专利名称：自适应谐振电力发送器的利记博彩app
技术领域：
下面的描述涉及无线电力传输。
背景技术：
对于包括便携式装置的各种电子装置，已经进行对于无线电力传输的研究，从而尝试克服有线电源的不便利性和传统电池的容量的限制。一种传统的无线电力传输技术使用射频(RF)装置的谐振特性。例如，利用谐振特性的无线电力传输系统可包括用于供电的源以及用于接收供应的电力的目标。源可包括功率放大器。功率放大器可将源功率尽可能地放大至目标所需要的功率。当目标所需要的功率级改变时，功率放大器可基于改变的功率级放大功率。
发明内容
技术方案根据一方面，一种自适应谐振电力发送器可包括源谐振器，被配置成将谐振功率发送到谐振电力接收器；功率放大器，被配置成将源功率放大到谐振电力接收器所使用的功率级，功率放大器包括匹配网络，所述匹配网络被配置成使功率放大器的阻抗与预定阻抗匹配；自适应匹配器，被配置成基于功率级使匹配网络的阻抗与源谐振器的阻抗自适应地匹配。自适应匹配器可包括偏移线，所述偏移线在预设范围内具有线性阻抗值。自适应匹配器可包括匹配电路，所述匹配电路具有至少一个电感器和至少一个电容器，以使匹配电路在预设范围内具有线性阻抗值。自适应匹配器可包括相位确定单元，所述相位确定单元被配置成确定用于使匹配网络的阻抗与源谐振器的阻抗自适应地匹配的相位。所述自适应谐振电力发送器还可包括检测器，被配置成检测来自谐振电力接收器的信号，所述信号包括关于功率级的信息。检测器可被配置成检测以下参数中的至少一个或者这些参数的任意组合谐振电力接收器的目标谐振器和源谐振器之间的距离、从源谐振器发送到目标谐振器的波的反射系数、源谐振器和目标谐振器之间的电力传输增益、源谐振器和目标谐振器之间的耦合效率。所述自适应谐振电力发送器还可包括交流(AC)至直流(DC) (AC/DC)转换器，被配置成将AC能量转换成DC能量；频率发生器，被配置成基于DC能量生成具有谐振频率的电流。源谐振器可包括传输线，包括第一信号传导部分、第二信号传导部分及接地传导部分，接地传导部分对应于第一信号传导部分和第二信号传导部分；第一导体，被配置成将第一信号传导部分电连接到接地传导部分；第二导体，被配置成将第二信号传导部分电连接到接地传导部分；至少一个电容器，相对于流过第一信号传导部分和第二信号传导部分的电流，串联地插入在第一信号传导部分和第二信号传导部分之间。源谐振器还可包括匹配器，被配置成确定源谐振器的阻抗，其中，所述匹配器布置在由传输线、第一导体及第二导体形成的环路内。源谐振器可通过磁耦合将谐振功率发送到谐振电力接收器。根据一方面，一种自适应谐振电力传输方法可包括将谐振功率发送到谐振电力接收器；通过功率放大器将源功率放大到谐振电力接收器所使用的功率级；通过匹配网络使功率放大器的阻抗与预定阻抗匹配；基于功率级使匹配网络的阻抗与源谐振器的阻抗自适应地匹配。所述自适应地匹配的步骤可包括在预设范围内设置线性阻抗值。所述自适应地匹配的步骤可包括确定用于使匹配网络的阻抗与发送谐振功率的源谐振器的阻抗自适应地匹配的相位。所述自适应谐振电力传输方法还可包括检测来自谐振电力接收器的信号，所述信号包括关于功率级的信息。所述检测步骤可包括检测以下参数中的至少一个或者这些参数的任意组合谐振电力接收器的目标谐振器和源谐振器之间的距离、从源谐振器发送到目标谐振器的波的反射系数、源谐振器和目标谐振器之间的电力传输增益、源谐振器和目标谐振器之间的耦
合效率。其他特征和方面将从下面的详细描述、附图和权利要求中清楚。
图1是示出无线电力传输系统的视图。图2是示出在传统技术中谐振电力发送器中的功率放大器的操作负载的视图。图3是示出在传统技术中当匹配电路用于图2的谐振电力发送器时史密斯圆图的示例的视图。图4是示出自适应谐振电力发送器的框图。图5是示出偏移线的等效电路的视图。图6是示出当使用匹配电路时史密斯圆图的示例的视图。图7是示出偏移线的特性和等效电路的特性的视图。图8a和图Sb是示出在自适应谐振电力发送器中功率放大器的输出电平和效率的视图。图9是谐振器结构的二维(2D)图示。图10是谐振器结构的三维(3D)图示。图11示出了用于无线电力传输的被配置成大型的谐振器。图12示出了用于无线电力传输的被配置成中空型的谐振器。图13示出了用于无线电力传输的使用平行薄片构造的谐振器。图14示出了用于无线电力传输的包括分布式电容器的谐振器。图15a示出了用于图9的谐振器的匹配器，图15b示出了用于图10的谐振器的匹配器的示例。图16是示出图9的用于无线电力传输的谐振器的一个等效电路的视图。
