非接触电源、非接触充电系统以及对可充电电池进行充电的方法技术方案

本发明专利技术涉及与具有接收线圈的电池装置磁耦合的非接触电源，用于以非接触的方式对所述电池装置进行充电，所述非接触电源具有：发送线圈阵列，所述发送线圈阵列包括用于将充电功率感应到接收线圈中的多个发送线圈；以及驱动装置，所述驱动装置用于检测与所述接收线圈磁耦合的发送线圈，并选择性地仅驱动检测到的发送线圈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于便携式电子设备的电源，更具体地，涉及利用感应 耦合的非接触充电系统。
技术介绍
可充电二次电池安装在诸如移动通信终端、PDA等的便携式电子设 备中。为了给二次电池充电，需要单独的电源以利用家用商业电源对便 携式电子设备的电池提供电能。典型地，电源和电池各自都有单独的外 部接触端子，由此通过连接两个接触端子而把电源与电池电连接起来。然而，如果接触端子向外突出，则会破坏外形美观，并且接触端子 会被外部杂质污染，导致接触状态不好。并且，如果用户不小心使电池 断开或曝露在湿气中，则电池易于丢失充入的能量。为了解决接触式充电方法，已经提出以非接触方式对电源和电池充 电的无线充电系统。如韩国专利申请公开2002-57468、韩国专利申请公开2002-57469、 韩国专利363,439、韩国专利428,713、韩国专利申请公开2002-35242、 韩国技术No.217,303、英国专利申请公开2314470、美国专利申请公 开2003/0210106、日本特开2002-209344、日本特开H9-233706、日本特 开2001-258182以及美国专利6，316，909中所公开的，现有技术教导了非 接触充电系统，其在没有接触端子的情况下通过充电体的初级线圈与电 池组的次级线圈之间的感应耦合来对电池进行充电。然而，上述常规非接触充电系统的缺点在于充电效率取决于初级线 圈和次级线圈之间的位置关系。即，在初级线圈和次级线圈之间存在位 置偏差的情况下，不能在次级线圈中充分地感应出感应电动势，因此与接触式充电系统相比，这种非接触充电系统的充电效率较低。因此，用 户应该将具有次级线圈的便携式电子设备或电池组安置在充电体的最佳 位置处。为了解决该问题，己经尝试改变初级线圈的排列图案，来保证高充 电效率，而无论次级线圈的位置或朝向如何。韩国专利524,254(后面称为专利254')公开了一种非接触充电系统， 其中通过连接多个由钴基材料或铁氧体材料制成的小尺寸芯来形成平坦 芯，并通过在该平坦芯上缠绕预定图案的线圈来形成芯块，并将所述芯 块安装在无线充电垫(主充电体)上。与使用单线圈的非接触充电系统相比较，上述专利254'在充电体的 同一平面上交替或平行地排列多个线圈，以补偿初级线圈和次级线圈之 间导致能量过度浪费的位置偏移
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种非接触电源，其有效地将感应电动势传输 到二次电池装置，而无论初级线圈和次级线圈之间的位置关系如何。并且，本专利技术的另一目的是提供同时给多个便携式电子设备充电的非接触电源。并且，本专利技术的另一 目的是提供实现高充电效率并最小化能量浪费 的非接触电源。 技术方案为了实现上述目的，根据本专利技术第一方面的非接触电源与具有接收 线圈的电池装置磁耦合，用于以非接触的方式对所述电池装置进行充电， 所述非接触电源具有发送线圈阵列，所述发送线圈阵列包括用于将充电 功率感应到所述接收线圈中的多个发送线圈；以及驱动装置，所述驱动 装置用于检测磁耦合到所述接收线圈上的发送线圈并选择性地仅驱动所 检测到的发送线圈。此时，所述驱动装置仅选择具有来自所述电池装置的反馈响应的发送线圈。