無線充電裝置和無線充電方法
【技術領域】
[0001]本發明總體上涉及無線充電技術。
【背景技術】
[0002]移動終端(例如移動電話、個人數字助理(PDA)等)由可再充電電池驅動，而通過使用單獨的充電裝置供應的電能來對移動終端的電池充電。一般地，充電裝置和電池均在其外部具有單獨的接觸端子，并且通過接觸端子的接觸來相互電連接。
[0003]然而，由于接觸端子按照上述接觸式充電方案向外突出，因此接觸端子容易被異物污染，因此電池充電不能正確地執行。此外，在接觸端子暴露在潮濕環境中的情況下，電池充電也可能不正確地執行。
[0004]最近，已經開發出無線充電或非接觸充電技術，并且用于電子設備以解決上述問題。
[0005]這種無線充電技術采用無線電力發射/接收，并且對應于例如如下系統，在該系統中，可以在便攜式電話沒有與分開的充電連接器連接而僅僅是被放置在充電板上時，自動對電池充電。無線充電技術適用于無線電動牙刷或無線電動刮胡刀，并且是公眾所熟知的。因此，由于通過無線充電技術來對電子產品進行無線充電，可以改善防水功能，并且由于不需要提供有線充電裝置，可以增加電子設備的便攜性。在即將到來的電動汽車的時代，期望大力研發與無線充電技術相關的技術。
[0006]無線充電技術包括使用線圈的電磁感應方案、使用諧振的諧振方案、以及將電能轉換為微波并隨后發射微波的RF/微波輻射方案。
[0007]考慮到目前電磁感應方案是主流，但是依據近期關于通過使用家中和外界的微波來向距離數十米的目標無線地發射電力的成功試驗，預期在不久的將來能實現在任何時間、任何地點對所有的電子產品進行無線充電。
[0008]通過電磁感應的電力傳輸方法對應于在第一線圈和第二線圈之間傳輸電力的方案。當將磁體移至線圈中時，產生感應電流。通過使用感應電流，在發射側產生磁場，并且根據磁場的變化感應電流，從而在接收側產生能量。該現象被稱為磁感應，并且使用磁感應的電力傳輸方法具有高能量傳輸效率。
[0009]諧振方法被發布為耦合模式理論，并且使用如果音叉鳴響，則在該音叉附近的玻璃杯也以相同頻率鳴響的物理概念。還使用包含電能的電磁波諧振來替代聲音諧振。僅在存在具有諧振頻率的設備，并且諧振電能中的不被使用的部分被重新吸收進電磁場而不是散布到空氣中時，諧振電能才被直接傳輸，使得電能不會像其它電磁波那樣影響周圍機器或人。
【發明內容】
[0010]技術問題
[0011]在根據現有技術的無線充電系統中，無線電力發射器被固定地安裝在一位置，同時從外部接收電力以發射電力而不是接收電力。此外，根據現有技術的無線電力發射器不能被用戶攜帶，并且不能在沒有外部電源的情況下發射電力。
[0012]問題的解決方案
[0013]本發明在于解決上述問題和缺點，并至少提供下述優點。
[0014]因此，本發明的一方面在于提供一種使用無線電力發射技術的無線充電裝置。
[0015]因此，本發明的另一方面在于提供一種無線充電方法和裝置，可以執行無線電力發射和無線電力接收，并且可以在被用戶攜帶時在不使用外部電源的情況下發射和接收電力。
[0016]因此，本發明的另一方面在于提供一種無線充電裝置，不僅可以發射和接收電力，而且還可以在無線充電裝置和另一無線充電裝置之間中繼電力，并且可以在另一無線充電裝置靠近其它無線充電裝置時對所述另一無線充電裝置進行充電。
[0017]根據本發明的一個方面，提供了一種無線充電方法。所述方法包括:通過無線充電裝置選擇無線電力接收模式和無線電力發射模式中的至少一種；當選擇無線電力接收模式時，無線地接收電力；以及當選擇無線電力發射模式時，無線地發射電力。