在所有的附图和详细描述中，除非另外描述，否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，可夸大这些元件的相对尺寸和描绘。
具体实施例方式提供以下详细描述以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，本领域的普通技术人员将想到在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同物。所描述的处理操作的进行是示例；然而，除了必需按特定顺序发生的操作之夕卜，操作的次序不限于在此阐述的顺序，并且可进行如本领域已知的改变。此外，为了增加清楚性和简明性，可省略对公知功能和构造的描述。图1示出了无线电力传输系统。根据一个或多个实施例，使用无线电力传输系统传输的无线电力可以是谐振功率。如所示出的，无线电力传输系统可具有源-目标结构，所述源-目标结构包括源和目标。例如，无线电力传输系统可包括与源对应的谐振电力发送器110和与目标对应的谐振电力接收器120。例如，谐振电力发送器110可包括源单元111和源谐振器115。源单元111可从外部电压供应器接收能量，以产生谐振功率。谐振电力发送器Iio还可包括匹配控制器113以执行功能，例如，诸如谐振频率或阻抗匹配。源单元111可包括交流(AC)至AC(AC/AC)转换器、AC至直流(DC) (AC/DC)转换器和/或DC至AC (DC/AC)逆变器。AC/AC转换器可被配置成将从外部装置输入的AC信号的信号电平调节到期望的电平。AC/DC转换器可通过对从AC/AC转换器输出的AC信号进行整流来输出预定电平的DC电压。DC/AC逆变器可被配置成通过快速地转换从AC/DC转换器输出的DC电压来产生AC信号(例如，处于几兆赫兹(MHz)到几十MHz的频带)。当然，在一些示例中，还可使用其他AC电压频率。匹配控制器113可被配置成设置源谐振器115的谐振带宽和/或源谐振器115的阻抗匹配频率。在一些实施例中，匹配控制器113可包括源谐振带宽设置单元和/或源匹配频率设置单元。源谐振带宽设置单元可设置源谐振器115的谐振带宽。源匹配频率设置单元可设置源谐振器115的阻抗匹配频率。例如，可基于源谐振器115的谐振带宽的设置或源谐振器115的阻抗匹配频率的设置来确定源谐振器115的Q因子。源谐振器115可被配置成将电磁能量传输到目标谐振器121。例如，源谐振器115可通过与目标谐振器121的磁耦合101将谐振功率传输到谐振电力接收器120。因此，源谐振器115可被配置成在设置的谐振带宽内谐振。如所示出的，谐振电力接收器120可包括(例如)目标谐振器121、用于执行谐振频率和/或阻抗匹配的匹配控制器123以及用于将接收的谐振功率传输到装置或负载的目标单元125。目标谐振器121可被配置成从源谐振器115接收电磁能量。目标谐振器121可被配置成在设置的谐振带宽内谐振。匹配控制器123可设置目标谐振器121的谐振带宽和/或目标谐振器121的阻抗匹配频率。在一些实施例中，匹配控制器123可包括目标谐振带宽设置单元和/或目标匹配频率设置单元。目标谐振带宽设置单元可被配置成设置目标谐振器121的谐振带宽。目标匹配频率设置单元可被配置成设置目标谐振器121的阻抗匹配频率。例如，可基于目标谐振器121的谐振带宽的设置或目标谐振器121的阻抗匹配频率的设置来确定目标谐振器121的Q因子。目标单元125可被配置成将接收的谐振功率传输到负载。例如，目标单元125可包括AC/DC转换器和DC/DC转换器。AC/DC转换器可通过对从源谐振器115发送到目标谐振器121的AC信号进行整流来产生DC信号。DC/DC转换器可通过调节DC信号的信号电平将额定电压供应到装置或负载。例如，源谐振器115和目标谐振器121可被配置成螺旋线圈结构的谐振器、涡旋线圈结构的谐振器、元结构的谐振器等。参照图1，控制Q因子的步骤可包括设置源谐振器115的谐振带宽和目标谐振器121的谐振带宽；通过源谐振器115和目标谐振器121之间的磁耦合101将电磁能量从源谐振器115传输到目标谐振器121。在一些示例中，源谐振器115的谐振带宽可被设置成比目标谐振器121的谐振带宽宽或比目标谐振器121的谐振带宽窄。例如，可通过将源谐振器115的谐振带宽设置成比目标谐振器121的谐振带宽宽或比目标谐振器121的谐振带宽窄，来保持源谐振器115的BW因子和目标谐振器121的BW因子之间的不平衡关系。对于采用谐振方案的无线电力传输，谐振带宽可能是重要因素。当Q因子(例如，考虑源谐振器115和目标谐振器121之间的距离的改变、谐振阻抗的改变、阻抗不匹配、反射信号等)由Qt表示时，Qt可具有与谐振带宽成反比的关系，如等式I给出的。[等式I]
