[發(fā)明專利]無線充電裝置、接收機裝置及其操作方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201880035715.7
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN110692177A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 維斯瓦納坦·卡納卡薩拜;蘇馬·梅馬納·納拉亞納·巴特;阿倫·庫馬爾·拉古納坦;拉胡爾·布雅德;薩蒂什巴布·布霍吉內(nèi)尼;索馬庫馬爾·拉馬錢德拉帕尼克爾
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/10;H02J50/90;H02J7/02;H04B5/00;H02J50/40
• 代理公司: 11240 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王紅艷

一種無線充電裝置(102)包括驅(qū)動器單元(110)，其被配置為生成具有第一頻率的第一AC電壓信號和具有第二頻率的第二AC電壓信號中的一個。此外，無線充電裝置(102)包括傳輸單元(114)，其具有被配置為傳輸?shù)谝籄C電壓信號的第一線圈(130)和第一電容器(132)。此外，所述傳輸單元(114)包括被配置為傳輸?shù)诙嗀C電壓信號的第二線圈(134)和第二電容器(136)。此外，所述無線充電裝置(102)包括控制單元(112)，其被配置為基于傳輸單元(114)中的第一電壓的變化來檢測以第一頻率操作的第一接收機裝置(104)，并且基于傳輸單元(114)中的第二電壓的變化來檢測以第二頻率操作的第二接收機裝置(106)。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書的實施方式總體上涉及無線電力傳輸系統(tǒng)，更具體地，涉及無線電力傳輸系統(tǒng)中的無線充電裝置和接收機裝置。

背景技術(shù)

通常，電力傳輸系統(tǒng)包括充電裝置，該充電裝置廣泛用于將電力從電源傳輸?shù)揭粋€或多個接收機裝置，例如，移動裝置、生物醫(yī)學(xué)裝置和便攜式消費裝置。通常，電力傳輸系統(tǒng)是基于接觸的電力傳輸系統(tǒng)或無線電力傳輸系統(tǒng)。在某些應(yīng)用中，需要瞬時或連續(xù)的電力傳輸，但是互連電線不方便，無線電力傳輸系統(tǒng)是理想的。

在無線電力傳輸系統(tǒng)中，充電裝置用于將輸入電力轉(zhuǎn)換成可傳輸電力，然后，無線傳輸可傳輸電力，以對接收機裝置中的一個或多個電池充電。每個接收機裝置都與一個無線頻率標(biāo)準(zhǔn)兼容。目前可用的頻率標(biāo)準(zhǔn)包括具有Qi標(biāo)準(zhǔn)和空氣燃料聯(lián)盟(AFA)標(biāo)準(zhǔn)的無線電力聯(lián)盟(WPC)。例如，Qi標(biāo)準(zhǔn)的頻率范圍被定義為100kHz至400kHz，而AFA標(biāo)準(zhǔn)的頻率范圍被定義為6MHz至8MHz。此外，任何新的無線接收機裝置的設(shè)計都需要使用這兩種頻率標(biāo)準(zhǔn)中的一個。

傳統(tǒng)的充電裝置僅以一種頻率標(biāo)準(zhǔn)傳輸輸入電力。因此，對于每個頻率標(biāo)準(zhǔn)，采用單獨的充電裝置來將電力傳輸?shù)较鄳?yīng)的接收機裝置。然而，對于每個頻率標(biāo)準(zhǔn)使用單獨的充電裝置大大增加了無線電力傳輸系統(tǒng)的生產(chǎn)成本和維護成本。此外，即使不存在接收機裝置，傳統(tǒng)充電裝置也可能連續(xù)傳輸電力。這種電力傳輸導(dǎo)致電力損耗并影響充電裝置的效率。

發(fā)明內(nèi)容

簡而言之，根據(jù)本說明書的一個方面，提出了一種無線充電裝置。該無線充電裝置包括：驅(qū)動器單元，其被配置為生成具有第一頻率的第一交流(AC)電壓信號和具有第二頻率的第二交流(AC)電壓信號中的一個。此外，該無線充電裝置包括傳輸單元，其耦合到驅(qū)動器單元，其中，所述傳輸單元包括第一線圈和第一電容器，其彼此耦合，并被配置為傳輸具有第一頻率的第一AC電壓信號。此外，所述傳輸單元包括第二線圈和第二電容器，其彼此耦合，并被配置為傳輸具有第二頻率的第二AC電壓信號。此外，所述傳輸單元包括控制單元，其耦合到傳輸單元和驅(qū)動器單元，其中，所述控制單元被配置為：基于在第一線圈和第一電容器之間的第一接合點處的第一電壓相對于第一閾值的變化，檢測以第一頻率操作的第一接收機裝置；并且基于在第二線圈和第二電容器之間的第二接合點處的第二電壓相對于第二閾值的變化，檢測以第二頻率操作的第二接收機裝置。

根據(jù)本說明書的另一實施方式，提出了一種接收機裝置。該接收機裝置包括接收機線圈和接收機電容器，其彼此耦合并且被配置為從無線充電裝置接收具有第一頻率的第一交流(AC)電壓信號和具有第二頻率的第二交流(AC)電壓信號中的一個。此外，該接收機裝置包括接整流器單元，其耦合到接收單元，并且被配置為將具有第一頻率的第一交流(AC)電壓信號和具有第二頻率的第二交流(AC)電壓信號中的一個轉(zhuǎn)換成DC負載信號。此外，該接收機裝置包括接收機確認單元，其耦合到整流器單元，并且被配置為接收DC負載信號，并且作為響應(yīng)，在預(yù)定時間段內(nèi)改變接收單元上的阻抗，以向無線充電裝置確認接收機裝置的存在。