[发明专利]无线电力发射/接收设备和方法

说明书

公开了无线电力发射/接收设备和方法。一种无线电力发射/接收设备包括电力发射/接收元件、多个开关、电流传感器和控制器。所述多个开关中的每个具有控制端子和导通端子，其中，所述导通端子耦合到所述电力发射/接收元件。所述电流传感器感测通过所述电力发射/接收元件的电流，并且所述控制器被配置成用于基于所述感测到的电流来控制所述多个开关。

技术领域

本申请总体上涉及无线电力发射和接收设备及方法，并且具体地，而非排他性地，涉及可操作用于无线电力发射和接收二者的电力共享控制器模块。

背景技术

无线电力传递通常涉及两个设备，它们均具有专用功能：发射器或接收器。例如，可用无线充电器为手机充电，其中，充电器包括电力发射电路并且手机包括电力接收电路。这些无线充电器有时被称为近场通信充电器。

无线发射器连接到电源并且将能量无线地传送到一个或多个接收器，其中，随后将能量转换回电流，进行存储或利用。在许多无线电力应用中，通过磁场使用在两个线圈(发射器线圈和接收器线圈)之间的磁感应耦合来传递电力。通过发射器线圈的交流(AC)形成振荡磁场，该振荡磁场穿过接收线圈并且在接收器中感生出AC电流。感生出的交流可直接驱动负载，或者被接收器中的整流器整流成直流(DC)。

图1是框图，展示了传统无线电力传递系统10，其中，无线电力发射设备1被插入墙壁中并且被配置成用于向诸如手机的无线电力接收设备2供电。无线电力发射设备1包括脉宽调制电力信号发生器12、调谐网络14和电感线圈16。无线电力发射设备1从例如可插入电源插座中的电源插头18接收电力。脉宽调制电力信号发生器12用通过电源插座接收的电力来生成脉宽调制电力信号，该脉宽调制电力信号被供应到调谐网络14和电感线圈16。

无线电力接收设备2包括电感线圈26、调谐网络24和整流器22。发射设备的电感线圈16在无线电力接收设备2的电感线圈26中感生出电流。该电流被提供到调谐网络24和整流器22。整流器对接收到的感生电流进行整流，并且向一个或多个电池28提供DC或近DC充电电流。

无线电力接收设备2可被包括在例如诸如手机、数字音乐播放器或便携式计算机的移动或手持的计算设备中。在这种情况下，可借助无线电力系统10对接收设备进行重新充电；然而，发射设备必须被束缚于墙壁插头或类似电源插座。为了向接收设备2发射电力，无线电力发射设备1仍然需要电力插座。

发明内容

本公开提供了采用可配置电力共享控制器模块的无线电力共享设备、系统和方法。电力共享控制器模块是可配置电路，包括多个开关、一个或多个电流或电压传感器和用于控制这多个开关的操作的控制器。通过控制开关操作，可通过单个电力共享控制器模块来实现各种电路配置(同时用于发射以及接收电力)。

在实施例中，本公开提供了一种无线电力发射/接收设备，该无线电力发射/接收设备包括：电力发射/接收元件；多个开关，所述多个开关中的每个具有控制端子和导电端子，所述导电端子耦合到所述电力发射/接收元件；电流传感器，其被配置成用于感测通过所述电力发射/接收元件的电流；以及控制器，其耦合到所述电流传感器和所述多个开关，所述控制器被配置成用于基于所感测到的电流来控制所述多个开关。在替代实施例中，可基于感测到的电压来控制开关。

在另一个实施例中，提供了一种控制电力共享控制模块的方法，所述电力共享控制器模块可操作用于在电力发射模式下发射电力并且在电力接收模式下接收电力，所述方法包括：感测通过电力发射/接收元件的电流；以及基于所感测到的电流来控制所述多个开关，所述多个开关耦合到所述电力发射/接收元件。在所述电力接收模式下，控制所述多个开关包括：基于所感测到的电流来控制所述多个开关，以生成经整流的电力信号。在所述电力发射模式下，控制所述多个开关包括：控制所述多个开关，以生成脉宽调制PWM电力信号。