(57)【要約】【課題】電子デバイスをワイヤレスで充電するための装置を提供すること。【解決手段】この装置は、電源に結合される充電制御器と、電源に結合される電力スイッチと、電力スイッチに結合される論理制御器と、電力スイッチを介して電源に結合され、論理制御器に結合されるワイヤレス充電送信器とを備える。充電制御器は、電源から装置内の負荷に電力を送信するように構成される。論理制御器は、電子デバイスが装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出するように、かつ、電子デバイスがワイヤレスに結合されることが検出されるときに電力スイッチをスイッチオンするように構成される。ワイヤレス充電送信器は、装置内に一体化され、電力スイッチがオンであるときに電源から電子デバイスに電力をワイヤレスで送信するように構成される。【選択図】図2
2014176285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスをワイヤレスで充電するための装置であって、
電源に結合され、前記電源から前記装置内の負荷に電力を送信するように構成される充電制御器と、
前記電源に結合される電力スイッチと、
前記電力スイッチに結合され、前記電子デバイスが前記装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出するように、かつ、前記電子デバイスがワイヤレスに結合されることが検出されるときに前記電力スイッチをスイッチオンするように構成される論理制御器と、
前記電力スイッチを介して前記電源に結合され、前記論理制御器に結合されるワイヤレス充電送信器であって、前記装置内に一体化され、前記電力スイッチがオンであるときに前記電源から前記電子デバイスに電力をワイヤレスで送信するように構成されるワイヤレス充電送信器と
を備える装置。
【請求項２】
前記電子デバイスが、前記装置に磁気的に結合される、請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記ワイヤレス充電送信器が、一次コイルを備え、前記論理制御器が、前記電子デバイスがワイヤレスに結合されるかどうかを検出するために、前記一次コイルの状態を監視するように構成される、請求項1に記載の装置。
【請求項４】
前記電子デバイスが、前記一次コイルから電力を受信するように構成される二次コイルを備える、請求項3に記載の装置。
【請求項５】
前記一体化されたワイヤレス充電送信器が、
前記電子デバイスから送信される第1の通信パケットおよび第2の通信パケットを受信するように、かつ、前記第1および第2の通信パケットを、それぞれ第1の復調された通信パケットおよび第2の復調された通信パケットに復調するように構成される復調器と、
前記復調器に結合され、前記復調器から前記第1および第2の復調された通信パケットを受信するように、かつ、ワイヤレス電力送信が準拠するプロトコルに従って、前記第1の復調された通信パケットからの第1のパラメータおよび前記第2の復調された通信パケットからの第2のパラメータを取り出すように構成されるプロトコルモジュールと
を備える、請求項3に記載の装置。
【請求項６】
前記プロトコルモジュールが、前記電子デバイスからの別のパケットを復調するために、前記復調器に前記第1のパラメータを送信するように構成される、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
前記ワイヤレス充電送信器が、
前記プロトコルモジュールに結合され、前記プロトコルモジュールから前記第2のパラメータを受信するように、かつ、前記第2のパラメータに従って前記一次コイルの動作周波数を調整するように構成されるパルス幅変調(PWM)モジュール
をさらに備える、請求項5に記載の装置。
【請求項８】
前記ワイヤレス充電送信器が、
前記PWMモジュールおよび前記論理制御器に結合され、異物が検出されるならば、前記PWMモジュールおよび前記論理制御器をシャットダウンするように構成される寄生金属異物検出(PMOD)モジュール
をさらに備える、請求項7に記載の装置。
【請求項９】
前記ワイヤレス充電送信器が、
前記PMODモジュールに結合され、前記装置の温度を検出するように、かつ、温度信号を前記PMODモジュールに送出するように構成される温度センサ
をさらに備える、請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
前記PMODモジュールが、前記温度信号が所定の値を上回るならば、前記異物が前記装置に結合されることを決定するように構成される、請求項9に記載の装置。
【請求項１１】
前記PMODモジュールが、前記プロトコルモジュールに結合され、所定の時間期間内に前記プロトコルモジュールから信号が受信されないならば、前記異物が結合されることを決定するように構成される、請求項8に記載の装置。
