(57)【要約】  ワイヤレス電力を複数の充電可能デバイスに送信するための装置および方法。装置および方法は、第1のレベルにおける電流を使用して、充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力をワイヤレス送信するように構成された電力送信素子を含むワイヤレス電力送信機を含み、提供する。装置および方法は、充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出し、後続の充電可能デバイスとの通信の前に、電流を第1のレベルからデフォルトレベルに調整するためのコントローラをさらに含み、提供する。
2019520024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス電力伝達のためのデバイスであって、
第1のレベルにおける電流を使用して、充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力をワイヤレス送信するように構成された電力送信素子と、
前記電力送信素子に動作可能に結合され、
前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出し、
前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルからデフォルトレベルに調整する
ように構成されたコントローラと
を備えるデバイス。
【請求項２】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスの通信回路に電力供給するのに十分な電力を受信して、前記デバイスと通信することを可能にする、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項３】
前記コントローラが、前記電力送信素子に提示される負荷の変化を感知して、前記後続の充電可能デバイスを検出するように構成され、前記負荷の前記変化が、前記充電領域内に位置する前記後続の充電可能デバイスを示す、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項４】
前記コントローラが、しきい値を上回る、前記電力送信素子に提示されるインピーダンスの変化を検出して、前記後続の充電可能デバイスを検出するように構成される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項５】
前記コントローラが、前記後続の充電可能デバイスが前記デバイスと通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、前記電流を前記デフォルトレベルに調整するように構成される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項６】
前記コントローラが、前記時間期間の後に、前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスの能力に基づいて、前記電流を第2のレベルに調整するように構成される、請求項5に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項７】
前記コントローラが、AIRFUEL ALLIANCE規格を含む1つまたは複数の業界規格に基づいて、前記電流を第2のレベルに調整するように構成される、請求項6に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項８】
前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスと通信するように構成されたBLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)インターフェースをさらに備える、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項９】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルよりも小さいまたは前記デフォルトレベルよりも大きいのうちの一方である、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１０】
前記電流の前記第1のレベルが、前記後続の充電可能デバイスが前記デバイスと通信することを可能にするのに不十分である、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１１】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルとは異なるレベルに相当し、前記コントローラが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちの1つが、前記後続の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置する前に電力の変更を要求することに応答して、前記第1のレベルを決定するように構成される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１２】
前記コントローラが、前記後続の充電可能デバイスの前に、かつ前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちのいずれかが前記充電領域内に位置する前に、前記第1のレベルにおける前記電流および前記デフォルトレベルにおける前記電流に基づいて伝達される電力のレベルよりも低いレベルにおいて、電力を周期的に送信し、インピーダンス変化を決定するようにさらに構成され、前記インピーダンス変化が、前記1つまたは複数の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置することを示す、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１３】
前記デフォルトレベルが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスからのフィードバックとは無関係の所定のレベルに固定される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１４】
ワイヤレス電力伝達のための方法であって、
第1のレベルにおける電流を使用して、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力を前記電力送信素子からワイヤレス送信するステップと、
前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出するステップと、
前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルからデフォルトレベルに調整するステップと
を備える方法。
【請求項１５】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にする、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１６】
前記後続の充電可能デバイスを前記検出するステップが、前記電力送信素子によって使用される前記電流の負荷感知を含む、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１７】
前記後続の充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、前記電流を前記デフォルトレベルに調整するステップをさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１８】
前記時間期間の後に、前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスの能力に基づいて、前記電流を第2のレベルに調整するステップをさらに備える、請求項17に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１９】
前記電流を前記第2のレベルに前記調整するステップが、AIRFUEL ALLIANCE規格を含む1つまたは複数の業界規格に基づく、請求項18に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２０】
BLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)インターフェースを使用して前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスと通信する、前記電力をワイヤレス送信するデバイスをさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２１】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルよりも小さいまたは前記デフォルトレベルよりも大きいのうちの一方である、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２２】
前記電流の前記第1のレベルが、前記後続の充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にするのに不十分である、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２３】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルとは異なるレベルに相当し、前記方法が、前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちの1つが、前記後続の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置する前に電力の変更を要求することに応答して、前記第1のレベルを決定するステップをさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２４】
前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちのいずれかまたは前記後続の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置する前に、複数のインピーダンス決定パルスを前記充電領域の中に送信するステップであって、前記インピーダンス決定パルスが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスを充電するのに不十分な電力を供給する、ステップと、
前記複数のインピーダンス決定パルスの送信中に、インピーダンス変化を決定するステップと
をさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２５】
前記インピーダンス変化に応答して通信回路を起動するために、前記1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給する充電開始パルスを送信するステップをさらに備える、請求項24に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２６】
