技術(shù)領(lǐng)域

下面的描述涉及一種無線電力發(fā)送設(shè)備及其控制方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)無線技術(shù)的發(fā)展，正在開發(fā)即使在非接觸狀態(tài)下也能夠?qū)﹄娮釉O(shè)備進(jìn)行充電的非接觸式無線充電技術(shù)。

在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無線充電技術(shù)中，用于無線充電的設(shè)置是固定的。例如，為了實(shí)現(xiàn)有效的無線充電，需要固定無線充電的對象，或者應(yīng)該固定無線電力接收設(shè)備的位置等。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)無線充電的對象改變，或者無線充電環(huán)境變化(諸如位置改變)出現(xiàn)時(shí)，無線充電不可用，或者無線充電效率會顯著降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供該發(fā)明內(nèi)容以簡化形式來介紹選擇的構(gòu)思，以下在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述該構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容無意限定所要求保護(hù)的主題的主要特征或必要特征，也無意用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

根據(jù)一個(gè)總的方面，一種無線電力發(fā)送設(shè)備包括：諧振器，被構(gòu)造為能夠磁耦合到無線電力接收設(shè)備；逆變器，被構(gòu)造為操作諧振器；諧振頻率控制器，被構(gòu)造為響應(yīng)于逆變器的操作頻率的改變來控制諧振器的諧振頻率。

諧振頻率控制器還可被構(gòu)造為響應(yīng)于所述操作頻率增大到預(yù)定的水平或更大來減小諧振頻率。

諧振頻率控制器還可被構(gòu)造為響應(yīng)于所述操作頻率減小到預(yù)定的水平或更小來增大諧振頻率。

諧振頻率控制器還可被構(gòu)造為使諧振器的電容變化，從而使諧振頻率變化。

無線電力發(fā)送設(shè)備還可包括控制器，所述控制器被構(gòu)造為識別無線電力接收設(shè)備的所需的電力并且響應(yīng)于所需的電力來適應(yīng)地調(diào)節(jié)逆變器的操作頻率。

控制器還可被構(gòu)造為響應(yīng)于所述所需的電力增大來減小操作頻率。

諧振頻率控制器可包括：可變電容器，被構(gòu)造為使諧振器的電容變化；電容控制器，被構(gòu)造為檢測逆變器的操作頻率并且將操作頻率與預(yù)定的范圍進(jìn)行比較，以響應(yīng)于所述比較來改變可變電容器的電容。

電容控制器還可被構(gòu)造為響應(yīng)于所述操作頻率達(dá)到預(yù)定的上限來增大可變電容器的電容。

電容控制器還可被構(gòu)造為響應(yīng)于所述操作頻率達(dá)到預(yù)定的下限來減小可變電容器的電容。

根據(jù)另一總的方面，一種控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法包括：識別無線電力接收設(shè)備的所需的電力；響應(yīng)于所需的電力的改變來改變連接到諧振器的逆變器的操作頻率，所述諧振器磁耦合到無線電力接收設(shè)備；當(dāng)操作頻率在預(yù)定的范圍之外時(shí)改變諧振器的諧振頻率。

改變逆變器的操作頻率的步驟可包括：響應(yīng)于所述所需的電力增大來減小操作頻率；響應(yīng)于所述所需的電力減小來增大操作頻率。

改變諧振器的諧振頻率的步驟可包括：響應(yīng)于所述操作頻率增大到預(yù)定的水平或更大來減小諧振頻率。

改變諧振器的諧振頻率的步驟可包括：響應(yīng)于所述操作頻率減小到預(yù)定的水平或更小來增大諧振頻率。

改變諧振器的諧振頻率的步驟可包括：響應(yīng)于所述操作頻率增大到預(yù)定的水平或更大來增大諧振器的電容。

改變諧振器的諧振頻率的步驟可包括：響應(yīng)于所述操作頻率減小到預(yù)定的水平或更小來減小諧振器的電容。

根據(jù)另一總的方面，一種無線電力發(fā)送設(shè)備包括：無線電力諧振器；電源，可操作地結(jié)合到無線電力諧振器并且被構(gòu)造為將電力提供給無線電力諧振器；諧振頻率控制器，被構(gòu)造為響應(yīng)于檢測的電源的操作特性來控制無線電力諧振器的諧振頻率。

