無線電力發(fā)送和接收裝置、包含其的設備和其操作方法
【專利摘要】提供一種無線電力發(fā)送和接收裝置、包含其的設備和其操作方法。所述無線電力發(fā)送和接收裝置包括：線圈，所述線圈包括具有第一匝數(shù)并被構造為接收電力的第一部分以及具有與第一匝數(shù)不同的第二匝數(shù)并被構造為發(fā)送電力的第二部分；轉換和整流單元，被構造為對通過線圈接收的電力進行整流、將向外部供應的電力轉換為交流電并將交流電供應到線圈。
【專利說明】無線電力發(fā)送和接收裝置、包含其的設備和其操作方法
[0001 ] 本申請要求于2015年4月10日在韓國知識產(chǎn)權局提交的第10-2015-0051131號韓國專利申請和于2015年7月8日在韓國知識產(chǎn)權局提交的第10-2015-0097431號韓國專利申請的權益，所述申請的全部公開內容為了所有目的通過引用包含于此。
技術領域
[0002]本公開涉及一種無線電力發(fā)送和接收裝置以及包括所述無線電力發(fā)送和接收裝置的設備。
【背景技術】
[0003]無線電力傳輸技術已經(jīng)被廣泛用于通信裝置、便攜式裝置和各種家用電器的充電器。
[0004]由于已經(jīng)越來越多地使用便攜式裝置，因此對便攜式裝置的電池具有大容量的需求以及對便攜式裝置能夠無空間限制地進行充電的需求已經(jīng)增大。

【發(fā)明內容】

[0005]提供本
【發(fā)明內容】
用于以簡化形式介紹在下面的【具體實施方式】中進一步描述的發(fā)明構思的選擇。本
【發(fā)明內容】
并不意在確定所要求保護的主題的關鍵特征或必要技術特征，也不意在用于幫助決定所要求保護的主題的范圍。
[0006]—種無線電力發(fā)送和接收裝置包括:線圈，所述線圈包括具有第一匝數(shù)并被構造為接收電力的第一部分以及具有與第一匝數(shù)不同的第二匝數(shù)并被構造為發(fā)送電力的第二部分;轉換和整流單元，被構造為對通過線圈接收的電力進行整流、將向外部供應的電力轉換為交流電并將交流電供應到線圈。
[0007]第一匝數(shù)可大于第二匝數(shù)。
[0008]所述轉換和整流單元可在通過線圈接收電力的接收模式下電連接到線圈的兩個端部;所述轉換和整流單元可在通過線圈發(fā)送電力的發(fā)送模式下電連接到線圈的第一端和設置在線圈的所述兩個端部之間的連接端子。
[0009]所述線圈可包括:第一端子，在通過線圈接收電力的接收模式下以及通過線圈發(fā)送電力的發(fā)送模式下電連接到轉換和整流單元;第二端子，在接收模式下電連接到轉換和整流單元;第三端子，在發(fā)送模式下電連接到轉換和整流單元并設置在第一端子和第二端子之間。
[0010]所述無線電力發(fā)送和接收裝置還可包括:第一開關，電連接到第二端子，被構造為在接收模式下接通并在發(fā)送模式下斷開;第一電容器，電連接在第一開關與第一節(jié)點之間；第二電容器，電連接在第一節(jié)點與第一端子之間；第二開關，電連接到第三端子，并被構造為在接收模式下斷開并在發(fā)送模式下接通;第三電容器，電連接在第二開關與第二節(jié)點之間。
[0011]所述轉換和整流單元可包括:整流單元，電連接在第一節(jié)點和第一端子之間，并被構造為在接收模式下對電壓進行整流;轉換單元，電連接在第二節(jié)點和第一端子之間，被構造為在發(fā)送模式下將所述向外部供應的電力的電壓轉換為交流電壓，并被構造為將交流電壓輸出到第二節(jié)點和第一端子。
[0012]所述轉換單元可包括:第一發(fā)送晶體管，電連接在第三節(jié)點和第二節(jié)點之間，并被構造為周期性地導通和和截止，其中，所述向外部供應的電力被供應到所述第三節(jié)點;第二發(fā)送晶體管，電連接在第二節(jié)點和地之間，并被構造為與第一發(fā)送晶體管互補地導通或截止;第三發(fā)送晶體管，電連接在第三節(jié)點和第一端子之間，并被構造為與第二發(fā)送晶體管同時導通或截止;第四發(fā)送晶體管，電連接在第一端子與地之間，并被構造為與第一發(fā)送晶體管同時導通或截止。
[0013]所述整流單元可包括:第一接收晶體管，電連接在第四節(jié)點與第一節(jié)點之間，并被構造為如果從線圈向整流單元流動的電流的值大于第一值則導通，如果電流的值小于第二值則截止，其中，所述整流電壓被供應到所述第四節(jié)點；第二接收晶體管，電連接在第一節(jié)點和地之間，并被構造為如果從線圈向整流單元流動的電流的值小于第三值則導通，如果電流的值大于第四值則截止;第三接收晶體管，電連接在第四節(jié)點與第一端子之間，并被構造為與第二接收晶體管同時導通或截止;第四接收晶體管，電連接在第一端子和地之間，并被構造為與第一接收晶體管同時導通或截止。
[0014]所述無線電力發(fā)送和接收裝置還可包括:第一電容器，電連接到第一節(jié)點；第二電容器，電連接在第一節(jié)點與第一端子之間；開關，被構造為在接收模式下使第一電容器電連接到第二端子，在發(fā)送模式下使第一電容器電連接到第三端子。
[0015]所述轉換和整流單元可包括:橋電路，電連接到第一節(jié)點和第一端子，被構造為在接收模式下對第一節(jié)點和第一端子之間的電壓進行整流并輸出整流電壓，在發(fā)送模式下將所述向外部供應的電力的電壓轉換為交流電壓并將交流電壓輸出到第一節(jié)點和第一端子；穩(wěn)壓器，被構造為在接收模式下接收整流電壓并輸出充電電壓;開關裝置，并聯(lián)地電連接到穩(wěn)壓器，被構造為在發(fā)送模式下接通，并將所述向外部供應的電力發(fā)送到橋電路。
[0016]所述橋電路可包括:第一發(fā)送和接收晶體管，電連接在第二節(jié)點和第一節(jié)點之間，所述整流電壓被構造為輸出到所述第二節(jié)點；第二發(fā)送和接收晶體管，電連接在第一節(jié)點和地之間；第三發(fā)送和接收晶體管，電連接在第二節(jié)點和第一端子之間；第四發(fā)送和接收晶體管，電連接在第一端子和地之間。
[0017]在發(fā)送模式下:第一發(fā)送和接收晶體管和第四發(fā)送和接收晶體管可被構造為同時導通或截止;第二發(fā)送和接收晶體管和第三發(fā)送和接收晶體管可被構造為同時導通或截止;第一發(fā)送和接收晶體管和第二發(fā)送和接收晶體管可被構造為彼此互補地導通或截止，在接收模式下:第一發(fā)送和接收晶體管和第四發(fā)送和接收晶體管可被構造為同時導通或截止;第二發(fā)送和接收晶體管和第三發(fā)送和接收晶體管可被構造為同時導通或截止;第一發(fā)送和接收晶體管可被構造為如果從線圈向轉換和整流單元流動的電流的值大于第一值則導通，如果電流的值小于第二值則截止;第二發(fā)送和接收晶體管可被構造為:如果從線圈向轉換和整流單元流動的電流的值小于第三值則導通，如果電流的值大于第四值則截止。
[0018]所述第一匝數(shù)可小于第二匝數(shù)。
[0019]所述轉換和整流單元可在接收電力的接收模式下電連接到線圈的兩個端部;并且所述轉換和整流單元可被構造為在無線地發(fā)送電力的發(fā)送模式下使用通過升高所述向外部供應的電力而獲得的升高了的電力將交流電供應到線圈的第一端和連接端子，所述連接端子設置在線圈的兩個端部之間。
[0020]—種設備包括:線圈，所述線圈包括具有第一匝數(shù)并被構造為接收電力的第一部分以及具有與第一匝數(shù)不同的第二匝數(shù)并被構造為發(fā)送電力的第二部分;轉換和整流單元，被構造為對通過線圈接收的電力進行整流、將向外部供應的電力轉換為交流電并將交流電提供到線圈；電力單元，被構造為在通過線圈接收電力的接收模式下接收通過轉換和整流單元輸出的充電電力并存儲電力，并且在通過線圈發(fā)送電力的發(fā)送模式下將電力供應到轉換和整流單元。
[0021]所述第一匝數(shù)可大于第二匝數(shù)。
[0022]一種操作無線電力發(fā)送和接收裝置的方法包括:確定是否存在電力接收裝置;基于是否存在電力接收裝置來設置發(fā)送模式或接收模式;輸出控制信號，以便基于設置的模式在發(fā)送模式下或接收模式下操作無線電力發(fā)送和接收裝置。
[0023]所述方法還可包括:在發(fā)送模式下，使用線圈將電力發(fā)送至電力接收裝置。
[0024]所述方法還可包括:在接收模式下，使用線圈接收電力;確定接收的電力的值是大于一個值還是小于所述一個值;如果接收的電力小于所述一個值則結束接收模式。
[0025]所述方法還可包括:對在接收模式下通過線圈接收的電力進行整流;在發(fā)送模式下將向外部供應的電力轉換為交流電并將交流電供應到線圈。
[0026]根據(jù)下面的【具體實施方式】、附圖和權利要求，其它特征和方面將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的示例的設備的圖。
[0028]圖2是示出用于為圖1的設備無線地提供電力的無線電力發(fā)送裝置的示例的圖。
[0029]圖3是示出圖1的示例的設備向另一設備無線地發(fā)送電力的圖。
[0030]圖4是示出圖1的示例的設備向可穿戴設備無線地發(fā)送電力的圖。
[0031]圖5是示出位于無線電力發(fā)送裝置和無線電力接收裝置之間的電力發(fā)送和接收裝置的示例的示意圖。
[0032]圖6是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的示例的示意框圖。
[0033]圖7是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的示例的示意圖。
[0034]圖8是示出圖7的無線電力發(fā)送和接收裝置在發(fā)送模式的操作的示例的時序圖。
[0035]圖9是示出圖7的無線電力發(fā)送和接收裝置在接收模式的操作的示例的時序圖。
[0036]圖10是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的示例的示意圖。
[0037]圖11是示出圖10的無線電力發(fā)送和接收裝置在發(fā)送模式的操作的時序圖。
[0038]圖12是示出圖10的無線電力發(fā)送和接收裝置在接收模式的操作的時序圖。
[0039]圖13是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的示例的示意圖。
[0040]圖14是示出圖13的無線電力發(fā)送和接收裝置在發(fā)送模式的操作的示例的時序圖。
[0041]圖15是示出圖13的無線電力發(fā)送和接收裝置在接收模式的操作的時序圖。
[0042]圖16是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的示例的示意圖。
[0043]圖17是示出圖16的無線電力發(fā)送和接收裝置在發(fā)送模式的操作的示例的時序圖。
[0044]圖18是示出圖16的無線電力發(fā)送和接收裝置在接收模式的操作的示例的時序圖。
[0045]圖19是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的示例的示意圖。
[0046]圖20是示出圖19的無線電力發(fā)送和接收裝置在發(fā)送模式的操作的示例的時序圖。
[0047]圖21是示出圖19的無線電力發(fā)送和接收裝置在接收模式的操作的示例的時序圖。
[0048]圖22是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的示例的示意圖。
[0049]圖23是示出圖22的無線電力發(fā)送和接收裝置在發(fā)送模式的操作的示例的時序圖。
[0050]圖24是示出圖22的無線電力發(fā)送和接收裝置在接收模式的操作的示例的時序圖。
[0051]圖25和圖26是示出操作無線電力發(fā)送和接收裝置的方法的示例的流程圖。
[0052]在整個附圖和【具體實施方式】中，相同的標號指示相同的元件。附圖可不按比例繪制，為了清楚、說明及簡潔起見，可放大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。
【具體實施方式】
[0053]在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明構思的實施例。
[0054]提供以下【具體實施方式】以幫助讀者獲得對這里所描述的方法、裝置和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，這里所描述的方法、裝置和/或系統(tǒng)的各種變換、修改及等同物對于本領域的普通技術人員將是顯而易見的。這里所描述的操作順序僅僅是示例，其并不限于這里所闡述的順序，而是除了必須以特定順序出現(xiàn)的操作之外，可做出對本領域的普通技術人員將是顯而易見的變換。此外，為了提高清楚性和簡潔性，可省略對于本領域的普通技術人員來說公知的功能和結構的描述。
[0055]在整個說明書中，將被理解的是，當元件被稱為“連接到”另一元件或“結合到”另一元件時，其可直接“連接到”另一元件或“結合到”另一元件，或者可存在介于它們之間的其它元件。相反，當元件被稱為直接連接到”另一元件或“直接結合到”另一元件時，可以不存在介于它們之間的元件。相同的標號始終指示相同的元件。如在此所使用的，術語“和/或”包括所列出的相關項的一項或更多項的任何以及全部組合。