ワイヤレス電力伝達のための装置であって、
第1のレベルにおける電流を使用して、充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力をワイヤレス送信するための手段と、
前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出するための手段と、
前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルからデフォルトレベルに調整するための手段と
を備える装置。
【請求項２７】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが前記装置と通信することを可能にする、請求項26に記載のワイヤレス電力伝達のための装置。
【請求項２８】
調整するための手段が、前記後続の充電可能デバイスが前記装置と通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、前記電流を前記デフォルトレベルに調整するためのものである、請求項26に記載のワイヤレス電力伝達のための装置。
【請求項２９】
コンピュータ実行可能命令を記録した非一時的コンピュータ可読記録媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令が、
第1のレベルにおける電流を使用して、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力を前記電力送信素子からワイヤレス送信し、
前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出し、
前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルからデフォルトレベルに調整する
ための命令を備える、非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項３０】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にする、請求項29に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
説明する技術は、一般に、ワイヤレス電力に関する。より詳細には、本開示は、ワイヤレス電力磁場内の後続の受信機の検出に関するデバイス、システム、および方法を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
ますます多くの様々な電子デバイスが、充電式バッテリーを介して電力供給されている。そのようなデバイスは、モバイルフォン、ポータブル音楽プレーヤ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、コンピュータ周辺デバイス、通信デバイス(たとえば、BLUETOOTH(登録商標)デバイス)、デジタルカメラ、補聴器などを含む。バッテリー技術は向上してきたが、バッテリー電源式電子デバイスは、より多くの電力量をますます必要とし消費するので、頻繁に再充電する必要がある。充電式デバイスは、電源に物理的に接続されるケーブルまたは他の同様のコネクタを必要とする有線接続を介して充電されることが多い。ケーブルおよび同様のコネクタは、時には不便なことまたは扱いにくいことがあり、他の欠点を有することがある。ワイヤレス電力充電システムは、たとえば、ユーザが物理的な電気接続なしに電子デバイスを充電することおよび/または電子デバイスに電力供給することを可能にする場合があり、したがって、電子デバイスの動作に必要な構成要素の数を減らし、電子デバイスの使用を簡略化する。したがって、充電式電子デバイスを充電するための電力を効率的かつ安全に伝達するワイヤレス充電システムおよびワイヤレス充電方法が望ましい。ワイヤレス電力伝達システムは、電力送信ユニット(たとえば、充電デバイスまたは送信機)と、充電されるべき1つまたは複数の電力受信ユニット(たとえば、セルフォン、ラップトップなど)とを含む。受信ユニットは、受信ユニットに結合されたハードウェアおよび回路に電力を供給するために使用され得る。送信ユニットによって送信される電力レベルは、好ましいまたは十分な電力を受信ユニットに有利に供給するように調整され得る。送信電力レベルは、様々な受信ユニットの構成の検出時に再調整される必要があり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
電力をワイヤレス伝達するための装置が提供される。装置は、第1のレベルにおける電流を使用して、充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力をワイヤレス送信するように構成された電力送信素子(power transmitting element)を含むワイヤレス電力送信機を備える。装置は、電力送信素子に動作可能に結合され、充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出するように構成されたコントローラをさらに備える。コントローラは、後続の充電可能デバイスとの通信の前に、電流を第1のレベルからデフォルトレベルに調整するようにさらに構成される。
【０００４】
電力をワイヤレス伝達するための方法が提供される。方法は、第1のレベルにおける電流を使用して、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力を電力送信素子からワイヤレス送信するステップを備える。方法は、充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出するステップをさらに備える。方法は、後続の充電可能デバイスとの通信の前に、電流を第1のレベルからデフォルトレベルに調整するステップをさらに備える。
【０００５】
電力をワイヤレス伝達するための装置が提供される。装置は、第1のレベルにおける電流を使用して、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力を電力送信素子からワイヤレス送信するための手段を備える。装置は、充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出するための手段をさらに備える。装置は、後続の充電可能デバイスとの通信の前に、電流を第1のレベルからデフォルトレベルに調整するための手段をさらに備える。
【０００６】
非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。媒体は、実行されると、装置に、第1のレベルにおける電流を使用して、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力を電力送信素子からワイヤレス送信させるコードを備える。媒体は、実行されると、装置に、充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出させるコードをさらに備える。媒体は、実行されると、装置に、後続の充電可能デバイスとの通信の前に、電流を第1のレベルからデフォルトレベルに調整させるコードをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な実施形態によるワイヤレス電力伝達システムの機能ブロック図である。
【図２】例示的な実施形態によるワイヤレス電力伝達システムの機能ブロック図である。
【図３】例示的な実施形態による、電力送信または受信素子を含む図2の送信回路または受信回路の一部分の概略図である。
【図４】例示的な実施形態による、ワイヤレス電力送信機と複数のワイヤレス電力受信機とを含むワイヤレス電力伝達システムを示す図である。
【図５】例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムにおいて使用され得る送信機の機能ブロック図である。
【図６】例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムにおいて使用され得る受信機の機能ブロック図である。
【図７】例示的な実施形態による、ワイヤレス電力送信機の送信電流タイミング図である。
【図８】例示的な実施形態による、ワイヤレス電力送信機のための電流レベルを調整するための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図９】例示的な実施形態による、電力をワイヤレス伝達するための例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面に示す様々な特徴は、一定の縮尺で描かれていないことがある。したがって、様々な特徴の寸法は、明快にするために任意に拡大または縮小され得る。加えて、図面のいくつかは、所与のシステム、方法またはデバイスの構成要素のすべてを示さないことがある。最後に、同様の参照番号は、本明細書および図を通して同様の特徴を示すために使用され得る。
【０００９】
添付の図面に関して以下に記載する詳細な説明は、いくつかの実装形態の説明として意図されており、実施形態が実践され得る唯一の実装形態を表すことは意図されていない。本明細書全体にわたって使用される「例示的」という用語は、「例、事例、または例示としての役割を果たすこと」を意味し、必ずしも他の例示的な実装形態よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。詳細な説明は、開示する実装形態の完全な理解を与えるための具体的な詳細を含む。いくつかの事例では、いくつかのデバイスはブロック図の形態で示される。
【００１０】
以下の図の間で共通である図面要素は、同じ参照番号を使用して識別され得る。
【００１１】
ワイヤレス電力伝達は、電場、磁場、電磁場などに関連付けられた任意の形態のエネルギーを、物理的な電気導体を使用することなく、送信機から受信機に伝達することを指す場合がある(たとえば、電力は、自由空間を通して伝達され得る)。ワイヤレス場(たとえば、磁場または電磁場)に出力された電力は、電力伝達を実現するために、「電力受信素子(power receiving element)」によって受信され、捕捉され、または結合される場合がある。
【００１２】
疎結合ワイヤレス電力伝達システムは、電力送信ユニット(たとえば、充電デバイスまたは送信機)と、充電されるべき1つまたは複数の電力受信ユニット(たとえば、セルフォン、ラップトップなど)とを含む。電力受信ユニットが電力送信ユニットから伝達された電力を受信するとき、送信機電力電流のレベルは、有利に配置された電力受信ユニットにとって過度に高い場合がある。したがって、電力送信ユニットは、送信電力電流レベルを低減し得る。しかしながら、低減された送信電力電流レベルは、ワイヤレス電力伝達システムに加わることを望む後続の追加の電力受信ユニットにとって不十分である場合がある。したがって、後続の追加の電力受信ユニットが電力送信ユニットによって確認され、適切に充電されることを可能にするために、十分な電力を後続の追加の電力受信ユニットに供給することが望ましい。
