(57)【要約】  いくつかの実施形態による無線電力システムは、受信機コイルと、受信機コイルと結合された通信装置と、受信通信装置に接続された受信トランシーバと、受信トランシーバに接続された受信プロセッサとを含む無線電力受信機と、送信機コイルと、送信機コイルと結合された送信通信装置と、送信通信装置に接続された送信トランシーバと、送信トランシーバに接続された送信プロセッサとを含む無線電力送信機と、を含み、通信データは、受信通信装置と送信通信装置の間で送信される。【選択図】図３Ａ
2019536406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機コイルと、
前記受信機コイルと結合された通信装置と、
前記通信装置に接続されたトランシーバと、
前記トランシーバに接続された接続したプロセッサと、
を有する無線電力受信機。
【請求項２】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は前記受信機コイルであり、通信データは位相変調を介して提供される、無線電力受信機。
【請求項３】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は前記受信機コイルであり、通信データは電力の前記伝送に無関係な搬送波周波数を使用する直交周波数分割多重化によって提供される、無線電力受信機。
【請求項４】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は前記受信機コイルであり、通信データは前記電力信号の意図的な不連続によって提供される、無線電力受信機。
【請求項５】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は前記受信機コイルであり、通信データは周波数変調を介して提供される、無線電力受信機。
【請求項６】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は前記受信機コイルであり、通信データは電圧および電流の大きさおよび位相情報を組み合わせることによって提供される、無線電力受信機。
【請求項７】
請求項１記載の無線電力受信機において、
通信データは、容量結合を介して提供される、無線電力受信機。
【請求項８】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は、前記受信機コイルの中心に配置され、前記受信機コイルに直角に配向された二次コイルである、無線電力受信機。
【請求項９】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は、前記受信機コイルの中心に配置されたダイポールアンテナである、無線電力受信機。
【請求項１０】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は、超音波または音響トランスデューサである、無線電力受信機。
【請求項１１】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は、圧力トランスデューサである、無線電力受信機。
【請求項１２】
請求項１記載の無線電力受信機において、
前記通信装置は、フォトダイオードである、無線電力受信機。
【請求項１３】
受信機コイルと、前記受信機コイルと結合された受信通信装置と、前記受信通信装置と接続された受信トランシーバと、前記受信トランシーバと接続された受信プロセッサと、を有する無線電力受信機と、
送信機コイルと、前記送信機コイルと結合された送信通信装置と、前記送信通信装置と接続された送信トランシーバと、前記送信トランシーバと接続された送信プロセッサと、を有する無線電力送信機とを有し、
通信データは、前記受信通信装置と前記送信通信装置の間で送信される、無線電力システム。
【請求項１４】
請求項１３記載の無線電力システムにおいて、
前記受信機コイルが前記送信機コイルと整列されるとき、前記受信通信装置および前記送信通信装置はデータを交換するように整列される、無線電力システム。
【請求項１５】
請求項１３記載の無線電力システムにおいて、
前記受信通信装置および前記送信通信装置は、前記受信機コイルおよび前記送信機コイル、容量性カプラ、データコイル、前記受信機コイルおよび前記送信コイルに直交して配置されたデータコイル、ダイポールアンテナ、圧力トランスデューサ、およびフォトダイオードからなるセットのうちの少なくとも一つである、無線電力システム。
【請求項１６】
送信機コイルと、
前記送信機コイルと結合された送信通信装置と、
前記送信通信装置と接続された送信トランシーバと、
前記送信トランシーバと接続した送信プロセッサと、を有する無線電力送信機。
【請求項１７】
請求項１６記載の無線電力送信機において
前記送信機コイルが受信機コイルと整列されるとき、前記送信通信装置が受信通信装置と整列される、無線電力送信機。
【請求項１８】
請求項１６記載の無線電力送信機において、