[0056]在此使用的術語僅用于描述特定實施例，而不是意圖限制本發(fā)明構思。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指明，否則單數(shù)的形式也意圖包括復數(shù)的形式。還將理解的是，在該說明書中使用的術語“包括”和/或“包含”列舉存在的所陳述的特征、整體、步驟、操作、構件、元件和/或它們組成的組，但不排除存在或添加一個或更多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、構件、元件和/或它們組成的組。
[0057]在下文中，將參照示出本發(fā)明構思的實施例的示意圖描述本發(fā)明構思的實施例。在附圖中，例如，由于生產(chǎn)技術和/或公差，可估計所示出的形狀的變形。因此，本發(fā)明構思的實施例不應被解釋為局限于在此示出的區(qū)域的特定形狀，例如，應被解釋為包括由于制造導致的形狀的改變。下面的實施例還可由其中一個或其組合構成。
[0058]這里所描述的特征可以以不同的形式實施，并且將不被解釋為被這里所描述的示例所限制。更確切的說，已經(jīng)提供了這里所描述的示例，以使本公開將是徹底的和完整的，并將把本公開的全部范圍傳達給本領域的普通技術人員。
[0059]圖1是包括無線電力發(fā)送和接收裝置10的設備I的示例的圖。設備I包括無線電力發(fā)送和接收裝置10以及電力單元20。
[0060]無線電力發(fā)送和接收裝置10可無線地接收發(fā)送的電力、輸出充電電力、接收存儲在電池中的電力供應和/或無線地發(fā)送電力。無線電力發(fā)送和接收裝置10可包括用于發(fā)送和接收電力的發(fā)送和接收線圈以及用于對接收的電力進行整流或為發(fā)送和接收線圈供應交流電的橋電路。發(fā)送和接收線圈以及橋電路可設置在印刷電路板(PCB)中或柔性印刷電路板(FPCB)中。
[0061]電力單元20可包括電池，可存儲電力，并可通過使用存儲的電力為包括無線電力發(fā)送和接收裝置10的設備I的各個元件供應電力。
[0062]如圖1中示出的，盡管設備I可包括無線電力發(fā)送和接收裝置10，但包括在無線電力發(fā)送和接收裝置10中的元件可被設置為彼此分開，和/或可通過各種方式與設備I 一體地形成。例如，無線電力發(fā)送和接收裝置10的發(fā)送和接收線圈可設置在與設備I分開或與設備I一體的殼體中，橋電路可設置于存在于設備I的內部或外部的PCB中。
[0063]圖2是為圖1的設備I無線地供應電力的無線電力發(fā)送和接收裝置2的示例的圖。在圖2中，標號I指包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備I，標號2指無線電力發(fā)送裝置。
[0064]如圖2所示，當對設備I進行充電時，用戶可將設備I設置為與無線電力發(fā)送裝置2相鄰。由于裝置2可無線地發(fā)送電力，因此設備I可接收無線地發(fā)送的電力并使用接收的電力為設備I內部的電池充電。
[0065]圖3是圖1的設備I將電力無線地發(fā)送至另一設備3的示例的圖。在圖3中，標號I指包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備I (第一設備)，標號3指另一設備(第二設備)。
[0066]設備I和另一設備3可均是諸如智能手機等的移動設備，但不限于此并可以是任何移動或非移動裝置。如圖3所示，設備I設置為與另一設備3相鄰，從而通過使用設備I為另一設備3充電。也就是說，包括在設備I中的無線電力發(fā)送和接收裝置可無線地發(fā)送電力，且包括在另一設備3中的無線電力接收裝置可接收無線地發(fā)送的電力，從而執(zhí)行無線電力充電。用戶可將設備I和另一設備3設置成具有充電的期望狀態(tài)。
[0067]此外或可選地，另一設備3可包括無線電力發(fā)送和接收裝置。在該構造中，另一設備3可無線地發(fā)送電力，設備I可接收無線地發(fā)送的電力。
[0068]圖4是示出圖1的設備I為可穿戴設備4無線地發(fā)送電力的示例的圖。在圖4中，標號I指包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備I，標號4指可穿戴設備。
[0069]如圖4所示，設備I被設置為與可穿戴設備4相鄰，從而通過使用設備I為可穿戴設備4充電。用戶可將設備I和可穿戴設備4設置成具有充電的期望狀態(tài)。
[0070]盡管圖2、圖3和圖4示出了接收無線地發(fā)送的電力或無線地發(fā)送電力的設備I，但無線電力發(fā)送和接收裝置(例如設備3或可穿戴設備4)以及包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備I可通過除了上面參照圖2、圖3和圖4描述的方法之外的各種方法接收或發(fā)送電力。
[0071]圖5是示出位于無線電力發(fā)送裝置5和無線電力接收裝置6之間的電力發(fā)送和接收裝置的示例的示意圖。無線電力發(fā)送裝置5包括電力單元51、轉換單元52和電力發(fā)送單元53。無線電力接收裝置6包括電力接收單元61、整流單元62和電力單元63。
[0072]電力單元51可將電源電壓Vs供應到轉換單元52。轉換單元52可轉換電源電壓Vs以輸出交流電壓Vt。電力發(fā)送單元53包括電力發(fā)送線圈TL，可接收供應的交流電壓Vt，并可無線地發(fā)送電力。
[0073]電力接收單元61包括電力接收線圈RL，可接收無線地發(fā)送的電力，并可輸出接收電壓Vr。整流單元62可對接收電壓Vr整流以輸出充電電壓Vc。電力單元63可包括電池，可接收供應的充電電壓Vc，并可存儲電力。
[0074]充電電壓Vc的值可具有比接收電壓Vr的最大值低的值。整流單元62可包括諸如低壓差線性(LDO)穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓器以均勾地輸出充電電壓Vc的值，因此，充電電壓Vc的值可具有比接收電壓Vr的最大值低的值。因此，接收電壓Vr可具有合適的值以產(chǎn)生充電電壓Vc。接收電壓Vr的值可根據(jù)轉換單元52或任何其它單元的操作頻率而不同。也就是說，當在合適的范圍內改變操作頻率時，可平穩(wěn)地執(zhí)行無線電力傳輸。
[0075]盡管在圖5中示出為分開的線圈，但可使用單個線圈單元(包括一個或更多個線圈和/或具有一個或更多個部分的單個線圈)來同時作為無線電力發(fā)送裝置5和無線電力接收裝置6。在無線地發(fā)送電力的發(fā)送模式中使用的線圈匝數(shù)可被控制為與在接收無線地發(fā)送的電力的接收模式中使用的線圈匝數(shù)不同。此外或可選地，由電力單元51和/或63供應的電壓可在無線地發(fā)送電力的發(fā)送模式下升高。因此，轉換單元52的操作頻率可設置在合適的范圍之內，結果，可更平穩(wěn)地執(zhí)行無線電力傳輸。
[0076]圖2的無線電力發(fā)送裝置2可包括與例如圖5的無線電力發(fā)送裝置5的構造相同的構造。圖3的另一設備3和圖4的可穿戴設備4可包括例如與圖5的無線電力接收裝置6的構造相同的構造。然而，不同的構造是可行的。
[0077]圖6是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置10的設備I的示例的示意性框圖。設備I包括無線電力發(fā)送和接收裝置10和電力單元20。無線電力發(fā)送和接收裝置10包括發(fā)送和接收單元110、轉換和整流單元120以及控制單元140。
[0078]發(fā)送和接收單元110可包括接收無線地發(fā)送的電力并無線地發(fā)送電力的發(fā)送和接收線圈。在發(fā)送和接收線圈的一部分中，可通過具有第一匝數(shù)的第一部分接收無線地發(fā)送的電力，并可通過具有第二匝數(shù)的第二部分無線地發(fā)送電力。
[0079]轉換和整流單元120可通過發(fā)送和接收單元110接收電力并對接收的電力進行整流、產(chǎn)生充電電力并將充電電力輸出到電力單元20。轉換和整流單元120可從電力單元20接收供應的電力、將供應的電力轉換為交流電并將交流電輸出到發(fā)送和接收單元110。交流電可被供應到發(fā)送和接收單元110的發(fā)送和接收線圈。轉換和整流單元120可包括均具有分開的橋電路的整流單元和轉換單元，和/或可包括單個橋電路，所述單個橋電路用作輸出充電電力的整流單元并用作產(chǎn)生交流電的轉換單元。
[0080]控制單元140可控制發(fā)送和接收單元110和/或轉換和整流單元120?？刂茊卧?40可從無線電力接收裝置接收可提供到無線電力接收裝置的與電壓有關的信息，檢測關于充電電力大小的信息，并可檢測與轉換和整流單元120內部的一些節(jié)點的電壓和/或流經(jīng)一些路徑的電流有關的信息，以控制轉換和整流單元120。
[0081]發(fā)送和接收線圈的第一匝數(shù)和第二匝數(shù)可彼此不同。例如，第二匝數(shù)可比第一匝數(shù)少，但不限于此。轉換和整流單元120可在接收無線地發(fā)送的電力的接收模式中電連接到發(fā)送和接收單元110的發(fā)送和接收線圈的兩端。轉換和整流單元120可在無線地發(fā)送電力的發(fā)送模式中電連接到發(fā)送和接收單元110的發(fā)送和接收線圈的一端并電連接到設置在發(fā)送和接收線圈的兩端之間的連接端子(tab)。
[0082]在發(fā)送和接收單元110無線地發(fā)送電力的情況下，轉換和整流單元120可放大由電力單元20供應的電力并將放大的電力轉換為交流電。在這種情況下，轉換和整流單元120可在接收模式和發(fā)送模式電連接到發(fā)送和接收線圈的兩端?？蛇x地，轉換和整流單元120可在發(fā)送模式電連接到發(fā)送和接收單元110的發(fā)送和接收線圈的兩端，并可在接收模式電連接到發(fā)送和接收單元110的發(fā)送和接收線圈的一端并電連接到發(fā)送和接收線圈兩端之間存在的連接端子，但所述構造不限于此。例如，轉換和整流單元120可在接收模式電連接到發(fā)送和接收單元110的發(fā)送和接收線圈的兩端，并可在發(fā)送模式下電連接到發(fā)送和接收單元110的發(fā)送和接收線圈的一端并電連接到發(fā)送和接收線圈兩端之間存在的連接端子(tab)。
[0083]電力單元20可包括電池，可從轉換和整流單元120接收充電電力供應，可存儲電力，并可通過使用存儲的電力為轉換和整流單元120供應電力。電力單元20可不僅為轉換和整流單元120供應電力，還為設備I的其它元件供應電力。
[0084]圖7是包括無線電力發(fā)送和接收裝置11的設備1-1的示例的示意圖。設備1-1包括無線電力發(fā)送和接收裝置11和電力單元21。無線電力發(fā)送和接收裝置11包括發(fā)送和接收單元111、整流單元121、轉換單元131和控制單元141。也就是說，如圖7所示，轉換和整流單元(圖6中的120)可包括:整流單元121，包括橋電路1212;轉換單元131，包括橋電路1311。
[0085]發(fā)送和接收單元111可接收無線地發(fā)送的電力并且可無線地發(fā)送電力。發(fā)送和接收單元111包括發(fā)送和接收線圈L1、開關Sll、電容器Cll、電容器C21、開關S21和電容器C31。
[0086]發(fā)送和接收線圈LI可包括:公共端子TC1，在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)和發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下電連接到整流單元121和轉換單元131;接收端子TRl，在接收模式下電連接到整流單元121;發(fā)送端子TTl，在發(fā)送模式下電連接到轉換單元131，并且設置在接收端子TRl與公共端子TCl之間。發(fā)送端子TTl可以為設置在發(fā)送和接收線圈LI的端部之間的連接端子。發(fā)送和接收線圈LI的位于公共端子TCl與接收端子TRl之間的匝數(shù)可以為例如12至15，但不限于此。公共端子TCl與發(fā)送端子TTl之間的匝數(shù)可以為10，但不限于此。
[0087]開關Sll可根據(jù)控制單元141的控制連接到接收端子TRl，可在接收模式下接通，并且可在發(fā)送模式下斷開。電容器CU可連接在開關Sll與節(jié)點Nll之間。電容器C21可連接在節(jié)點Nll與公共端子TCl之間(在本說明書中，“連接”可包括電連接中的所有情形)。在接收模式下，可通過發(fā)送和接收線圈LI的位于公共端子TCl與接收端子TRl之間的部分來接收無線地發(fā)送的電力，發(fā)送和接收線圈LI的位于公共端子TCl和接收端子TRl之間的部分和電容器Cll(或電容器Cll和電容器C21)可用作諧振回路。電容器C21可檢測無線電力發(fā)送和接收裝置11與無線電力發(fā)送器之間的相對位置。例如，無線電力發(fā)送器可發(fā)送具有通過發(fā)送和接收線圈LI的位于公共端子TC I與接收端子TRI之間的部分的電感以及電容器C11的電容和電容器C21的電容而確定的諧振頻率的無線電力，可確定無線電力發(fā)送和接收裝置11是否存在和/或可確定無線電力發(fā)送和接收裝置11的位置等。無線電力發(fā)送器可根據(jù)確定的結果來發(fā)送具有通過發(fā)送和接收線圈LI的位于公共端子TCl與接收端子TRl之間的部分的電感以及電容器Cll的電容而確定的諧振頻率的無線電力。
