Беспроводная индуктивная передача мощности

Беспроводная индуктивная передача мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к индуктивной передачи мощности и, в частности, но не исключительно, к передатчику мощности, который обеспечивает индуктивную передачу мощности с использованием элементов, совместимых со спецификациями Qi.

Уровень техники изобретения

Число и разнообразие используемых портативных и мобильных устройств в последнее десятилетие испытало бурный рост. Например, использование мобильных телефонов, планшетов, мультимедийных проигрывателей и т. д. стало повсеместным. Такие устройства, как правило, питаются от встроенных батарей, и типичный сценарий использования часто требует подзарядки этих батарей или непосредственного проводного питания устройства от внешнего источника питания.

Для обеспечения возможности питания от внешнего источника питания большинство современных систем требуют наличия проводов и/или явных электрических контактов. Однако обычно это представляется непрактичным и требует того, чтобы пользователь физически вставлял разъемы или иным образом устанавливал физический электрический контакт. Кроме того, это может доставлять пользователю некоторое неудобство, связанное с определенными длинами проводов. Как правило, требования к питанию различных устройств также существенно различаются, и в настоящее время большинство устройств обеспечены своими собственными специализированными источниками питания, результатом чего является наличие у типичного пользователя большого числа различных источников питания, каждый из которых предназначен для конкретного устройства. Несмотря на то что использование встроенных батарей позволяет избежать необходимости проводного соединения с источником питания в процессе использования, это обеспечивает лишь частичное решение проблемы, поскольку со временем этим батареям требуется подзарядка (или замена, которая является дорогостоящей). Использование батарей также может существенно увеличивать массу и потенциально стоимость и размеры устройств.

Чтобы обеспечить пользователям значительно улучшенный опыт взаимодействия с устройствами, было предложено использовать беспроводной источник питания, который осуществляет индуктивную передачу мощности от передающей катушки в устройстве передачи мощности к приемным катушкам в отдельных устройствах.

Передача мощности посредством магнитной индукции является хорошо известной концепцией, которая применяется в основном в трансформаторах, имеющих сильную связь между первичной передающей катушкой и вторичной приемной катушкой. При разделении первичной передающей катушки и вторичной приемной катушки путем обеспечения их в двух отдельных устройствах беспроводная передача мощности между ними становится возможной на основе принципа слабосвязанного трансформатора.

Такая конфигурация позволяет осуществлять беспроводную передачу мощности к некоторому устройству и не требует каких-либо проводов или физических электрических соединений. Действительно, для подзарядки или внешнего питания соответствующее устройство можно просто расположить рядом с передающей катушкой или поверх нее. Например, устройства передачи мощности могут быть обеспечены горизонтальной поверхностью, на которой для обеспечения питания некоторого устройства нужно просто расположить это устройство.

Кроме того, такие конфигурации для беспроводной передачи мощности могут быть с преимуществом выполнены так, чтобы устройство передачи мощности могло использоваться с широким диапазоном устройств приема мощности. В частности, был определен стандарт беспроводной передачи мощности, известный как стандарт Qi, работа над усовершенствованием которого ведется и в настоящее время. Этот стандарт позволяет использовать устройства передачи мощности, отвечающие стандарту Qi, с устройствами приема мощности, которые также отвечают стандарту Qi, без необходимости того, чтобы эти устройства были от одного производителя или специально предназначались друг для друга. Стандарт Qi дополнительно включает в себя некоторые функциональные возможности, которые позволяют осуществлять настройку работы для конкретного устройства приема мощности (например, в зависимости от конкретного потребления мощности).

Стандарт Qi разработан Консорциумом беспроводной передачи мощности (Wireless Power Consortium), и дополнительную информацию об этом стандарте можно получить, например, на их сайте: http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html, где, в частности, может быть найдена документация по определенным стандартам.

Согласно стандарту беспроводной передачи мощности Qi передатчик мощности должен иметь возможность обеспечивать приемнику мощности гарантированную мощность. Необходимый уровень выработки мощности зависит от конструкции конкретного приемника мощности. При определении гарантированной мощности выбирают набор тестовых приемников мощности и различные условия нагрузки, и для каждого из этих условий указывается гарантированный уровень выработки мощности.