前記送信通信装置は、前記受信機および送信機コイル、容量性カプラ、データコイル、前記受信機および送信コイルに直交して配置されたデータコイル、ダイポールアンテナ、圧力トランスデューサ、およびフォトダイオードからなるセットのうちの少なくとも１つである、無線電力送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線電力システムに関し、特に、無線電力デバイス間の通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２０１７年１１月９日に出願された米国実用特許出願第１５／８０８，６８４号、および２０１６年１１月１０日に出願された米国仮出願第６２／４２０，４２２号の優先権を主張し、その内容は、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
モバイルデバイス、例えばスマートフォンおよびタブレットは、無線電力充電システムをますます使用している。典型的には、無線電力充電システムは、時間変化磁場を生成するように駆動される送信機コイルと、時間変化磁場で送信された電力を受信するように送信機コイルに対して配置される受信機コイルとを含む。無線デバイスが無線電力中にデータを通信することは、ますます重要になってきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、無線電力システムにおいて無線デバイス間のより良好な通信を開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、無線電力システムが提供される。いくつかの実施形態では、無線電力受信機は、受信機コイルと、受信機コイルと結合された通信装置と、通信装置に接続されたトランシーバと、トランシーバに接続されたプロセッサとを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態による無線電力システムは、受信機コイルと、受信機コイルと結合された通信装置と、受信通信装置に接続された受信トランシーバと、受信トランシーバに接続された受信プロセッサとを含む無線電力受信機と、送信機コイルと、送信機コイルと結合された送信通信装置と、送信通信装置に接続された送信トランシーバと、送信トランシーバに接続された送信プロセッサとを含む無線電力送信機と、を含み、通信データは、受信通信装置と送信通信装置の間で送信される。
【０００７】
これらの実施形態および他の実施形態は、以下の図面に関して以下でさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、無線電力伝送システムを示す。
【０００９】
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施形態による、無線送信機と無線受信機との間の通信を有する無線電力伝送システムを示す。
【００１０】
【図３Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、無線受信機および無線送信機を示す。
【図３Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、無線受信機および無線送信機を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明では、本発明のいくつかの実施形態を説明する特定の詳細が述べられる。しかし、当業者には、いくつかの実施形態が、これらの特定の詳細の一部または全部なしに実施され得ることが明らかであろう。本明細書に開示される特定の実施形態は、例示的であることを意味するが、限定的ではない。当業者は、本明細書では特に説明しないが、本開示の範囲および精神内にある他の要素を理解することができる。
【００１２】
本発明の態様および実施形態を示すこの説明および添付の図面は、特許請求の範囲が保護された発明を定義するものとして解釈されるべきではない。この説明および特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。場合によっては、周知の構造および技術は、本発明を不明瞭にしないために、詳細には示されていないか、または説明されていない。
【００１３】
一実施形態を参照して詳細に説明される素子およびそれらの関連する態様は、実用的な場合はいつでも、それらが具体的に示されていないかまたは説明されていない他の実施形態に含まれてもよい。例えば、要素が、１つの実施形態を参照して詳細に説明され、第２の実施形態を参照して説明されない場合、要素は、それにもかかわらず、第２の実施形態に含まれるものとして特許請求され得る。
【００１４】
図１は、電力の無線転送のためのシステム１００を示す。図１に示すように、無線電力送信機１０２は、コイル１０６を駆動して磁場を生成する。電源１０４は、無線電力送信機１０２に電力を供給する。電源１０４は、例えば、バッテリベースの電源とすることができ、または、例えば、６０Ｈｚで１２０Ｖの交流電流によって電力を供給することができる。無線電力送信機１０２は、典型的には、無線電力規格の１つに従った周波数範囲でコイル１０６を駆動する。