[0088]開關S21可根據(jù)控制單元141的控制連接到發(fā)送端子TTl，可在接收模式下斷開，并且可在發(fā)送模式下接通。電容器C31可連接在開關S21與節(jié)點N21之間。在發(fā)送模式下，可通過發(fā)送和接收線圈LI的位于公共端子TCl與發(fā)送端子TTl之間的部分來無線地發(fā)送電力，發(fā)送和接收線圈LI的位于公共端子TCl與發(fā)送端子TTl之間的部分和電容器C31可用作諧振回路。
[0089]整流單元121可連接到節(jié)點NI I和公共端子TCl，可根據(jù)控制單元141的控制在接收模式下對節(jié)點Nll與公共端子TCl之間的電壓進行整流，并且可輸出充電電壓。整流單元121包括橋電路1212、平滑電容器(smoothing capacitor) SCl I和穩(wěn)壓器1211。
[0090]橋電路1212可根據(jù)控制單元141的控制對節(jié)點NI I與公共端子TCl之間的電壓進行整流，并且可將整流后的電壓輸出到節(jié)點N31。橋電路1212包括:晶體管RT11，連接在節(jié)點Nll與節(jié)點N31之間；晶體管RT21，連接在節(jié)點Nll與地之間；晶體管RT31，連接在節(jié)點N31與公共端子TCl之間；晶體管RT41，連接在公共端子TCl與地之間。橋電路1212中包括的晶體管RTll、RT21、RT31和RT41中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0091]平滑電容器SCll可連接在節(jié)點N31與地之間，并且可使節(jié)點N31的電壓(S卩，整流后的電壓)平穩(wěn)。
[0092]穩(wěn)壓器1211可接收節(jié)點N31的電壓(S卩，整流后的電壓)，并且無論整流后的電壓值或負載值如何變化，都可輸出具有恒定值(consistent value)的充電電壓。穩(wěn)壓器1211中可包括低壓差線性(LDO)穩(wěn)壓器等。
[0093]轉換單元131可連接到節(jié)點N21和公共端子TCl，并且可根據(jù)控制單元141的控制在發(fā)送模式下將交流電壓施加到節(jié)點N21與公共端子TCl之間。轉換單元131包括橋電路1311和平滑電容器SC21。
[0094]橋電路1311可根據(jù)控制單元141的控制利用由電力單元21供應的電力來產(chǎn)生交流電壓。也就是說，橋電路1311可用作全橋逆變器。橋電路1311可包括:晶體管TTll，連接在節(jié)點N41與節(jié)點N21之間；晶體管TT21，連接在節(jié)點N21與地之間；晶體管TT31，連接在節(jié)點N41與公共端子TCl之間；晶體管TT41，連接在公共端子TCl與地之間。橋電路1311中包括的晶體管TTll、TT21、TT31和TT41中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0095]平滑電容器SC21可使由電力單元21供應的電力的電壓(S卩，節(jié)點Ν41的電壓)平穩(wěn)。
[0096]控制單元141可輸出分別控制開關311和321以及晶體管1?1'11、1^21、1^31、1^41、1'1'11、1721、打31和打41的控制信號。811、。821、(^11、(^21、(^31、(^41、(^11、(^21、(^31和ct41?？刂茊卧?41可接收晶體管RT11、RT21、RT31和RT41中的至少一個晶體管的兩端的電壓，以控制晶體管RT11、RT21、RT31和RT41?？刂茊卧?41還可從無線電力接收裝置接收以下信息以控制晶體管!'1'11、1'121、1'131和1'141:所述信息與由無線電力接收裝置(接收由無線電力發(fā)送和接收裝置11發(fā)送的電力)接收的電壓或者可提供給無線電力接收裝置的電壓相關。
[0097]電力單元21可在接收模式下接收充電電壓，儲存電力，并且在發(fā)送模式下將電力供應給轉換單元131。電力單元21可包括電池BI，并且可將電力供應給設備1-1的其它元件。
[0098]圖8是示出圖7中的無線電力發(fā)送和接收裝置11在發(fā)送模式下的操作的示例的時序圖。在圖8中，csll表不施加到開關Sll的開關控制彳目號，cs21表不施加到開關S21的開關控制信號，ctl I表示施加到晶體管TTl I的控制信號，ct21表示施加到晶體管TT21的控制信號，ct31表示施加到晶體管TT31的控制信號，ct41表示施加到晶體管TT41的控制信號，V_N41表示節(jié)點N41的電壓，ν_ΤΤ1表示發(fā)送和接收線圈LI的發(fā)送端子TTl與公共端子TCl之間的電壓，cr 11 -cr41表示分別施加到晶體管RT11-RT41的控制信號。
[0099]現(xiàn)在將參照圖7和圖8描述無線電力發(fā)送和接收裝置11在發(fā)送模式下的操作。
[0100]在發(fā)送模式(無線電力發(fā)送和接收裝置11無線地發(fā)送電力)下，節(jié)點Ν41的電壓V_N41可與電力單元21的電池BI的輸出電壓相同。此外或可選地，節(jié)點N41的電壓V_N41可與由無線電力接收裝置(接收從無線電力發(fā)送和接收裝置11發(fā)送的電力)輸出的充電電力的電壓相同。
[0101]為了使無線電力發(fā)送和接收裝置11在發(fā)送模式下運行，控制單元141可輸出處于相對低的電平的開關控制信號csll和處于相對高的電平的開關控制信號cs21。因此，開關Sll可斷開，開關S21可接通。也就是說，發(fā)送和接收線圈LI可電連接到轉換單元131。在這種構造中，發(fā)送和接收線圈LI的發(fā)送端子TTl和公共端子TCl可電連接到轉換單元131。
[0102]控制單元141可輸出用于控制轉換單元131的橋電路1311的控制信號ctll、ct21、ct31和ct41?？刂菩盘朿tll、ct21、ct31和ct41可以為具有50%的占空比的方波?？刂菩盘?^11和(^41的相位與控制信號(^21和(^31的相位可相反。因此，在晶體管1'1'11和1'了41以及晶體管TT21和TT31可互補性地導通或截止的同時，晶體管TTll、TT21、TT31和TT41可周期性地導通或截止。如圖8所示，晶體管ΤΤ11、ΤΤ21、ΤΤ31和ΤΤ41的導通周期和截止周期可通過控制信號(^11、(^21、(^31和(^41的頻率來確定。也就是說，轉換單元131的橋電路1311可用作全橋逆變器。
[0103]根據(jù)橋電路1311的操作，交流電壓可被施加到節(jié)點Ν21與發(fā)送和接收線圈LI的公共端子TCl之間，因此交流電壓還可被施加到發(fā)送和接收線圈LI的發(fā)送端子TTl與公共端子TCl之間。電力可通過發(fā)送和接收線圈LI的位于發(fā)送端子TTl與公共端子TCl之間的部分被無線地發(fā)送。
[0104]發(fā)送和接收線圈LI的發(fā)送端子TTl與公共端子TCl之間的電壓ν_ΤΤ1的幅值可通過控制信號(^11、(^21、(^31和(^41的頻率來確定?？刂茊卧?41可基于從無線電力接收裝置接收的信息來確定控制信號01:11、(^21、(^31和(^41的頻率。例如，當無線電力接收裝置接收低電力時，無線電力接收裝置可將與低電力特性相關的信息發(fā)送給無線電力發(fā)送和接收裝置11?？刂茊卧?41可響應于所述信息減小控制信號ctll、ct21、ct31和ct41的頻率，以使發(fā)送端子TTl與公共端子TCl之間的電壓ν_ΤΤ1的幅值可增大。另一方面，在無線電力接收裝置接收高電力的情況下，無線電力接收裝置可將與高電力特性相關的信息發(fā)送給無線電力發(fā)送和接收裝置11，控制單元141可響應于所述信息增大控制信號(^11、(^21、(^31和(^41的頻率，如此可使發(fā)送端子TTl與公共端子TCl之間的電壓ν_ΤΤ1的幅值減小。
[0105]控制單元141可按照使整流單元121的橋電路1212在發(fā)送模式下可不運行這樣的方式來輸出全部的低電平的控制信號ctll、ct21、ct31和ct41。
[0106]圖9是示出圖7中的無線電力發(fā)送和接收裝置11在接收模式下的操作的示例的時序圖。在圖9中，csll表不施加到開關Sll的開關控制彳目號，cs21表不施加到開關S21的開關控制信號，crl I表示施加到晶體管RTl I的控制信號，cr21表示施加到晶體管RT21的控制信號，cr31表示施加到晶體管RT31的控制信號，cr41表示施加到晶體管RT41的控制信號，i_Nll表示從發(fā)送和接收單元111通過節(jié)點NI I流動到整流單元121的電流。
[0107]現(xiàn)在將參照圖7和圖9描述無線電力發(fā)送和接收裝置11在接收模式下的操作。
[0108]為了使無線電力發(fā)送和接收裝置11在發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下運行，控制單元141可輸出處于相對高的電平的開關控制信號csll和處于相對低的電平的開關控制信號cs21。因此，開關Sll可接通，開關S21可斷開。也就是說，發(fā)送和接收線圈LI可電連接到整流單元121。在這種構造中，發(fā)送和接收線圈LI的接收端子RTl和公共端子TCl可電連接到整流單元121。
[0109]如果無線電力發(fā)送和接收裝置11的發(fā)送和接收單元111接收無線地發(fā)送的電力，則圖9中的電流i_Nl I可從發(fā)送和接收單元111經(jīng)由節(jié)點NI I流動到整流單元121。
[0110]控制單元141可輸出用于控制整流單元121的橋電路1212的控制信號crl 1、cr21、(^31和(^41。為此，控制單元141可接收橋電路1212的晶體管1^11、1^21、1^31和1^41中的至少一個晶體管的兩端的電壓。例如，控制單元141可響應于晶體管RT11的兩端的電壓輸出控制信號cr 11和cr41并響應于晶體管RT21的兩端的電壓輸出控制信號cr21和cr31。例如，如果晶體管RTll的兩端的電壓小于第一參考值，則控制單元141可將控制信號crll和cr41的狀態(tài)從低電平改為高電平，如果晶體管RTll的兩端的電壓大于第二參考值，則控制單元141可將控制信號crll和cr41的狀態(tài)從高電平改為低電平。如果晶體管RT21的兩端的電壓小于第三參考值，則控制單元141可將控制信號cr21和cr31的狀態(tài)從低電平改為高電平，如果晶體管RT21的兩端的電壓大于第四參考值，則控制單元141可將控制信號cr21和cr31的狀態(tài)從高電平改為低電平。
[0111]下面將更詳細地描述橋電路1212的操作。
[0112]在電流i_NlI具有負值或具有小于預定值的正值的情況下，由于晶體管RTl I的寄生二極管處于截止狀態(tài)，因此晶體管RTll的兩端的電壓高。然后，如果電流i_Nll具有正值，并且具有大于預定值的絕對值，則晶體管RTll的寄生二極管導通，因此晶體管RTll的兩端的電壓減小至比第一參考值小的值(例如，晶體管RTll的兩端的電壓可以為0.7V)。此時，控制單元141可將控制信號crll和cr41的狀態(tài)從低電平改為高電平。因此，晶體管RTll和RT41可導通。然后，如果電流i_Nll具有正值，并且具有小于預定值的絕對值，則流經(jīng)晶體管RTll的電流的量減小，因此晶體管RTll的兩端的電壓具有比預定值小的絕對值。此時，控制單元141可將控制信號crll和cr41的狀態(tài)從高電平改為低電平。因此，晶體管RTll和RT41可截止。
[0113]在電流i_Nll具有正值或具有大于預定值的負值的情況下，由于晶體管RT21的寄生二極管處于截止狀態(tài)，因此晶體管RT21的兩端的電壓高。然后，如果電流i_Nll具有負值，并且具有大于預定值的絕對值，則晶體管RT21的寄生二極管導通，因此晶體管RT21的兩端的電壓小于第一參考值(例如，晶體管RT21的兩端的電壓可以為0.7V)。此時，控制單元141可將控制信號cr21和cr31的狀態(tài)從低電平改為高電平。因此，晶體管RT21和RT31可導通。然后，如果電流i_Nll具有負值，并且具有小于預定值的絕對值，則流經(jīng)晶體管RT21的電流的量減小，因此晶體管RT21的兩端的電壓具有比預定值小的絕對值。此時，控制單元141可將控制信號cr21和cr31的狀態(tài)從高電平改為低電平。因此，晶體管RT21和RT31可截止。
[0114]控制單元141可按照使轉換單元131的橋電路1311在接收模式下可不運行這樣的方式來輸出全部的低電平的控制信號ctll、ct21、ct31和ct41。
[0115]在接收模式下，整流后的電壓可通過橋電路1212的操作被輸出到節(jié)點N31，穩(wěn)壓器1211可接收整流后的電壓，并且將具有均勻大小的充電電壓輸出到節(jié)點N51。充電電壓可施加到電力單元21的電池BI，從而可使用充電電壓對電池BI進行充電。