Большинство систем беспроводной передачи мощности, таких как, например, отвечающие стандарту Qi, поддерживают передачу данных от приемника мощности передатчику мощности, позволяя тем самым приемнику мощности предоставлять информацию, которая может использоваться передатчиком мощности для адаптации к этому конкретному приемнику мощности.

Во многих системах такая передача информации осуществляется посредством нагрузочной модуляции сигнала передачи мощности. В частности, такая передача информации обеспечивается приемником мощности, который и осуществляет нагрузочную модуляцию, при этом для модуляции сигнала электромагнитной мощности приемник мощности варьирует нагрузку, прикладываемую к вторичной приемной катушке. Получаемые в результате вариации электрических характеристик (например, вариации в потреблении тока) могут обнаруживаться и декодироваться (демодулироваться) передатчиком мощности.

Таким образом, с точки зрения физического уровня канал, передающий данные от приемника мощности передатчику мощности, использует сигнал электромагнитной мощности в качестве носителя информации. Приемник мощности модулирует нагрузку, что характеризуется изменениями в амплитуде и/или фазе тока или напряжения передающей катушки.

Более подробную информацию о применении нагрузочной модуляции в соответствии со стандартом Qi можно найти, например, в шестой главе первой части спецификации Qi по беспроводному питанию (версии 1.0).

Было установлено, что эффективность системы передачи мощности зависит от того, насколько хорошо передатчик мощности и приемник мощности соответствуют друг другу. Например, в большинстве случаев передатчик мощности содержит резонансный контур для генерации сигнала передачи мощности, а приемник мощности содержит резонансный контур для приема этого сигнала. В таких системах часто бывает выгодно, чтобы соответствующие резонансные частоты совпадали, и во многих случаях это совпадение требуется для того, чтобы система работала в так называемом резонансном режиме. Совпадение резонансных частот, обеспечиваемое для резонансного режима работы, часто позволяет максимизировать эффективность передачи мощности.

Однако ввиду, например, небольших отличий элементов, конструкций, а также ввиду изменений, связанных с окружающей средой, и т. д., создание передатчиков мощности и приемников мощности с очень точно определенными резонансными частотами не представляется возможным. Более того, во многих системах изменение резонансных частот может достигать порядка 10% от номинального значения. Поэтому гарантировать, что конкретные приемник и передатчик мощности будут иметь совпадающие резонансные частоты, не представляется возможным. Для улучшения обсуждаемого совпадения было предложено обеспечивать такие системы резонансными контурами с регулируемыми резонансными частотами.

Например, документ WO 2013024396 A1 раскрывает специальный подход для обеспечения в приемнике мощности настраиваемого резонансного контура, который может настраивать свою резонансную частоту на принимаемый сигнал электромагнитной мощности. Однако, несмотря на то что этот подход позволяет улучшить работу во многих случаях, он не является оптимальным для всех обстоятельств. Например, во многих случаях настройка приемников мощности не представляется практичной. Действительно, во многих системах может быть большое количество функционирующих приемников мощности предшествующего уровня техники, и желательно, чтобы новые передатчики мощности могли обеспечивать оптимизацию работы и для таких приемников. Кроме того, настройка резонансной частоты на принимаемый сигнал электромагнитной мощности, в частности, в соответствии с подходом, раскрываемом в документе WO 2013024396 A1, является сложной и, как правило, требует тщательных и точных измерений потенциально слабых сигналов. Например, раскрываемая в документе WO 2013024396 A1 система основана на измерении емкостного тока для резонирующего конденсатора в резонансном контуре приемника мощности. Однако такие измерения являются сложными, требуют специальных измерительных контуров, а также могут приводить к нарушению резонанса.

Усовершенствованный подход к передаче мощности соответственно имел бы преимущества. В частности, предпочтительным был бы такой подход, который позволял бы улучшить работу, усовершенствовать передачу мощности, повысить гибкость, облегчить реализацию, облегчить работу, усовершенствовать передачу данных, уменьшить число ошибок при передаче данных, усовершенствовать управление питанием, уменьшить число необходимых измерений, расширить ряд поддерживаемых приемников мощности и/или улучшить характеристики.