具体地，所述驱动装置在顺序地驱动所述发送线圈阵列中的发 送线圈的同时确定在预定时间内是否存在来自所述电池装置的反馈响应， 并仅选择在预定时间内具有来自所述电池装置的所述反馈响应的发送线 圈，或者所述驱动装置在同时驱动所述发送线圈阵列的所有发送线圈的同 时仅选择在预定时间内具有来自所述电池装置的反馈响应的发送线圈。并且，根据本专利技术第二方面的充电电源系统磁耦合到电池装置，所 述电池装置包括用于感应耦合的次级线圈、用于无线发送数据的无线发 送模块、用于控制所述电池装置的充电状态的充电控制电路以及可充电 电池，所述充电电源系统具有初级线圈阵列，所述初级线圈阵列包括用 于将充电功率感应到所述次级线圈中的多个初级线圈；整流器电路，所 述整流器电路用于将外部交流电压转换成直流电压；线圈驱动电路，所 述线圈驱动电路用于基于所述直流电压生成驱动功率来驱动所述初级线 圈；无线接收模块，所述无线接收模块用于从所述无线发送模块接收反 馈信号；以及驱动控制电路，所述驱动控制电路用于控制所述线圈驱动 电路以对所述初级线圈进行预驱动、根据所述初级线圈的所述预驱动仅 选择具有来自所述电池装置的反馈响应的初级线圈，并仅驱动所选择的 初级线圈来对所述电池装置充电。此时，所述驱动控制电路在顺序地对所述初级线圈进行预驱动的同 时确定在预定时间内是否存在来自所述电池装置的所述反馈响应，并仅 选择在预定时间内具有来自所述电池装置的所述反馈响应的初级线圈， 或者所述驱动控制电路在同时对所有的初级线圈进行预驱动的同时仅选 择在预定时间内具有来自所述电池装置的所述反馈响应的初级线圈。并且，所述初级线圈阵列包括安排为矩阵形式或交错形式的多个初 级线圈。在由包括具有多个初级线圈的初级线圈阵列与无线接收模块的电源 和包括磁耦合到所述初级线圈的次级线圈、无线发送模块与可充电电池 的电池装置构成的非接触充电系统中，根据本专利技术第三方面的用于对电 池充电的方法包括(A)选择所述初级线圈中的任意一个并在较短的时 间内对所选择的初级线圈进行预驱动；(B)在预定时间内等待来自所述电池装置的反馈响应；(C)在存在所述反馈响应的情况下，将相应的初 级线圈的标识信息暂时储存在存储器中；(D)从所述初级线圈阵列中选 择另一初级线圈，并重复执行步骤(A)到(C); (E)顺序地对所述初 级线圈阵列的所有初级线圈执行步骤(D);以及(F)从所述内部存储器 中读取所述初级线圈的标识信息，并选择性地仅向相应的初级线圈提供 充电功率。并且，在由包括具有多个初级线圈的初级线圈阵列与无线接收模块 的电源和包括磁耦合到所述初级线圈的次级线圈、无线发送模块与电池 的电池装置构成的非接触充电系统中，根据本专利技术第四方面的用于对电池充电的方法包括(A)在较短的时间内顺序地对所述初级线圈进行预 驱动；(B)在预定时间内等待来自所述电池装置的反馈响应；(C)选择 至少一个具有所述反馈响应的初级线圈；以及(D)通过向所选择的初级线圈施加充电功率来对所述电池装置充电。并且，在由包括具有多个初级线圈的初级线圈阵列与无线接收模块 的电源和包括磁耦合到所述初级线圈的次级线圈、无线发送模块与电池 的电池装置构成的非接触充电系统中，根据本专利技术第五方面的用于对电 池充电的方法包括(A)在较短的时间内同时对所述初级线圈阵列的所 有初级线圈进行预驱动；(B)在预定时间内等待来自所述电池装置的反 馈响应；(C)选择至少一个具有所述反馈响应的初级线圈；以及(D) 通过向所选择的初级线圈施加充电功率来对所述电池装置充电。