【００１３】
図1は、例示的な実施形態によるワイヤレス電力伝達システム100の機能ブロック図である。エネルギー伝達を実行するためのワイヤレス場(たとえば、磁場または電磁場)105を生成するために、入力電力102が電源(この図には示さず)から送信機104に供給され得る。受信機108は、ワイヤレス場105に結合し、出力電力110に結合されたデバイス(この図には示さず)による貯蔵または消費のための出力電力110を生成し得る。送信機104および受信機108は、距離112だけ離されてもよい。送信機104は、エネルギーを受信機108に送信/結合するための電力送信素子114を含み得る。受信機108は、送信機104から送信されたエネルギーを受信または捕捉/結合するための電力受信素子118を含み得る。
【００１４】
例示的な一実施形態では、送信機104および受信機108は、相互共振関係に従って構成され得る。受信機108の共振周波数と送信機104の共振周波数が実質的に同じであるか、または非常に近いとき、送信機104と受信機108との間の伝送損失が低減される。したがって、ワイヤレス電力伝達は、より長い距離にわたって行われてもよい。したがって、共振誘導結合技法は、効率の改善と、様々な距離にわたる、様々な誘導電力送信および受信素子構成による電力伝達とを可能にする場合がある。
【００１５】
いくつかの実施形態では、ワイヤレス場105は、送信機104の「近距離場」に相当し得る。近距離場は、電力送信素子114から電力を最小限に抑えて放射する電力送信素子114内の電流および電荷から生じる強い反応場がある領域に相当し得る。近距離場は、電力送信素子114の約1波長(または波長の数分の一)内にある領域に相当し得る。
【００１６】
いくつかの実施形態では、効率的なエネルギー伝達は、電磁波のエネルギーの大部分を遠距離場に伝搬するのではなく、ワイヤレス場105内のエネルギーの大部分を電力受信素子118に結合することによって行われ得る。
【００１７】
いくつかの実装形態では、送信機104は、電力送信素子114の共振周波数に相当する周波数を有する時変磁場(または電磁場)を出力し得る。受信機108がワイヤレス場105内にあるとき、時変磁場(または電磁場)は、電力受信素子118内の電流を誘導し得る。上記で説明したように、電力受信素子118が電力送信素子114の周波数で共振するように共振回路として構成される場合、エネルギーが効率的に伝達される場合がある。電力受信素子118において誘導された交流(AC)信号は、負荷を充電するか、または負荷に電力供給するために供給される場合がある直流(DC)信号を生成するように整流され得る。
【００１８】
図2は、別の例示的な実施形態によるワイヤレス電力伝達システム200の機能ブロック図である。システム200は、送信機204および受信機208を含み得る。送信機204(本明細書では、電力伝達ユニット(power transfer unit)、PTUとも呼ばれる)は、発振器222と、ドライバ回路224と、フロントエンド回路226とを含み得る送信回路206を含み得る。発振器222は、周波数制御信号223に応答して調整され得る所望の周波数において発振器信号を生成するように構成され得る。発振器222は、発振器信号をドライバ回路224に供給し得る。ドライバ回路224は、入力電圧信号(VD)225に基づいて、たとえば、電力送信素子214の共振周波数において、電力送信素子214を駆動するように構成され得る。ドライバ回路224は、発振器222から方形波を受信し、正弦波を出力するように構成されたスイッチング増幅器であってもよい。
【００１９】
フロントエンド回路226は、高調波または他の不要な周波数をフィルタで除去するように構成されたフィルタ回路を含み得る。フロントエンド回路226は、送信機204のインピーダンスを電力送信素子214のインピーダンスに整合させるように構成された整合回路を含み得る。以下でより詳細に説明するように、フロントエンド回路226は、電力送信素子214を有する共振回路を作成するための同調回路を含み得る。電力送信素子214を駆動した結果として、電力送信素子214は、バッテリー236を充電するかまたは場合によっては負荷に電力供給するのに十分なレベルで電力をワイヤレス出力するためのワイヤレス場205を生成し得る。
【００２０】
送信機204は、送信回路206に動作可能に結合され、送信回路206の1つもしくは複数の態様を制御するかまたは電力の伝達の管理に関連する他の動作を遂行するように構成されたコントローラ240をさらに含み得る。コントローラ240は、マイクロコントローラまたはプロセッサであってもよい。コントローラ240は、特定用途向け集積回路(ASIC)として実装されてもよい。コントローラ240は、直接または間接的に、送信回路206の各構成要素に動作可能に接続されてもよい。コントローラ240は、送信回路206の構成要素の各々から情報を受信し、受信された情報に基づいて計算を実行するようにさらに構成され得る。コントローラ240は、その構成要素の動作を調整し得る、構成要素の各々のための制御信号(たとえば、周波数制御信号223)を生成するように構成され得る。したがって、コントローラ240は、それによって実行された動作の結果に基づいて、電力伝達を調整または管理するように構成され得る。送信機204は、たとえば、ワイヤレス電力伝達の管理に関する機能などの特定の機能をコントローラ240に実行させるための命令などのデータを記憶するように構成されたメモリ(図示せず)をさらに含み得る。
【００２１】
受信機208(本明細書では、電力受信ユニット(power receiving unit)、PRUとも呼ばれる)は、フロントエンド回路232と、整流器回路234とを含み得る受信回路210を含み得る。フロントエンド回路232は、受信回路210のインピーダンスを電力受信素子218のインピーダンスに整合させるように構成された整合回路を含み得る。以下で説明するように、フロントエンド回路232は、電力受信素子218を有する共振回路を作成するための同調回路をさらに含み得る。整流器回路234は、図2に示すように、バッテリー236を充電するために、AC電力入力からDC電力出力を生成し得る。受信機208および送信機204は、追加として、別個の通信チャネル219(たとえば、BLUETOOTH(登録商標)、ZIGBEE(登録商標)、セルラーなど)上で通信し得る。受信機208および送信機204は、代替として、ワイヤレス場205の特性を使用する帯域内シグナリングを介して通信し得る。
【００２２】
受信機208は、送信機204によって送信され、受信機208によって受信される電力量がバッテリー236を充電するのに適切であるかどうかを決定するように構成され得る。いくつかの実施形態では、送信機204は、エネルギー伝達を行うための直接場結合係数(k)を有する主に非放射性の場を生成するように構成され得る。受信機208は、ワイヤレス場205に直接結合してもよく、出力または受信回路210に結合されたバッテリー(または負荷)236によって蓄積または消費される出力電力を生成し得る。
【００２３】
受信機208は、ワイヤレス電力受信機208の1つまたは複数の態様を管理するための、上記で説明した送信コントローラ240と同様に構成されたコントローラ250をさらに含み得る。受信機208は、たとえば、ワイヤレス電力伝達の管理に関する機能などの特定の機能をコントローラ250に実行させるための命令などのデータを記憶するように構成されたメモリ(図示せず)をさらに含み得る。
【００２４】
上記で説明したように、送信機204および受信機208は、ある距離だけ離されてもよく、送信機204と受信機208との間の伝送損失を最小限に抑えるように相互共振関係に従って構成されてもよい。
【００２５】
図3は、例示的な実施形態による、図2の送信回路206または受信回路210の一部分の概略図である。図3に示すように、送信または受信回路350は、電力送信または受信素子352と、同調回路360とを含み得る。電力送信または受信素子352はまた、アンテナもしくは「ループ」素子と呼ばれるか、またはアンテナもしくは「ループ」素子として構成される場合がある。「電力送信素子」および「電力受信素子」という用語は、一般に、別のアンテナまたは素子に結合するために、それぞれエネルギーをワイヤレス出力または受信することができる構成要素を指す。電力送信または受信素子352はまた、本明細書では「磁気」アンテナ、または誘導コイル、共振器、もしくは共振器の一部分と呼ばれるか、あるいは「磁気」アンテナ、または誘導コイル、共振器、もしくは共振器の一部分として構成される場合がある。電力送信または受信素子352はまた、電力をワイヤレス出力または受信するように構成されるタイプのコイルまたは共振器と呼ばれる場合がある。本明細書で使用する電力送信または受信素子352は、電力をワイヤレス出力および/または受信するように構成されるタイプの「電力伝達構成要素」の一例である。電力送信または受信素子352は、空芯、またはフェライトコアなどの物理コア(この図には示さず)を含み得る。
【００２６】
電力送信または受信素子352が同調回路360を有する共振回路または共振器として構成されるとき、電力送信または受信素子352の共振周波数は、インダクタンスおよびキャパシタンスに基づき得る。インダクタンスは、単に、電力送信または受信素子352を形成するコイルおよび/または他のインダクタによって作成されるインダクタンスであってもよい。キャパシタンス(たとえば、キャパシタ)は、所望の共振周波数における共振構造を作成するように同調回路360によって提供されてもよい。非限定的な例として、同調回路360は、共振回路を作成するように送信および/または受信回路350に追加され得る、キャパシタ354およびキャパシタ356を備えてもよい。
【００２７】
同調回路360は、電力送信または受信素子352を有する共振回路を形成するための他の構成要素を含み得る。別の非限定的な例として、同調回路360は、送信および/または受信回路350の2つの端子間に並列に配置されたキャパシタ(図示せず)を含み得る。さらに他の設計が可能である。いくつかの実施形態では、フロントエンド回路226内の同調回路は、フロントエンド回路232内の同調回路と同じ設計(たとえば、360)を有してもよい。他の実施形態では、フロントエンド回路226は、フロントエンド回路232とは異なる同調回路設計を使用してもよい。
【００２８】
電力送信素子に関しては、電力送信または受信素子352の共振周波数にほぼ相当する周波数を有する信号358は、電力送信または受信素子352への入力であってもよい。電力受信素子に関しては、電力送信または受信素子352の共振周波数にほぼ相当する周波数を有する信号358は、電力送信または受信素子352からの出力であってもよい。本明細書で開示する態様は、一般に共振ワイヤレス電力伝達を対象とする場合があるが、当業者は、本明細書で開示する態様がワイヤレス電力伝達のための非共振実装形態において使用され得ることを諒解されよう。
【００２９】
