用于在無線電力傳輸系統中進行同步控制的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 下面的描述設及一種用于在無線電力傳輸系統中進行同步控制的方法和設備。
【背景技術】
[0002] 無線電力傳輸指經由磁共振禪合從電力發送單元（PTU)發送到電力接收單元 (PRU)的能量。因此，無線電力傳輸系統或無線電力充電系統包括用于無線發送電力的源裝 置和用于無線接收電力的目標裝置。源裝置可被稱為源或PTU。另外，目標裝置可被稱為目 標或PRU。
[0003] 源裝置包括源諧振器，目標裝置包括目標諧振器。磁共振禪合發生在源諧振器和 目標諧振器之間。

【發明內容】

[0004] 技術問題 陽0化]提供該
【發明內容】
用于W簡單的方式介紹對構思的選擇，其中，所述構思將在W下
【具體實施方式】中被進一步描述。該
【發明內容】
并不意圖識別所要求保護的主題的關鍵特征或 必要特征，也不是意在被用作幫助確定所要求保護的主題的范圍。
[0006] 在一個總體方面，一種對電力發送單元（PTU)進行同步控制的方法包括：通過將 PTU的操作模式設置為主模式，將PTU網絡連接到在從模式下進行操作的PTU;通過對在從 模式下進行操作的PTU的通信時間和通信頻率中的一者或兩者進行控制，將信號發送到電 力接收單元（PRU)。
[0007] 所述信號可包括信標信號。
[000引將信號發送到PRU的步驟可包括：控制將被發送到PRU的信號序列的發送開始時 間。
[0009] 將信號發送到PRU的步驟可包括：控制將被發送到PRU的信號序列的發送周期。
[0010] 將信號發送到PRU的步驟可包括：將控制信號發送到在從模式下進行操作的PTU， W使PRU能夠在單個時隙期間接收單個信號。
[0011] 將信號發送到PRU的步驟可包括：基于關于預設信號的信息，控制所述通信時間 和所述通信頻率中的一者或兩者。
[0012] 將信號發送到PRU的步驟可包括：基于關于發送的信號的信息，控制在從模式下 進行操作的PTU的通信時間和通信頻率中的一者或兩者。
[0013] 將信號發送到PRU的步驟可包括：使用跳頻來控制所述通信頻率。
[0014] 將信號發送到PRU的步驟還可包括：設置PTUW及在從模式下進行操作的PTU的 跳頻序列；通過基于所述跳頻序列控制所述通信頻率，將所述信號發送到PRU。
[0015] 將信號發送到PRU的步驟還可包括：控制所述跳頻序列的起跳頻率。
[0016] 將PTU網絡連接到在從模式下進行操作的PTU的步驟可包括：設置在從模式下進 行操作的PTU的索引。
[0017] 設置在從模式下進行操作的PTU的索引的步驟可包括：將關于所述索引的信息發 送到在從模式下進行操作的PTU。
[0018] 在從模式下進行操作的PTU可W是在從模式下進行操作的多個PTU中的一個，將 關于所述索引的信息發送到在從模式下進行操作的PTU的步驟可包括：基于在從模式下進 行操作的所述多個PTU被網絡連接到PTU的先后順序來產生關于所述索引的信息。
[0019] 在另一總體方面，一種非暫時性計算機可讀存儲介質存儲用于控制計算機執行如 上所述的方法的程序。
[0020] 在另一總體方面，一種對電力發送單元（PTU)進行同步控制的方法包括：將PTU網 絡連接到在主模式下進行操作的鄰近PTU;響應于去除了在主模式下進行操作的鄰近PTU， 將PTU的索引與在從模式下進行操作的鄰近PTU的索引進行比較；響應于比較結果是PTU 的索引高于在從模式下進行操作的鄰近PTU的索引，將PTU的操作模式設置為主模式。