Сущность изобретения

В связи с вышесказанным настоящее изобретение направлено на то, чтобы предпочтительно уменьшить, сгладить или устранить один или более из вышеуказанных недостатков по отдельности или в любой комбинации.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения обеспечивается передатчик мощности для беспроводной передачи мощности приемнику мощности с помощью сигнала индуктивной мощности; передатчик мощности содержит: резонансный контур для генерации сигнала индуктивной мощности, при этом резонансный контур содержит емкостное и индуктивное сопротивления; блок возбуждения, предназначенный для генерации сигнала возбуждения в резонансном контуре, причем сигнал возбуждения имеет рабочую частоту и выполнен с возможностью генерации синхронизирующего сигнала, обладающего синхронизированными с сигналом возбуждения переходами; и контур модификации частоты для управления резонансной частотой резонансного контура путем замедления изменения состояния по меньшей мере одного из емкостного и индуктивного сопротивлений в течение частичного временного интервала каждого цикла из по меньшей мере некоторого множества циклов сигнала возбуждения, при этом контур модификации частоты выполнен с возможностью выравнивания по меньшей мере одного из времени начала и времени окончания частичного временного интервала по меньшей мере с некоторыми переходами синхронизирующего сигнала; и управления другим временем из упомянутого по меньшей мере одного из времени начала и времени окончания частичного временного интервала таким образом, чтобы оно имело фиксированный временной сдвиг относительно момента времени, в котором сигнал по меньшей мере с одного из емкостного сопротивления (503) и индуктивного сопротивления (501) пересекает пороговое значение.

Настоящее изобретение позволяет улучшить работу многих систем беспроводной передачи мощности. Оно может способствовать облегченной и/или усовершенствованной настройке передатчика мощности для обеспечения согласования соответствующего передатчика мощности с различными приемниками мощности. Раскрываемый подход позволяет осуществлять адаптацию передатчиков мощности к приемникам мощности, тем самым обеспечивая, например, возможность использования передатчиков мощности с широким диапазоном приемников мощности.

Во многих случаях раскрываемый подход может обеспечивать усовершенствованную передачу мощности и, в частности, повышенную эффективность использования мощности. Кроме того, во многих случаях раскрываемый подход может обеспечивать усовершенствованную нагрузочную модуляцию. Действительно, многие варианты осуществления позволяют достичь усовершенствованной передачи мощности и в особенности повышенной эффективности передачи мощности, обеспечивая при этом надежную передачу данных на основе нагрузочной модуляции сигнала электромагнитной мощности.

Во многих случаях раскрываемый подход может способствовать уменьшению сложности и/или облегчению работы и/или реализации. В частности, передатчик мощности может управлять контуром модификации частоты на основе сигнала возбуждения, а настройка сигнала возбуждения может автоматически приводить к настройке резонансной частоты. Во многих вариантах осуществления упомянутое выравнивание приводит к тому, что рабочая и резонансная частоты неразрывно связаны друг с другом, и, в частности, можно добиться того, чтобы они все время были одинаковыми. Кроме того, соответствующее выравнивание с сигналом возбуждения позволяет устранить или уменьшить необходимость измерений сигналов, таких как токи или напряжения резонансного контура.

Раскрываемый подход также может, например, усовершенствовать передачу данных, использующую нагрузочную модуляцию. В этой связи авторы настоящего изобретения обнаружили, что интермодуляционные искажения могут приводить к ухудшению передачи данных посредством нагрузочной модуляции, но они могут быть эффективно уменьшены за счет связывания резонансной частоты передатчика мощности с рабочей частотой сигнала возбуждения и благодаря соответствующему управлению этими частотами. Например, настоящее изобретение может способствовать уменьшению интермодуляционных искажений за счет связывания сигнала возбуждения и резонансной частоты посредством надлежащей синхронизации/выравнивания частичных временных интервалов с сигналом возбуждения, благодаря чему рабочую и резонансную частоты можно рассматривать как одну.

Упомянутое замедление изменения состояния может представлять собой замедление относительно резонансного контура, включающего в себя лишь емкостное и индуктивное сопротивления. Емкостное и индуктивное сопротивления, как правило, соединены в последовательной или параллельной резонансной конфигурации. Под состоянием может подразумеваться, в частности, энергетическое состояние и, в частности, напряжение на емкостном сопротивлении и/или ток через индуктивное сопротивление.