図4は、例示的な実施形態による、電力送信ユニット「PTU」404(たとえば、ワイヤレス充電を提供する電力送信ユニット)と、1つまたは複数の電力受信ユニット「PRU」484(たとえば、ワイヤレス充電可能デバイスである電力受信ユニット)とを含むワイヤレス電力伝達システム480を示す。PTU404は、以下で充電領域406と呼ばれる空間または領域の周りに磁場エネルギーを作成し得る。磁場エネルギーは、PRU484に結合する。PRU484は、PTU404から受信された磁場エネルギーを電気エネルギーに変換し得る。PRU484は、セルラーフォン、ポータブル音楽プレーヤ、コンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、コンピュータ周辺デバイス、通信デバイス(たとえば、BLUETOOTH(登録商標)ヘッドセット)、デジタルカメラ、補聴器(および他の医療デバイス)などのデバイスを含み得る。一実施形態では、PRU484は、電気エネルギーを利用する、充電されるべきデバイスに接続され得る。別の実施形態では、充電されるべきデバイスは、PRU484に組み込まれ得る。PRU484は、PRU484を充電するためにPTU404上に配置され得る。一実施形態では、PTU404およびPRU484は、BLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)リンクを介して通信し得る。
【００３０】
一実施形態では、ワイヤレス電力伝達システム480は、より小さい素子(element)またはアンテナで構成され得る、不利なPRU486(たとえば、ヘッドフォン、モノのインターネット(IOT)デバイス、スマートフォンなど)をさらに含む。不利なPRU486は、より小さい受信コイルを有するより小さいデバイスとして構成される場合もあり、このことは、磁場を平均化するための面積がより小さいことを意味する。代替的に、不利なPRU486は、PTU404によって生成された磁場エネルギーのフリンジエリアの近くに位置するなど、PTU404内のあまり好ましくないロケーションに配置されたPRU484と同様のデバイスであってもよい。不利なPRU486は、磁場のより多くの変動、したがって、不利なPRU486において生成された電圧のより広い変動を観測する場合がある。したがって、非一様な場および動作電流の両極端において、不利なPRU486が非常に低い電圧を経験する場合があるので、不利なPRU486がブートすることができないか、または非常に高い電圧を経験する場合があるので、PRU486が損傷を受けることがある。
【００３１】
以下でさらに説明する一実施形態では、PTU404は、送信電流を調整し、それにより、PRU486がブートし、PTU404と通信することを可能にする磁場エネルギーの強度を高めるように構成される。PTU404とPRU486との間の通信が確立されると、PRU486は、好ましいワイヤレス充電のための磁場エネルギーの好ましい強度をネゴシエートし得る。
【００３２】
図5は、例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムにおいて使用され得る(PTU404などの)PTU504の機能ブロック図である。PTU504は、いくつかの電源(たとえば、ビル内に存在するAC電力を変換するためのAC-DC変換器(図示せず)、DC電源をPTU504に適した電圧に変換するためのDC-DC変換器(図示せず))を介して、または従来のDC電源(図示せず)から直接、電力を受信し得る。
【００３３】
PTU504は、充電領域と呼ばれる空間または領域の周りに電磁場または磁場エネルギーを生成するための電力送信素子514を含み得る。電力送信素子514は、送信コイル(たとえば、誘導コイル)、または電力をワイヤレス出力するための、かつ様々なレベルにおける電流を使用して、充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力をワイヤレス送信するように構成された任意の他の適切なデバイスであってもよい。
【００３４】
例示的な実施形態では、電力送信素子514(または別のアンテナ)は、充電領域内の、充電領域の近くの、または充電領域の周りの受信機デバイス(たとえば、PRU484/486)に電力を送信し得る。例示的な実施形態では、電力送信素子514(または別のアンテナ)は、PRUが受信した電力量に関する確認応答をPRU484/486から受信し得る。電力送信素子514(または別のアンテナ)はまた、以下で説明するように、PRU484/486の様々な能力および仕様についての情報をPRU484/486から受信し得る。電力送信素子514(または別のアンテナ)はまた、PRU484/486が完全にまたは部分的に充電されているという確認をPRU484/486から受信し得る。一実施形態では、電力送信素子514(または別のアンテナ)は、BLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)リンクを介してPRU484/486と通信し得る。
【００３５】
PTU504は、送信回路506をさらに含み得る。送信回路506は、発振信号(たとえば、AC信号)を生成するための発振器523を含み得る。送信回路506は、AC信号を介してAC電力を電力送信素子514に供給し、結果として、電力送信素子514の周りでの磁場エネルギーの生成をもたらし得る。PTU504は、任意の適切な周波数、たとえば、6.78MHz ISM帯域において動作することができる。
【００３６】
送信回路506は、送信回路506のインピーダンス(たとえば、50オーム)を電力送信素子514のインピーダンスに整合させるための固定インピーダンス整合回路509を含み得る。送信回路506は、PRU484/486の自己ジャミングを防止するレベルまで高調波放射を低減するように構成されたローパスフィルタ(LPF)508も含み得る。他の例示的な実施形態は、他の周波数を通しながら、特定の周波数を減衰させるノッチフィルタなどの、異なるフィルタトポロジーを含み得る。送信回路506は、AC信号を駆動するように構成されたドライバ回路524をさらに含み得る。他の例示的な実施形態は、電力送信素子514への出力電力またはドライバ回路524へのDC電流などの測定可能な送信メトリックに基づいて変動され得る適応インピーダンス整合を含み得る。送信回路506は、個別デバイス、個別回路、および/または構成要素の一体型アセンブリをさらに備え得る。電力送信素子514からの例示的なAC電力出力は、0.3ワットから20ワットまでであってもよく、または、より高い値もしくはより低い値である場合もある。
【００３７】
送信回路506は、機能の中でも、PRU484/486の送信位相(またはデューティサイクル)の間に発振器523を選択的に有効化するように構成されたコントローラ515をさらに含み得る。コントローラ515はまた、発振器523の周波数または位相を調整するように構成され得る。発振器523の位相および送信経路内の関連する回路の調整により、特に、ある周波数から別の周波数に遷移するときの帯域外放射の低減が可能になり得る。コントローラ515はまた、PRU484/486と相互作用するための通信プロトコルを実装するために、発振器523の出力電力レベルを調整するように構成され得る。
【００３８】
コントローラ515はまた、コントローラ515が送信回路506内の他の構成要素との間で送り、受信するデータに基づいて、計算を実行するように構成され得る。それらの計算において使用するために、送信回路506は、データを一時的にまたは永続的に記憶するためのメモリ570も含み得る。メモリ570はまた、以下で説明するような計算において使用するために、PTU504および/またはPRU484/486の構成要素の様々な仕様を記憶し得る。
【００３９】
コントローラ515は、PTU504に関連付けられ得るPRU484/486の所在およびステータスについての情報を収集し、追跡するように構成され得る。したがって、送信回路506は、PRUが充電領域に入ったときのPRU484/486の初期存在を検出するための存在検出器580(たとえば、インピーダンス検出器、動き検出器など)を含み得る。PRU484/486の検出により、PTU504がアクティブ化する。存在検出器580は、電力送信素子514または図5に示されていない別の適切なアンテナを介して、PRU484/486を検出し得る。コントローラ515は、存在検出器580からの存在信号に応答して、ドライバ回路524に行く電力量を調整し得る。次いで、電力送信素子514は、電力をPRU484/486に伝達するための磁場エネルギーを生成し得る。
【００４０】
送信回路506は、PRU484/486の有無によって影響され得る、ドライバ回路524へ流れる電流を監視するための負荷感知回路516をさらに含み得る。コントローラ515はまた、ドライバ回路524上の負荷変動を感知または検出して、発振器523を有効化するかどうかを決定するように構成され得る。
【００４１】
送信回路506は、PRUとの低電力通信に関与するためのアンテナ522を含む通信回路520をさらに含み得る。例として、通信回路520は、BLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)を含む、いくつかの通信規格のうちの1つに適合し得る。通信回路520は、AIRFUEL ALLIANCE規格などの業界規格に適合するプロトコルに従って、通信をさらに容易にすることができる。アンテナ522は、コントローラ515によって送られる信号がアンテナ522によって受信される信号になり得るおよび/またはアンテナ522によって送られる信号がコントローラ515によって受信される信号になり得るように、ここでは通信回路520を介して、コントローラ515に動作可能に結合される。
【００４２】
図6は、例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムにおいて使用され得るPRU484/486(図4)の機能ブロック図である。PRU484/486は、PRU484の様々な構成要素を備える受信回路610を含み得る。受信回路610は、電力送信素子(たとえば、図5の電力送信素子514)から電力を受信するための電力受信素子618を含み得る。PRU484/486は、受信電力をそれに供給するための負荷650にさらに結合し得る。負荷650はPRU484/486の外部にあってもよく、または負荷650はPRU484/486に組み込まれてもよい(図示せず)。受信回路610は、以下で説明するように、PRU484/486のプロセスを協調させるためのプロセッサ616をさらに含み得る。
【００４３】
電力受信素子618は、電力送信素子514(図5)と同様の周波数において、または指定された周波数範囲内で共振するように同調され得る。電力受信素子618は、電力送信素子514と同様の寸法であってもよく、または負荷650の寸法に基づいて異なるサイズであってもよい。一実施形態では、電力受信素子618は、PRU484がフィードバックデータをPTU504に送ることを可能にするBLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)リンクを介して、電力送信素子514と通信し得る。フィードバックデータは、PRU484に伝達される電気エネルギーを調整するためにPTU504がその磁場の強度を変化させることを可能にし得る。
【００４４】
