[发明专利]无线充电系统、设备及方法

说明书

公开了无线充电系统、设备及方法。无线充电系统包括功率接收设备和功率发射设备。在所述发射设备内，发射线圈将驱动信号从驱动信号电路转换成交变磁场。在所述接收设备内，接收线圈从所述交变磁场产生交变波形，以及整流器整流所述交变波形以传送具有整流电压的功率。例如，当所述整流电压大于阈值电压的时候，调制电路导致负载电路以预定调制速率与所述接收线圈耦合和解除耦合。返回到所述发射设备内，调制检测器电路检测所述负载阻抗的调制，并且当所述负载阻抗以所述预定调制速率调制的时候，导致所述驱动信号电路调整所述驱动信号的特性，其导致调节所述磁场的强度。

技术领域

实施例通常涉及实现无线充电的系统、设备及方法。

背景技术

与便携式电子设备的无线充电(或“非接触充电”)相关联的便利性已在这一技术领域的发展中引起了广泛的兴趣。通常，无线充电依靠线圈之间的近场磁感应。更具体地说，在实现无线充电的系统中，当功率接收设备(例如，蜂窝电话)非常靠近功率发射设备(例如，无线充电板、桌或其它表面)的时候，功率是通过设备内线圈之间(即，在功率发射设备内的“初级线圈”和功率接收设备内的“次级线圈”之间)的磁感应耦合从功率发射设备发射到功率接收设备的。交变电流通过功率发射设备的初级线圈，而该交变电流在初级线圈周围产生了随时间变化的磁场。当随时间变化的磁场影响功率接收设备内的次级线圈的时候，在次级线圈中感应了电压。功率接收设备内的附加电路产生可以被用于给电池充电或以其它方式给功率接收设备供电的输出电压。

由无线功率联盟制定的Qi接口标准规定了多种无线充电规格，以促进可再充电电子设备之间的互操作性。例如，除其它事项外，Qi接口标准规定了功率接收设备的通信协议以与功率发射设备互通，以要求更多或更少功率。更具体地说，功率接收设备将控制数据的分组发射到功率发射设备，其除了别的可能分组以外，还包括控制错误分组、接收功率分组、充电状态分组以及端功率传输分组。基于包含在接收的分组中的信息，功率发射设备可能调整其操作点(例如，增加或减小初级线圈的电流以增加或减小由(一个或多个)初级线圈围成的振荡磁通量，被简称为“功率信号”)。

功率接收设备通过使用反向散射调制来与功率发射设备通信。更具体地说，功率接收设备调制从影响次级线圈的磁场吸引的功率量。功率发射设备将这个检测为电流和/或跨越初级线圈的电压的调制。换句话说，功率接收设备和功率发射设备使用振幅调制的功率信号，以提供功率接收设备到功率发射设备的通信信道。

根据Qi接口标准实现无线充电并不适用于所具有类型的便携式电子设备。从本质上讲，功率接收设备必须具有足够的物理大小和处理能力以执行与确定接收功率电平以及使用基于Qi封包的通信协议的发射功率发射设备相关联的处理和调制。因此，Qi接口标准的应用或其它无线充电技术趋向于被限制到包括了相对大的或复杂的功率接收设备的系统。

附图说明

图1根据示例实施例，描绘了通过功率发射设备和功率接收设备之间的感应耦合实现了无线充电的系统；

图2根据示例实施例，说明了无线充电系统的简化原理图；

图3根据示例实施例，是用于功率发射设备以参与无线充电过程的方法的流程图；以及

图4根据示例实施例，是用于功率接收设备以参与无线充电过程的方法的流程图。

具体实施方式

正如在下面将要更详细描述的，本发明所描述的实施例包括实现无线充电的系统及设备，其中相对不复杂的协议被用于在功率接收设备和功率发射设备之间进行通信以增加或减小由功率发射设备传送的功率信号。正如在下面将要更详细解释的，当与实现了Qi接口标准(或类似技术)的设备进行比较的时候，功率接收设备的处理和通信要求可以被大大降低。因此，本发明所描述的无线充电装置和方法的实施例可以在具有大小限制的相对简单的设备内实现，其中该大小限制会使得Qi接口标准的实现成为不能维持的。