Длительность частичного временного интервала является меньшей по сравнению с временным периодом сигнала возбуждения и, как правило, составляет менее половины временного периода сигнала возбуждения. Соответствующие времена начала и окончания, как правило, являются определенными моментами времени относительно момента времени/события каждого цикла (в котором присутствует частичный временной интервал). Например, времена начала и окончания могут определяться относительно перехода сигнала возбуждения через нуль.

Частичный временной интервал может быть, в частности, таким временным интервалом, который присутствует в некотором множестве циклов сигнала возбуждения (но не обязательно в последовательных или во всех циклах) и длительность которого составляет менее цикла/временного периода цикла сигнала возбуждения.

Емкостное сопротивление, как правило, представляет собой конденсатор, а индуктивное сопротивление, как правило, представляет собой катушку индуктивности. Однако в некоторых вариантах осуществления емкостное сопротивление и/или индуктивное сопротивление могут, например, также включать в себя активную составляющую.

Резонансная частота может быть уменьшена, как правило, на больший период времени по сравнению с длительностью частичного временного интервала. Уменьшение собственной резонансной частоты емкостного и индуктивного сопротивлений (т. е. той частоты, при которой они будут осциллировать в резонансном контуре, состоящем только из этих сопротивлений) может выполняться контуром модификации частоты. Во многих вариантах осуществления эффективная резонансная частота может изменяться передатчиком мощности посредством увеличения длительности частичного временного интервала, например, путем изменения времени начала и/или времени окончания частичного временного интервала.

В некоторых вариантах осуществления передатчик мощности может быть выполнен с возможностью уменьшения резонансной частоты за счет увеличения длительности частичного временного интервала.

В дополнение к переходам, с которыми выравниваются границы частичных временных интервалов, синхронизирующий сигнал может содержать и другие переходы. Эти другие переходы во многих случаях могут игнорироваться контуром модификации частоты (например, контур модификации частоты может осуществлять выравнивание только с теми переходами, которые отвечают положительному фронту, а переходы с отрицательным фронтом - игнорировать, или наоборот). Под переходами синхронизирующего сигнала могут подразумеваться любые изменения значений или свойств синхронизирующего сигнала, которые могут быть зафиксированы и для которых могут быть определены временные границы. Во многих вариантах осуществления синхронизирующий сигнал может быть выполнен с возможностью перехода между двумя значениями, и под обсуждаемыми переходами могут подразумеваться переходы между этими двумя значениями или, например, часть этих переходов, отвечающая одному направлению.

Переход может состоять в изменении синхронизирующего сигнала и, в частности, представлять собой переход из одного состояния в другое (причем соответствующие состояния могут быть мгновенными, т. е. могут представлять собой моментальные снимки или мгновенные значения (непрерывно) изменяющегося параметра). Во многих вариантах осуществления переход может состоять в изменении уровня синхронизирующего сигнала и, в частности, представлять собой переход от одного уровня к другому (причем уровни сигнала до и после изменения могут быть мгновенными, т. е. могут представлять собой моментальные снимки или мгновенные значения (непрерывно) изменяющегося параметра).

Сигнал электромагнитной мощности необязательно является основным сигналом передачи мощности, который обеспечивает передачу мощности приемнику мощности. В некоторых случаях он главным образом может использоваться в качестве носителя информации для нагрузочной модуляции, а может использоваться, например, только для обеспечения питания элементов приемника мощности или даже только для нагрузки, используемой для нагрузочной модуляции.

Приемник мощности может обеспечивать питанием внешнюю нагрузку, например, заряжать батарею или питать некоторое устройство.

Выравнивание времен начала или окончания частичных временных интервалов с переходами синхронизирующего сигнала во многих случаях может соответствовать обеспечению того, чтобы моменты времени начала или окончания по существу совпадали с переходами, например, в переделах 1/50 времени цикла.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения упомянутый блок возбуждения выполнен с возможностью генерации синхронизирующего сигнала, обладающего переходами, которые имеют фиксированный временной сдвиг относительно момента времени, в который происходит по меньшей мере одно из следующего для циклов сигнала возбуждения: прохождение через нуль, достижение максимума или минимума; при этом контур модификации частоты выполнен с возможностью определения, что упомянутое по меньшей мере одно из времени начала и времени окончания частичного временного интервала имеет фиксированный временной сдвиг относительно упомянутых по меньшей мере некоторых переходов синхронизирующего сигнала.