電力を負荷650に送信するために、電力送信素子514からのエネルギーは、電力受信素子618にワイヤレスに伝搬され、次いで、受信回路610の残りを通じて負荷650に結合され得る。より効率的な電力伝達のために、受信回路610は、電力受信素子618に対するインピーダンス整合を行うことができる。受信回路610は、受信されたACエネルギー源を負荷650が使用するための充電電力に変換するための電力変換回路606を含み得る。電力変換回路606は、電力受信素子618において受信された磁場エネルギーを、出力電圧を有する非交流電力に整流するためのAC-DC変換器620を含み得る。AC-DC変換器620は、部分整流器または完全整流器、調整器、ブリッジ、ダブラ、リニア変換器またはスイッチング変換器などであり得る。電力変換回路606は、整流されたACエネルギー信号を、負荷650に適合するエネルギーポテンシャル(たとえば、電圧)に変換するためのDC-DC変換器622(または他の電力調整器)も含み得る。
【００４５】
受信回路610は、電力受信素子618を電力変換回路606に接続するか、または電力受信素子618を電力変換回路606から切断するためのスイッチング回路612をさらに含み得る。電力受信素子618を電力変換回路606から切断することは、負荷650の充電を中断するおよび/またはPTU504から見た負荷650を変化させることがある。複数のPRU484がPTU504充電場に存在するとき、プロセッサ616は、他のPRU484がより効率的にPTU504に結合することを可能にするために、1つまたは複数のPRU484の装荷および除荷を時間多重化する(たとえば、切り替える)ように構成され得る。
【００４６】
PTU504とPRU484との間のさらなる通信は、結合場を使用する帯域内シグナリングを含み得る。PTU504は、エネルギーが近距離場において利用可能であるかどうかを調整するために、送信された信号のオン/オフキーイングを使用し得る。PRU484は、エネルギーのこれらの変化をPTU504からのメッセージとして解釈し得る。受信機側から、PRU484は、どのくらいの電力が場から受け入れられているかを調整するために、電力受信素子618の同調および離調を使用し得る。場合によっては、同調および離調は、スイッチング回路612を介して達成され得る。PTU504は、場から使用される電力のこの差を検出し、これらの変化をPRU484からのメッセージとして解釈し得る。他の形態の送信電力の変調および負荷650の挙動が利用され得る。
【００４７】
受信回路610は、PTU504からPRU484への情報シグナリングであり得る受信エネルギー変動を識別するためのシグナリング/ビーコン検出器回路614をさらに含み得る。プロセッサ616は、ビーコン状態を決定し、PTU504から送られたメッセージを抽出するために、シグナリング/ビーコン検出器回路を監視し得る。さらに、シグナリング/ビーコン検出器回路614は、低減されたAC信号エネルギー(たとえば、ビーコン信号)の送信を検出するために使用され得る。シグナリング/ビーコン検出器回路614はさらに、受信回路610をワイヤレス充電用に構成するために、低減されたAC信号エネルギーを、受信回路610内の電力供給されないかまたは電力が枯渇したかのいずれかの回路をアウェイクするのに十分な電力に整流し得る。
【００４８】
受信回路610は、PRUとの低電力通信に関与するためのアンテナ626を含む通信回路624をさらに含み得る。例として、通信回路624は、BLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)を含む、いくつかの通信規格のうちの1つに適合し得る。通信回路624は、AIRFUEL ALLIANCEなどの業界規格に適合するプロトコルに従って、通信をさらに容易にすることができる。
【００４９】
図7は、一実施形態による、ワイヤレス充電可能デバイスへのワイヤレス電力伝達を示す、ワイヤレス電力送信機の送信電流タイミング図である。図7では、y軸は、PTUの充電領域において生成されたワイヤレス磁場エネルギーの相対量に相当する、電力送信素子514(図5)に供給される電流レベルを示す。x軸は時間を示す。
【００５０】
PTU504(図5)は、電力節約状態702に入ることによってワイヤレス電力送信の方法700を開始する。電力節約状態702は、コントローラ515が、PTU504の充電領域を評価するために様々な電力レベルであり得る電力送信素子514によってインピーダンス決定パルスおよび充電開始(start-up-charge)パルスを生成させる、期間である。インピーダンス決定パルスは「ショートビーコン」信号に相当し、充電開始パルスは「ロングビーコン」信号に相当する。ショートビーコンは、インピーダンス決定を行うのに十分な電力であるが、充電電力よりも少ない電力を供給する、すなわち、充電領域内の充電可能デバイスを充電するのに不十分な電力を供給する。これらは、間欠的にまたは周期的に送信され得る(たとえば、全デューティサイクルのうちのごく一部のための電流のレベルで電力送信素子514を駆動する)。ロングビーコンは、ショートビーコン電力レベルと充電電力との間である電力量であって、充電可能デバイスが、ロングビーコンを送信するデバイス、たとえば、PTU504との通信リンクを確立することを可能にするために、充電領域内の充電可能デバイスの通信回路を起動するのに十分な電力量を供給する。電力送信素子514は、電力節約状態702においてショートビーコン703〜712を送信する。電力節約状態である間、コントローラ515は、充電領域において生じるインピーダンスの変化または何らかの負荷変調を検出/決定するように構成される。PTU504、たとえば、コントローラ515は、PTU504に提示されるインピーダンスの変化を検出するように構成される。インピーダンス変化(たとえば、しきい値を上回る)または負荷の存在が、たとえば、第1のPRU(たとえば、第1の充電可能デバイス)を表す充電領域において検出された場合、電力送信素子514は、ロングビーコン714〜718などのロングビーコンを生成する。ロングビーコンは、第1のPRU484における通信回路624(図6)に、その低電力ワイヤレス通信回路624を通電させるために、ショートビーコンと連結され得る。
【００５１】
より具体的には、時間720において、電力送信素子514がショートビーコン712を送信し、コントローラ515がインピーダンス変化を検出する。次いで、PTU504が、第1の充電可能デバイス(PRU)484が通信回路624およびコントローラ616を起動することを可能にするロングビーコン718を送信する。時間722において、通信回路520が、第1の充電可能デバイス(PRU)484から応答(たとえば、広告)を受信する。PRU484からの広告が通信回路520によって受信されると、電力節約状態702が終了し、低電力状態724が開始する。低電力状態724の間、コントローラ515は、第1の充電可能デバイス(PRU)484(図4)がPTU504の登録プロセスに関与する時間期間726にわたって電力レベルを維持するように構成される。登録プロセスは、第1の充電可能デバイス(PRU)484およびPTU504がステータスおよび能力を互いと交換することを可能にする。時間728において登録プロセスが終了すると、コントローラ515は低電力状態724から電力伝達状態730に遷移する。電力伝達状態730の間、コントローラ515は、第1の充電可能デバイス(PRU)484およびコントローラ515によって継続的に評価される際の充電領域内の効率的な電力レベルを提供するために、電力送信素子514への電流レベルを調整するように構成される。コントローラ515が、期間734にわたってデフォルトレベルの電流732を最初に供給する一方で、プロセス、たとえば、AIRFUEL ALLIANCEなどの業界規格におけるプロセスが、より効率的な値に適応するように電力送信素子内の電流を協調的に調整する。本例における協調的評価に応答して、コントローラ515は、期間738にわたって、電力送信素子514に供給される電流を第1の調整済みレベル736に低減すると決定する。本例における協調的評価にさらに応答して、コントローラ515は、期間742にわたって、電力送信素子514に供給される電流を第2の調整済みレベル740に低減すると決定する。この評価プロセスは、電力伝達状態730の間に継続的に行われ得る。本例では、コントローラ515は、継続する期間にわたって、電力送信素子514に供給される電流を最終の調整済みレベル744にさらに低減すると決定する。
【００５２】
電力伝達状態730の間、コントローラ515は、充電領域に配置された任意の後続の充電可能デバイス(PRU)486の存在を識別するために、インピーダンス変化の検出または他の検出技法を継続するように構成される。一般に、充電領域に配置された後続の充電可能デバイス(PRU)486(図4)は、それ自体を識別し(identify itself)、電力送信素子内の低下したレベルの電流をネゴシエートして第1の充電可能デバイス(PRU)484と後続の充電可能デバイス(PRU)486の両方を好都合に充電するために、それぞれの低電力通信回路624(図6)を起動するのに十分な場エネルギーを受信することになる。しかしながら、第1の充電可能デバイス(PRU)484に電力をワイヤレス送信するための電流レベルが、たとえば、レベル744に低減されているとき、多くのタイプの後続の充電可能デバイス(PRU)486は、PTU504の通信回路520をアウェイクし、通信回路520と通信するのに十分なレベルのワイヤレス電力を受信しないことがある。代替的に、後続の充電可能デバイス(PRU)486は、PTU504をアウェイクし、PTU504と通信するのに不十分なレベルのワイヤレス電力を供給する充電領域内のロケーションに配置され得る。具体的には、より小さい後続の充電可能デバイスはより小さい受信コイルを有する場合があり、このことは、H場を平均化するための面積がより小さいことを意味する。したがって、より小さい後続の充電可能デバイスは、H場のより多くの変動、したがって、後続の充電可能デバイスにおける電圧のより広い変動を経験する場合がある。場の非一様性および動作電流の両極端において、後続の充電可能デバイスは、ブートするのを妨げるのに十分に低いかまたは損害が生じ得るほど高い電力送信素子電流のレベルからの電圧を経験する可能性がある。
【００５３】
方法700によれば、コントローラ515が、時間746において、たとえば、充電可能領域におけるインピーダンス変化を検出することによって後続の充電可能デバイス(PRU)486を検出すると、コントローラ515は、期間748にわたって、電力送信素子514を通る電流をデフォルトレベルの電流732に戻し、後続の充電可能デバイス(PRU)486が通信回路624およびコントローラ616を起動することを可能にする。コントローラ515は、後続の充電可能デバイス(PRU)486が通信回路520およびコントローラ515を介してPTU504の登録プロセスに関与する時間期間748にわたって、電力レベルを維持する。登録プロセスは、後続の充電可能デバイス(PRU)486およびPTU504がステータスおよび能力を互いと交換することを可能にする。時間750において登録プロセスが終了すると、電力伝達状態730にある間、コントローラ515は、充電領域内の効率的な電力レベルを第1の充電可能デバイス484と後続の充電可能デバイス486の両方に提供するために、電力送信素子514への電流レベルを調整するように構成される。引き続き、コントローラ515が、期間752にわたってデフォルトレベルの電流732を供給する一方で、プロセス、たとえば、AIRFUEL ALLIANCEなどの業界規格におけるプロセスが、より効率的な値に適応するように電力送信素子内の電流を協調的に調整する。本例における協調的評価に応答して、コントローラ515は、期間756にわたって、電力送信素子514に供給される電流を第1の調整済みレベル754に低減する。本例における協調的評価にさらに応答して、コントローラ515は、継続する期間にわたって、電力送信素子514に供給される電流を第2の調整済みレベル758に低減すると決定する。この評価プロセスは、電力伝達状態730の間に継続的に行われ得る。