[0018]根據本發明的另一個方面，提供了一種無線充電裝置。所述無線充電裝置包括諧振器、無線電力收發機和控制器。所述無線電力收發機包括無線電力發射機，所述無線電力發射機被配置為基于無線電力接收模式和無線電力發射模式中的至少一種，通過所述諧振器執行無線電力接收和無線電力發射中的任意一種。所述控制器被配置為，當選擇了無線電力接收模式時，進行控制使得無線地接收電力，并且當選擇了無線電力發射模式時，進行控制使得無線地發射電力。
[0019]本發明的有益效果
[0020]根據本發明的各個實施例，通過一個無線充電裝置選擇性地且方便地執行無線電力接收、中繼和發射。此外，根據本發明的各個實施例，由于除了外部DC電源之外還可以通過電池150供應電力，因此用戶可以在攜帶無線充電裝置時方便地執行無線電力接收、中繼和發射。
【附圖說明】
[0021]根據結合附圖給出的以下詳細描述，將更清楚本發明的以上和其他方面、特點和優點，在附圖中:
[0022]圖1是示出了根據本發明實施例的無線充電裝置的概念圖的框圖；
[0023]圖2是根據本發明實施例的無線充電裝置的無線電力收發機(TRX)模塊的詳細框圖；
[0024]圖3是根據本發明實施例的無線充電裝置的TRX模塊的無線電力接收機(RX)單元和無線電力發射機單元的詳細框圖；
[0025]圖4是示出了根據本發明實施例的無線充電裝置的操作的流程圖；
[0026]圖5至圖7是示出了根據本發明實施例的無線充電裝置的TRX模塊的第二開關的示例的框圖；
[0027]圖8和圖9是示出了根據本發明實施例的無線充電裝置的TRX模塊的第一開關的示例的框圖；
[0028]圖10是示出了根據本發明實施例的多個無線充電裝置之間的充電操作的框圖。
【具體實施方式】
[0029]在下文中，將參照附圖更詳細地描述本發明的多個實施例。應注意，附圖中的相同組件始終由相同的附圖標記指定。在本發明的以下描述中，當公知功能和配置使得本發明的主題不清楚時，將省略對這些公知功能和配置的詳細描述。
[0030]根據本發明的實施例，由諸如無線充電板或無線充電終端之類的設備實現的無線充電裝置選擇性地執行無線電力發射、無線電力接收和無線電力中繼，并且選擇性地接收外部電力(例如外部DC電)以選擇性地執行無線電力發射、無線電力接收和無線電力中繼，或者從電池接收電力以選擇性地執行無線電力發射、無線電力接收和無線電力中繼。
[0031 ]圖1是示出了根據本發明實施例的無線充電裝置的概念圖的框圖。
[0032]參照圖1，無線充電裝置100包括控制器110、通信單元120、收發機(TRX)模塊130、諧振單元140和電池150。
[0033]控制器110控制電子設備100的整體操作。例如，控制器110通過使用從存儲單元112讀取的進行控制所需的算法、程序或應用來控制無線充電裝置100的整體操作。控制器110實現為中央處理單元(CPU)、微處理器或迷你計算機的形式。
[0034]根據本發明實施例，控制器110進行控制以選擇性地執行無線電力接收、無線電力中繼和無線電力發射。當選擇無線電力接收時，控制器I1進行控制以通過TRX模塊130接收無線電力。當選擇無線電力中繼時，控制器110進行控制以通過TRX模塊130中繼無線電力。當選擇無線電力發射時，控制器110進行控制以通過TRX模塊130發射無線電力。當無線地發射電力時，控制器110確定是通過使用從外部電源(DC)供應的電力無線地發射電力還是通過使用通過電池150提供的電力來無線地發射電力。
[0035]通信單元120通過預定方法與另一無線充電裝置、無線電力發射機或無線電力接收機執行通信。通信單元120通過近場通信(NFC)、ZigBee通信、紅外線通信、可見光通信、藍牙通信或藍牙低功耗(BLE)方法與另一無線充電裝置、無線電力發射機或無線電力接收機執行通信。通信單元120可以使用CSMA/CA算法。上述通信方案僅僅是示例性的，并