[發明專利]使用開關以無線方式調節電能的無線電能接收器

有效

• 申請號: 201310475590.9
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103730939B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 呂成九;曹圭亨;樸世鎬;崔俊漢
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;韓國科學技術院
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 錢大勇

技術領域

本發明一般涉及無線電能接收器，并且更具體地說，涉及用于基于電磁諧振方案以無線方式接收電能的無線電能接收器。

背景技術

典型地，由可再充電電池來操作諸如便攜電話和個人數字助理（PDA）的移動終端。為了給所述電池充電，通過使用分離的充電設備給移動終端的電池供應電能。典型地，所述充電設備和電池在其外表上分別具有分離的接觸端子，并且通過接觸它們的接觸端子將它們互相電連接。

然而，在所述接觸型充電方法中，因為接觸端子向外突出，所以接觸端子可能很容易被損壞或者由于不相容的物質而變臟。因此，存在不適當執行電池充電的問題。在接觸端子被暴露于潮濕的地方，不能適當地執行電池充電。

為了解決以上提到的問題，最近已經開發了無線充電技術或者非接觸充電技術并且用于很多電子設備。

在無線充電技術中，使用無線電能發送和接收技術。例如，當沒有將便攜終端連接到分離的充電連接器并且僅僅放在充電焊盤上時，自動給便攜終端的電池充電。所述無線充電技術具有如下優點：因為以無線方式對電子產品充電，導致防水功能的改善，以及因為不需要有線充電設備，能夠改善電子設備的便攜性。進一步預計到，相關技術在即將到來的電動汽車時代將長足發展。

所述無線充電技術一般包括使用線圈的電磁感應方案、使用諧振的諧振方案以及將電能轉換成微波然后發送的RF/微波輻射方案。

到目前為止，電磁感應方案已經成為主流。最近，國內外實驗已經成功地使用微波在幾十米的距離是以無線方式轉移電能。在不遠的將來，期望在任何地點和任何時間將不用電線而以無線方式對所有電子設備充電。

使用電磁感應轉移電能是在第一線圈和第二線圈之間轉移電能的方案。當在線圈中移動磁鐵時，生成感應電流。通過使用感應電流，在轉移端產生磁場，并且根據所述磁場的變化感生感應電流以便在接收端產生能量。這被稱為磁感應現象，并且使用磁感應轉移電能的方法具有相當的能量轉移效率。

在諧振方案中，已經開發了在耦合模式理論中通過使用所述電能轉移原理在距充電設備幾米的距離上以無線方式轉移電能的系統。這種無線充電系統諧振電磁波，并且由于當具有相同諧振頻率的設備出現時，將一部分諧振電能直接轉移給具有相同諧振頻率的設備，并且將殘波再吸收到電磁場中而沒有向空間分布，因此不同于其它電磁場波，被諧振電能似乎對外部機器或者人體沒有影響。

另一方面，使用傳統諧振方案的無線電能接收器包括：整流電路，用于將所接收的交流電波轉換成直流電波；及DC-DC轉換電路，用于將被整流直流電波的電能調節為預設電壓值。然而，因為DC-DC轉換電路必須使用具有大外形值的手動元件，所以難于將所述電路實現為具有小安裝表面、高容量和高效率的電路。在移動通信設備中實現無線電能接收器的情形中，安裝表面的增加對移動通信設備的厚度具有負面影響。

發明內容

已經做出本發明以解決以上提到的問題和缺點，并且提供至少以下所描述的優點。因此，本發明一方面是提供用于通過使用開關來控制所接收的無線電能，從而調節無線電能的幅度的無線電能接收器。

依照本發明的一方面，提供用于從無線電能發送器接收無線電能的無線電能接收器。所述無線電能接收器包括：電能接收單元，從無線電能發送器接收無線電能；整流單元，整流從無線電能接收單元輸出的以交流電形式的無線電能，并且輸出被整流的電能；以及電能調節單元，接收被整流電能的輸入，在第一時段輸出具有比被整流電能的電壓值更低的第一電壓值的第一電能，并且在第二時段不輸出電能，從而輸出具有預設電壓值的電能。

附圖說明

從結合附圖的以下詳細描述中，本發明的以上和其它方面、特征及優點將更加明顯，其中：

圖1是示出無線充電系統的操作的概念視圖；

圖2是示出根據本發明實施例的無線電能發送器和無線電能接收器的方框圖；

圖3是示出根據相關技術的無線電能接收器的方框圖，其中示出無線電能接收器以便與本發明比較；

圖4是示出根據本發明的無線電能接收器的方框圖；

圖5A至5C是示出根據本發明實施例的無線電能接收器的電路圖；

圖6A和6B是分別示出在連續電流模式和非連續電流模式中的輸出端的電壓的圖示；

圖7A和7B是分別示出在連續電流模式和非連續電流模式中的輸出端的電壓的圖示；

圖8A是示出根據本發明實施例的無線電能發送器和無線電能接收器的方框圖；

圖8B是示出根據本發明實施例的無線電能發送器和無線電能接收器的電路圖；