【００５４】
図8は、別の充電可能デバイスのワイヤレス充電が進行中である間に、コントローラ515(図5)が充電領域に配置された後続の充電可能デバイスを含むワイヤレス充電可能デバイスにワイヤレス電力を供給するための例示的な方法のフローチャート800を示す。ブロック802において、PTU504が第1の充電可能デバイス(PRU)484を充電し、その後、追加として、後続の充電可能デバイス(PRU)486をワイヤレス充電するための方法が開始する。ブロック804において、コントローラ515が、特定の実装形態に特有のものであり得る初期スタートアッププロセスおよび構成プロセスを実行する。ブロック806において、PTU504のコントローラ515が、充電領域における充電可能デバイスの配置によって引き起こされる、電力送信素子514に提示されるインピーダンスの変化を検出する目的で、ショートビーコン703〜712(図7)を開始する。決定ブロック808において、コントローラ515が、負荷変動(たとえば、しきい値を上回るインピーダンス変化)が生じたかどうかを決定する。負荷変動が生じなかった場合、ブロック810において、コントローラ515がショートビーコンを非アクティブ化し、アクティブ化がブロック806において繰り返される。
【００５５】
決定ブロック808において、コントローラ515が充電領域406内での第1の充電可能デバイス(PRU)の配置と一致する負荷変動を検出した場合、ブロック812において、コントローラ515が、PTU504の通信回路520をブートし、通信回路520に応答する(たとえば、広告を送る)のに十分な電力を、検出された充電可能デバイス(PRU)484に供給する目的で、ロングビーコン714〜718をアクティブ化する。決定ブロック814において、コントローラ515が、広告が通信回路520を介して受信されたかどうかを決定する。広告が受信されなかった場合、ブロック816において、コントローラ515がロングビーコンを非アクティブ化する。広告が充電可能デバイス(PRU)484から受信された場合、ブロック818に示すように、コントローラ515がロングビーコンを延長し、このことは、第1の充電可能デバイス(PRU)484がPTU504に登録するための十分な電力を可能にする。
【００５６】
ブロック820において、コントローラ515が、PTU504の電力送信素子または送信コイルを通る電流量のレベルをデフォルト量ITX_defaultに設定する。デフォルト電流レベルは、異なる電力送信素子サイズ、充電領域寸法、および充電可能デバイス(PRU)の能力によって変化する。一般に、デフォルト電流レベルは、充電領域内の任意の場所に配置された充電可能デバイス(PRU)484/486がブートアップし、たとえば、PTU504に広告で応答することを可能にするのに十分である。デフォルト電流レベルは、初期状態の間に使用されるか、または本明細書で説明するように後続のデバイスが検出されたときに戻される場合がある、所定のまたはさもなければ特別に設定されたもしくは固定のレベルの電流を指すことがある。たとえば、デフォルト電流レベルは、いくつかの実装形態では、充電領域内の1つまたは複数の充電可能デバイスまたはPRUからのフィードバックとは無関係の所定のレベルであり得る。ブロック822において、電力送信素子514は、送信電流ITXのレベルに基づいて、充電領域内に磁場を生成する。最初は、ITXはデフォルトITXとなるが、ITXは本明細書で説明するように他のレベルに調整され得る。ITXによって生成される場は、充電領域内の充電可能デバイス(PRU)が充電されるかまたは電力供給されることを可能にする。
【００５７】
決定824ブロックにおいて、コントローラ515が、充電可能デバイス(PRU)のワイヤレス充電が完了したかどうかを決定する。シグナリング技法は、ワイヤレス充電用の場の生成を中断するようコントローラ515に要求するために、充電可能デバイス(PRU)によって使用され得る。次いで、コントローラ515が電力伝達を無効化すると、ブロック826においてワイヤレス充電が終了し得る。決定ブロック824において、充電が完了していないとコントローラ515が決定した場合、ブロック828において、コントローラ515が、PTU504の充電領域に配置された後続の充電可能デバイス(PRU)486の検出に相当する負荷変動を周期的に監視する(たとえば、ワイヤレス電力送信素子514に提示されるインピーダンス変化がしきい値を上回るかどうかを決定する)。負荷変動が検出されなかった場合、決定ブロック830において、コントローラ515が、送信電流ITXの調整が充電可能デバイス(PRU)とPTU504との間でネゴシエートされたかどうかを決定する。未解決の調整がない場合、充電はブロック822において継続する。決定ブロック830において、コントローラ515が送信電流ITXのネゴシエートされた調整を識別した場合、ブロック832において、コントローラ515が、電力送信素子514の送信電流ITXを調整し、ブロック822において、調整された送信電流ITXで充電が継続する。この調整された送信電流ITXは、通信回路520を介して受信された電力の変更における任意の要求に応答して調整されるデフォルトレベルとは異なる、第1のレベルに相当し得る。
【００５８】
決定ブロック828において、コントローラ515がPTU504の充電領域に配置された後続の充電可能デバイス(PRU)486と一致する負荷変動を識別したとき、ブロック834において、コントローラ515が送信電流ITXをデフォルトレベルに調整し、それにより、後続の充電可能デバイス(PRU)486がブートし応答することを可能にするのに十分な場を与える。たとえば、コントローラ515は、後続の充電可能デバイスがPTU504と通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、電流をデフォルトレベルに調整する。後続の充電可能デバイス(PRU)486は、ブロック836において、通信回路520を介してコントローラ515への登録に関与する。加えて、次いでブロック822において、何らかの以前に調整された電流レベルにおいてではなく、ITXのデフォルト電流レベルにおいて、充電可能領域内の充電可能デバイス(PRU)が充電され続ける。たとえば、後続の充電可能デバイス(PRU)486が登録した後、充電可能デバイス484と486との間でさらなる通信が行われてもよく、コントローラ515は、後続の充電可能デバイス(PRU)486を含む複数の充電可能デバイスの能力に基づいて、電流を(たとえば、デフォルトレベルとは異なり、後続のデバイスが配置されたときよりも前に供給された電流のレベルとは異なる)第2の電流レベルに調整し得る。上述のように、後続の(第2の、第3の、またはそれ以上の)充電可能デバイス(PRU)486がPTU504の充電可能領域内に配置され、現在充電中の充電可能デバイス(PRU)484がデフォルト送信電流よりも小さい調整された送信電流ITXをネゴシエートしたとき、生成された磁場は、配置場所が悪い充電可能デバイス(PRU)にとって、またはより小さいもしくは能力が低い受信回路を有し得る充電可能デバイス(PRU)にとっては不十分であり得る。本実施形態は、不利な充電可能デバイス(PRU)がブートし応答することを可能にするために、送信電流を少なくともデフォルトレベルに戻す。ITXの調整された電流レベルがかなり大きく、生成された磁場が、より高感度の受信回路を有し得るかまたは局所場が比較的高いエリアに配置され得る新たに追加された充電可能デバイス(PRU)にとっては過剰であり得るとき、同様のケースが生じることがある。この場合、充電可能デバイス(PRU)の内部保護回路が、充電回路の適切なアクティブ化を妨げることがある。また、この場合、デバイスの検出の後に、たとえば、コントローラ515によってITXの電流レベルがデフォルト値に戻され、したがって、デバイスの適切なアクティブ化を可能にする。
【００５９】
図9は、一実施形態による、複数のワイヤレス充電可能デバイスをワイヤレス充電するための方法のフローチャート900を示す。方法900は、送信電流ITXが現在ワイヤレス充電中の他の充電可能デバイスによって調整されているとき、不利な充電可能デバイスが適切にブートし応答するのを妨げる場合がある、AIRFUEL ALLIANCEを含む、標準のワイヤレス充電規格内に含まれ得る。方法900は902において開始し、ブロック904において、PTU504が、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイス(PRU)に電力を供給するのに十分な第1のレベルにおいて、電力送信素子から電力をワイヤレス送信する。ブロック906において、PTU504が、充電領域内に位置する後続の充電可能デバイス(PRU)を検出する。ブロック908において、PTU504が、後続の充電可能デバイスとの通信の前に、電流を第1のレベルからデフォルトレベルに調整する。
【００６０】
上述のように、デフォルトレベルは、充電領域全体にわたって配置されたすべての適合性がある充電可能デバイスがデバイスと通信することを可能にする。電流は、たとえば、コントローラ515によって、後続の充電可能デバイスがPTU504と通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、デフォルトレベルに調整され得る。1つまたは複数の充電可能デバイスおよび後続の充電可能デバイスは、BLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)インターフェースを含む1つまたは複数のワイヤレス通信インターフェース業界規格を使用して、BLEインターフェース525を介してPTU504と通信し得る。また、ブロック906において検出することは、電力送信素子への電流の負荷感知を含み得る。
【００６１】
上記で説明した方法の様々な動作は、様々なハードウェア構成要素および/もしくはソフトウェア構成要素、回路、ならびに/またはモジュールなどの、動作を実行することが可能な任意の適切な手段によって実行され得る。一般に、図に示す任意の動作は、動作を実行することが可能な対応する機能手段によって実行され得る。
【００６２】
情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得る。たとえば、上記の説明全体にわたって参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場または光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