[0021] 將PTU的操作模式設置為主模式的步驟可包括：通過將PTU的操作模式設置為主 模式來將PTU網絡連接到在從模式下進行操作的鄰近PTU。
[0022] 在另一總體方面，一種對電力發送單元（PTU)進行同步控制的方法包括：通過將 PTU的操作模式設置為主模式，將PTU網絡連接到在從模式下進行操作的PTU;使將信號從 在從模式下進行操作的PTU發送到電力接收單元（PRU)的操作與將信號從PTU發送到PRU 的操作同步。
[0023] 同步步驟可包括：使將信號從在從模式下進行操作的PTU發送到PRU的操作與將 信號從PTU發送到PRU的操作同步，使得從在從模式下進行操作的PTU發送的信號不干擾 從PTU發送的信號。
[0024] 同步步驟可包括：使將信號從在從模式下進行操作的PTU發送到PRU的操作與將 信號從PTU發送到PRU的操作同步，使得PRU-次僅接收一個信號。
[00巧]同步步驟可包括：將控制信號發送到在從模式下進行操作的PTU，W控制在從模 式下進行操作的PTU的通信時間或通信頻率中的一者或兩者。
[0026] 從下面的詳細描述、附圖和權利要求，其它特征和方面將是清楚的。
【附圖說明】
[0027] 圖1示出無線電力傳輸系統的示例。
[0028] 圖2a和圖化示出諧振器和饋電線（feeder)中的磁場的分布的示例。
[0029] 圖3a和圖3b示出諧振器和饋電線的配置的示例。
[0030] 圖4a示出通過對饋電線的饋電而產生的諧振器內部的磁場的分布的示例。
[0031] 圖4b示出饋電線和諧振器的等效電路的示例。 陽03引圖5示出電力發送單元（PTU)的同步控制的方法的示例。 陽03引 圖6a和圖化示出PTU的網絡的示例。
[0034] 圖7a至圖7d示出主裝置的信號序列和多個從裝置的信號序列的示例。
[0035] 圖8示出跳頻的示例。
[0036] 圖9a和圖9b示出PTU的網絡連接的示例。
[0037] 圖10示出PTU的配置的示例。
【具體實施方式】
[0038] 提供下面的詳細描述W幫助讀者獲得對運里描述的方法、設備和/或系統的全面 理解。然而，運里描述的方法、設備和/或系統的各種改變、修改和等同物對于本領域中的 普通技術人員將是清楚的。運里描述的操作的順序僅是示例，并且不限于運里所闡述的順 序，而是可按照將對于本領域中的普通技術人員將是明顯的順序被改變，除了有必要按照 特定順序發生的操作。另外，為了更清楚和簡潔，對于本領域中的普通技術人員是公知的功 能和結構的描述可被省略。
[0039] 在整個附圖和詳細描述中，相同的標號指相同的元件。附圖可不必按照比例，并且 為了清楚、示意和方便，附圖中的元件的相對尺寸、比例和描繪可被夸大。
[0040] 源和目標之間的通信方案或者源和另一源之間的通信方案可包括帶內通信方案 和帶外通信方案。
[0041] 在帶內通信方案中，源和目標或者源和所述另一源使用與用于電力傳輸的頻率相 同的頻率來彼此通信。
[0042] 在帶外通信方案中，源和目標或者源和所述另一源使用與用于電力傳輸的頻率不 同的頻率來彼此通信。
[0043] 圖1示出無線電力傳輸系統的示例。
[0044] 參照圖1，無線電力傳輸系統包括源110和目標120。源110是被配置為提供無 線電力的裝置，并可包括能夠提供電力的任何電子裝置，例如，平板、終端、平板個人計算機 (PC)、電視機（TV)、醫療裝置或電動汽車。目標120指是被配置為接收無線電力的裝置，并 可包括需要電力來進行操作的任何電子裝置，例如，平板、終端、平板PC、醫療裝置、電動汽 車、洗衣機、收音機或照明系統。