В каждом цикле из по меньшей мере некоторого множества циклов сигнала возбуждения границы времени окончания и/или начала могут быть выровнены и синхронизированы с теми моментами времени, в которых генерируемый сигнал возбуждения проходит через нуль или достигает экстремум.

В каждом цикле из по меньшей мере некоторого множества циклов сигнала возбуждения применяются фиксированные сдвиги.

Во многих вариантах осуществления по меньшей мере одно из времени начала и времени окончания частичного временного интервала имеет фиксированный временной сдвиг относительно определенного момента времени в каждом цикле из некоторого множества циклов сигнала возбуждения. При этом под определенным моментом времени может подразумеваться момент времени некоторого события, например, прохождения через нуль.

Раскрываемый подход позволяет обеспечить внутреннее и автоматическое связывание рабочей частоты сигнала возбуждения и эффективного резонанса резонансного контура. Это может быть достигнуто путем связывания по меньшей мере одного из времени начала и времени окончания частичного временного интервала с определенным моментом времени циклов сигнала возбуждения. Во многих вариантах осуществления раскрываемый подход позволяет осуществлять цикл за циклом непосредственную настройку частот (и, в частности, обеспечивать совпадение каждого временного периода эффективной резонансной частоты с временным периодом соответствующего цикла сигнала возбуждения).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения время начала частичного временного интервала может быть установлено таким образом, чтобы оно имело фиксированный временной сдвиг относительно пересечения сигналом возбуждения некоторого порогового значения (например, относительно пересечения нуля), а время окончания частичного временного интервала может быть установлено таким образом, чтобы оно имело фиксированный временной сдвиг относительно времени переключения одного из ключей в переключающем контуре, генерирующем сигнал возбуждения.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения время окончания частичного временного интервала может быть установлено таким образом, чтобы оно имело фиксированный временной сдвиг относительно пересечения сигналом возбуждения некоторого порогового значения (например, относительно пересечения нуля), а время начала частичного временного интервала может быть установлено таким образом, чтобы оно имело фиксированный временной сдвиг относительно времени переключения одного из ключей в переключающем контуре, генерирующем сигнал возбуждения.

Например, в одном из вариантов осуществления время начала отвечает прохождению сигнала возбуждения через нуль, а время окончания имеет фиксированный временной сдвиг относительно перехода сигнала возбуждения при соответствующем переключении.

В некоторых вариантах осуществления контур модификации частоты выполнен с возможностью замедления изменения соответствующего состояния путем препятствования потоку энергии между индуктивным и емкостным сопротивлениями в течение частичного временного интервала.

Это может способствовать улучшению работы во многих случаях и, в частности, обеспечивать эффективную настройку резонансной частоты. Раскрываемый подход может облегчать соответствующую реализацию. Препятствование может выполняться в отношении потока энергии, идущего от емкостного сопротивления к индуктивному, от индуктивного сопротивления к емкостному, или одновременно в отношении обоих этих потоков.

Под препятствованием потоку энергии может подразумеваться как уменьшение потока энергии, так и полное предотвращение какого-либо потока энергии.

Во многих вариантах осуществления контур модификации частоты выполнен с возможностью замедления изменения соответствующего состояния путем препятствования протеканию тока между индуктивным и емкостным сопротивлениями в течение частичного временного интервала.

Это может способствовать достаточно эффективному управлению и обеспечивать практическую реализацию. Электрический ток может быть положительным или отрицательным током. Под препятствованием протеканию тока может подразумеваться как уменьшение электрического тока, так и полное предотвращение какого-либо электрического тока.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения для генерации сигнала возбуждения упомянутый блок возбуждения содержит переключающий мост; при этом данный блок возбуждения выполнен с возможностью синхронизации переходов синхронизирующего сигнала с переходами сигнала переключения для ключа переключающего моста.

Это может способствовать улучшению работы во многих случаях и, в частности, обеспечивать достаточно эффективную практическую реализацию. Кроме того, во многих вариантах осуществления может быть обеспечен низкий уровень сложности, но при этом достаточно точный контроль.

В некоторых вариантах осуществления передатчик мощности выполнен с возможностью определения, что упомянутое по меньшей мере одно из времени начала и времени окончания частичного временного интервала имеет фиксированный временной сдвиг относительно момента времени переключения в переключающем контуре, генерирующем сигнал возбуждения.