諧振頻率控制器還可被構(gòu)造為檢測電源上的負(fù)載并且響應(yīng)于所述檢測來適應(yīng)地調(diào)節(jié)無線電力諧振器的諧振頻率。

電源可包括逆變器，諧振頻率控制器還可被構(gòu)造為檢測逆變器的操作頻率并且響應(yīng)于所述檢測來適應(yīng)地調(diào)節(jié)無線電力諧振器的諧振頻率。

無線電力發(fā)送設(shè)備還可包括電力控制器，所述電力控制器被構(gòu)造為響應(yīng)于檢測的無線電力接收設(shè)備的操作特性來適應(yīng)地調(diào)節(jié)電源的操作特性。

無線電力發(fā)送設(shè)備還可包括電力控制器，所述電力控制器被構(gòu)造為響應(yīng)于無線電力接收設(shè)備的電力需求來適應(yīng)地調(diào)節(jié)逆變器的操作頻率。

其它特征和方面將通過下面的具體實(shí)施方式、附圖和權(quán)利要求而明顯。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的示圖。

圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的示圖。

圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的框圖。

圖4是示出無線電力發(fā)送設(shè)備的電壓增益和操作頻率之間的關(guān)系的示例的曲線圖。

圖5是示出無線電力發(fā)送設(shè)備的電壓增益和諧振頻率之間的關(guān)系的示例的曲線圖。

圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的電路圖。

圖7是示出根據(jù)實(shí)施例的在無線電力發(fā)送設(shè)備中執(zhí)行的使電容變化的方法的流程圖。

圖8是示出根據(jù)實(shí)施例的使電容變化的方法的曲線圖。

圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法的流程圖。

在整個(gè)附圖和具體實(shí)施方式中，相同的標(biāo)號指示相同的元件。附圖可不按照比例繪制，為了清楚、說明和便利起見，可能會夸大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。

具體實(shí)施方式

提供以下的具體實(shí)施方式，以幫助讀者獲得對在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改以及等同物對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是明顯的。在此描述的操作 的順序僅僅是示例，而且其并不局限于在此闡述的，而是除了必須以特定順序進(jìn)行的操作之外，可做出對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是明顯的改變。此外，為了更加清楚和簡潔，可省略本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。

在此描述的特征可按照不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)該被解釋為局限于在此描述的示例。更確切地說，提供在此描述的示例，以使本公開將是徹底的和完整的，并將本公開的全部范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

在整個(gè)說明書中，將理解的是，當(dāng)諸如層、區(qū)域或晶圓(基板)的元件被稱為“位于”另一元件“上”、“連接到”另一元件或“結(jié)合到”另一元件時(shí)，所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“連接到”另一元件或直接“結(jié)合到”另一元件，或者可存在介于它們之間的其它元件。相比之下，當(dāng)元件被稱為“直接位于”另一元件“上”、“直接連接到”另一元件或“直接結(jié)合到”另一元件時(shí)，不存在介于它們之間的元件或?qū)?。相同的?biāo)號始終指示相同的元件。如在此使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的任何以及全部組合。

將明顯的是，雖然可在此使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分與另一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，在不脫離實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下，下面論述的第一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分可稱作第二構(gòu)件、組件、區(qū)域、層或部分。

為了描述的方便，可在此使用與空間相關(guān)的術(shù)語(例如，“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”等)，以描述如圖中示出的一個(gè)元件與另一元件的關(guān)系。將理解的是，除了圖中示出的方位之外，與空間相關(guān)的術(shù)語意于包括裝置在使用或操作時(shí)的不同方位。例如，如果圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為相對“在”其它元件或特征“之上”或“上方”的元件將被定位為“在”所述其它元件或特征“之下”或“下方”。因此，術(shù)語“在……之上”可根據(jù)附圖的特定方向而包含“在……之上”和“在……之下”的兩種方位。裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它方位)，并可對在此使用的空間相對描述符做出相應(yīng)解釋。

在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施例，并且無意于進(jìn)行限制。除非上 下文中另外清楚地指明，否則如在此使用的單數(shù)形式也意于包括復(fù)數(shù)形式。還將理解的是，在本說明書中使用的術(shù)語“包括”和/或“包含”時(shí)，列舉存在所述的特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們的組合，而不排除存在或增加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件和/或它們的組合。