[0116]圖10是包括無線電力發(fā)送和接收裝置12的設備1-2的示例的示意圖。設備1-2可包括無線電力發(fā)送和接收裝置12和電力單元22。無線電力發(fā)送和接收裝置12包括發(fā)送和接收單元112、整流單元122、轉換單元132和控制單元142。也就是說，如圖10所示，轉換和整流單元(圖6中的120)可包括:整流單元122，包括橋電路1222;轉換單元132，包括橋電路1322。
[0117]發(fā)送和接收單元112可接收無線地發(fā)送的電力，并且可無線地發(fā)送電力。發(fā)送和接收單元112包括發(fā)送和接收線圈L2、開關S12、電容器C12、電容器C22、開關S22和電容器C32。
[0118]發(fā)送和接收線圈L2可包括:公共端子TC2，在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)和發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下電連接到整流單元122和轉換單元132;接收端子TR2，在接收模式下電連接到整流單元122，并且設置在發(fā)送端子TT2與公共端子TC2之間;發(fā)送端子TT2，在發(fā)送模式下電連接到轉換單元132。接收端子TR2可以為設置在發(fā)送和接收線圈L2的端部之間的連接端子。發(fā)送和接收線圈L2的位于公共端子TC2與接收端子TR2之間的匝數(shù)可以為例如12至15，但不限于此。公共端子TC2與發(fā)送端子TT2之間的匝數(shù)可以大于15，但不限于此。
[0119]開關S12可根據(jù)控制單元142的控制連接到接收端子TR2，可在接收模式下接通，并且可在發(fā)送模式下斷開。電容器C12可連接在開關S12與節(jié)點N12之間。電容器C22可連接在節(jié)點N12與公共端子TC2之間。在接收模式下，可通過發(fā)送和接收線圈L2的位于公共端子TC2與接收端子TR2之間的部分來接收無線地發(fā)送的電力，發(fā)送和接收線圈L2的位于公共端子TC2與接收端子TR2之間的部分和電容器C12(或電容器C12和電容器C22)可用作諧振回路。電容器C22的操作和特性可與圖7中的電容器C21的操作和特性相似。
[0120]開關S22可根據(jù)控制單元142的控制連接到發(fā)送端子TT2，可在接收模式下斷開，并且可在發(fā)送模式下接通。電容器C32可連接在開關S22與節(jié)點N22之間。在發(fā)送模式下，可通過發(fā)送和接收線圈L2的位于公共端子TC2與發(fā)送端子TT2之間的部分來無線地發(fā)送電力，發(fā)送和接收線圈L2的位于公共端子TC2和發(fā)送端子TT2之間的部分和電容器C32可用作諧振回路。
[0121]整流單元122可連接到節(jié)點N12和公共端子TC2，可根據(jù)控制單元142的控制在接收模式下對節(jié)點N12與公共端子TC2之間的電壓進行整流，并且可輸出充電電壓。整流單元122包括橋電路1222、平滑電容器SC12和穩(wěn)壓器1221。
[0122]橋電路1222可根據(jù)控制單元142的控制對節(jié)點N12與公共端子TC2之間的電壓進行整流，并且可輸出整流后的電壓。橋電路1222包括:晶體管RT12，連接在節(jié)點N12與節(jié)點N32之間；晶體管RT22，連接在節(jié)點N12與地之間；晶體管RT32，連接在節(jié)點N32與公共端子TC2之間；晶體管RT42，連接在公共端子TC2與地之間。橋電路1222中包括的晶體管RT12、RT22、RT32和RT42中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0123]平滑電容器SC12可連接在節(jié)點N32與地之間，并且可使節(jié)點N32的電壓(S卩，整流后的電壓)平穩(wěn)。
[0124]穩(wěn)壓器1221可接收節(jié)點N32的電壓(S卩，整流后的電壓)，并且無論整流后的電壓或負載如何變化，都可輸出具有恒定值的充電電壓。低壓差線性(LDO)穩(wěn)壓器等可用作穩(wěn)壓器1221。
[0125]轉換單元132可連接到節(jié)點N22和公共端子TC2，可根據(jù)控制單元142的控制在發(fā)送模式下使由電力單元22供應的電力的電壓增大，并且可通過使用增大的電壓將交流電壓施加到節(jié)點N22與公共端子TC2之間。轉換單元132包括升壓器(booster) 1321、橋電路1322和平滑電容器SC22。
[0126]升壓器1321可使由電力單元22供應的電力的電壓增大并且將其輸出。更詳細地講，升壓器1321可使節(jié)點N52的電壓增大，并且將電壓輸出到節(jié)點N42。
[0127]橋電路1322可根據(jù)控制單元142的控制利用由升壓器1321輸出的電壓(S卩，節(jié)點N42的電壓)來產(chǎn)生交流電壓。也就是說，橋電路1322可用作全橋逆變器。橋電路1322可包括:晶體管TT12，連接在節(jié)點N42與節(jié)點N22之間；晶體管TT22，連接在節(jié)點N22與地之間；晶體管TT32，連接在節(jié)點N42與公共端子TC2之間；晶體管TT42，連接在公共端子TC2與地之間。橋電路1322中包括的晶體管TT12、TT22、TT32和TT42中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0128]平滑電容器SC22可使由升壓器1321輸出的電壓(S卩，節(jié)點Ν42的電壓)平穩(wěn)。
[0129]控制單元142和電力單元22中的每個的操作和特性可分別與以上參照圖7中的控制單元141和電力單元21描述的操作和特性相似。
[0130]圖11是示出圖10中的無線電力發(fā)送和接收裝置12在發(fā)送模式下的操作的示例的時序圖。在圖11中，CS12表示施加到開關S12的開關控制信號，CS22表示施加到開關S22的開關控制信號，ctl2表示施加到晶體管ΤΤ12的控制信號，ct22表示施加到晶體管ΤΤ22的控制信號，ct32表示施加到晶體管TT32的控制信號，ct42表示施加到晶體管TT42的控制信號，V_N42表示節(jié)點N42的電壓，v_TT2表示發(fā)送和接收線圈L2的發(fā)送端子TT2與公共端子TC2之間的電壓，crl2-cr42表示分別施加到晶體管RT12-RT42的控制信號。
[0131]現(xiàn)在將參照圖10和圖11描述無線電力發(fā)送和接收裝置12在發(fā)送模式下的操作。
[0132]升壓器1321可使由電力單元22供應的電力的電壓(S卩，節(jié)點N52的電壓)增大，并且將增大的電壓輸出到節(jié)點N42。例如，如果接收由無線電力發(fā)送和接收裝置12發(fā)送的電力的無線電力接收裝置輸出具有5V的電壓的電力，則升壓器1321可使節(jié)點N52的電壓增大并將其輸出，以使節(jié)點42的電壓可大于大約10V。然而，這僅僅為示例，可通過升壓器1321將由電力單元22供應的電壓增大至各種值。
[0133]在發(fā)送模式下控制單元142和橋電路1322的操作和特性以及通過發(fā)送和接收單元
112的發(fā)送和接收線圈L2的位于發(fā)送端子TT2與公共端子TC2之間的部分發(fā)送電力的過程可與以上參照圖8描述的相似。
[0134]控制單元142可在通過調節(jié)升壓器1321的升壓比來調節(jié)發(fā)送和接收單元112的發(fā)送和接收線圈L2的發(fā)送端子TT2與公共端子TC2之間的電壓v_TT2的同時保持控制信號ctl2、ct22、ct32 和 ct42 的頻率。
[0135]可選地，控制單元142可通過控制升壓器1321的升壓比以及控制信號ctl2、ct22、ct32和ct42的頻率二者來調節(jié)發(fā)送和接收單元112的發(fā)送和接收線圈L2的發(fā)送端子TT2與公共端子TC2之間的電壓v_TT2。
[0136]圖12是示出圖10中的無線電力發(fā)送和接收裝置12在接收模式下的操作的示例的時序圖。在圖12中，csl2表示施加到開關S12的開關控制信號，cs22表示施加到開關S22的開關控制信號，crl2表示施加到晶體管RT12的控制信號，cr22表示施加到晶體管RT22的控制信號，cr32表示施加到晶體管RT32的控制信號，cr42表示施加到晶體管RT42的控制信號，i_NI2表示從發(fā)送和接收單元112通過節(jié)點NI2流動到整流單元122的電流。
[0137]無線電力發(fā)送和接收裝置12在接收模式下的操作和特性可與以上參照圖9描述的相似。
[0138]圖13是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置13的設備1-3的示例的示意圖。設備1-3包括無線電力發(fā)送和接收裝置13和電力單元23。無線電力發(fā)送和接收裝置13包括發(fā)送和接收單元113、整流單元123、轉換單元133和控制單元143。也就是說，在圖13中，轉換和整流單元(圖6中的120)可包括:整流單元123，包括橋電路1232;轉換單元133，包括橋電路1332。
[0139]發(fā)送和接收單元113可接收無線地發(fā)送的電力，并且可無線地發(fā)送電力。發(fā)送和接收單元113包括發(fā)送和接收線圈L3、開關S13、電容器C13、電容器C23、開關S23和電容器C33。
[0140]發(fā)送和接收線圈L3可包括:公共端子TC3，在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)和發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下電連接到整流單元123和轉換單元133;發(fā)送和接收端子TRT3，在接收模式下電連接到整流單元123，并且在發(fā)送模式下電連接到轉換單元133。
[0141]開關S13可根據(jù)控制單元143的控制連接到發(fā)送和接收端子TRT3，可在接收模式下接通，并且可在發(fā)送模式下斷開。電容器C13可連接在開關S13與節(jié)點N13之間。電容器C23可連接在節(jié)點N13與公共端子TC3之間。在接收模式下，發(fā)送和接收線圈L3的位于公共端子TC3與發(fā)送和接收端子TRT3之間的部分和電容器C13(或電容器C13和電容器C23)可形成諧振回路。電容器C23的操作和特性可與以上參照圖7中的電容器C21描述的操作和特性相似。
[0142]開關S23可根據(jù)控制單元143的控制連接到發(fā)送和接收端子TRT3，可在接收模式下斷開，并且可在發(fā)送模式下接通。電容器C33可連接在開關S23與節(jié)點N23之間。在發(fā)送模式下，發(fā)送和接收線圈L3的位于公共端子TC3與發(fā)送和接收端子TRT3之間的部分和電容器C33可形成諧振回路。
[ΟΜ3] 整流單元123可連接到節(jié)點N13和公共端子TC3，可根據(jù)控制單元143的控制在接收模式下對節(jié)點N13與公共端子TC3之間的電壓進行整流，并且可輸出充電電壓。整流單元123包括橋電路1232、平滑電容器SC13和穩(wěn)壓器1231。
[0144]橋電路1232可根據(jù)控制單元143的控制對節(jié)點N13與公共端子TC3之間的電壓進行整流，并且可將整流后的電壓輸出到節(jié)點N33。橋電路1232包括:晶體管RT13，連接在節(jié)點N13與節(jié)點N33之間；晶體管RT23，連接在節(jié)點N13與地之間；晶體管RT33，連接在節(jié)點N33與公共端子TC3之間；晶體管RT43，連接在公共端子TC3與地之間。橋電路1232中包括的晶體管RT13、RT23、RT33和RT43中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0145]平滑電容器SC13可連接在節(jié)點N33與地之間，并且可使節(jié)點N33的電壓(S卩，整流后的電壓)平穩(wěn)。
[0146]穩(wěn)壓器1231可接收節(jié)點N33的電壓(S卩，整流后的電壓)，并且無論整流后的電壓或負載的如何變化，都可輸出具有恒定值的充電電壓。穩(wěn)壓器1231中可包括低壓差線性(LDO)
穩(wěn)壓器等。
[ΟΜ7] 轉換單元133可連接到節(jié)點N23和公共端子TC3，可根據(jù)控制單元143的控制在發(fā)送模式下使由電力單元23供應的電力的電壓增大，并且可通過使用增大的電壓將交流電壓施加到節(jié)點N23與公共端子TC3之間。轉換單元133包括升壓器1331、橋電路1332和平滑電容器SC23o
[0148]升壓器1331可使由電力單元23供應的電力的電壓增大并且將其輸出。也就是說，升壓器1331可使節(jié)點N53的電壓增大并將所述電壓輸出到節(jié)點N43。
[0149]橋電路1332可根據(jù)控制單元143的控制利用由升壓器1331輸出的電壓(S卩，節(jié)點N43的電壓)來產(chǎn)生交流電壓。也就是說，橋電路1332可用作全橋逆變器。橋電路1332可包括:晶體管TT13，連接在節(jié)點N43與節(jié)點N23之間；晶體管TT23，連接在節(jié)點N23與地之間；晶體管TT33，連接在節(jié)點N43與公共端子TC3之間；晶體管TT43，連接在公共端子TC3與地之間。橋電路1332中包括的晶體管TT13、TT23、TT33和TT43中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0150]平滑電容器SC23可使由升壓器1331輸出的電壓(S卩，節(jié)點N43的電壓)平穩(wěn)。
