[发明专利]具有宽输入电压范围的无线电力发射器及其操作方法

说明书

本发明描述的实施例提供了具有宽输入电压范围的无线电力发射器及其操作方法。电力发射器使用逆变器，其被配置为从潜在宽范围的DC输入电压生成方波。逆变器被配置为生成具有占空因数的方波，得到所需的等效电压输出，有效地独立于被提供的DC输入电压。因此，通过产生具有可选占空因数的方波，逆变器提供能力以促进具有宽范围DC输入电压的无线电力传输。此外，在一些实施例中电力发射器可使用具有可调节的死区时间的准谐振相移控制策略来提高电力传输效率，并且匹配网络是动态可选的，以与被用于传输电力到电子设备的发射器线圈组合更有效地耦合。

技术领域

本文描述的主题的实施例通常涉及电子设备，尤其涉及用于电子设备的无线电源充电。

背景技术

许多现代电子设备是使用电池和/或电容作为电源的移动设备。在许多这样的设备中需要频繁地再充电电源。为了有利于方便再充电这样的设备，无线再充电越来越多地被采用。然而，在许多无线充电系统中仍有很大的局限。例如，许多无线充电系统缺乏与多种类型电源一起工作的灵活性。例如，这样的无线电源系统可能无法与具有显著不同的输入电压的电源一起工作。

此外，许多这样的无线充电系统继续忍受极其低效的功率传输。在这样的系统中为了有利于移动设备的充电而消耗的功率的量将会过多，并且可能无法满足目前及未来的监管要求。

这些和其它的局限继续阻碍移动设备的无线电源充电的广泛采用。因此，改进无线电力传输设备和技术是一个持续的需求。

附图说明

当结合下面附图考虑时，本发明主旨的更完整的理解通过参考详细的说明书和权利要求可被导出，其中附图中的相同附图标记指代相似元件。

图1是根据一个示例实施例的电力发射器的简化的系统方框图；

图2是根据一个示例实施例的电力发射器的详细的原理框图；

图3是根据一个示例实施例的H桥逆变器的示意图；

图4是根据一个示例实施例的具有不同占空因数和幅值的方波信号的波形图；

图5是根据一个示例实施例的晶体管开关技术的图形表示；

图6是据据一个示例实施例的初级线圈阵列的概略图；

图7是根据一个示例实施例的匹配网络的概略图；

图8-9是示出了根据一个示例实施例的无线电力传输方法的方法图。

具体实施方式

下面的详细说明仅仅是说明性的，而并非旨在限制本发明主旨的实施例或这些实施例的应用和使用。本文使用的词语“示例的”意为“作为一个例子，实例或说明”。在此作为示例描述的任何实施方式不一定被解释为胜过其它实施方式的优选的或有利的。此外，无意通过在前述技术领域，背景技术，或下面的详细说明中出现的任何明示或暗示的意见约束本发明。

在此描述的实施例能够提供灵活性提高的无线电源充电。例如，此处描述的实施例能够提供在相对宽范围输入电压操作的无线电源充电。如同其它例子，此处描述的实施例能够提供提高的无线电力传输效率。

在一个实施例中提供用于电子设备的无线充电的电力发射器。通常，电力发射器使用逆变器，其配置为从一个潜在的宽范围直流(DC)输入电压生成交流(AC)方波。在一个实施例中逆变器被配置为产生具有占空因数的AC方波，结果得到所需的等效电压输出，有效地独立于被提供的DC输入电压。例如，通过利用控制在H桥逆变器的第一互补对半桥和第二互补对半桥之间的信号的相移技术生成AC方波。因此，通过生成具有可选占空因数的AC方波，逆变器提供有利于在DC输入电压的一个宽范围内的无线电力传输的能力，并且因此可以提高到电子设备的无线电力传输的灵活性。