В частности, упомянутые переходы могут быть сгенерированы с первым фиксированным временным сдвигом относительно момента времени переключения в переключающем контуре (например, в переключающем мосте), генерирующем сигнал возбуждения, а контур модификации частоты может устанавливать время начала и/или окончания временного интервала таким образом, чтобы оно имело второй фиксированный временной сдвиг относительно упомянутых переходов.

Фиксированные сдвиги применяются в каждом из по меньшей мере некоторого множества циклов сигнала возбуждения.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения контур модификации частоты содержит ключ и выпрямитель и выполнен с возможностью выравнивания одного из времени начала и времени окончания с соответствующими переходами и с возможностью выравнивания другого из времени начала и времени окончания с переключениями выпрямителя между непроводящим и проводящим состояниями.

Это способствует достаточно низкому уровню сложности и эффективному контролю. В частности, во многих случаях это обеспечивает автоматическую адаптацию к надлежащим временам замедления изменения состояния, таким как, в частности, надлежащие времена прохождения через нуль.

Выравнивание времен начала и окончания в зависимости от различных параметров может способствовать дополнительной гибкости и, в частности, обеспечивать большую гибкость в управлении параметрами сигнала возбуждения, такими как, в частности, рабочий цикл.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения контур модификации частоты выполнен с возможностью замедления изменения состояния емкостного сопротивления путем отвода от емкостного сопротивления тока, текущего с индуктивного сопротивления, в течение частичных временных интервалов.

Это может обеспечивать достаточно эффективные характеристики и при этом способствовать облегченной реализации, как правило, низкого уровня сложности.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения контур модификации частоты включает в себя линию отвода тока, выполненную с возможностью отвода от емкостного сопротивления тока, текущего с индуктивного сопротивления, причем линия отвода тока содержит ключ для подключения и отключения линии отвода тока; при этом контур модификации частоты выполнен с возможностью выравнивания переключений соответствующего ключа с синхронизирующим сигналом.

Это может обеспечивать достаточно эффективные характеристики и при этом способствовать облегченной реализации, как правило, низкого уровня сложности.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения контур модификации частоты включает в себя последовательное соединение ключа и выпрямителя и выполнен с возможностью выравнивания одного из времени начала и времени окончания с соответствующими переходами и с возможностью синхронизации другого из времени начала и времени окончания с переключениями выпрямителя между непроводящим и проводящим состояниями.

Это позволяет обеспечить достаточно низкий уровень сложности и эффективный контроль. В частности, во многих случаях это обеспечивает автоматическую адаптацию замедления изменения состояния к надлежащим временам, например, к соответствующим переходам через нуль.

Выравнивание времен начала и окончания в зависимости от различных параметров может способствовать дополнительной гибкости и, в частности, обеспечивать большую гибкость в управлении параметрами сигнала возбуждения, такими как, в частности, рабочий цикл.

Во многих вариантах осуществления настоящего изобретения времена начала частичных временных интервалов могут быть выровнены с переключениями выпрямителя с непроводящего состояния на проводящее, а времена окончания - управляться синхронизирующим сигналом.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения первый конец линии отвода тока соединен с узловой точкой между индуктивным и емкостным сопротивлениями.

Это может способствовать достаточно выгодной реализации, которая обеспечивает эффективную и в то же время облегченную работу. Во многих вариантах осуществления раскрываемый подход позволяет снизить уровень сложности контура модификации частоты, в частности, посредством уменьшения количества необходимых специальных элементов.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения второй конец линии отвода тока соединен с шиной источника напряжения.

Это может способствовать достаточно выгодной реализации, которая обеспечивает эффективную и в то же время облегченную работу. Во многих вариантах осуществления раскрываемый подход позволяет снизить уровень сложности контура модификации частоты, в частности, посредством уменьшения количества необходимых специальных элементов. Во многих вариантах осуществления это позволяет облегчить управление ключом для подключения и отключения линии отвода тока.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения упомянутый блок возбуждения содержит переключающий мост, генерирующий сигнал возбуждения; при этом данный блок возбуждения выполнен с возможностью синхронизации переходов синхронизирующего сигнала таким образом, чтобы они совпадали с переходами сигнала переключения для ключа переключающего моста.