在下文中，將參照示意圖描述實(shí)施例。在附圖中，例如，由于制造技術(shù)和/或公差，可遇到所示出的形狀的修改。因此，實(shí)施例不應(yīng)被理解為受限于在此示出的區(qū)域的形狀，而是應(yīng)被理解為包括例如由于制造導(dǎo)致的特定形狀的改變。以下的實(shí)施例也可由一個(gè)或它們的組合而構(gòu)成。

圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的應(yīng)用無線電力發(fā)送設(shè)備的示例的示圖。圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的應(yīng)用無線電力發(fā)送設(shè)備的另一示例的示圖。

圖1示出了無線電力發(fā)送設(shè)備100對移動終端301執(zhí)行充電的示例，圖2示出了無線電力發(fā)送設(shè)備100對可穿戴裝置302執(zhí)行充電的示例。

移動終端301內(nèi)部地或外部地連接到無線電力接收設(shè)備。無線電力接收設(shè)備從無線電力發(fā)送設(shè)備100無線地接收電力并且將電力提供給移動終端301。

相似地，可穿戴裝置302包括無線電力接收設(shè)備。無線電力接收設(shè)備從無線電力發(fā)送設(shè)備100無線地接收電力并且將電力提供給可穿戴裝置302。

按照這種方式，無線電力接收設(shè)備可應(yīng)用到各種電子設(shè)備，并且根據(jù)電子設(shè)備的類型和所需的電力水平(power level)，無線電力接收設(shè)備可具有不同的充電特性，例如，諧振頻率、所需電力的水平等的變化。

因此，根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備響應(yīng)于可變的充電特性來無線地發(fā)送電力，以對應(yīng)于如上所述的各種無線電力接收設(shè)備。

下面的描述提供了即使當(dāng)充電特性改變時(shí)也能夠有效地發(fā)送電力的無線電力發(fā)送設(shè)備以及控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法的各種實(shí)施例。

在下文中，將參照圖3至圖9來更詳細(xì)地描述各種實(shí)施例。

圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的框圖。

參照圖3，無線電力發(fā)送設(shè)備100包括：逆變器120、諧振器130、諧振頻率控制器140。根據(jù)實(shí)施例，無線電力發(fā)送設(shè)備100還包括電源110和/或控制器150。

電源110提供用于電力發(fā)送的電源。例如，電源110包括使輸入電壓和 輸出功率的大小變化的直流(DC)-DC轉(zhuǎn)換電路。

逆變器120執(zhí)行開關(guān)操作并且操作諧振器130。

諧振器130可磁耦合到無線電力接收設(shè)備的諧振器，以將電力無線地提供給無線電力接收設(shè)備。

諧振頻率控制器140響應(yīng)于逆變器120的操作頻率的改變來控制諧振器130的諧振頻率。

例如，當(dāng)逆變器120的操作頻率增大到預(yù)定的水平或更大時(shí)，諧振頻率控制器140減小諧振器130的諧振頻率?？蛇x地，當(dāng)逆變器120的操作頻率減小到預(yù)定的水平或更小時(shí)，諧振頻率控制器140增大諧振器130的諧振頻率。

在實(shí)施例中，諧振頻率控制器140控制諧振器130的電容或電感，以控制諧振器130的諧振頻率。

將參照圖5至圖8來進(jìn)一步描述諧振頻率控制器140。

控制器150控制逆變器120的操作。

控制器150包括處理器。根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，控制器150還包括存儲器。這里，處理器包括，例如，中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、微處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等，并且可具有多個(gè)核。存儲器可以是易失性存儲器(例如，RAM等)、非易失性存儲器(例如，ROM、閃存等)或者這些存儲器的組合。

控制器150識別無線電力接收設(shè)備的所需的電力。

通過示例的方式，上述所需的電力通過對無線電力信號進(jìn)行調(diào)制或解調(diào)來按照執(zhí)行通信的帶內(nèi)通信方案來從無線電力接收設(shè)備接收。也就是說，由于形成在無線電力接收設(shè)備和無線電力發(fā)送設(shè)備之間的無線電力信號形成磁場或磁場內(nèi)的閉合環(huán)路，因此在無線電力接收設(shè)備在接收無線電力信號的同時(shí)對無線電力信號進(jìn)行調(diào)制的情況下，無線電力發(fā)送設(shè)備100感測已調(diào)制的無線信號。無線電力發(fā)送設(shè)備100對已調(diào)制的無線信號進(jìn)行解調(diào)并且識別無線電力接收設(shè)備的所需的電力。