【請求項１２】
電子デバイスをワイヤレスで充電するための方法であって、
装置内の充電制御器により、電源から前記装置内の負荷に電力を送信するステップであって、前記装置が、電力スイッチと、論理制御器と、ワイヤレス充電送信器とをさらに備え、前記充電制御器および前記電力スイッチが、前記電源に結合され、前記論理制御器が、前記電力スイッチに結合され、前記ワイヤレス充電送信器が、前記電力スイッチを介して前記電源に結合され、前記論理制御器に結合され、前記ワイヤレス充電送信器が、前記装置内に一体化されるステップと、
前記論理制御器により、前記電子デバイスが前記装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出するステップと、
前記論理制御器により、前記電子デバイスがワイヤレスに結合されることが検出されるときに前記電力スイッチをスイッチオンするステップと、
前記ワイヤレス充電送信器により、前記電力スイッチがオンであるときに前記電源から前記電子デバイスに電力をワイヤレスで送信するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記電子デバイスが前記装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出するために、前記ワイヤレス充電送信器内の一次コイルの状態を監視するステップ
をさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記ワイヤレス充電送信器内の復調器により、前記電子デバイスから送信される第1の通信パケットおよび第2の通信パケットを受信するステップと、
前記復調器により、前記第1および第2の通信パケットを、それぞれ第1の復調された通信パケットおよび第2の復調された通信パケットに復調するステップと、
前記ワイヤレス充電送信器内のプロトコルモジュールにより、前記復調器から前記第1および第2の復調された通信パケットを受信するステップであって、前記プロトコルモジュールが前記復調器に結合されるステップと、
前記プロトコルモジュールにより、ワイヤレス電力送信が準拠するプロトコルに従って、前記第1の復調された通信パケットからの第1のパラメータおよび前記第2の復調された通信パケットからの第2のパラメータを取り出すステップと
をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記第1のパラメータに従って前記電子デバイスからの別のパケットを復調するステップ
をさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記第2のパラメータに従って前記一次コイルの動作周波数を調整するステップ
をさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項１７】
異物が検出されるときに前記一次コイルの動作を終結させるステップ
をさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項１８】
前記装置の温度を監視するステップと、
前記異物が前記装置に結合されるかどうかを検出するステップであって、前記温度が所定の値を上回るならば、前記異物が結合されることが検出されるステップと
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
前記ワイヤレス充電送信器内の寄生金属異物検出(PMOD)モジュールにより、所定の時間期間内に前記プロトコルモジュールから信号が受信されないならば、前記異物が前記装置に結合されることを決定するステップ
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項２０】
電子デバイスをワイヤレスで充電するためのシステムであって、
電源と、
装置であって、
前記電源に結合され、前記電源から前記装置内の負荷に電力を送信する充電制御器、
前記電源に結合される電力スイッチ、
前記電力スイッチに結合され、前記電子デバイスが前記装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出し、前記電子デバイスがワイヤレスに結合されることが検出されるときに前記電力スイッチをスイッチオンする論理制御器、および
前記電力スイッチを介して前記電源に結合され、前記論理制御器に結合され、前記装置内に一体化され、前記電力スイッチがオンであるときに前記電源から前記電子デバイスに電力をワイヤレスで送信するワイヤレス充電送信器
を備える装置とを備えるシステム。
【請求項２１】
前記ワイヤレス充電送信器が、一次コイルを備え、前記論理制御器が、前記電子デバイスが前記装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出するために、前記一次コイルの状態を監視する、請求項20に記載のシステム。