【００１５】
無線電力アライアンス（Ａｌｌｉａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ）（Ａ４ＷＰ）規格および無線電力コンソーシアム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格、Ｑｉ規格を含む、電力の無線伝送のための複数の規格がある。Ａ４ＷＰ規格の下では、例えば、５０ワットまでの電力を、コイル１０６の近傍の複数の充電装置に、約６．７８ＭＨｚの電力送信周波数で誘導的に送信することができる。無線電力コンソーシアム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）、Ｑｉ規格の下では、共振誘導結合システムが、装置の共振周波数で単一の装置を充電するために利用される。Ｑｉ規格では、コイル１０８は、コイル１０６に近接して配置され、一方、Ａ４ＷＰ規格では、コイル１０８は、他の充電装置に属する他のコイルと共に、コイル１０６の近くに配置される。図１は、これらの規格のいずれかの下で動作する一般化された無線電力システム１００を示す。
【００１６】
図１にさらに示されるように、コイル１０６によって生成される磁界は、コイル１０８に電流を誘導し、その結果、電力が受信機１１０で受信される。受信機１１０は、コイル１０８から電力を受信し、負荷１１２に電力を供給し、負荷１１２は、バッテリ充電器および／またはモバイルデバイスの他の構成要素であってもよい。受信機１１０は、典型的には、受信したＡＣ電力を負荷１１２のＤＣ電力に変換するための整流を含む。
【００１７】
より多くの従来のシステムにおける通信は、送信機コイル１０６と受信機コイル１０８との間の電力信号を変調することによって達成することができる。しかし、このタイプの通信で利用可能なデータレートは低く、信頼性は高くない。送信コイル１０６と受信コイル１０８との間でデータを送信するために使用される現在のＡＭおよびＦＭ変調方法は、約１〜１０ｋビット／秒の帯域幅に制限される傾向がある。その結果、データ信頼性は弱く、破損しやすいが、例えばパリティビットおよびチェックサムタイプの方法など、典型的には非常に限定された誤り検出方法によってサポートされる。これらの既存の順方向および逆方向チャネル通信方法に対して、様々な小さな微調整が行われてきた。これらの微調整は、例えば、（単に積分時間を短縮することによって、信号対雑音比（ＳＮＲ）を低減することによって）ビット時間を半分に短縮し、（より大きな周波数偏差を必要とする犠牲を払って、バックチャネルのための）周波数分解能を低減することなどができる。
【００１８】
しかしながら、これらの微調整のいずれも、現在のニーズに対して十分に通信チャネルを改善しない。多くのアプリケーションは、一方向または両方向において、受信機と送信機との間ではるかに高いデータ帯域幅を必要とする。さらに、いくつかの用途（自動車、工業、または科学用途など）は、はるかに高いデータ信頼性を必要とする。チャレンジ／レスポンスタイプの通信など、システムの健全性を知る必要性を有する要件を含む場合には、より高いデータ帯域幅も望ましい。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、追加の通信チャネルが送信機１０２と電力受信機１１０との間に提供される。本発明によるいくつかの実施形態では、通信は、電力送信信号に関係のない送信機コイル１０６および受信機コイル１０８上の別々の搬送波周波数を使用して実行される。いくつかの実施形態では、別個の通信装置を追加することができる。
【００２０】
図１はさらに、送信機１０２上の通信装置１２０と、受信機１１０上の対応する通信装置１２２とを示す。送信機コイル１０６が受信機コイル１０８と整列するように受信機１１０が送信機１０２と整列すると、通信装置１２０は通信装置１２２と整列する。装置１２０および装置１２２は、例えば、送信機コイル１０６および受信機コイル１０８に対応することができる。その場合、通信は、例えば、無線電力信号の位相変調、無線電力信号の周波数から十分に分離された周波数を有する直交周波数分割多重化、無線電力の不連続中断、または周波数変調によるものとすることができる。これらの技術の各々は、無線電力信号自体から分離される。場合によっては、装置１２０および装置１２２は、送信機コイル１０６および受信機コイル１０８から分離され、それらに近接している。装置１２０及び装置１２２は、例えば、磁気コイル、送信コイル１０６及び受信コイル１０８と９０°の向きに配置された磁気コイル、容量性カプラ、ダイポールアンテナ、超音波又は音響トランスデューサ、圧力トランスデューサ、又はフォトダイオードとすることができる。送信機１０２と受信機１１０との間で通信するための他のデバイスも利用することができる。
【００２１】
いくつかの実施形態による無線電力システムは、図２にさらに示されており、図２は、送信機コイル１０６および通信装置１２０を含むパッド２１０に対して配置された電力受信機１１０の一例を示す。いくつかの実施形態では、通信装置１２０は、パッド２１０内の送信機コイル１０６の中心に配置することができる。しかし、いくつかの実施形態では、通信装置１２０は、送信機コイル１０６に隣接して提供され得る。
