[发明专利]用于无线功率接收的装置、控制电路以及传输的通信方法

说明书

一种用于无线功率接收的装置、控制电路以及传输的通信方法。该装置包括一个接收线圈和一个整流器，该整流器具有第一输入端和第二输入端，第一输入端与接收线圈的第一终端耦合，第二输入端通过谐振电容与接收线圈的第二终端耦合。该装置进一步包括串联在第一输入端和地之间的第一电容和第一开关网络，以及串联在第二输入端和地之间的第二电容和第二开关网络，第一开关网络和第二开关网络中的每一个都包括至少多个并联的场效应晶体管(FET)，其中第一开关网络和第二开关网络被配置为调整耦合到接收线圈的阻抗，该阻抗与该装置使用的幅移键控(ASK)调制有关。

技术领域

本发明涉及一种无线电力传输系统，以及在特定的实施例中，涉及无线功率传输系统的发射器和接收器之间的带内通信。

背景技术

随着技术的进一步发展，无线功率传输已成为一种高效且方便的机制，用于为基于电池的移动设备(例如移动电话、平板电脑、数码相机、MP3播放器等)供电或充电。无线功率传输系统通常包括初级侧发射器和次级侧接收器。初级侧发射器与次级侧接收器磁耦合。该磁耦合可以实现为松耦合变压器，该变压器具有形成在初级侧发射器中的初级侧线圈和形成在次级侧接收器中的次级侧线圈。

初级侧发射器可以包括功率转换单元，诸如功率转换器的初级侧。功率转换单元耦合到电源并且能够将电能转换为无线功率信号。次级侧接收器能够通过松耦合变压器接收无线功率信号并将接收到的无线功率信号转换为适合负载的电能。

在无线功率传输系统中，可以基于次级侧接收器处的操作参数来生成各种控制信号。控制信号可以从次级侧接收器传送到初级侧发射器。特别地，控制信号可以使用合适的调制方案以调制信号的形式从接收线圈传送到发射线圈。初级侧发射器和次级侧接收器之间控制信号的传输和接收在无线功率传输系统中被称为带内通信。幅移键控(ASK)是无线功率传输系统接收器中广泛使用的调制方案。ASK是通过调制无线功率传输系统中模拟信号的波幅来实现的。信息通过模拟信号的波幅变化传递。采用模拟传感设备来检测控制信号，该控制信号可以被包括在施加到传输线圈的电流和/或电压中。可以采用初级侧发射器处的解调器对模拟传感设备检测到的信号进行解调，并将解调信号馈送到发射器控制器，以便更好地控制发射器的操作。

通信信息可从接收器传送到发射器，且可以通过改变发射器的操作参数在发射器处解调这些通信信息。改变发射器的操作参数的一种相对简单的方法是基于阻抗调制方法。例如，一对电容器-开关网络分别耦合到接收器线圈的两个端子。这对电容器-开关网络的开关在通信期间被打开和关闭，从而改变耦合到接收线圈的阻抗。阻抗变化对发射器的电学特性有影响。为响应这种影响，一些操作参数(例如，流过发射线圈的电流和/或发射线圈两端的电压)可能会发生变化。发射器中的控制电路检测至少一个操作参数的变化，并通过解调该操作参数的变化来获取通信信息。

传统的电容-开关网络可以连接在接收器的整流器的输入端之间。电容-开关网络中的电容和接收器中的其他一些电容可以与接收器线圈形成一个谐振电路。当电容-开关网络导通时，由于谐振电路的LC回路特性，整流器的输入端之间可能会产生振荡电流。这种振荡电流可能会干扰整流器中的电流，对整流器的运作造成意想不到的后果。例如，当接收线圈具有较小的电感，并且接收器没有耦合到任何负载或耦合到轻负载时，该振荡电流可能变得足够大，从而改变整流器内电流的方向。这种干扰可能导致整流器的输出电压突然下降，并在无线功率传输系统的带内通信中造成数据丢失。因此，整流器可能会关闭，甚至无线电力传输也可能无意中结束。

因此，需要有先进的结构来减少带内通信对无线功率传输的干扰，并使功率传输更有效和更可靠。

发明内容

这些和其他问题一般通过本公开的优选实施例得到解决或规避，并且一般实现技术优势，该实施例提供了无线功率传输系统的接收器中的通信装置。