【請求項２２】
前記電子デバイスが、前記一次コイルから電力を受信するための二次コイルを備える、請求項21に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、充電用の装置、方法、およびシステムに関する。詳細には、本教示は、電子デバイスをワイヤレスで充電するための装置、方法、およびシステムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
図1は、従来の充電システム100のブロック図を示す。充電システム100は、第1の電力供給連鎖(power supply chain)によって非ワイヤレス充電デバイス105(例えばコンピュータデバイス)を充電し、第2の電力供給連鎖によって電子デバイス108(例えばモバイルデバイス)をワイヤレスで充電する。図1の例に示すように、第1の電力供給連鎖は、非ワイヤレス充電デバイス105を充電するために、AC電源101(例えば、220Vの商用電源)とACアダプタ103とを含む。第2の電力供給連鎖は、電子デバイス108をワイヤレスで充電するために、AC電源102(例えば、220Vの商用電源)と、ACアダプタ104と、ワイヤレス充電ステーション106とを含む。電子デバイス108は、ワイヤレス充電ステーション106にワイヤレスに(例えば、磁気的に)結合される。電力は、ワイヤレス充電ステーション106内の(図1に示さない)一次コイルと電子デバイス108内の(図1に示さない)二次コイルとの間の近接場磁気誘導に基づいて、ワイヤレス充電ステーション106から電子デバイス108に移送される。
【０００３】
図1の例に示すように、非ワイヤレス充電デバイス105および電子デバイス108を同時に充電するとき、少なくとも2つの電源および2つのACアダプタが従来技術では必要とされる。したがってそのことは、旅行中、仕事中、さらには在宅時の消費者にとっては、少なくとも2組の電源およびACアダプタが手元に必要なので好都合でない。さらに、電源の数が増えるほど、充電システム100の消費電力は大きくなり、システムの電力効率は低くなる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で説明する実施形態は、充電用の装置、方法、およびシステムに関する。より具体的には、本明細書で説明する実施形態は、電子デバイスをワイヤレスで充電するための装置、方法、およびシステムに関する。
【０００５】
一実施形態では、電子デバイスをワイヤレスで充電するための装置を開示する。この装置は、電源に結合される充電制御器と、電源に結合される電力スイッチと、電力スイッチに結合される論理制御器と、電力スイッチを介して電源に結合され、論理制御器に結合されるワイヤレス充電送信器とを含む。充電制御器は、電源から装置内の負荷に電力を送信するように構成される。論理制御器は、電子デバイスが装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出するように、かつ、電子デバイスがワイヤレスに結合されることが検出されるときに電力スイッチをスイッチオンするように構成される。ワイヤレス充電送信器は、装置内に一体化され、電力スイッチがオンであるときに電源から電子デバイスに電力をワイヤレスで送信するように構成される。
【０００６】
別の実施形態では、電子デバイスをワイヤレスで充電するための方法を開示する。装置内の充電制御器が、電源から装置内の負荷に電力を送信する。この装置は、電力スイッチと、論理制御器と、ワイヤレス充電送信器とをさらに含む。充電制御器および電力スイッチは、電源に結合される。論理制御器は、電力スイッチに結合される。ワイヤレス充電送信器は、電力スイッチを介して電源に結合され、論理制御器に結合される。ワイヤレス充電送信器は、装置内に一体化される。論理制御器は、電子デバイスが装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出し、電子デバイスがワイヤレスに結合されることが検出されるときに電力スイッチをスイッチオンする。ワイヤレス充電送信器は、電力スイッチがオンであるときに電源から電子デバイスに電力をワイヤレスで送信する。
【０００７】
さらに別の実施形態では、電子デバイスをワイヤレスで充電するためのシステムを開示する。このシステムは、電源と、装置とを含む。装置は、電源に結合される充電制御器と、電源に結合される電力スイッチと、電力スイッチに結合される論理制御器と、電力スイッチを介して電源に結合され、論理制御器に結合されるワイヤレス充電送信器とを含む。充電制御器は、電源から装置内の負荷に電力を送信する。論理制御器は、電子デバイスが装置にワイヤレスに結合されるかどうかを検出し、電子デバイスがワイヤレスに結合されることが検出されるときに電力スイッチをスイッチオンする。ワイヤレス充電送信器は、装置内に一体化され、電力スイッチがオンであるときに電源から電子デバイスに電力をワイヤレスで送信する。