【００２２】
図２にさらに示すように、受信装置１１０は、同様に配置された通信装置１２２を含む。図２に示されるように、通信装置１２２は、受信コイル１０８が効率的な電力伝送のために送信コイル１０６に対して配置されるとき、電力送信機１０２の通信装置１２０もまた、送信機１０２と受信機１１０との間の通信を提供するために、受信機１１０の通信装置１２２と整列されるように、受信機コイル１０８の中心に配置される。いくつかの実施形態では、通信は、送信機１０２と受信機１１０との間で、短い距離、例えば、１０ｃｍまでの距離にわたって生じることができる。しかし、場合によっては、２０ｃｍもの分離距離を使用することができる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、通信装置１２０は、送信機コイル１０６であってもよく、通信装置１２０は、受信機コイル１０８であってもよい。しかし、いくつかの実施形態では、通信装置１２０は、送信機コイル１０６とは別個であってもよく、受信機コイル１０８は、通信装置１２２とは別個であってもよい。
【００２４】
図３Ａおよび３Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による例示的な受信装置１１０および送信装置１０２を示す。様々な通信方法を使用することができる。焦点は、磁気結合、容量結合、音響結合、または光結合（帯域内または帯域外のいずれか）を使用し、既に存在する構造または電力転送構成のトポロジに固有の関係を使用する、受信機１１０と送信機１０２との間のデータ転送にある。送信機コイル１０６と受信機コイル１０８の相対的な位置決めに関して、磁気電力伝送に固有のトポロジー的関係を利用する無線および超音波方法が提示される。本発明の実施形態は、送信機コイル１０６に対する受信機コイル１０８の位置決めとは無関係ではない。したがって、ブルートゥース(登録商標)無線機またはその他通信に用いられる同心の独立したコイルに固有の複雑さを含まず、完全に外部の並列経路で動作するかなりのコストおよび複雑さを伴う受信機１１０と送信機１０２との相対的な位置合わせに依存しない。
【００２５】
図３Ａに示すように、受信機１１０は、受信機コイル１０８から電力を受け取り、負荷１１２に電力を供給するために、キャパシタ３０８を介して容量結合された整流回路３０２を含む。図３Ａに示すように、通信装置１２２は、送信機１０２から通信データを送受信するためにトランシーバ３０４に接続される。通信装置１２２は、通信データを送受信する装置である。いくつかの実施形態では、通信装置１２２は、受信機コイル１０８とすることができ、いくつかの実施形態では、通信装置１２２は、別個の装置とすることができる。トランシーバ３０４は、通信装置１２２からデータ信号を受信するか、または通信装置１２２にデータ信号を提供する任意の回路である。
【００２６】
いくつかの実施形態では、プロセッサ３１０は、通信装置１２２からデータを送信または受信するために、トランシーバ３０４に接続され得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ３１０はまた、ユーザインターフェース３０６に接続されてもよい。プロセッサ３１０は、揮発性メモリと不揮発性メモリの両方と、メモリ内に保持された命令を実行して、受信機デバイス１１０を制御し、トランシーバ３０４を介してデータを送受信する１つまたは複数のプロセッサとを含むことができるが、プロセッサ３１０は、トランシーバ３０４にデータを提供し、および／またはトランシーバ３０４からデータを受信する任意の回路であってもよい。プロセッサ３１０はまた、受信機コイル１０８を介した電力の受信に影響を及ぼすために、整流回路３０２に接続されてもよい。
【００２７】
図３Ｂは、送信機１０２の一例を示す。図３Ｂに示すように、送信機１０２は、送信機コイル１０６を介して電流を供給するように接続されたドライバ３１２を含む。図３Ｂに示されるように、通信装置１２０は、トランシーバ３１４に接続される。通信装置１２０は、送信機コイル１０６であってもよい。トランシーバ３１４は、通信データ信号を提供し、通信装置１２０を介して通信データ信号を受信する任意の回路である。プロセッサ３１６は、トランシーバ３１４とデータを交換するように接続される。さらに、ユーザインタフェース３１８は、プロセッサ３１６に接続されてもよい。上述のように、プロセッサ３１６は、データを処理する任意の回路であってもよく、揮発性および不揮発性メモリ、ならびにメモリに格納された命令を実行してドライバ３１２を制御するとともにトランシーバ３１４および通信装置１２０を介してデータを送受信するプロセッサを含んでもよい。
【００２８】