【００６３】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムブロックは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得る。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびブロックについて、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。説明する機能は、特定の適用例ごとに様々な方法で実装され得るが、そのような実装決定は、実施形態の範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈されないことがある。
【００６４】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する様々な例示的なブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシーンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００６５】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する方法またはアルゴリズムおよび機能のブロックは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはその2つの組合せにおいて具現化され得る。ソフトウェアにおいて実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして、有形の非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、または有形の非一時的コンピュータ可読媒体を介して送信され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ(ROM)、電気的プログラマブルROM(EPROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体内に存在し得る。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体であってもよい。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、レーザーを使用してデータを光学的に再生する。上記の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれ得る。プロセッサおよび記憶媒体は、ASIC内に存在し得る。
【００６６】
本開示を要約する目的で、いくつかの態様、利点および新規の特徴について、本明細書で説明した。必ずしもすべてのそのような利点が任意の特定の実施形態に従って実現され得るとは限らない。したがって、態様は、本明細書で教示または示唆され得るような他の利点を必ずしも達成することなく、本明細書で教示するような1つの利点または利点のグループを達成または最適化する方法で、具現化または実施され得る。
【００６７】
上記で説明した実施形態の様々な修正が容易に明らかになり、本明細書で定義する一般原理は、趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本態様は、本明細書で示す実施形態に限定されることは意図されておらず、本明細書で開示する原理および新規の特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
【符号の説明】
【００６８】
100  ワイヤレス電力伝達システム
102  入力電力
104  送信機
105  ワイヤレス場
108  受信機
110  出力電力
112  距離
114  電力送信素子
118  電力受信素子
200  ワイヤレス電力伝達システム、システム
204  送信機
205  ワイヤレス場
206  送信回路
208  受信機、ワイヤレス電力受信機
210  受信回路
214  電力送信素子
218  電力受信素子
219  通信チャネル
222  発振器
223  周波数制御信号
224  ドライバ回路
225  入力電圧信号(VD)
226  フロントエンド回路
232  フロントエンド回路
234  整流器回路
236  バッテリー
240  コントローラ、送信コントローラ
250  コントローラ
350  送信または受信回路、送信および/または受信回路
352  電力送信または受信素子
354  キャパシタ
356  キャパシタ
358  信号
360  同調回路
404  電力送信ユニット「PTU」、PTU
406  充電領域
480  ワイヤレス電力伝達システム
484  電力受信ユニット「PRU」、PRU、第1の充電可能デバイス(PRU)、第1の充電可能デバイス、充電可能デバイス(PRU)
486  不利なPRU、PRU、後続の充電可能デバイス(PRU)、充電可能デバイス(PRU)、充電可能デバイス
504  PTU
506  送信回路
508  ローパスフィルタ(LPF)
509  固定インピーダンス整合回路
514  電力送信素子
515  コントローラ
516  負荷感知回路
520  通信回路
522  アンテナ
523  発振器
524  ドライバ回路
525  BLEインターフェース
570  メモリ
580  存在検出器
606  電力変換回路
610  受信回路
612  スイッチング回路
614  シグナリング/ビーコン検出器回路
616  プロセッサ、コントローラ
618  電力受信素子
620  AC-DC変換器
622  DC-DC変換器
624  通信回路、低電力ワイヤレス通信回路
626  アンテナ
650  負荷
700  方法
702  電力節約状態
703〜712  ショートビーコン
714〜718  ロングビーコン
720  時間
722  時間
724  低電力状態
726  時間期間
728  時間
730  電力伝達状態
732  デフォルトレベルの電流
734  期間
736  第1の調整済みレベル
738  期間
740  第2の調整済みレベル
742  期間
744  最終の調整済みレベル、レベル
746  時間
748  期間、時間期間
750  時間
752  期間
754  第1の調整済みレベル
756  期間
758  第2の調整済みレベル
800  フローチャート
900  フローチャート、方法
【図１】
2019520024.tif 000003
【図２】
2019520024.tif 000004
【図３】
2019520024.tif 000005
【図４】
2019520024.tif 000006
【図５】
2019520024.tif 000007
【図６】
2019520024.tif 000008
【図７】
2019520024.tif 000009
【図８】
2019520024.tif 000010
【図９】
2019520024.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月15日(2019.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス電力伝達のためのデバイスであって、
第1のレベルにおける電流を使用して、充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力をワイヤレス送信するように構成された電力送信素子と、
前記電力送信素子に動作可能に結合され、
前記1つまたは複数の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記電流をデフォルトレベルに調整し、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる前記第1のレベルに調整し、
前記電流が前記第1のレベルである間に、前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出し、
前記後続の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルから前記デフォルトレベルに調整し、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる第2のレベルに調整して、前記1つまたは複数の充電可能デバイスを充電するとともに、前記後続の充電可能デバイスを充電する
ように構成されたコントローラと
を備えるデバイス。
【請求項２】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスの通信回路に電力供給するのに十分な電力を受信して、前記デバイスと通信することを可能にする、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項３】
前記コントローラが、前記電力送信素子に提示される負荷の変化を感知して、前記後続の充電可能デバイスを検出するように構成され、前記負荷の前記変化が、前記充電領域内に位置する前記後続の充電可能デバイスを示す、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項４】
前記コントローラが、しきい値を上回る、前記電力送信素子に提示されるインピーダンスの変化を検出して、前記後続の充電可能デバイスを検出するように構成される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項５】
前記コントローラが、前記後続の充電可能デバイスが前記デバイスと通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、前記電流を前記デフォルトレベルに調整するように構成される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項６】
前記コントローラが、前記時間期間の後に、前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスの能力に基づいて、前記電流を前記第2のレベルに調整するように構成される、請求項5に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項７】
前記コントローラが、AIRFUEL ALLIANCE規格、ワイヤレス電力伝達ベースラインシステム仕様書バージョン1.3を含む1つまたは複数の業界規格に基づいて、前記電流を第2のレベルに調整するように構成される、請求項6に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項８】
前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスと通信するように構成されたBLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)インターフェースをさらに備える、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項９】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルよりも小さいまたは前記デフォルトレベルよりも大きいのうちの一方である、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１０】