可選地，無線電力接收設(shè)備使用近場通信(NFC)或短距離無線方法(諸如藍(lán)牙、Zigbee、Wifi或其它合適的短距離無線方案)將所需的電力的指示提供給無線電力發(fā)送設(shè)備100。

控制器150根據(jù)識別的所需的電力來控制逆變器120的操作頻率。

圖4是示出無線電力發(fā)送設(shè)備的電壓增益和操作頻率之間的關(guān)系的示例的曲線圖。參照圖3和圖4，進(jìn)一步描述通過控制器150控制逆變器120的操作頻率。

圖4是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的諧振頻率。

在圖4中，可以看出當(dāng)操作頻率從操作頻率f1減小到操作頻率f2時(shí)，電壓增益從G1增大到G2。按照類似方式，可以看出當(dāng)操作頻率從操作頻率f1增大到操作頻率f3時(shí)，電壓增益從G1減小到G3。也就是說，可以看出操作頻率的變化和電壓增益的變化在相關(guān)的說明性工作窗口內(nèi)相互成反比。

因此，當(dāng)所需的電力增大(如無線電力接收器所報(bào)告的)時(shí)，控制器150減小逆變器120的操作頻率，以增大電壓增益。當(dāng)所需的電力減小時(shí)，控制器150增大逆變器120的操作頻率，以減小電壓增益。

如圖4所示，即使在逆變器120的操作頻率被控制的情況下，逆變器120的操作頻率也可被控制在預(yù)定的范圍內(nèi)。例如，操作頻率可根據(jù)無線充電標(biāo)準(zhǔn)而具有預(yù)定的范圍。

因此，在實(shí)施例中，響應(yīng)于操作頻率的變化控制諧振頻率。在下文中，參照圖5至圖7，將更詳細(xì)地描述根據(jù)實(shí)施例的能夠控制諧振頻率的無線電力發(fā)送設(shè)備以及控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法。

圖5是示出無線電力發(fā)送設(shè)備的電壓增益和諧振頻率之間的關(guān)系的示例的曲線圖。

標(biāo)號51表示無線電力發(fā)送設(shè)備在參考諧振頻率的情況下的電壓增益曲線，標(biāo)號52表示無線電力發(fā)送設(shè)備在諧振頻率比參考諧振頻率高的情況下的電壓增益曲線，標(biāo)號53表示無線電力發(fā)送設(shè)備在諧振頻率比參考諧振頻率低的情況下的電壓增益曲線。

在示出的曲線圖中，逆變器120的操作頻率(圖2中示出)處于被固定在操作頻率f1的狀態(tài)。

如曲線圖所示，在逆變器120的操作頻率f1被固定的情況下，可以看出當(dāng)諧振頻率從諧振頻率51增大到諧振頻率52時(shí)，電壓增益從G1增大到G2。還可看出當(dāng)諧振頻率從諧振頻率51減小到諧振頻率53時(shí)，電壓增益從G1減小到G3。

原因是根據(jù)當(dāng)前的無線電力發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的諧振頻率具有如圖5所示的電壓增益特性。

因此，在實(shí)施例中，當(dāng)無線電力接收設(shè)備的所需的電力增大時(shí)，諧振頻率增大，以增大電壓增益。此外，當(dāng)無線電力接收設(shè)備的所需的電力減小時(shí)，諧振頻率減小，以減小電壓增益。

因此，如圖3和圖4所示，根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備將逆變器120的操作頻率控制在預(yù)定的范圍內(nèi)，并且當(dāng)逆變器120的操作頻率在預(yù)定的范圍外時(shí)，控制諧振器130的諧振頻率。

因此，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的無線電力發(fā)送設(shè)備相比，根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備覆蓋用于不同的無線電力接收設(shè)備的各種所需的電力水平的范圍。即使在不管無線電力接收設(shè)備的種類、距離限制等如何的各種環(huán)境下，根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的諧振頻率也可根據(jù)識別的無線電力接收設(shè)備所需電力的改變而改變，從而實(shí)現(xiàn)增大電壓增益以及電力的有效供給。根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備還可應(yīng)用到無線電力接收設(shè)備的種類改變或者無線電力接收設(shè)備的位置變化的情況。