[0151]控制單元143和電力單元23的操作和特性可分別與以上參照圖7中的控制單元141和電力單元21描述的操作和特性相似。
[0152]圖14是示出圖13中的無線電力發(fā)送和接收裝置13在發(fā)送模式下的操作的示例的時序圖。在圖14中，csl3表示施加到開關S13的開關控制信號，cs23表示施加到開關S23的開關控制信號，ctl3表示施加到晶體管TT13的控制信號，ct23表示施加到晶體管TT23的控制信號，ct33表示施加到晶體管TT33的控制信號，ct43表示施加到晶體管TT43的控制信號，V_N43表示節(jié)點N43的電壓，v_TRT3表示發(fā)送和接收線圈L3的發(fā)送和接收端子TRT3與公共端子TC3之間的電壓，crl3-cr43表示分別施加到晶體管RT13-RT43的控制信號。
[0153]現(xiàn)在將參照圖13和圖14描述無線電力發(fā)送和接收裝置13在發(fā)送模式下的操作。
[0154]升壓器1331可使由電力單元23供應的電力的電壓(S卩，節(jié)點N53的電壓)增大，并且將增大的電壓輸出到節(jié)點N43。例如，如果接收由無線電力發(fā)送和接收裝置13發(fā)送的電力的無線電力接收裝置輸出具有5V的電壓的電力，則升壓器1331可按照使節(jié)點43的電壓可以為大約7-8V這樣的方式來使節(jié)點N53的電壓增大并將其輸出。然而，這僅僅為示例，可通過升壓器1331將由電力單元23供應的電壓增大至各種值。
[0155]在發(fā)送模式下控制單元143和橋電路1332的操作和特性以及通過發(fā)送和接收單元
113的發(fā)送和接收線圈L3的位于發(fā)送和接收端子TRT3與公共端子TC3之間的部分發(fā)送電力的過程可與以上參照圖8描述的相似。
[0156]控制單元143可在通過調節(jié)升壓器1331的升壓比來調節(jié)發(fā)送和接收單元113的發(fā)送和接收線圈L3的發(fā)送和接收端子TRT3與公共端子TC3之間的電壓v_TRT3的同時保持控制信號 ctl3、ct23、ct33 和 ct43 的頻率。
[0157]可選地，控制單元143可通過控制升壓器1331的升壓比以及控制信號ctl3、ct23、ct33和ct43的頻率二者來調節(jié)發(fā)送和接收單元113的發(fā)送和接收線圈L3的發(fā)送和接收端子TRT3與公共端子TC3之間的電壓v_TRT3。
[0158]圖15是示出圖13中的無線電力發(fā)送和接收裝置13在接收模式下的操作的示例的時序圖。在圖15中，csl3表示施加到開關S13的開關控制信號，cs23表示施加到開關S23的開關控制信號，crl3表示施加到晶體管RT13的控制信號，cr23表示施加到晶體管RT23的控制信號，cr33表示施加到晶體管RT33的控制信號，cr43表示施加到晶體管RT43的控制信號，i_NI3表示從發(fā)送和接收單元113通過節(jié)點NI3流動到整流單元123的電流。
[0159]無線電力發(fā)送和接收裝置13在接收模式下的操作和特性可與以上參照圖9描述的相似。
[0160]圖16是包括無線電力發(fā)送和接收裝置14的設備1-4的示例的示意圖。設備1-4包括無線電力發(fā)送和接收裝置14和電力單元24。無線電力發(fā)送和接收裝置14包括發(fā)送和接收單元114、整流單元124、轉換單元134和控制單元144。也就是說，在圖16中，轉換和整流單元(圖6中的120)包括:整流單元124，包括橋電路1242 ；轉換單元134，包括橋電路1342。
[0161]發(fā)送和接收單元114可接收無線地發(fā)送的電力并且可無線地發(fā)送電力。發(fā)送和接收單元114包括發(fā)送和接收線圈L4、開關S14、電容器C14、電容器C24、開關S24和電容器C34。
[0162]發(fā)送和接收線圈L4可包括:公共端子TC4，在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)和發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下連接到整流單元124和轉換單元134;發(fā)送和接收端子TRT4，在接收模式下連接到整流單元124，并且在發(fā)送模式下連接到轉換單元134。
[0163]開關S14可根據(jù)控制單元144的控制連接到發(fā)送和接收端子TRT4，可在接收模式下接通，并且可在發(fā)送模式下斷開。電容器C14可連接在開關S14與節(jié)點N14之間。電容器C24可連接在節(jié)點N14與公共端子TC4之間。在接收模式下，發(fā)送和接收線圈L4的位于公共端子TC4與發(fā)送和接收端子TRT4之間的部分和電容器C14(或電容器C14和電容器C24)可形成諧振回路。電容器C24的操作和特性可與圖7中的電容器C21的操作和特性相似。
[0164]開關S24可根據(jù)控制單元144的控制連接到發(fā)送和接收端子TRT4，可在接收模式下斷開，并且可在發(fā)送模式下接通。電容器C34可連接在開關S24與節(jié)點N24之間。在發(fā)送模式下，發(fā)送和接收線圈L4的位于公共端子TC4與發(fā)送和接收端子TRT4之間的部分和電容器C34可形成諧振回路。
[0165]整流單元124可連接到節(jié)點N14和公共端子TC4，可根據(jù)控制單元144的控制在接收模式下對節(jié)點N14與公共端子TC4之間的電壓進行整流，并且可輸出充電電壓。整流單元124包括橋電路1242、平滑電容器SC14和穩(wěn)壓器1241。
[0166]橋電路1242可根據(jù)控制單元144的控制對節(jié)點N14與公共端子TC4之間的電壓進行整流，并且可將整流后的電壓輸出到節(jié)點N34。橋電路1242包括:晶體管RT14，連接在節(jié)點N14與節(jié)點N34之間；晶體管RT24，連接在節(jié)點N14與地之間；晶體管RT34，連接在節(jié)點N34與公共端子TC4之間；晶體管RT44，連接在公共端子TC4與地之間。橋電路1242中包括的晶體管RT14、RT24、RT34和RT44中的每個晶體管可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0167]平滑電容器SC14可連接在節(jié)點N34與地之間，并且可使節(jié)點N34的電壓(S卩，整流后的電壓)平穩(wěn)。
[0168]穩(wěn)壓器1241可接收節(jié)點N34的電壓(S卩，整流后的電壓)，并且無論整流后的電壓或負載如何變化，都可輸出具有恒定值的充電電壓。穩(wěn)壓器1241中可包括低壓差線性(LDO)穩(wěn)壓器等。
[0169]轉換單元134可連接到節(jié)點N24和公共端子TC4，并且可根據(jù)控制單元144的控制在發(fā)送模式下使由電力單元24供應的電力的電壓增大，并且可通過使用增大的電壓將交流電壓施加到節(jié)點N24與公共端子TC4之間。轉換單元134包括升壓器1341、橋電路1342和平滑電容器SC24。
[0170]升壓器1341可使由電力單元24供應的電力的電壓增大并且將其輸出。也就是說，升壓器1341可使節(jié)點N54的電壓增大，并且將所述電壓輸出到節(jié)點N44。
[0171]橋電路1342可根據(jù)控制單元144的控制利用由升壓器1341輸出的電壓(S卩，節(jié)點N44的電壓)來產(chǎn)生交流電壓。也就是說，橋電路1342可用作全橋逆變器。橋電路1342可包括:晶體管TT14，連接在節(jié)點N44與節(jié)點N24之間；晶體管TT24，連接在節(jié)點N24與地之間。發(fā)送和接收線圈L4的公共端子TC4可在發(fā)送模式下連接到地。橋電路1342中包括的晶體管TT14和TT24中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0172]平滑電容器SC24可使由升壓器1341輸出的電壓(S卩，節(jié)點N44的電壓)平穩(wěn)。
[0173]控制單元144和電力單元24中的每個的操作和特性可分別與以上參照圖7中的控制單元141和電力單元21描述的操作和特性相似。
[0174]圖17是示出圖16中的無線電力發(fā)送和接收裝置14在發(fā)送模式下的操作的示例的時序圖。在圖17中，csl4表示施加到開關S14的開關控制信號，cs24表示施加到開關S24的開關控制信號，ctl4表示施加到晶體管TT14的控制信號，ct24表示施加到晶體管TT24的控制信號，V_N44表示節(jié)點N44的電壓，v_TRT4表示發(fā)送和接收線圈L4的發(fā)送和接收端子TRT4與公共端子TC4之間的電壓，crl4-cr44表示分別施加到晶體管RT14-RT44的控制信號。
[0175]現(xiàn)在將參照圖16和圖17描述無線電力發(fā)送和接收裝置14在發(fā)送模式下的操作。
[0176]升壓器1341可使由電力單元24供應的電力的電壓(S卩，節(jié)點N54的電壓)增大，并且將增大的電壓輸出到節(jié)點N44。例如，如果接收由無線電力發(fā)送和接收裝置14發(fā)送的電力的無線電力接收裝置輸出具有5V的電壓的電力，則升壓器1341可按照使節(jié)點44的電壓可以為大約15至16V這樣的方式使節(jié)點N54的電壓增大并將其輸出。然而，這僅僅為示例，可通過升壓器1341將由電力單元24供應的電壓增大至各種值。
[0177]為了使無線電力發(fā)送和接收裝置14在發(fā)送模式下運行，控制單元144可將開關控制信號Cs 14輸出為相對低的電平并將開關控制信號cs24輸出為相對高的電平。因此，開關S14可斷開，開關S24可接通。也就是說，發(fā)送和接收線圈L4可電連接到轉換單元134。在這種構造中，發(fā)送和接收線圈L4的發(fā)送和接收端子TRT4和公共端子TC4可電連接到轉換單元134。
[0178]控制單元144可輸出用于控制轉換單元134的橋電路1342的控制信號ctl4和ct24?？刂菩盘朿tl4和ct24可以為具有50%的占空比的方波?？刂菩盘朿tl4和ct24可具有相反的相位。因此，晶體管TT14和TT24可互補性地導通或截止。也就是說，轉換單元134的橋電路1342可用作半橋逆變器。
[0179]根據(jù)橋電路1342的操作，交流電壓可施加到節(jié)點N24與發(fā)送和接收線圈L4的公共端子TC4之間，因此交流電壓還可施加到發(fā)送和接收線圈L4的發(fā)送和接收端子TRT4與公共端子TC4之間。因此，可通過發(fā)送和接收線圈L4的位于發(fā)送和接收端子TRT4與公共端子TC4之間的部分來無線地發(fā)送電力。
[0180]發(fā)送和接收線圈L4的發(fā)送和接收端子TRT4與公共端子TC4之間的電壓v_TRT4的幅值可通過控制信號ct 14和ct24的頻率來確定。通過控制單元144確定控制信號ct 14和ct24的頻率的操作和特性可與以上參照圖8描述的相似。
[0181]控制單元144可按照使整流單元124的橋電路1242在發(fā)送模式下可不運行這樣的方式來輸出全部的具有相對低的電平的控制信號crl4、cr24、cr34和cr44。
[0182]控制單元144可在通過調節(jié)升壓器1341的升壓比來調節(jié)發(fā)送和接收單元114的發(fā)送和接收線圈L4的發(fā)送和接收端子TRT4與公共端子TC4之間的電壓v_TRT4的同時保持控制信號ctl4和ct24的頻率。
[0183]可選地，控制單元144可通過控制升壓器1341的升壓比以及控制信號ctl4和ct24的頻率二者來調節(jié)發(fā)送和接收單元114的發(fā)送和接收線圈L4的發(fā)送和接收端子TRT4與公共端子TC4之間的電壓v_TRT4。
[0184]圖18是示出圖16中的無線電力發(fā)送和接收裝置16在接收模式下的操作的示例的時序圖。在圖18中，csl4表示施加到開關S14的開關控制信號，cs24表示施加到開關S24的開關控制信號，crl4表示施加到晶體管RT14的控制信號，cr24表示施加到晶體管RT24的控制信號，cr34表示施加到晶體管RT34的控制信號，cr44表示施加到晶體管RT44的控制信號，i_N14表示從發(fā)送和接收單元114通過節(jié)點N14流動到整流單元124的電流。
[0185]無線電力發(fā)送和接收裝置14在接收模式下的操作和特性可與以上參照圖9描述的相似。
[0186]圖19是示出包括無線電力發(fā)送和接收裝置15的設備1-5的示例的示意圖。設備1-5包括無線電力發(fā)送和接收裝置15和電力單元25。無線電力發(fā)送和接收裝置15包括發(fā)送和接收單元115、轉換和整流單元125和控制單元145。也就是說，在圖19中，轉換和整流單元125的橋電路1252可對接收的電力進行整流并產(chǎn)生充電電力，并且由向外部供應的電力產(chǎn)生交流電。
[0187]發(fā)送和接收單元115可接收無線地發(fā)送的電力并且可無線地發(fā)送電力。發(fā)送和接收單元115包括發(fā)送和接收線圈L5、電容器Cl 5和電容器C25。