【０００８】
追加的な利点および新規の特徴が、部分的には、後に続く説明に記載され、部分的には、後続の付随する図面の検討によって当業者に明らかとなり、または、開示する実施形態の製造もしくは動作により了得される場合がある。本実施形態の利点を、以下に記載する詳細な説明に記載する、様々な態様の方法論、手段(instrumentality)および組み合わせを実践または使用することにより、実現かつ達成することができる。
【０００９】
特許請求する主題の実施形態の特徴および利点は、後続の詳細な説明が進むにつれて、かつ同様の番号が同様の部分を示す図面の参照によって明らかとなる。これらの例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。これらの実施形態は、非限定的な例示的な実施形態であり、同様の参照番号が、図面のいくつかの図を通して類似する構造を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の充電システムのブロック図である。
【図２】本教示の一実施形態による充電システムの例のブロック図である。
【図３】本教示の一実施形態による詳細な充電システムの例のブロック図である。
【図４】本教示の一実施形態による充電システムにより遂行される動作の例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本開示の実施形態を詳細に参照する。本開示をこれらの実施形態に関連させて説明するが、これらの実施形態は、本開示をこれらの実施形態に限定することは意図されないことが理解されよう。それとは反対に、本開示は、添付の特許請求の範囲により定義されるような本開示の趣旨および範囲の範囲内に含まれ得る、代替方法、修正および均等物を網羅することが意図される。
【００１２】
さらに、本開示の後続の詳細な説明では、本開示の徹底した理解をもたらすために、数多くの具体的な詳細を記載する。しかしながら、本開示がこれらの具体的な詳細がなくとも実践可能であることを、当業者ならば認識するであろう。他の事例では、よく知られた方法、手順、構成要素、および回路を、本開示の態様を不必要に不明瞭にしないように詳細には説明していない。
【００１３】
図2は、本開示の一実施形態による充電システム200の例のブロック図を示す。図2の例に示すように、充電システム200は、AC電源201(例えば、220Vの商用電源)と、ACアダプタ203と、充電デバイス205(例えばコンピュータデバイス)と、電子デバイス208(例えば携帯電話)とを含む。AC電源201は、ACアダプタ203を介して充電デバイス205に電力を提供する。そして充電デバイス205は、電子デバイス208がワイヤレスに結合されるときに、電子デバイス208をワイヤレスで充電することができる。
【００１４】
図2の例に示すように、充電デバイス205は、充電制御器210と、負荷211(例えば、充電デバイス205の電池)と、電力スイッチ221と、論理制御器222と、ワイヤレス充電送信器223とを含む。一実施形態では、充電制御器210は、負荷211を充電するためにAC電源201から電力を受信するためにACアダプタ203に結合される。充電制御器210は、負荷211の状態(例えば、電圧、電流、および温度等)に従って、負荷211に移送される電力をさらに制御することができる。
【００１５】
ワイヤレス充電送信器223は、電力スイッチ221を介して、充電制御器210と同じAC電源201および同じACアダプタ203に結合される。ワイヤレス充電送信器223は、AC電源201から電子デバイス208に電力をワイヤレスで送信する。一実施形態では、ワイヤレス充電送信器223は、(図2に示さない)一次コイルを含み、電子デバイス208は、(図2に示さない)二次コイルを含む。電力は、一次コイルと二次コイルとの間の磁気誘導に起因して、ワイヤレス充電送信器223から電子デバイス208にワイヤレスで移送される。
【００１６】
図2の例に示すように、論理制御器222は、ワイヤレス充電送信器223に結合され、電子デバイス208が結合されるかどうかを検出するために、一次コイルの状態を監視する。より具体的には、電子デバイス208がワイヤレスに結合される(例えば、電子デバイス208が、充電デバイス205に磁気的に結合される)とき、電圧変動がワイヤレス充電送信器223の一次コイルで発生する。したがって論理制御器222は、一次コイルでの電圧変動を監視することができ、電圧変動が検出されるならば、電子デバイス208が充電デバイス205にワイヤレスに結合されることを決定する。
【００１７】