可通過下面的數(shù)學(xué)公式1來表示諧振頻率f_r，其中，f_r是諧振頻率，L_r是無線電力發(fā)送設(shè)備的諧振器的電感，C_r是諧振器的電容。

換句話說，諧振頻率f_r等于1與2π倍的無線電力發(fā)送設(shè)備的諧振器的電感L_r與諧振器的電容C_r的乘積的平方根的比。

例如，無線電力發(fā)送設(shè)備控制諧振器的電容，從而改變諧振頻率。也就是說，可減小諧振器的電容來增大諧振頻率?？蛇x地，可增大諧振器的電容來減小諧振頻率。更進(jìn)一步，可適當(dāng)?shù)卦龃蠡驕p小電感來分別減小或增大諧振頻率。

在下文中，參照圖6至圖7，將進(jìn)一步描述根據(jù)實(shí)施例的能夠通過使電容變化來控制諧振頻率的無線電力發(fā)送設(shè)備以及控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法。

然而，與隨后將要描述的描述不同，還可通過使諧振器的電感變化來控制諧振頻率，這將在參照下面的描述來理解。

圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備的電路圖。圖6中示出的無線電力發(fā)送設(shè)備與諧振頻率控制器140使電容變化來控制諧振頻率的實(shí)施例有關(guān)。然而，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，無線電力發(fā)送設(shè)備按照諧振頻率控 制器140使電感變化來控制諧振頻率這樣的方式來修改。

參照圖6，無線電力發(fā)送設(shè)備200包括電源110、逆變器120、諧振器130和諧振頻率控制器140。

逆變器120將從電源110輸出的DC電壓轉(zhuǎn)換成適合于無線電力發(fā)送的AC電壓。逆變器120被示出為兩個(gè)開關(guān)Q2和Q3串聯(lián)連接的半橋逆變器。然而，逆變器120不限于此。逆變器可被實(shí)現(xiàn)為其它類型的逆變器(諸如全橋逆變器或者其它合適的逆變器)，這對于獲得對本申請的全面理解之后的技術(shù)人員而言會是已知的。逆變器120中包括的開關(guān)的開關(guān)操作被控制器控制，因此，控制器控制開關(guān)的開關(guān)頻率，從而控制逆變器120的操作頻率

諧振器130可磁耦合到無線電力接收設(shè)備的諧振器，并且將電力無線地提供給無線電力接收設(shè)備。例如，由逆變器120輸出的AC電壓通過諧振器130產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生的磁場被感應(yīng)至無線電力接收設(shè)備的諧振器，因而電力被發(fā)送到接收側(cè)。

諧振器130連接到諧振頻率控制器140。諧振器130的諧振頻率由于諧振頻率控制器140的可變電容器142的電容變化而改變。

在示出的實(shí)施例中，諧振器130和可變電容器142被描述為獨(dú)立的元件，但僅為了清楚、簡潔和解釋的方便。因此，諧振器130和可變電容器142可被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)組件。

諧振頻率控制器140響應(yīng)于逆變器120的操作頻率的改變使諧振器130的諧振頻率變化。諧振頻率控制器140檢測逆變器120的操作頻率，并且響應(yīng)于操作頻率偏離預(yù)定的范圍，諧振頻率控制器140響應(yīng)于操作頻率使諧振器130的電容變化，以使諧振器130的諧振頻率變化。

諧振頻率控制器140包括可變電容器142和電容控制器141。

可變電容器142使諧振器130的電容變化。

可變電容器142的一端連接到諧振器130。作為方式，電容控制器141具有串聯(lián)連接到諧振器130的至少一個(gè)電容器的一端，并且具有連接到逆變器120的輸出端的另一端?？勺冸娙萜?42的電容根據(jù)電容控制器141的操作而變化，因此，可變電容器142和諧振器130的總電容也被可變地設(shè)置。

可變電容器142包括多個(gè)開關(guān)SW1至SW3以及分別串聯(lián)到多個(gè)開關(guān)SW1至SW3的多個(gè)電容器VC1至VC3。所述多個(gè)開關(guān)由電容控制器141控制。