通信チャネル帯域幅が劇的に増大すると、帯域幅は、広範囲の既存の適用可能な誤り検出／訂正方法、ならびに非常に高度なシステム保全性およびシステム健全性検査技術に利用可能になる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、通信装置１２０および１２２は、それぞれ、送信機コイル１０６および受信機コイル１０８であり、データは、帯域幅を増加させるために、バックチャネル上で位相変調を介して送信される。このような実施形態では、整流回路３０２は、位相変調情報を回復するための同期整流器設計である。ドライバ３１２からの十分に強力な強制機能により、１サイクル当たり１または２ビットの電力信号が伝送可能である。図３Ａおよび図３Ｂに示すモデルでは、通信装置１２０および１２２は、それぞれ送信機コイル１０６および受信機コイル１０８であり、一方、トランシーバ３０４は、整流器３０２と組み合わされ、トランシーバ３１４は、ドライバ３１２の一部である。
【００３０】
同様の設計では、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を使用して、電力の転送に関連しない搬送波周波数を使用して、送信機コイル１０６と受信機コイル１０８との間でデータを送信することができる。その結果、再び、通信装置１２０は送信機コイル１０６であり、通信装置１２２は受信機コイル１０８である。ＯＦＤＭに類似した方法は、高雑音環境において高帯域幅および高信頼性を提供しながら、家庭用ＡＣ配線を介したデータ転送において非常に成功しており、そのような方法は、無線電力における通信においても同様に使用することができる。ＯＦＤＭおよび他の方法は、しばしば、順方向誤り訂正などの高度なデータ信頼性方法と伴われる。これは、帯域外タイプの方法であるが、しかし信号処理技術における複雑さのために低エネルギーであり、情報を伝達するために高エネルギー事象を強制しない。
【００３１】
いくつかの実施形態では、通信は、例えばドライバ３１２からの信号に、意図的に小さいが容易に検出可能な不連続部を生成することによって行うことができる。いくつかの実施形態では、そのような不連続性は、例えば、ドライバ（例えば、ドライバ３１２）を意図的に短絡させるか、または短時間反転させることによって提供することができる。他の方法もまた、不連続性を提供するために使用され得る。不連続性を提供することは、電力損失も起電力干渉（ＥＭＩ）も、アプリケーションが許容可能に保たれ得る所まで増加されないように、十分に行われ得る。これらの事象は、様々な可能な信号回復技術によって、トランシーバ３０４および３１４上で低コストで容易に検出可能である。これらは、負荷の動作による無線電力システムへの反映などの潜在的に類似したイベントから区別するために、ある種の「シグニチャ」によって与えられてもよい。あるいは、高い帯域幅の通信に対して信号対雑音比がより有利になる既知または強制の「静かな」時間でもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、現在の実装よりもはるかに高いデータレートを可能にする既存のＦＭ技術を、より低いコストで実装することができる。これらの方法は、受信機（例えば、トランシーバ３０４またはトランシーバ３１４）においてある積分時間を使用して、無関係なシステムアクティビティ、高調波歪みのシフト、リンギングなどによって多少損なわれる可能性がある周波数情報を確実に抽出する。そのような実施形態では、トランシーバ３０４または３１４のうちの１つを受信して、高速、高分解能、高精度の周波数測定を行う能力を高めることができる。しかし、いくつかの実施形態では、送信機コイル１０６および受信機コイル１０８が共振している範囲は、周波数を変更するためのある種の強制機能に対するシステムからの応答を遅くすることがある。小さいが正確な周波数判別を行うことができる１つの利点は、強制機能を比例的に小さくすることができ、周波数変化を明確に反映するシステム応答を比例的に速くすることができることである。
【００３３】
いくつかの実施形態では、電圧および電流の大きさ／位相情報を組み合わせ、受信機側および送信機側の両方で測定された信号対雑音比（ＳＮＲ）に基づいて帯域幅を最適化することによって、帯域幅を増大させることができる。この情報から、最適化された帯域幅および変調方法を決定することができる。誤差補正は、ＳＮＲ限界付近で動作する場合に使用されてもよい。古典的なオーディオモデム技術と同様に、チャネルは、適応的に研究され、使用されることができる。
【００３４】