[0045] 源110包括可變開關電源（SMP巧111、功率放大器（PA) 112、匹配網絡113、發送 (Tx)控制器114(例如，Tx控制邏輯）、通信器115和電力檢測器116。
[0046] 可變SMPS111通過對具有從電源輸出的幾十赫茲化Z)的頻率的交流（AC)電壓 進行切換來產生直流值C)電壓。可變SMPS111可輸出固定DC電壓，或者可輸出可在Tx 控制器114的控制下被調整的可調整的DC電壓。
[0047] 可變SMPS111可基于從PA112輸出的電力的等級來控制提供給PA112的電壓， 使得PA112可始終在具有高效率的飽和區域下進行操作，從而能夠在PA112的輸出電力 的所有等級保持最大效率。PA112可W是例如E類放大器。
[0048] 如果使用固定SMPS來代替可變SMPS111，則可變DC到DC值C/DC)轉換器可能是 必要的。在該示例中，固定SMI^將固定DC電壓輸出到可變DC/DC轉換器，并且可變DC/DC 轉換器基于從PA112輸出的電力的等級來控制提供給PA112的它的輸出電壓，使得PA 112 (可W是E類放大器）可始終在具有高效率的飽和區域中操作，從而能夠在PA112的輸 出電力的所有等級保持最大效率。 W例 電力檢測器116檢測可變SMPS111的輸出電流和輸出電壓，并將關于檢測到的輸 出電流和檢測到的輸出電壓的信息發送到Tx控制器114。另外，電力檢測器116可檢測PA112的輸入電流和輸入電壓。
[0050]PA112通過使用具有在幾兆赫茲（MHz)至幾十MHz的頻帶中的頻率的開關脈沖信 號將由可變SMPS111提供給PA112的具有預定電平的DC電壓轉換為AC電壓，產生電力。 例如，PA112可將提供給PA112的DC電壓轉換為具有參考諧振頻率Fkw的AC電壓，并可 產生用于通信的通信功率和/或用于充電的充電功率。可在多個目標中使用通信功率和充 電功率。
[0051] 如果使用在幾十千赫茲（曲Z)至幾百曲Z的頻帶中的諧振頻率來發送幾千瓦（kW) 至幾十kW的高功率，則可省略PA112,并且可將電力從可變SMPS111或高功率電源提供給 源諧振器131。例如，可使用逆變器來代替PA112。逆變器可將從高功率電源提供的DC功 率轉換為AC功率。逆變器可通過使用具有在幾十曲Z至幾百曲Z頻帶中的頻率的開關脈 沖信號，將具有預定電平的DC電壓轉換為AC電壓。例如，逆變器可將具有預定電平的DC 電壓轉換為具有在幾十曲Z至幾百曲Z的頻帶中的源諧振器131的諧振頻率的AC電壓。
[0052] 如運里使用的，術語"通信功率"指0. 1毫瓦特（mW)至ImW的低功率。術語"充電 功率"指由目標的負載消耗的幾mW至幾十kW的高功率。如運里所使用的，術語"充電"指 將電力提供給被配置為對電池或其它可充電裝置進行充電的單元或元件。此外，術語"充 電"指將電力提供給被配置為消耗電力的單元或元件。例如，術語"充電功率"可指在由目 標在進行操作時消耗的功率，或者用于對目標的電池進行充電的功率。所述單元或元件可 W是例如電池、顯示裝置、聲音輸出電路、主處理器或任何類型的傳感器。
[0053] 如運里使用的，術語"參考諧振頻率"指名義上由源110使用的諧振頻率，術語"追 蹤頻率"指已基于預設方案被調整的由源110使用的諧振頻率。
[0054] Tx控制器114可檢測通信功率或充電功率的反射波，并可基于檢測到的反射波來 檢測在目標諧振器133和源諧振器131之間發生的不匹配。為了檢測不匹配，例如，Tx控制 器114可檢測反射波的包絡、反射波的電力量或反射波的受不匹配影響的任何