在實(shí)施例中，多個(gè)電容器VC1至VC3具有不同的電容水平。例如，第一電容器VC1具有參考電容，第二電容器VC2具有為第一電容器VC1的電容的兩倍的電容，第三電容器VC3具有為第一電容器VC1的電容的五倍的電容。在如上所述的實(shí)施例中，由于實(shí)現(xiàn)了針對多個(gè)電容器VC1至VC3的合成電容器的各種組合，因此即使利用小數(shù)量的電容器也可提供各種可變電容。

電容控制器141檢測逆變器120的操作頻率，并且將操作頻率與預(yù)定的范圍進(jìn)行比較來改變可變電容器142的電容。

實(shí)施例中的電容控制器141被實(shí)現(xiàn)為處理器。根據(jù)實(shí)施例，電容控制器141還包括存儲器。處理器包括，例如，中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、微處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等，并且可具有多個(gè)核。

圖7是示出在圖6中示出的無線電力發(fā)送設(shè)備中執(zhí)行的使電容變化的方法的示例流程圖。參照圖6至圖7，進(jìn)一步描述電容控制器141的操作。

電容控制器141檢測逆變器120的操作頻率Fop(S710)。

電容控制器141識別逆變器120的操作頻率Fop是否在預(yù)定的范圍內(nèi)(S720)。這里，操作頻率的預(yù)定的范圍包括預(yù)定的上限Fup_lim和預(yù)定的下限Flow_lim。

當(dāng)逆變器120的操作頻率Fop具有預(yù)定的上限Fup_lim和預(yù)定的下限Flow_lim之間的值時(shí)(S720，是)，電容控制器141不改變電容。

當(dāng)逆變器120的操作頻率Fop比預(yù)定的下限Flow_lim小時(shí)(S730，是)，電容控制器141控制可變電容器142來增大諧振頻率。也就是說，電容控制器141控制可變電容器142來減小可變電容器142的電容(S740)。

另一方面，當(dāng)逆變器120的操作頻率Fop比預(yù)定的上限Fup_lim大時(shí)(S750，是)，電容控制器141控制可變電容器142來減小諧振頻率。也就是說，電容控制器141控制可變電容器142來增大可變電容器142的電容(S740)，從而減小諧振頻率。

圖7解釋了以一次操作為基礎(chǔ)使電容變化的方法，但根據(jù)實(shí)施例，圖7中示出的改變電容的方法在連續(xù)的計(jì)算中連續(xù)地并且重復(fù)地執(zhí)行。

圖8是示出使圖6中示出的電容變化的方法的示例曲線圖。參照圖6至圖7，進(jìn)一步描述控制電容的方法。曲線圖示出了第一軸上的操作頻率以及 在第二軸上的時(shí)間(通過時(shí)間段劃定，例如，801、802、803)。

參照圖6和圖8來解釋所述方法，時(shí)間段801是逆變器120的操作頻率Fop出現(xiàn)在預(yù)定的上限Fup_lim和預(yù)定的下限Flow_lim之間的狀態(tài)。

在該狀態(tài)下，由于逆變器120的操作頻率Fop在預(yù)定的范圍內(nèi)變化，因此時(shí)間段801是不改變電容從而不改變諧振頻率的時(shí)間段。

時(shí)間段802是充電距離或充電角度減小因此所需的電力逐漸減小的時(shí)間段。也就是說，可以看出逆變器120的操作頻率增大，并且當(dāng)操作頻率達(dá)到預(yù)定的上限Fup_lim(時(shí)間點(diǎn)T1、T2和T3)時(shí)，使電容變化，以減小諧振頻率。

也就是說，在時(shí)間段802中，由于所需的電力逐漸減小，因此電容控制器141增大可變電容器142的電容，從而減小諧振頻率。由于諧振頻率根據(jù)電容的增大而減小，因此電壓增益可響應(yīng)于所需的電力的減小而減小。

時(shí)間段803是充電距離增大而遠(yuǎn)離標(biāo)準(zhǔn)值或充電角度增大而遠(yuǎn)離共軸對齊，因此，用于充電的所需的電力逐漸增大。也就是說，可以看出逆變器120的操作頻率減小，并且當(dāng)操作頻率達(dá)到預(yù)定的下限Flow_lim(時(shí)間點(diǎn)T4、T5和T6)時(shí)，使電容變化，以增大諧振頻率。