[0188]發(fā)送和接收線圈L5可包括在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)和發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下電連接到轉換和整流單元125的公共端子TC5以及發(fā)送和接收端子TRT5。
[0189]電容器C15可連接在發(fā)送和接收端子TRT5與節(jié)點N15之間。電容器C25可連接在節(jié)點N15與公共端子TC5之間。因此，在接收模式下，發(fā)送和接收線圈L5的位于公共端子TC5與發(fā)送和接收端子TRT5之間的部分和電容器C15(或電容器C15和電容器C25)可形成諧振回路。在發(fā)送模式下，發(fā)送和接收線圈L5的位于公共端子TC5與發(fā)送和接收端子TRT5之間的部分和電容器C15可形成諧振回路。電容器C25的操作和特性可與以上參照圖7中的電容器C21描述的操作和特性相似。
[0190]轉換和整流單元125可連接到節(jié)點N15和公共端子TC5，可根據(jù)控制單元145的控制在接收模式下對節(jié)點N15與公共端子TC5之間的電壓進行整流以輸出充電電壓，并且可將交流電壓施加到節(jié)點N15與公共端子TC5之間。轉換和整流單元125包括橋電路1252、平滑電容器SC15和雙向DC-DC轉換器1251。
[0191]橋電路1252可根據(jù)控制單元145的控制在接收模式下對節(jié)點N15與公共端子TC5之間的電壓進行整流以將整流后的電壓輸出到節(jié)點N35，并且可在發(fā)送模式下通過利用節(jié)點N35的電壓將交流電壓輸出到節(jié)點N15和公共端子TC5。橋電路1252包括:晶體管T15，連接在節(jié)點N15與節(jié)點N35之間；晶體管T25，連接在節(jié)點N15與地之間；晶體管T35，連接在節(jié)點N35與公共端子TC5之間；晶體管T45，連接在公共端子TC5與地之間。橋電路1252中包括的晶體管T15、T25、T35和T45中的每個晶體管可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0192]平滑電容器SC15可連接在節(jié)點Ν35與地之間，并且可使節(jié)點Ν35的電壓平穩(wěn)。
[0193]雙向DC-DC轉換器1251可根據(jù)控制單元145的控制在接收模式下接收節(jié)點Ν35的電壓，并且無論節(jié)點Ν35的電壓或負載如何變化，都可將具有恒定值的充電電壓輸出到節(jié)點Ν35，并且可在發(fā)送模式下使節(jié)點Ν55的電壓增大并將電壓輸出到節(jié)點Ν35。如圖19所示，雙向DC-DC轉換器1251可包括:晶體管ST15，一端連接到節(jié)點Ν35;晶體管ST25，連接在晶體管ST15的另一端與地之間；線圈CL5，連接在晶體管ST15的另一端與節(jié)點Ν55之間。晶體管ST15和ST25中的每個可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0194]雙向DC-DC轉換器1251可在接收模式下執(zhí)行與降壓轉換器相似的操作且在發(fā)送模式下可執(zhí)行與升壓轉換器相似的操作。
[0195]控制單元145和電力單元25的操作和特性可分別與以上參照圖7中的控制單元141和電力單元21描述的操作和特性相似。
[0196]圖20是示出圖19中的無線電力發(fā)送和接收裝置15在發(fā)送模式下的操作的示例的時序圖。在圖20中，csl5表示施加到晶體管ST15的控制信號，cs25表示施加到晶體管ST25的控制信號，ctl5表示施加到晶體管T15的控制信號，ct25表示施加到晶體管T25的控制信號，ct35表示施加到晶體管T35的控制信號，ct45表示施加到晶體管T45的控制信號，V_N35表示節(jié)點N35的電壓，v_TRT5表示發(fā)送和接收線圈L5的發(fā)送和接收端子TRT5與公共端子TC5之間的電壓。
[0197]現(xiàn)在將參照圖19和圖20描述無線電力發(fā)送和接收裝置15在發(fā)送模式下的操作。
[0198]為了使無線電力發(fā)送和接收裝置15在發(fā)送模式下運行，控制單元145可輸出處于相對低的電平的控制信號csl5和方波形式的控制信號cs25。因此，晶體管ST15可截止并可按照與二極管相同的方式運行，晶體管ST25可根據(jù)控制信號cs25而導通或截止?？刂茊卧?45可根據(jù)節(jié)點N35的電壓通過調節(jié)控制信號cs25的占空比來使節(jié)點N35的電壓保持為均勻值。例如，如果接收從無線電力發(fā)送和接收裝置15發(fā)送的電力的無線電力接收裝置輸出具有5V的電壓的充電電力，則控制單元145可調節(jié)控制信號cs25的占空比，以使節(jié)點N35的電壓可以為大約7至8V。然而，這僅僅為示例，充電電力和節(jié)點35的電壓可根據(jù)用途而變化。也就是說，雙向DC-DC轉換器1251可在發(fā)送模式下按照與升壓轉換器相同的方式執(zhí)行。
[0199]雖然圖20示出了控制單元145輸出處于相對低的電平的控制信號csl5的情況，但是控制單元145可輸出與控制信號cs25互補的信號作為控制信號csl5。在這種情況下，晶體管ST15可與晶體管ST25互補地導通或截止，雙向DC-DC轉換器1251可類似地執(zhí)行為同步升壓轉換器。
[0200]控制單元145可輸出用于控制轉換和整流單元125的橋電路1252的控制信號ctl5、ct25、ct35和ct45?？刂菩盘朿tl5、ct25、ct35和ct45可以為具有50%的占空比的方波?？刂菩盘朿tl5和ct45的相位可與控制信號ct25和ct35的相位相反。因此，晶體管T15和T45以及晶體管T25和T35可互補地導通或截止。如圖20所示，轉換和整流單元125的橋電路1252可在發(fā)送模式下用作全橋逆變器。
[0201]根據(jù)橋電路1252的操作，交流電壓可施加到節(jié)點N15與發(fā)送和接收線圈L5的公共端子TC5之間，因此交流電壓也可施加到發(fā)送和接收線圈L5的發(fā)送和接收端子TRT5與公共端子TC5之間。可通過發(fā)送和接收線圈L5的位于發(fā)送和接收端子TRT5與公共端子TC5之間的部分來無線地發(fā)送電力。
[0202]發(fā)送和接收線圈L5的位于發(fā)送和接收端子TRT5與公共端子TC5之間的電壓v_TRT5的幅值可通過控制信號(:1:15、(^25、(^35和(^45的頻率來確定?？刂茊卧?45確定控制信號ctl5、ct25、ct35和ct45的頻率的方法可與以上參照圖8描述的方法相似。
[0203]控制單元145可在通過調節(jié)控制信號cs25的占空比以及調節(jié)節(jié)點N35的電壓來調節(jié)發(fā)送和接收單元115的發(fā)送和接收線圈L5的發(fā)送和接收端子TRT5與公共端子TC5之間的電壓v_TRT5的同時保持控制信號ctl5、ct25、ct35和ct45的頻率。
[0204]可選地，控制單元145可通過控制控制信號cs25的占空比以及控制信號ctl5、ct25、ct35和ct45的頻率二者來調節(jié)發(fā)送和接收單元115的發(fā)送和接收線圈L5的發(fā)送和接收端子TRT5與公共端子TC5之間的電壓v_TRT5。
[0205]圖21是示出圖19中的無線電力發(fā)送和接收裝置15在接收模式下的操作的示例的時序圖。在圖21中，csl5表示施加到晶體管ST15的控制信號，cs25表示施加到晶體管ST25的控制信號，ctl5表示施加到晶體管T15的控制信號，ct25表示施加到晶體管T25的控制信號，ct35表示施加到晶體管T35的控制信號，ct45表示施加到晶體管T45的控制信號，i_N15表示從發(fā)送和接收單元115通過節(jié)點N15流動到轉換和整流單元125的電流。
[0206]現(xiàn)在將參照圖19和圖21描述無線電力發(fā)送和接收裝置15在接收模式下的操作。
[0207]為了使無線電力發(fā)送和接收裝置15在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)下運行，控制單元145可輸出方波形式的控制信號csl5以及處于相對低的電平的控制信號cs25。因此，晶體管ST15可根據(jù)控制信號csl5導通或截止，晶體管ST25可截止。控制單元145可根據(jù)節(jié)點N55的電壓通過調節(jié)控制信號csl5的占空比來將節(jié)點N55的電壓保持為均勻值。例如，如果節(jié)點N55的電壓小于閾值電壓，則控制單元145可增大控制信號csl5的占空比，如果節(jié)點N55的電壓大于閾值電壓，則控制單元145可減小控制信號csl5的占空比。因此，在接收模式下，雙向DC-DC轉換器1251可類似地操作為降壓轉換器。
[0208]雖然圖21示出了控制單元145輸出處于相對低的電平的控制信號cs25的情況，但是控制單元145可輸出與控制信號csl5互補的信號作為控制信號cs25。在這種情況下，晶體管ST25可與晶體管ST15互補地導通或截止，雙向DC-DC轉換器1251可類似于同步降壓轉換器。
[0209]如果無線電力發(fā)送和接收裝置15的發(fā)送和接收單元115接收無線地發(fā)送的電力，則圖21中的電可從發(fā)送和接收單元115通過節(jié)點N15流動到轉換和整流單元125。可通過發(fā)送和接收線圈L5的位于公共端子TC5與發(fā)送和接收端子TRT5之間的部分來接收電力。
[0210]控制單元145可輸出用于控制轉換和整流單元125的橋電路1252的控制信號ctl5、ct25、ct35和ct45。為此，控制單元145可接收橋電路1252的晶體管T15、T25、T35和T45中的至少一個晶體管的兩端的電壓。例如，控制單元145可響應于晶體管Τ15的兩端的電壓而輸出控制信號ctl5和ct45，并且響應于晶體管Τ25的兩端的電壓而輸出控制信號ct25和ct35。如果晶體管T15的兩端的電壓小于第一參考值，則控制單元145可將控制信號ctl5和ct45的狀態(tài)從相對低的電平改為相對高的電平，如果晶體管T15的兩端的電壓大于第二參考值，則控制單元145可將將控制信號ctl5和ct45的狀態(tài)從相對高的電平改為相對低的電平。如果晶體管T25的兩端的電壓小于第三參考值，則控制單元145可將控制信號ct25和ct35的狀態(tài)從相對低的電平改為相對高的電平，如果晶體管T25的兩端的電壓大于第四參考值，則控制單元145可將控制信號ct25和ct35的狀態(tài)從相對高的電平改為相對低的電平。
[0211]橋電路1252的操作和特性可與以上參照圖9描述的橋電路的操作和特性相似。
[0212]在接收模式下，整流后的電壓可通過橋電路1252的操作而輸出到節(jié)點N35。節(jié)點N55的電壓可通過與降壓轉換器類似地操作的雙向DC-DC轉換器1251保持為充電電壓。電力單元25的電池B5可利用節(jié)點N55的充電電壓進行充電。
[0213]圖22是包括無線電力發(fā)送和接收裝置16的設備1-6的示例的示意圖。設備1-6包括無線電力發(fā)送和接收裝置16和電力單元26。無線電力發(fā)送和接收裝置16包括發(fā)送和接收單元116、轉換和整流單元126和控制單元146。也就是說，在圖22中，轉換和整流單元126的橋電路1262可對接收的電力進行整流并產(chǎn)生充電電力，并且由向外部供應的電力產(chǎn)生交流電。
[0214]發(fā)送和接收單元116可接收無線地發(fā)送的電力并且可無線地發(fā)送電力。發(fā)送和接收單元116包括發(fā)送和接收線圈L6、開關S36、電容器C16和電容器C26。
[0215]發(fā)送和接收線圈L6可包括:公共端子TC6，在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)和發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下連接到轉換和整流單元126;接收端子TR6，在接收模式下連接到轉換和整流單元126;發(fā)送端子TT6，在發(fā)送模式下連接到轉換和整流單元126，并且設置在接收端子TR6與公共端子TC6之間。發(fā)送端子TT6可以為設置在發(fā)送和接收線圈L6的兩個端部之間的連接端子。發(fā)送和接收線圈L6的位于公共端子TC6與接收端子TR6之間的匝數(shù)可以為例如12至15。公共端子TC6與發(fā)送端子TT6之間的匝數(shù)可以為10，但不限于此。
[0216]開關S36可根據(jù)控制單元146的控制在接收模式下連接接收端子TR6和電容器C16的一端，并且可在發(fā)送模式下連接發(fā)送端子TT6和電容器C16的一端。
[0217]電容器C16可連接在開關S36與節(jié)點N16之間。電容器C26可連接在節(jié)點N16與公共端子TC6之間。在接收模式下，發(fā)送和接收線圈L6的位于公共端子TC6與接收端子TR6之間的部分和電容器C16(或電容器C16和電容器C26)可形成諧振回路。在發(fā)送模式下，發(fā)送和接收線圈L6的位于公共端子TC6與發(fā)送端子TT6之間的部分和電容器C16可形成諧振回路。電容器C26的操作和特性可與圖7中的電容器C21的操作和特性相似。