Это может способствовать улучшению работы и/или упрощению реализации. Под соответствующей синхронизацией может подразумеваться, в частности, выравнивание по времени переходов синхронизирующего сигнала с переходами сигнала переключения, например, в пределах 1/50 от временного периода сигнала возбуждения.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения линия отвода тока включает в себя последовательное соединение ключа и выпрямителя, при этом первый конец линии отвода тока соединен с узловой точкой между индуктивным и емкостным сопротивлениями, а второй конец линии отвода тока соединен с шиной заземления для переключающего моста, и передатчик мощности выполнен с возможностью выравнивания времен начала частичных временных интервалов со временами переключения выпрямителя с непроводящего состояния в проводящее и с возможностью выравнивания времен окончания частичных временных интервалов с переключениями одного из ключей в переключающем мосте.

Это может обеспечивать достаточно выгодные характеристики и/или реализацию.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения контур модификации частоты выполнен с возможностью замедления изменения состояния индуктивного сопротивления путем препятствования протеканию тока от емкостного сопротивления к индуктивному, в течение частичного временного интервала.

Это может обеспечивать достаточно эффективные характеристики и при этом способствовать облегченной реализации, как правило, низкого уровня сложности.

В соответствии с опциональной возможностью настоящего изобретения контур модификации частоты выполнен с возможностью замедления изменения состояния индуктивного сопротивления путем блокировки протекания тока от емкостного сопротивления к индуктивному, в течение частичного временного интервала.

Это может обеспечивать достаточно эффективные характеристики и при этом способствовать облегченной реализации, как правило, низкого уровня сложности.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ работы передатчика мощности для беспроводной передачи мощности приемнику мощности посредством сигнала индуктивной мощности, при этом передатчик мощности содержит резонансный контур для генерации сигнала индуктивной мощности, а резонансный контур содержит емкостное и индуктивное сопротивления; указанный способ содержит этапы, на которых: блок возбуждения генерирует для резонансного контура сигнал возбуждения, имеющий рабочую частоту; контур модификации частоты управляет резонансной частотой резонансного контура путем замедления изменения состояния по меньшей мере одного из емкостного и индуктивного сопротивлений в течение частичного временного интервала по меньшей мере некоторых циклов сигнала возбуждения, причем управление резонансной частотой включает в себя выравнивание по меньшей мере одного из времени начала и времени окончания частичного временного интервала с переходами синхронизирующего сигнала; и блок возбуждения дополнительно генерирует синхронизирующий сигнал, обладающий синхронизированными с сигналом возбуждения переходами; и управление другим из времени начала и времени окончания частичного временного интервала таким образом, чтобы оно имело фиксированный временной сдвиг относительно момента времени, в котором сигнал по меньшей мере с одного из емкостного сопротивления (503) и индуктивного сопротивления (501) пересекает пороговое значение.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается система беспроводной передачи мощности, содержащая приемник мощности и передатчик мощности, выполненный с возможностью беспроводной передачи мощности приемнику мощности посредством сигнала индуктивной мощности; при этом передатчик мощности содержит: резонансный контур для генерации сигнала индуктивной мощности, содержащий емкостное и индуктивное сопротивления; блок возбуждения, генерирующий для резонансного контура сигнал возбуждения, имеющий рабочую частоту, а также генерирующий синхронизирующий сигнал, обладающий синхронизированными с сигналом возбуждения переходами; контур модификации частоты, управляющий резонансной частотой резонансного контура путем замедления изменения состояния по меньшей мере одного из емкостного и индуктивного сопротивлений в течение частичного временного интервала каждого цикла из по меньшей мере некоторого множества циклов сигнала возбуждения, причем управление резонансной частотой включает в себя выравнивание по меньшей мере одного из времени начала и времени окончания частичного временного интервала по меньшей мере с некоторыми переходами синхронизирующего сигнала; и управляющий другим из времени начала и времени окончания частичного временного интервала таким образом, чтобы оно имело фиксированный временной сдвиг относительно момента времени, в котором сигнал по меньшей мере с одного из емкостного сопротивления (503) и индуктивного сопротивления (501) пересекает пороговое значение.

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными после разъяснений со ссылкой на варианты осуществления, описываемые далее.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения будут