一実施形態では、論理制御器222は、AC電源201から電子デバイス208に電力を移送するために電力スイッチ221を制御する。より具体的には、論理制御器222が、電子デバイス208が充電デバイス205にワイヤレスに結合されることを決定するとき、論理制御器222は、AC電源201からワイヤレス充電送信器223に電力を移送するために電力スイッチ221をスイッチオンし、そのことによって、充電デバイス205内のワイヤレス充電送信器223が、電子デバイス208を充電するために電力をワイヤレスで送信することができる。
【００１８】
様々な実施形態によって、充電制御器210は、非ワイヤレスで動作可能であり、論理制御器222は、コイル検知論理制御器である場合があり、ワイヤレス充電送信器223は、充電デバイス205内に一体化され得る。
【００１９】
充電デバイス205内のワイヤレス充電送信器223によって、充電システム200は、単一の組の電源およびACアダプタを利用することにより、充電デバイス205を非ワイヤレスで充電し、同時に電子デバイス208をワイヤレスで充電することができる。したがってそのことは、旅行中、仕事中、または在宅時の消費者にとって好都合である。そして、従来の2つの電力連鎖と比較すると、電子デバイス208を充電デバイス205の表面に容易に置くことができるので、充電源の数は低減される。さらに消費電力が、充電源を低減することに応じて低減される。
【００２０】
図3は、本開示の一実施形態による、詳細な図2での充電システム200の例のブロック図を示す。図2と同じに名付けられた要素は、類似する機能を有するので、簡潔さおよび明確性の目的で本明細書では繰り返し説明しない。さらに充電システムは、示すもの以外の構成要素を含み得る。図3の例に示すように、ワイヤレス充電送信器223は、電力変換ユニット240と、一次コイル250と、通信および制御ユニット260とを含む。電子デバイス208は、電力ピックアップユニット232と、通信および制御ユニット234と、二次コイル236と、電池238とを含む。
【００２１】
一実施形態では、論理制御器222が、電子デバイス208がワイヤレスに結合されることを検出するとき、電力スイッチ221は、電源201からワイヤレス充電送信器223に電力を移送するためにスイッチオンされる。例として、ワイヤレス充電送信器223内の電力変換ユニット240は、電力スイッチ221を介してDC電圧VDC1を受け取り、受け取られたDC電圧を一次コイル250用のAC電圧VAC1に変換する。電子デバイス208がワイヤレス充電送信器223にワイヤレスに結合されるとき、電磁誘導に起因して二次コイル236に誘導電流および誘導電圧VAC2が存在する。電力ピックアップユニット232は、電池238を充電するために、二次コイル236から誘導電圧VAC2を受け取り、誘導電圧VAC2をDC電圧VDC2に変換する。したがってワイヤレス充電送信器223は、電子デバイス208をワイヤレスで充電する。
【００２２】
図3の例に示すように、電子デバイス208内の通信および制御ユニット234は、電子デバイス208に送信される電力を制御かつ調節するために、二次コイル236を介してワイヤレス充電送信器223に複数の通信パケットを送出する。例えば、通信パケットは、デバイス識別子を表す第1のパラメータを含む第1の通信パケットと、電子デバイス208が必要とする電力を表す第2のパラメータを含む第2の通信パケットとを含み得る。ワイヤレス充電送信器223内の通信および制御ユニット260は、一次コイル250を介して第1および第2の通信パケットを受信し、受信された通信パケットを処理し、第2の通信パケットに従って電子デバイス208に送信される電力を調整する。
【００２３】
より具体的には、図3の例に示すように、ワイヤレス充電送信器223内の通信および制御ユニット260は、寄生金属異物検出(parasitic metal object detection)(PMOD)モジュール261と、温度センサ262と、パルス幅変調(PWM)モジュール263と、プロトコルモジュール264と、復調器265とを含む。一実施形態では、復調器265は、電子デバイス208から送信される通信パケット(例えば、第1および第2の通信パケット)を、一次コイル250を介して受信し、受信された第1および第2の通信パケットを、それぞれ第1および第2の復調された通信パケットに復調する。第1および第2の復調された通信パケットは、さらなる処理のためにプロトコルモジュール264に送信される。復調された通信パケットを受信すると、プロトコルモジュール264は、QI通信プロトコルなどのワイヤレス電力送信が準拠するワイヤレス通信プロトコルに従って、プロトコル分析を履行し、第1の復調された通信パケット内の第1のパラメータおよび第2の復調された通信パケット内の第2のパラメータを取り出す。
【００２４】
