3操作在不同的模式。多模式无线电力发射机1的控制器5可控制信号发生器9使用被选择的无线电力传输频率驱动反相器3。作为低频操作模式的举例，为了发射电力给根据Qi规格接收无线电力的接收机，反相器3被切换为用于低电力Qi接收器的100kHz-205kHz的频率以及用于中电力Qi接收器的80kHz-300kHz的频率。作为高频操作模式的举例，为了传送电力给使用MR技术接收无线电力的接收器，反相器3可被切换为更高的频率，例如，大于1MHz，位于ISM波段内，例如，6.765MHz-6.795MHz。然而，此处的频率的描述仅仅用于举例，因为，无线电力可依据任意合适的规格，在任意合适的频率下被传输。在一些实施例中，多模式驱动电路7可被设计以最小化或者至少减少切换功率损耗(switchingpowerlosses)。通常，切换功率损耗发生在开关两端存在非零电压时以及开关闭合或断开时，其消耗(dissipate)所述开关的寄生电容或向所述寄生电容充电。切换功率损耗与频率成正比，在高频时尤其明显。可通过使用反相器来当开关两端的电压变为0或趋近于0时导通所述开关或断开所述开关来最小化或降低切换功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电力发射机，其特征在于，包括：具有可控的谐振频率的多模式驱动电路；所述多模式驱动电路受控而具有第一谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第一发射频率驱动无线电力传输；以及，所述多模式驱动电路受控具有第二谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第二发射频率驱动无线电力传输；其中，所述第二发射频率大于所述第一发射频率，所述第二谐振频率大于所述第一谐振频率。

【技术特征摘要】
2015.07.17 US 62/193,803;2016.01.08 US 14/990,8331.一种无线电力发射机，其特征在于，包括：具有可控的谐振频率的多模式驱动电路；所述多模式驱动电路受控而具有第一谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第一发射频率驱动无线电力传输；以及，所述多模式驱动电路受控具有第二谐振频率，以使所述多模式驱动电路在第二发射频率驱动无线电力传输；其中，所述第二发射频率大于所述第一发射频率，所述第二谐振频率大于所述第一谐振频率。2.如权利要求1所述的无线电力发射机，其特征在于，所述多模式驱动电路包括反相器。3.如权利要求2所述的无线电力发射机，其特征在于，所述多模式驱动电路包括E类放大器。4.如权利要求1所述的无线电力发射机，其特征在于，所述多模式驱动电路包括可变的电容，通过控制所述可变的电容来改变所述可控的谐振频率。5.如权利要求4所述的无线电力发射机，其特征在于，所述多模式驱动电路包括：电容器和开关；其中，所述开关受控制来导通或断开所述电容器，以控制所述电容器是否向所述可变的电容贡献电容。6.如权利要求4所述的无线电力发射机，其特征在于，所述多模式驱动电路包括可变的电感，且所述可变的电感由所述多模式驱动电路的操作模式控制。7.如权利要求6所述的无线电力发射机，其特征在于，所述多模式驱动电路包括：电感器和开关；其中，所述开关受控制来导通或断开所述电感器，以控制所述电感器是否向所述可变的电感贡献电感。8.如权利要求7所述的无线电力发射机，其特征在于，当所述多模式驱动电路受控在所述第一发射频率驱动无线电力传输时，所述开关导通所述电感器，以便所述电感器向所述可变的电感贡献电感。9.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉迪米尔·亚历山大·穆拉托夫，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71