[0218]轉換和整流單元126可連接到節(jié)點N16和公共端子TC6，可根據(jù)控制單元146的控制在接收模式下對節(jié)點N16與公共端子TC6之間的電壓進行整流以輸出充電電壓，并且可在發(fā)送模式下將交流電壓施加到節(jié)點N16與公共端子TC6之間。轉換和整流單元126包括橋電路1262、平滑電容器SC16、開關ST46和穩(wěn)壓器1261。開關ST46可與穩(wěn)壓器1261并聯(lián)連接。
[0219]橋電路1262可根據(jù)控制單元146的控制在接收模式下對節(jié)點N16與公共端子TC6之間的電壓進行整流以將整流后的電壓輸出到節(jié)點N36，并且可在發(fā)送模式下通過利用節(jié)點N36的電壓將交流電壓輸出到節(jié)點N16和公共端子TC6。橋電路1262包括:晶體管T16，連接在節(jié)點N16與節(jié)點N36之間；晶體管T26，連接在節(jié)點N16與地之間；晶體管T36，連接在節(jié)點N36與公共端子TC6之間；晶體管T46，連接在公共端子TC6與地之間。橋電路1262中包括的晶體管T16、T26、T36和T46中的每個晶體管可以為包括寄生二極管的場效應晶體管，但不限于此。
[0220]平滑電容器SC16可連接在節(jié)點Ν36與地之間，并且可使節(jié)點Ν36的電壓(S卩，整流后的電壓)平穩(wěn)。
[0221]穩(wěn)壓器1261可在接收模式下接收節(jié)點Ν36的電壓(S卩，整流后的電壓)，并且無論整流后的電壓或負載如何變化，都可輸出具有恒定值的充電電壓。穩(wěn)壓器1261中可包括低壓差線性(LDO)穩(wěn)壓器等。
[0222]開關S36可根據(jù)控制單元146的控制在接收模式下斷開且在發(fā)送模式下接通。因此，節(jié)點Ν56的電壓(由電力單元26供應的電力的電壓)可在發(fā)送模式下被發(fā)送到節(jié)點Ν36。
[0223]控制單元146和電力單元26的操作和特性可分別與以上參照圖7中的控制單元141和電力單元21描述的操作和特性相似。
[0224]圖23是示出圖22中的無線電力發(fā)送和接收裝置16在發(fā)送模式下的操作的示例的時序圖。在圖23中，cs36表示施加到開關S36的開關控制信號，cs46表示施加到晶體管ST46的控制信號，ctl6表示施加到晶體管T16的控制信號，ct26表示施加到晶體管T26的控制信號，ct36表示施加到晶體管T36的控制信號，ct46表示施加到晶體管T46的控制信號，V_N36表示節(jié)點N36的電壓，v_TT6表示發(fā)送和接收線圈L6的發(fā)送端子TT6與公共端子TC6之間的電壓。
[0225]現(xiàn)在將參照圖22和圖23描述無線電力發(fā)送和接收裝置16在發(fā)送模式下的操作。
[0226]為了使無線電力發(fā)送和接收裝置16在發(fā)送模式(無線地發(fā)送電力)下運行，控制單元146可輸出處于相對低的電平的開關控制信號cs36和處于相對高的電平的開關控制信號cs46。因此，開關S36可連接發(fā)送和接收線圈L6的電容器C16的一端和發(fā)送和接收端子ΤΤ6。也就是說，在發(fā)送模式下，發(fā)送和接收線圈L6的發(fā)送端子TT6和公共端子TC6可電連接到轉換和整流單元126。晶體管ST46可導通。因此，在發(fā)送模式下，節(jié)點N36的電壓V_N36可與電力單元126的電池B6的輸出電壓相同。節(jié)點N36的電壓V_N36也可與由無線電力接收裝置(接收從無線電力發(fā)送和接收裝置16發(fā)送的電力)輸出的充電電力的電壓相同。
[0227]控制單元146可輸出用于控制轉換和整流單元126的橋電路1262的控制信號ctl6、ct26、ct36和ct46。通過參照圖8和圖20的描述，控制單元146的操作、轉換和整流單元126的橋電路1262根據(jù)控制單元146的操作的操作以及根據(jù)橋電路1262通過發(fā)送和接收線圈L6的位于發(fā)送端子TT6與公共端子TC6之間的部分發(fā)送電力的操作將是容易理解的。
[0228]圖24是示出圖22中的無線電力發(fā)送和接收裝置16在接收模式下的操作的示例的時序圖。在圖24中，cs36表示施加到開關S36的開關控制信號，cs46表示施加到晶體管ST46的控制信號，ctl6表示施加到晶體管T16的控制信號，ct26表示施加到晶體管T26的控制信號，ct36表示施加到晶體管T36的控制信號，ct46表示施加到晶體管T46的控制信號，i_N16表示從發(fā)送和接收單元116通過節(jié)點N16流動到轉換和整流單元126的電流。
[0229]現(xiàn)在將參照圖22和圖24描述無線電力發(fā)送和接收裝置16在接收模式下的操作。
[0230]為了使無線電力發(fā)送和接收裝置16在接收模式(接收無線地發(fā)送的電力)下運行，控制單元146可輸出處于相對高的電平的開關控制信號cs36和處于相對低的電平的開關控制信號cs46。因此，開關S36可連接發(fā)送和接收線圈L6的電容器C16的一端和接收端子TR6。也就是說，在接收模式下，發(fā)送和接收線圈L6的接收端子TR6和公共端子TC6可電連接到轉換和整流單元126。晶體管ST46可截止。因此，在接收模式下，節(jié)點N56的電壓可通過電壓調節(jié)器1261的操作來確定。
[0231]在接收模式下控制單元146、轉換和整理單元126的橋電路1262、通過發(fā)送和接收線圈L6的接收端子TR6和公共端子TC6的電力的接收以及電壓調節(jié)器1261的操作和特性可與以上參照圖9和圖21描述的相似。
[0232]圖25是示出操作無線電力發(fā)送和接收裝置的方法的示例的流程圖?？煞謩e通過圖6的控制單元140、圖7的控制單元141、圖10的控制單元142、圖13的控制單元143、圖16的控制單元144、圖19的控制單元145或圖22的控制單元146來執(zhí)行圖25的操作。
[0233]控制單元可確定是否設置了發(fā)送模式(步驟S110)。例如，在用戶將無線電力發(fā)送和接收裝置設置為發(fā)送模式的情況下，可將信號傳輸?shù)娇刂茊卧妮斎攵?。控制單元可基于輸入端的信號確定無線電力發(fā)送和接收裝置的模式是否被設置為發(fā)送模式。
[0234]接著，如果確定無線電力發(fā)送和接收裝置的模式被設置為發(fā)送模式，則控制單元可以按照使無線電力發(fā)送和接收裝置以發(fā)送模式操作的方式輸出控制信號(S120)?？刂茊卧奢敵鋈鐖D8、圖11、圖14、圖17、圖20或圖23所示的控制信號，從而控制無線電力發(fā)送和接收裝置以發(fā)送模式進行操作。
[0235]在步驟S120中，控制單元可控制無線電力發(fā)送和接收裝置以發(fā)送模式進行操作，同時控制無線電力發(fā)送和接收裝置周期性地以接收模式進行操作。在這種情況下，在將無線電力發(fā)送至另一設備時，無線電力發(fā)送和接收裝置可從外部無線電力發(fā)送裝置接收供應的無線電力。在這種情況下，控制單元可基于包括無線電力接收裝置的設備的電力單元的電壓和/或包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備的電力單元的電壓來確定接收和發(fā)送電力的時間。
[0236]如果確定無線電力發(fā)送和接收裝置的模式未被設置為發(fā)送模式，則控制單元可以按照使無線電力發(fā)送和接收裝置以接收模式進行操作的方式輸出控制信號(S130)?？刂茊卧奢敵鋈鐖D9、圖12、圖15、圖18、圖21或圖24所示的控制信號，從而控制無線電力發(fā)送和接收裝置以接收模式進行操作。
[0237]圖26是示出操作無線電力發(fā)送和接收裝置的方法的示例的流程圖?？煞謩e通過圖6的控制單元140、圖7的控制單元141、圖10的控制單元142、圖13的控制單元143、圖16的控制單元144、圖19的控制單元145或圖22的控制單元146來執(zhí)行圖26的操作。
[0238]控制單元可控制無線電力發(fā)送和接收裝置以發(fā)送模式進行操作(步驟S210)。
[0239]接著，控制單元可確定是否存在無線電力接收裝置(S220)。在步驟S220中，控制單元可通過利用無線電力發(fā)送和接收裝置的發(fā)送和接收線圈或單獨的線圈(或天線)等輸出信號然后檢測發(fā)送和接收線圈的阻抗變化或確定是否接收了與預定信號等有關的響應信號來確定是否存在無線電力接收裝置。
[0240]根據(jù)在步驟S220中確定的結果，如果確定存在無線電力接收裝置，則控制單元可控制無線電力發(fā)送和接收裝置以發(fā)送模式進行操作并無線地發(fā)送電力(步驟S230)?？刂茊卧奢敵鋈鐖D8、圖11、圖14、圖17、圖20或圖23所示的控制信號，從而控制無線電力發(fā)送和接收裝置以發(fā)送模式進行操作并無線地發(fā)送電力。
[0241]根據(jù)在步驟S220中確定的結果，如果確定不存在無線電力接收裝置，則控制單元控制無線電力發(fā)送和接收裝置以接收模式進行操作(步驟S240)。
[0242]接著，控制單元可確定接收的電力是否大于參考值(步驟S250)。控制單元可基于發(fā)送和接收線圈的兩端的電壓的大小或整流電壓的大小來確定接收的電力是否大于參考值。
[0243]根據(jù)在步驟S250中確定的結果，如果確定接收的電力大于參考值，則控制單元可控制無線電力發(fā)送和接收裝置以接收模式進行操作并接收電力(S260)?？刂茊卧奢敵鋈鐖D9、圖12、圖15、圖18、圖21或圖24所示的控制信號，從而控制無線電力發(fā)送和接收裝置以接收模式進行操作并接收電力。
[0244]根據(jù)在步驟S250中確定的結果，如果確定接收的電力小于參考值，則控制單元可結束操作。
[0245]控制單元可周期性地重復圖26的步驟S210至步驟S250。
[0246]如以上闡述的，無線電力發(fā)送和接收裝置以及包括無線電力發(fā)送和接收裝置的設備可不受地點限制地使用無線電力傳輸技術。此外，可發(fā)送無線電力并可接收無線電力的裝置和/或設備可以是便宜且容易實現(xiàn)的。
[0247]通過硬件組件實現(xiàn)示出在例如圖1、圖5至圖7、圖10、圖13、圖16、圖19和圖22中的執(zhí)行在此關于圖1、圖5至圖7、圖10、圖13、圖16、圖19和圖22所描述的操作的設備、單元、模塊、裝置和其它組件。硬件組件的示例包括控制器、傳感器、發(fā)生器、驅動器和本領域普通技術人員知曉的任何其它電子組件。在一個示例中，通過一個或更多個處理器或計算機來實現(xiàn)硬件組件。通過一個或更多個處理元件(諸如邏輯門陣列、控制器和算術邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微型計算機、可編程邏輯控制器、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯陣列、微處理器或本領域普通技術人員知曉的能夠以限定的方式響應于并執(zhí)行指令從而獲得預期結果的裝置的組合或任何其它裝置)實現(xiàn)處理器或計算機。在一個示例中，處理器或計算機包括(或連接到)一個或更多個存儲了通過處理器或計算機執(zhí)行的指令或軟件的存儲器。通過處理器或計算機實現(xiàn)的硬件組件執(zhí)行諸如操作系統(tǒng)(OS)和在OS上運行的一個或更多個軟件應用的指令或軟件以執(zhí)行在此關于圖1、圖5至圖7、圖10、圖13、圖16、圖19和圖22描述的操作。硬件組件還響應于指令或軟件的執(zhí)行來存取、操作、處理、創(chuàng)建和存儲數(shù)據(jù)。為簡單起見，單數(shù)的術語“處理器”或“計算機”可用于描述這里所描述的示例，但在另外的示例中，使用了多個處理器或計算機，或者處理器或計算機包括多個處理元件或多種形式的處理元件，或者包括二者。在一個示例中，硬件組件包括多處理器，在另一示例中，硬件組件包括處理器和控制器。硬件組件具有任意一個或更多個不同的處理配置，其示例包括單個處理器、獨立處理器、并行處理器、單指令單數(shù)據(jù)(SISD)多重處理、單指令多數(shù)據(jù)(SMD)多重處理、多指令單數(shù)據(jù)(MISD)多重處理和多指令多數(shù)據(jù)(MHffi)多重處理。
[0248]通過如上所述的執(zhí)行指令或軟件的處理器或計算機執(zhí)行在圖25和圖26中描述的執(zhí)行在此關于圖25和圖26描述的操作的方法，以執(zhí)行在此所描述的操作。
[0249]為了單獨或集體地指示或配置處理器或計算機作為機用計算機或專用計算機進行操作來執(zhí)行如上所述的通過硬件組件和所述方法執(zhí)行的操作，用于控制處理器或計算機以實現(xiàn)硬件組件以及執(zhí)行在如上所述方法的指令或操作被寫為計算機程序、代碼段、指令或其任意組合。在一個示例中，指令或軟件包括通過處理器或計算機直接執(zhí)行的機器代碼，諸如由編譯器產(chǎn)生的機器代碼。在另一示例中，指令或軟件包括使用解釋器通過處理器或計算機執(zhí)行的高級別代碼。本領域的普通程序員在理解本說明書之后，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的框圖和流程圖以及說明書中的相應的描述，可容易地編寫指令或軟件。