也就是說，在時(shí)間段803中，由于所需的電力逐漸增大，因此電容控制器141減小可變電容器142的電容，從而增大諧振頻率。由于諧振頻率根據(jù)電容的減小而增大，因此電壓增益響應(yīng)于所需的電力的增大而增大。

在前述的實(shí)施例中，在通過使用連接到諧振器130的可變電容器142改變諧振器的電容來控制諧振頻率的基礎(chǔ)上進(jìn)行描述。然而，根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，按照以下方式對諧振頻率進(jìn)行修改：諧振頻率通過改變電感替代改變電容或者除了改變電容之外還改變電感來控制。

圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法的流程圖。

在下文中描述的控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法是參照圖3至圖8描述的控制無線電力發(fā)送設(shè)備的方法，因此，可參照在圖3至圖8中描述的內(nèi)容來進(jìn)一步理解。

參照圖9，無線電力發(fā)送設(shè)備從無線電力接收設(shè)備識別與所需的電力有關(guān)的信息(S910)。

無線電力發(fā)送設(shè)備響應(yīng)于所需的電力的變化適應(yīng)地調(diào)節(jié)逆變器的操作頻率(S920)。

當(dāng)操作頻率在預(yù)定的范圍之外時(shí)，無線電力發(fā)送設(shè)備改變其諧振器的諧振頻率(S930)。

在操作S920的實(shí)施例中，當(dāng)所需的電力增大時(shí)，無線電力發(fā)送設(shè)備減小逆變器的操作頻率，另一方面，當(dāng)所需的電力減小時(shí)，增大操作頻率。

在操作S930的實(shí)施例中，當(dāng)操作頻率增大到預(yù)定的水平或更大時(shí)，無線電力發(fā)送設(shè)備減小諧振頻率。也就是說，如上所述，由于操作頻率的增大與所需的電力減小的情況對應(yīng)，因此無線電力發(fā)送設(shè)備減小諧振器的諧振頻率并且控制電壓增益減小。

在操作S930的實(shí)施例中，當(dāng)操作頻率減小到預(yù)定的水平或更小時(shí)，無線電力發(fā)送設(shè)備增大諧振頻率。也就是說，如上所述，由于操作頻率的減小與所需的電力增大的情況對應(yīng)，因此無線電力發(fā)送設(shè)備增大諧振器的諧振頻率來控制電壓增益增大。

在操作S930的實(shí)施例中，當(dāng)操作頻率增大到預(yù)定的水平或更大時(shí)，無線電力發(fā)送設(shè)備增大諧振器的電容。也就是說，如上所述，由于操作頻率的增大與所需的電力減小的情況對應(yīng)，因此無線電力發(fā)送設(shè)備減小諧振器的諧振頻率，以減小電壓增益。為此，無線電力發(fā)送設(shè)備增大諧振器的電容，從而減小諧振頻率。

在操作S930的實(shí)施例中，當(dāng)操作頻率減小到預(yù)定的水平或更小時(shí)，無線電力發(fā)送設(shè)備減小諧振器的電容。也就是說，如上所述，由于操作頻率的減小與所需的電力增大的情況對應(yīng)，因此無線電力發(fā)送設(shè)備增大諧振器的諧振頻率，以增大電壓增益。為此，無線電力發(fā)送設(shè)備減小諧振器的電容，從而增大諧振頻率。