权利要求
1.一种自适应谐振电力发送器，包括 源谐振器，被配置成将谐振功率发送到谐振电力接收器； 功率放大器，被配置成将源功率放大到谐振电力接收器所使用的功率级，功率放大器包括匹配网络，所述匹配网络被配置成使功率放大器的阻抗与预定阻抗匹配； 自适应匹配器，被配置成基于功率级使匹配网络的阻抗与源谐振器的阻抗自适应地匹配。
2.根据权利要求1所述的自适应谐振电力发送器，其中，自适应匹配器包括偏移线，所述偏移线在预设范围内具有线性阻抗值。
3.根据权利要求1所述的自适应谐振电力发送器，其中，自适应匹配器包括匹配电路，所述匹配电路包括至少一个电感器和至少一个电容器，以使匹配电路在预设范围内具有线性阻抗值。
4.根据权利要求1所述的自适应谐振电力发送器，其中，自适应匹配器包括相位确定单元，所述相位确定单元被配置成确定用于使匹配网络的阻抗与源谐振器的阻抗自适应地匹配的相位。
5.根据权利要求1所述的自适应谐振电力发送器，所述自适应谐振电力发送器还包括 检测器，被配置成检测来自谐振电力接收器的信号，所述信号包括关于功率级的信息。
6.根据权利要求5所述的自适应谐振电力发送器，其中，检测器被配置成检测以下参数中的至少一个或者这些参数的任意组合谐振电力接收器的目标谐振器和源谐振器之间的距离、从源谐振器发送到目标谐振器的波的反射系数、源谐振器和目标谐振器之间的电力传输增益、源谐振器和目标谐振器之间的耦合效率。
7.根据权利要求1所述的自适应谐振电力发送器，所述自适应谐振电力发送器还包括 交流(AC)至直流(DC) (AC/DC)转换器，被配置成将AC能量转换成DC能量； 频率发生器，被配置成基于DC能量生成具有谐振频率的电流。
8.根据权利要求1所述的自适应谐振电力发送器，其中，源谐振器包括 传输线，包括第一信号传导部分、第二信号传导部分及接地传导部分，接地传导部分对应于第一信号传导部分和第二信号传导部分； 第一导体，被配置成将第一信号传导部分电连接到接地传导部分； 第二导体，被配置成将第二信号传导部分电连接到接地传导部分； 至少一个电容器，相对于流过第一信号传导部分和第二信号传导部分的电流，串联地插入在第一信号传导部分和第二信号传导部分之间。
9.根据权利要求8所述的自适应谐振电力发送器，其中，源谐振器还包括匹配器，被配置成确定源谐振器的阻抗，其中，所述匹配器布置在由传输线、第一导体及第二导体形成的环路内。
10.根据权利要求1所述的自适应谐振电力发送器，其中，源谐振器通过磁耦合将谐振功率发送到谐振电力接收器。
11.一种自适应谐振电力传输方法，包括 将谐振功率发送到谐振电力接收器；通过功率放大器将源功率放大到谐振电力接收器所使用的功率级； 通过匹配网络使功率放大器的阻抗与预定阻抗匹配； 基于功率级使匹配网络的阻抗与源谐振器的阻抗自适应地匹配。
12.根据权利要求11所述的自适应谐振电力传输方法，其中，所述自适应地匹配的步骤包括在预设范围内设置线性阻抗值。
13.根据权利要求11所述的自适应谐振电力传输方法，其中，所述自适应地匹配的步骤包括 确定用于使匹配网络的阻抗与发送谐振功率的源谐振器的阻抗自适应地匹配的相位。
14.根据权利要求11所述的自适应谐振电力传输方法，所述自适应谐振电力传输方法还包括 检测来自谐振电力接收器的信号，所述信号包括关于功率级的信息。
15.根据权利要求14所述的自适应谐振电力传输方法，其中，所述检测步骤包括 检测以下参数中的至少一个或者这些参数的任意组合谐振电力接收器的目标谐振器和源谐振器之间的距离、从源谐振器发送到目标谐振器的波的反射系数、源谐振器和目标谐振器之间的电力传输增益、源谐振器和目标谐振器之间的耦合效率。
全文摘要
提供一种用于自适应地调节将被无线发送的电力的量的设备和方法。在一个实施例中，自适应谐振电力发送器可包括源谐振器，被配置成将谐振功率发送到谐振电力接收器；功率放大器，被配置成将源功率放大到谐振电力接收器所使用的功率级，功率放大器包括匹配网络，匹配网络被配置成使功率放大器的阻抗与预定阻抗匹配；自适应匹配器，被配置成基于功率级使匹配网络的阻抗与源谐振器的阻抗自适应地匹配。
文档编号H02M7/04GK103069686SQ201180041303
公开日2013年4月24日 申请日期2011年8月24日 优先权日2010年8月31日
发明者崔真诚, 权相旭, 朴允权, 朴垠锡, 洪荣泽, 柳荣颢, 金南闰, 金东照, 金起永 申请人:三星电子株式会社