一実施形態では、第1のパラメータは電子デバイス208の識別子を指示し、第2のパラメータは電子デバイス208が必要とする電力を指示する。図3の例に示すように、第1のパラメータは復調器265に返送される。したがって復調器265は、第1のパラメータを使用することにより別の通信パケット(例えば、次の通信パケット)を復調することができる。PWMモジュール263は、第2のパラメータを受信し、第2のパラメータに従って一次コイル250の動作周波数を調整する。より具体的には、PWMモジュール263は、第2のパラメータに従って一次コイル250の適切な動作周波数fopを算出する。動作周波数fopは、電子デバイス208の電力に対応している。次いでPWMモジュール263は、算出された動作周波数fopを論理制御器222に移送し、論理制御器222は、送信される電力を調節するために一次コイル250の動作周波数fopを制御かつ調整する。
【００２５】
図3の例に示すように、PMODモジュール261は、論理制御器222およびPWMモジュール263に結合され、論理制御器222およびPWMモジュール263を制御する。一実施形態では、PMODモジュール261は、電子デバイス208の代わりに(鍵、硬貨等のような)異物が充電デバイス205に結合されるかどうかを検出する。異物が結合されるならば、充電デバイス205の温度が上昇し、そのことは充電デバイス205には有害である。したがって、異物が結合されることが検出されるならば、PMODモジュール261は、論理制御器222およびPWMモジュール263を同時にシャットダウンし、したがって一次コイル250の動作が終結される。
【００２６】
一実施形態では、温度センサ262は、PMOD261に結合され、充電デバイス205の温度を検出し、温度信号をPMODモジュール261に送出する。PMODモジュール261は、受信された温度信号を所定の温度値と比較する。受信された温度信号が所定の温度値より大きいならば、PMODモジュール261は、異物が結合されることを決定し、充電デバイス205を保護するために一次コイル250の動作を終結させるために、論理制御器222およびPWMモジュール263をシャットダウンする。
【００２７】
図3の例に示すように、PMODモジュール261は、プロトコルモジュール264に結合され、プロトコルモジュール264と通信することにより異物をさらに検出することができる。一実施形態では、異物が結合されるならば、異物はワイヤレス充電送信器223と通信せず、プロトコルモジュール264は異物から何らの通信信号も受信しないことになる。したがって、PMODモジュール261が所定の時間期間内にプロトコルモジュール264から何らの通信信号も受信しないならば、PMODモジュール261は、異物が結合されることを決定することができ、充電デバイス205を保護するために一次コイル250の動作を終結させるために、論理制御器222およびPWMモジュール263をシャットダウンする。
【００２８】
図4は、本開示の一実施形態による充電システム200により遂行される動作400の例のフローチャートである。図4を図3と組み合わせて説明する。具体的なステップを図4で開示するが、そのようなステップは例示的なものである。すなわち、本開示は、図4で列挙するステップの様々な他のステップまたは変形形態を遂行するのに十分に適している。
【００２９】
図4の例では、ブロック401で、ワイヤレス充電送信器223を伴う充電デバイス205が、電源、例えばAC電源201にACアダプタ203を介して結合される。ブロック402では、AC電源201からの電力が、充電デバイス205内の負荷211(例えば電池)に、負荷211を充電するために移送される。一実施形態では、電源201は、充電制御器210を介して負荷211に電力を移送する。そして充電制御器210は、負荷211の状態(例えば、電圧、電流、および温度等)に従って、負荷211に移送される電力を制御することができる。
【００３０】
ブロック403では、充電デバイス205内の論理制御器222が、電子デバイス208がワイヤレスに結合されるかどうかを検出するために、ワイヤレス充電送信器223内の一次コイル250の状態を監視することができる。より具体的には、図4でのブロック403の例に示すように、論理制御器222は、電子デバイス208が結合されるかどうかを検出するために、一次コイル250での電圧変動を検出する。電圧変動が検出されないならば、論理制御器222は、電子デバイス208が結合されないことを決定することができ、次いでフローチャート400はブロック402に進み、そうでないならば、フローチャートはブロック404に進む。
【００３１】
ブロック404では、充電デバイス205は、異物が結合されるかどうかを検出する。より具体的には、充電デバイス205の通信および制御ユニット260内の、温度センサ262およびプロトコルモジュール264に接続している寄生金属異物検出(PMOD)モジュール261が、異物が結合されるかどうかを検出する。
【００３２】