[0250]用于控制處理器或計算機以實現(xiàn)如上描述的硬件組件并執(zhí)行如上描述的方法的指令或軟件以及任何相關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構被記錄、存儲或固定在一個或更多個非暫時性計算機可讀存儲介質之中或之上。非暫時性計算機可讀存儲介質的示例包括只讀存儲器(ROM )、隨機存取存儲器(RAM )、閃存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM 、DVD-R、DVD+R、DVD-Rff、DVD+Rff、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、光學數(shù)據(jù)存儲裝置、硬盤、固態(tài)盤和本領域普通技術人員已知的能夠以非暫時性方式存儲指令或軟件以及任何相關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構并能夠將指令或軟件以及任何相關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構提供到處理器或計算機以使處理器或計算機能執(zhí)行指令的任何裝置。在一個示例中，指令或軟件以及任何相關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構分布在連接互聯(lián)網(wǎng)的計算機系統(tǒng)上，以便通過處理器或計算機以分布式方式存儲、訪問和執(zhí)行指令和軟件以及任何相關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構。
[0251]僅僅作為未詳盡的示例，這里所描述的裝置可以是諸如蜂窩電話、智能電話、可穿戴智能裝置(例如，戒指、手表、眼鏡、手鐲、腳鏈、腰帶、項鏈、耳環(huán)、頭帶、頭盔或嵌入在衣服中的裝置)、便攜式個人計算機(PC)(例如，膝上型輕便電腦、筆記本、小型筆記本、上網(wǎng)本或超移動PC(UMPC)、平板卩以丨&131的))、平板手機、個人數(shù)字助理(？0八)、數(shù)碼相機、便攜式游戲控制器、MP3播放器、便攜式/個人多媒體播放器(PMP)、掌上電子書、全球定位系統(tǒng)(GPS)導航裝置或傳感器的移動裝置、或者諸如臺式PC、高清電視(HDTV)、DVD播放器、藍光播放器、機頂盒或家用電器的固定裝置、或者能夠無線或互連網(wǎng)通信的任何其它移動或固定裝置。在一個示例中，可穿戴裝置是被設計為可直接地安裝在用戶的身體上的裝置，例如，眼鏡或手鐲。在另一示例中，可穿戴裝置是使用結合裝置而安裝在用戶的身體上的裝置，例如，使用臂帶結合到用戶的手臂或者使用掛繩掛在用戶的頸部的智能電話或平板。
[0252]雖然本公開包含特定的示例，但是對于本領域普通技術人員將清楚的是，在沒有脫離權利要求和它們的等同物的精神和范圍的情況下，可以在形式上和細節(jié)上對這些示例做各種變化。這里所描述的示例將僅被理解為描述性含義，而非出于限制的目的。在每個示例中的特征或方面的描述將被認為是可適用于其它示例中的相似特征或方面。如果以不同的順序執(zhí)行描述的技術，和/或如果以不同的方式組合描述的系統(tǒng)、構造、裝置或者電路中的組件和/或用其它組件或者它們的等同物來替換或者補充描述的系統(tǒng)、構造、裝置或者電路中的組件，則可以獲得適當?shù)慕Y果。因此，本公開的范圍不是由【具體實施方式】限定的，而是由權利要求和它們的等同物限定，并且在權利要求和它們的等同物的范圍內的所有變型將被解釋為包含于本公開中。
【主權項】
1.一種無線電力發(fā)送和接收裝置，包括: 線圈，所述線圈包括: 第一部分，具有第一匝數(shù)并被構造為接收電力； 第二部分，具有與第一匝數(shù)不同的第二匝數(shù)并被構造為發(fā)送電力； 轉換和整流單元，被構造為: 對通過線圈接收的電力進行整流； 將向外部供應的電力轉換為交流電； 將交流電供應到線圈。2.根據(jù)權利要求1所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述第一匝數(shù)大于第二匝數(shù)。3.根據(jù)權利要求1所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中: 所述轉換和整流單元在通過線圈接收電力的接收模式下電連接到線圈的兩個端部；所述轉換和整流單元在通過線圈發(fā)送電力的發(fā)送模式下電連接到線圈的第一端和設置在線圈的所述兩個端部之間的連接端子。4.根據(jù)權利要求1所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述線圈包括: 第一端子，在通過線圈接收電力的接收模式下以及通過線圈發(fā)送電力的發(fā)送模式下電連接到轉換和整流單元； 第二端子，在接收模式下電連接到轉換和整流單元； 第三端子，在發(fā)送模式下電連接到轉換和整流單元并設置在第一端子和第二端子之間。5.根據(jù)權利要求4所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，所述無線電力發(fā)送和接收裝置還包括: 第一開關，電連接到第二端子，被構造為在接收模式下接通并在發(fā)送模式下斷開； 第一電容器，電連接在第一開關與第一節(jié)點之間； 第二電容器，電連接在第一節(jié)點與第一端子之間； 第二開關，電連接到第三端子，并被構造為在接收模式下斷開并在發(fā)送模式下接通； 第三電容器，電連接在第二開關與第二節(jié)點之間。6.根據(jù)權利要求5所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述轉換和整流單元包括: 整流單元，電連接在第一節(jié)點和第一端子之間，并被構造為在接收模式下對電壓進行整流； 轉換單元，電連接在第二節(jié)點和第一端子之間，被構造為在發(fā)送模式下將所述向外部供應的電力的電壓轉換為交流電壓，并被構造為將交流電壓輸出到第二節(jié)點和第一端子。7.根據(jù)權利要求6所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述轉換單元包括: 第一發(fā)送晶體管，電連接在第三節(jié)點和第二節(jié)點之間，并被構造為周期性地導通或截止，其中，所述向外部供應的電力被供應到所述第三節(jié)點； 第二發(fā)送晶體管，電連接在第二節(jié)點和地之間，并被構造為與第一發(fā)送晶體管互補地導通或截止； 第三發(fā)送晶體管，電連接在第三節(jié)點和第一端子之間，并被構造為與第二發(fā)送晶體管同時導通或截止； 第四發(fā)送晶體管，電連接在第一端子與地之間，并被構造為與第一發(fā)送晶體管同時導通或截止。8.根據(jù)權利要求6所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述整流單元包括: 第一接收晶體管，電連接在第四節(jié)點與第一節(jié)點之間，并被構造為如果從線圈向整流單元流動的電流的值大于第一值則導通，如果電流的值小于第二值則截止，其中，所述整流電壓被供應到所述第四節(jié)點； 第二接收晶體管，電連接在第一節(jié)點和地之間，并被構造為如果從線圈向整流單元流動的電流的值小于第三值則導通，如果電流的值大于第四值則截止； 第三接收晶體管，電連接在第四節(jié)點與第一端子之間，并被構造為與第二接收晶體管同時導通或截止； 第四接收晶體管，電連接在第一端子和地之間，并被構造為與第一接收晶體管同時導通或截止。9.根據(jù)權利要求4所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，所述無線電力發(fā)送和接收裝置還包括: 第一電容器，電連接到第一節(jié)點； 第二電容器，電連接在第一節(jié)點與第一端子之間； 開關，被構造為在接收模式下使第一電容器電連接到第二端子，在發(fā)送模式下使第一電容器電連接到第三端子。10.根據(jù)權利要求9所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述轉換和整流單元包括: 橋電路，電連接到第一節(jié)點和第一端子，并被構造為: 在接收模式下對第一節(jié)點和第一端子之間的電壓進行整流并輸出整流電壓； 在發(fā)送模式下將所述向外部供應的電力的電壓轉換為交流電壓并將交流電壓輸出到第一節(jié)點和第一端子； 穩(wěn)壓器，被構造為在接收模式下接收整流電壓并輸出充電電壓； 開關裝置，并聯(lián)地電連接到穩(wěn)壓器，被構造為在發(fā)送模式下接通，并將所述向外部供應的電力發(fā)送到橋電路。11.根據(jù)權利要求10所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述橋電路包括: 第一發(fā)送和接收晶體管，電連接在第二節(jié)點和第一節(jié)點之間，所述整流電壓被構造為輸出到所述第二節(jié)點； 第二發(fā)送和接收晶體管，電連接在第一節(jié)點和地之間； 第三發(fā)送和接收晶體管，電連接在第二節(jié)點和第一端子之間； 第四發(fā)送和接收晶體管，電連接在第一端子和地之間。12.根據(jù)權利要求11所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中: 在發(fā)送模式下: 第一發(fā)送和接收晶體管和第四發(fā)送和接收晶體管被構造為同時導通或截止； 第二發(fā)送和接收晶體管和第三發(fā)送和接收晶體管被構造為同時導通或截止； 第一發(fā)送和接收晶體管和第二發(fā)送和接收晶體管被構造為彼此互補地導通或截止， 在接收模式下: 第一發(fā)送和接收晶體管和第四發(fā)送和接收晶體管被構造為同時導通或截止； 第二發(fā)送和接收晶體管和第三發(fā)送和接收晶體管被構造為同時導通或截止； 第一發(fā)送和接收晶體管被構造為如果從線圈向轉換和整流單元流動的電流的值大于第一值則導通，如果電流的值小于第二值則截止； 第二發(fā)送和接收晶體管被構造為如果從線圈向轉換和整流單元流動的電流的值小于第三值則導通，如果電流的值大于第四值則截止。13.根據(jù)權利要求1所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中，所述第一匝數(shù)小于第二匝數(shù)。14.根據(jù)權利要求1所述的無線電力發(fā)送和接收裝置，其中: 所述轉換和整流單元在接收電力的接收模式下電連接到線圈的兩個端部； 所述轉換和整流單元被構造為在無線地發(fā)送電力的發(fā)送模式下使用通過升高所述向外部供應的電力而獲得的升高了的電力將交流電供應到線圈的第一端和連接端子，所述連接端子設置在線圈的兩個端部之間。15.—種設備，包括: 線圈，所述線圈包括: 第一部分，具有第一匝數(shù)，并被構造為接收電力； 第二部分，具有與第一匝數(shù)不同的第二匝數(shù)，并被構造為發(fā)送電力； 轉換和整流單元，被構造為: 對通過線圈接收的電力進行整流； 將向外部供應電力轉換為交流電； 將交流電提供到線圈； 電力單元，被構造為: 在通過線圈接收電力的接收模式下接收通過轉換和整流單元輸出的充電電力并存儲電力； 在通過線圈發(fā)送電力的發(fā)送模式下將電力供應到轉換和整流單元。16.根據(jù)權利要求15所述的設備，其中，所述第一匝數(shù)大于第二匝數(shù)。17.—種操作無線電力發(fā)送和接收裝置的方法，所述方法包括: 確定是否存在電力接收裝置； 基于是否存在電力接收裝置來設置發(fā)送模式或接收模式； 輸出控制信號，以便基于設置的模式在發(fā)送模式下或接收模式下操作無線電力發(fā)送和接收裝置。18.根據(jù)權利要求17所述的方法，所述方法還包括: 在發(fā)送模式下，使用線圈將電力發(fā)送至電力接收裝置。19.根據(jù)權利要求17所述的方法，所述方法還包括: 在接收模式下: 使用線圈接收電力； 確定接收的電力的值是大于一個值還是小于所述一個值； 如果接收的電力小于所述一個值則結束接收模式。20.根據(jù)權利要求17所述的方法，所述方法還包括: 對在接收模式下通過線圈接收的電力進行整流；在發(fā)送模式下將向外部供應的電力轉換為交流電并將交流電供應到線圈。
【文檔編號】H02J50/10GK106059097SQ201610217466
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月8日 公開號201610217466.6, CN 106059097 A, CN 106059097A, CN 201610217466, CN-A-106059097, CN106059097 A, CN106059097A, CN201610217466, CN201610217466.6
【發(fā)明人】趙相鎬
【申請人】三星電機株式會社