執(zhí)行在此關(guān)于圖4至圖5以及圖7至圖9描述的操作的圖1至圖3以及圖6中示出的設(shè)備、單元、模塊、裝置、控制器、隨機(jī)數(shù)生成器和其它組件通過硬件組件來實(shí)現(xiàn)。硬件組件的示例包括控制器、傳感器、生成器、驅(qū)動器和本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員已知的任何其它的電子組件。在一個(gè)示例中，硬件組件由一個(gè)或更多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。處理器或計(jì)算機(jī)由一個(gè)或更多個(gè)處理元件(諸如邏輯門陣列、控制器和算術(shù)邏輯單元)、數(shù)字信號處理器、微型計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯陣列、微處理器或者本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的能夠按照定義的方式響應(yīng)并且執(zhí)行指令來實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果的任何其它裝置或裝置的組合來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)示例中， 處理器或計(jì)算機(jī)包括或連接到存儲通過處理器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令或軟件的一個(gè)或更多個(gè)存儲器。通過處理器或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的硬件組件執(zhí)行指令或軟件，諸如操作系統(tǒng)(OS)和在OS上運(yùn)行的一個(gè)或更多個(gè)軟件應(yīng)用程序，以執(zhí)行在此關(guān)于圖4-5和圖7-9描述的操作。硬件組件還訪問、操縱、處理、產(chǎn)生和存儲響應(yīng)于指令或軟件的執(zhí)行的數(shù)據(jù)。為便利起見，可在在此描述的示例的實(shí)施方式中使用單數(shù)形式的術(shù)語“處理器”或“計(jì)算機(jī)”，但在其它示例中，使用多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)，或者處理器或計(jì)算機(jī)包括多個(gè)處理元件或多個(gè)類型的處理元件或這二者。在一個(gè)示例中，硬件組件包括多個(gè)處理器，在另一示例中，硬件組件包括一個(gè)處理器和一個(gè)控制器。硬件組件具有不同的處理構(gòu)造中的任何一個(gè)或更多個(gè)，其示例包括單個(gè)處理器、獨(dú)立處理器、并行處理器、單指令單數(shù)據(jù)(SISD)多重處理裝置、單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)多重處理裝置、多指令單數(shù)據(jù)(MISD)多重處理裝置和多指令多數(shù)據(jù)(MIMD)多重處理裝置。

圖4至圖5以及圖7至圖9中示出的用于執(zhí)行在此操作的方法可通過如上所述的執(zhí)行指令或軟件以執(zhí)行在此描述的操作的處理器或計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。

為了單獨(dú)地或集體地指示或配置處理器或計(jì)算機(jī)作為機(jī)用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)進(jìn)行操作來執(zhí)行如上所述的通過硬件組件和方法執(zhí)行的操作，用于控制處理器或計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)硬件組件并且執(zhí)行如上所述的方法的指令或軟件被編寫為計(jì)算機(jī)程序、代碼段、指令或它們的任意組合。在一個(gè)示例中，指令或軟件包括通過處理器或計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行的機(jī)器代碼，諸如由編譯器產(chǎn)生的機(jī)器代碼。在另一示例中，指令或軟件包括由使用解釋器通過處理器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的高級別代碼。本領(lǐng)域的普通程序員在獲得本公開的徹底理解之后基于公開了執(zhí)行通過如上所述的硬件組件和方法執(zhí)行的操作的算法的附圖中示出的框圖和流程圖以及說明書中相應(yīng)的描述，可容易地編寫指令或軟件。

在一個(gè)或更多個(gè)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)之中或之上記錄、存儲或固定用于控制處理器或計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)如上所述的硬件組件并且執(zhí)行如上所述的方法的指令或軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、閃存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁帶、軟盤、磁光數(shù)據(jù)存儲裝置、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置、 硬盤、固態(tài)盤以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的能夠按照非暫時(shí)性的方式存儲指令或軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并能夠?qū)⒅噶罨蜍浖约叭魏蜗嚓P(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供到處理器或計(jì)算機(jī)以使處理器或計(jì)算機(jī)能執(zhí)行指令的任何裝置。在一個(gè)示例中，指令或軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分布于連接互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以便通過處理器或計(jì)算機(jī)按照分布式方式來存儲、訪問并且執(zhí)行所述指令和軟件以及任何相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

如上所述，根據(jù)實(shí)施例的無線電力發(fā)送設(shè)備即使在無線電力接收設(shè)備的所需的電力不同地改變的情況下也有效地執(zhí)行無線充電。

雖然本公開包括具體示例，但是對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將明顯的是，在不脫離權(quán)利要求以及其等同物的精神和范圍的情況下，可對這些示例做出形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變。在此描述的示例僅被視為描述意義，而非出于限制的目的。在每個(gè)示例中的特征或方面的描述被視為適用于其它示例中的類似的特征或方面。如果按照不同的順序執(zhí)行描述的技術(shù)、和/或如果按照不同的方式來組合所描述的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、裝置或電路中的組件、和/或由其它組件或其等同物來替換或增補(bǔ)所描述的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、裝置或電路中的組件，則可實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。因此，本公開的范圍不由具體實(shí)施方式限定，而是由權(quán)利要求及其等同物限定，并且權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的各種改變將被理解為包括在本公開中。