并且，根据本专利技术第六方面的非接触充电系统包括具有由多个初级 线圈组成的初级线圈阵列以及无线接收模块的第一充电单元；具有磁耦合 到所述初级线圈的次级线圈和无线发送模块的第二充电单元；以及由所述 第二充电单元供充电功率的电池，其中所述第一充电单元包括初级线圈 阵列，所述线圈阵列具有用于将充电功率感应到所述次级线圈中的多个初 级线圈；以及用于在等待模式中在驱动所述初级线圈之后选择具有来自所 述第二充电单元的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与具有接收线圈的电池装置磁耦合的非接触电源，用于以非接触的方式对所述电池装置进行充电，所述非接触电源包括：　线圈阵列，其包括用于将充电功率感应到所述接收线圈中的多个发送线圈；以及　驱动装置，其用于检测磁耦合到所述接收线圈上的发送线圈，并选择性地仅驱动所检测到的发送线圈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-1-31 10-2006-00093041.一种与具有接收线圈的电池装置磁耦合的非接触电源，用于以非接触的方式对所述电池装置进行充电，所述非接触电源包括线圈阵列，其包括用于将充电功率感应到所述接收线圈中的多个发送线圈；以及驱动装置，其用于检测磁耦合到所述接收线圈上的发送线圈，并选择性地仅驱动所检测到的发送线圈。2. 如权利要求l所述的非接触电源，其中所述驱动装置仅选择具有来自所述电池装置的反馈响应的发送 线圈。3. 如权利要求2所述的非接触电源，其中所述驱动装置顺序驱动所述发送线圈中的任何一个，确定在预 定时间内是否存在来自所述电池装置的反馈响应，并仅选择在预定时间 内具有来自所述电池装置的所述反馈响应的发送线圈。4. 如权利要求2所述的非接触电源，其中所述驱动装置同时驱动所有的所述发送线圈，并仅选择在预定 时间内具有来自所述电池装置的反馈响应的发送线圈。5. —种与电池装置磁耦合的充电电源系统，所述电池装置包括用于 感应耦合的次级线圈、用于无线发送数据的无线发送模块、用于控制所 述电池装置的充电状态的充电控制电路以及可充电电池，所述充电电源 系统包括初级线圈阵列，其包括用于将充电功率感应到所述次级线圈中的多 个初级线圈；整流器电路，其用于将外部交流电压转换成直流电压；线圈驱动电路，其用于基于所述直流电压生成驱动所述初级线圈的 驱动功率；无线接收模块，其用于从所述无线发送模块接收反馈信号；以及 驱动控制电路，其用于控制所述线圈驱动电路以对所述初级线圈进 行预驱动、根据所述初级线圈的所述预驱动仅选择具有来自所述电池装 置的反馈响应的初级线圈，并仅驱动所选择的初级线圈来对所述电池装 置充电。6. 如权利要求5所述的充电电源系统，其中所述驱动控制电路顺序地对所述初级线圈进行预驱动，确定在 预定时间内是否存在来自所述电池装置的所述反馈响应，并仅选择在预 定时间内具有来自所述电池装置的所述反馈响应的初级线圈。7. 如权利要求5所述的充电电源系统，其中所述驱动控制电路同时对所有的所述初级线圈进行预驱动，并 仅选择在预定时间内具有来自所述电池装置的所述反馈响应的初级线 圈。8. 如权利要求6或7所述的充电电源系统， 其中所述初级线圈阵列包括以矩阵形式排列的多个初级线圈。9. 如权利要求6或7所述的充电电源系统， 其中所述初级线圈阵列包括以交错形式排列的多个初级线圈。10. —种在非接触充电系统中对电池进行充电的充电方法，所述非 接触充电系统由电源和电池装置构成，所述电源包括具有多个初级线圈 的初级线圈阵列以及无线接收模块，所述电池装置包括磁耦合到所述初 级线圈上的次级线圈、无线发送模块以及可充电电池，所述充电方法包括(A) 选择所述初级线圈中的任意一个，并在较短的时间内对所选择 的初级线圈进行预驱动；(B) 在预定时间内等待来自所述电池装置的反馈响应；(C) 在存在所述反馈响应的情况下，将相应初级线圈的标识信息暂 时储存在内部存储器中；(D...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔星旭，权光熙，金政范，文盛煜，朴东荣，韩燮，
申请(专利权)人：LS电线有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]