基本的に、ＳＮＲが最大であるところにこのデータを配置することによって、最も少ないエネルギーで最も多くのデータを送信することができる。これは、利用可能なチャネルのＳＮＲを研究することによって、および／または、データ通信に使用される設計によって本質的に低雑音チャネルが利用可能であるようにシステムを設計することによって、行われることができる。このシナリオでは、システムは、最も好ましいＳＮＲを有するチャネルに情報を動的に配置する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、情報を転送するために、磁気結合ではなく容量結合を使用することができる。最低コストのアプローチでは、潜在的に、コイル自体の実効キャパシタンスを使用することができる。いくつかの実施形態では、通信装置１２０および１２２は、容量性カプラとすることができる。通信デバイス１２０および１２２のための容量性プレート対を含むことによって、より簡単な方法で、はるかに高いデータレートおよびデータ信頼性を潜在的に達成することができる（双方向）。これは、典型的には任意のコイル巻線を含まないコイルの中心の空間を使用することによって、トポロジー的に好ましいか、または理想的でさえある。この実施形態では、良好な容量結合を有するが、変化する磁界と最小限に相互作用する容量性プレートの設計を使用することができる。スロット、蛇行アレイ等のような容量性プレートを形成する方法が適用可能である。この考えは、各プレート対がデータチャネルを構成するように任意に小さくすることができる多数のプレートを使用することによって拡張することができ、したがって、潜在的に多数の同時高帯域幅チャネルを可能にすることができる。
【００３６】
いくつかの用途は、一次コイル磁場に対して直角に配向された二次コイル対から利益を得ることができる。そのような実施形態では、通信装置１２０および１２２は、それぞれ送信機コイル１０６および受信機コイル１０８に直交して配向された通信コイルである。そのような構成は、より長い距離にわたる磁気結合データ転送を可能にするが、送信機コイル１０６および受信機コイル１０８によって形成される電力転送経路からのエネルギーまたは雑音によって最小限に干渉される。このようなことは、一次コイル−コイル距離が、通信コイル対が完全にギャップ内に存在することができるほど十分に大きい用途に適用可能である。
【００３７】
同様の実施形態では、通信装置１２０および１２２は、短距離無線通信のために、それぞれ送信機コイル１０６および受信機コイル１０８の中心に配置されたダイポールアンテナであってもよい。これらの実施形態は、電力伝達コイルと物理的に密接に一体化された近接無線通信から利益を得ることができる。例えば、小さなダイポールアンテナを送信コイル１０６および受信コイル１０８の中心に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、ＲＦ結合は良好であり、エネルギーが小さく、ＳＮＲが高い。これらの実施形態のコストはより高くなる傾向があり得るが、密接に結合されたＲＦリンクを有することがトポロジー的に有利である用途があり得る。封じ込められた環境のために、これらの実施形態は、電磁放射要件および電磁耐性の両方の制約が例外的にない場合がある。したがって、基本的に、これらの実施形態の範囲は、電力伝達コイル間の物理的環境にある。
【００３８】
上記と同様に、通信装置１２０および１２２は、代替経路として、他の周波数の超音波または音響トランスデューサを使用し得る。そのような実施形態は、いくつかの用途において価値ある利益を与えることができる。これらのトランスデューサはコイル構造と同心であってもよく、電気的、電磁的、および磁気的推論からの不感性と共に、より大きい動作距離において利点（例えば、容量性と比較して）を有する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、密閉された環境が提供されてもよく、通信装置１２０および１２２は、圧力変換器であってもよい。次いで、可変圧力を通信に使用することができる。これは、必ずしも、より高い帯域幅技術である必要はないが、代わりに、他の方法と比較して、より長い距離にわたるロバスト性の利点を与えることができる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、通信装置１２０および１２２は、送信機１０２と受信機デバイス１１０との間でデータを光学的に転送するためのフォトダイオードであってもよい。フォトダイオードは、送信コイル１０６および受信コイル１０８の中心に配置されてもよい。通信装置１２０および１２２の整列は、送信機１０２および受信装置１１０が無線電力転送のために整列されるときに達成され得る。
【００４１】
上記の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態を例示するために提供され、限定することを意図するものではない。本発明の範囲内で、多くの変形および修正が可能である。本発明は、以下の特許請求の範囲に記載されている。
【符号の説明】
【００４２】
１００  無線電力システム
１０２  無線電力送信機
１０４  電源
１０６  送信機コイル
１０８  受信機コイル
１１０  無線電力受信機
１１２  負荷
２１０  パッド
３０２  整流回路
３０４、３１４  トランシーバ
３０６、３１８  ユーザインターフェース
３０８  キャパシタ
３１０、３１６  プロセッサ
３１２  ドライバ
【図１】
2019536406.tif 000003
【図２】
2019536406.tif 000004
【図３Ａ】
2019536406.tif 000005
【図３Ｂ】
2019536406.tif 000006
【国際調査報告】
2019536406.tif 000007