一実施形態では、温度センサ262は、充電デバイス205の温度を検出し、温度信号をPMODモジュール261に送出する。PMODモジュール261は、受信された温度信号を所定の温度値と比較する。受信された温度信号が所定の温度値より大きいならば、PMODモジュール261は、異物が結合されることを決定する。代替実施形態では、PMODモジュール261が所定の時間期間内にプロトコルモジュール264から何らの通信信号も受信しないならば、PMODモジュール261は、異物が結合されることを決定することができる。異物が結合されることが検出されるならば、フローチャート400はブロック405に進み、PMOD261は、充電デバイス205を保護するために一次コイル250の動作を終結させる。異物が結合されないならば、フローチャート400はブロック406に進む。
【００３３】
ブロック406では、一体化されたワイヤレス充電送信器223は、電子デバイス208を充電するために、電力スイッチ221を介してAC電源201から電子デバイス208に電力をワイヤレスで送信する。一実施形態では、電子デバイス208が結合されるとき、論理制御器222は電力スイッチ221をスイッチオンする。したがって、AC電源201からの電力が、電力スイッチ221を介してワイヤレス充電送信器223に移送される。電子デバイス208が充電デバイス205にワイヤレスに結合される際、電磁誘導に起因して電子デバイス208の二次コイル236に誘導電流および誘導電圧が存在する。誘導電圧は、電子デバイス208内の電池238を充電するために電子デバイス208により受け取られる。したがって、一体化されたワイヤレス充電送信器223は、電子デバイス208をワイヤレスで充電する。
【００３４】
一実施形態では、ワイヤレス充電送信器223は、電子デバイス208との通信に従って、電子デバイス208に送信される電力を調整することができる。より具体的には、電子デバイス208は、二次コイル236を介してワイヤレス充電送信器223に第1の通信パケットおよび第2の通信パケットを送出する。一実施形態では、第1の通信パケットは、デバイス識別子を表す第1のパラメータを含むことができ、第2の通信パケットは、電子デバイス208が必要とする電力を指示する第2のパラメータを含む。
【００３５】
ワイヤレス充電送信器223内の復調器265は、第1および第2の通信パケットを受信し、受信された第1および第2の通信パケットを、それぞれ第1および第2の復調された通信パケットに復調する。ワイヤレス充電送信器223内のプロトコルモジュール264は、QI通信プロトコルなどのワイヤレス電力送信が準拠するワイヤレス通信プロトコルに従って、プロトコル分析を履行し、復調された第1の通信パケット内の第1のパラメータおよび復調された第2の通信パケット内の第2のパラメータを取り出す。
【００３６】
一実施形態では、第1のパラメータは電子デバイス208の識別子を指示し、第2のパラメータは電子デバイス208が必要とする電力を指示する。第1のパラメータは、別の通信パケット(例えば、次の通信パケット)を復調するために復調器265に返送される。第2のパラメータは、ワイヤレス充電送信器223内のPWMモジュール263により受信される。一実施形態では、PWMモジュール263は、第2のパラメータに従って一次コイル250の動作周波数fopを調整する。例えばPWMモジュール263は、第2のパラメータに従って一次コイル250の適切な動作周波数fopを算出し、算出された動作周波数fopを論理制御器222に移送する。一実施形態では、論理制御器222は、送信される電力を調節するために一次コイル250の動作周波数fopを制御かつ調整する。
【００３７】
前述の説明および図面は本開示の実施形態を表すが、それらの実施形態において、付随する特許請求の範囲で定義されるような本開示の原理の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な追加、修正および置換を行うことができることが理解されよう。本開示の原理から逸脱することなく特定の環境および動作可能要件に特に適合される、本開示の実践において使用される、形態、構造、構成、割合、材料、要素、構成要素およびその他の多くの修正によって本開示を使用することができることを、当業者ならば理解するであろう。したがって本開示の実施形態は、すべての点で例示的であり制限的ではないとみなすべきであり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的均等物により指示され、前述の説明には限定されない。
【符号の説明】
【００３８】
200  充電システム
201  AC電源、電源
203  ACアダプタ
205  充電デバイス
208  電子デバイス
210  充電制御器
211  負荷
221  電力スイッチ
222  論理制御器
223  ワイヤレス充電送信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2014176285000001.pdf