前記1つまたは複数の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置し、前記電流の前記第1のレベルが、前記後続の充電可能デバイスが前記デバイスと通信することを可能にするのに不十分である、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１１】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルとは異なるレベルに相当し、前記コントローラが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちの1つが、前記後続の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置する前に電力の変更を要求することに応答して、前記第1のレベルを決定するように構成される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１２】
前記コントローラが、前記後続の充電可能デバイスの前に、かつ前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちのいずれかが前記充電領域内に位置する前に、前記第1のレベルにおける前記電流および前記デフォルトレベルにおける前記電流に基づいて伝達される電力のレベルよりも低いレベルにおいて、電力を周期的に送信し、インピーダンス変化を決定するようにさらに構成され、前記インピーダンス変化が、前記1つまたは複数の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置することを示す、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１３】
前記デフォルトレベルが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスからのフィードバックとは無関係の所定のレベルに固定される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【請求項１４】
ワイヤレス電力伝達のための方法であって、
第1のレベルにおける電流を使用して、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力を前記電力送信素子からワイヤレス送信するステップと、
前記1つまたは複数の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記電流をデフォルトレベルに調整するステップと、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる前記第1のレベルに調整するステップと、
前記電流が前記第1のレベルである間に、前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出するステップと、
前記後続の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルから前記デフォルトレベルに調整するステップと、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる第2のレベルに調整して、前記1つまたは複数の充電可能デバイスを充電するとともに、前記後続の充電可能デバイスを充電するステップと
を備える方法。
【請求項１５】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にする、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１６】
前記後続の充電可能デバイスを前記検出するステップが、前記電力送信素子によって使用される前記電流の負荷感知を含む、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１７】
前記後続の充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、前記電流を前記デフォルトレベルに調整するステップをさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１８】
前記時間期間の後に、前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスの能力に基づいて、前記電流を前記第2のレベルに調整するステップをさらに備える、請求項17に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項１９】
前記電流を前記第2のレベルに前記調整するステップが、AIRFUEL ALLIANCE規格、ワイヤレス電力伝達ベースラインシステム仕様書バージョン1.3を含む1つまたは複数の業界規格に基づく、請求項18に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２０】
BLUETOOTH(登録商標) Low Energy(BLE)インターフェースを使用して前記1つまたは複数の充電可能デバイスおよび前記後続の充電可能デバイスと通信する、前記電力をワイヤレス送信するデバイスをさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２１】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルよりも小さいまたは前記デフォルトレベルよりも大きいのうちの一方である、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２２】
前記1つまたは複数の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置し、前記電流の前記第1のレベルが、前記後続の充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にするのに不十分である、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２３】
前記第1のレベルが、前記デフォルトレベルとは異なるレベルに相当し、前記方法が、前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちの1つが、前記後続の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置する前に電力の変更を要求することに応答して、前記第1のレベルを決定するステップをさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２４】
前記1つまたは複数の充電可能デバイスのうちのいずれかまたは前記後続の充電可能デバイスが前記充電領域内に位置する前に、複数のインピーダンス決定パルスを前記充電領域の中に送信するステップであって、前記インピーダンス決定パルスが、前記1つまたは複数の充電可能デバイスを充電するのに不十分な電力を供給する、ステップと、
前記複数のインピーダンス決定パルスの送信中に、インピーダンス変化を決定するステップと
をさらに備える、請求項14に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２５】
前記インピーダンス変化に応答して通信回路を起動するために、前記1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給する充電開始パルスを送信するステップをさらに備える、請求項24に記載のワイヤレス電力伝達のための方法。
【請求項２６】
ワイヤレス電力伝達のための装置であって、
第1のレベルにおける電流を使用して、充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力をワイヤレス送信するための手段と、
前記1つまたは複数の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記電流をデフォルトレベルに調整するための手段と、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる前記第1のレベルに調整するための手段と、
前記電流が前記第1のレベルである間に、前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出するための手段と、
前記後続の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルから前記デフォルトレベルに調整するための手段と、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる第2のレベルに調整して、前記1つまたは複数の充電可能デバイスを充電するとともに、前記後続の充電可能デバイスを充電するための手段と
を備える装置。
【請求項２７】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが前記装置と通信することを可能にする、請求項26に記載のワイヤレス電力伝達のための装置。
【請求項２８】
調整するための手段が、前記後続の充電可能デバイスが前記装置と通信することを可能にするのに十分な時間期間にわたって、前記電流を前記デフォルトレベルに調整するためのものである、請求項26に記載のワイヤレス電力伝達のための装置。
【請求項２９】
コンピュータ実行可能命令を記録した非一時的コンピュータ可読記録媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令が、
第1のレベルにおける電流を使用して、電力送信素子の充電領域内に位置する1つまたは複数の充電可能デバイスに電力を供給するのに十分な電力を前記電力送信素子からワイヤレス送信し、
前記1つまたは複数の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記電流をデフォルトレベルに調整し、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる前記第1のレベルに調整し、
前記電流が前記第1のレベルである間に、前記充電領域内に位置する後続の充電可能デバイスを検出し、
前記後続の充電可能デバイスを検出することに応答して、前記後続の充電可能デバイスとの通信の前に、前記電流を前記第1のレベルから前記デフォルトレベルに調整し、
前記電流を前記デフォルトレベルから、該デフォルトレベルとは異なる第2のレベルに調整して、前記1つまたは複数の充電可能デバイスを充電するとともに、前記後続の充電可能デバイスを充電する
ための命令を備える、非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項３０】
前記デフォルトレベルが、前記充電領域全体にわたって配置された充電可能デバイスが前記電力をワイヤレス送信するデバイスと通信することを可能にする、請求項29に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項３１】
前記第2のレベルが前記デフォルトレベルに比べより効率的な値を有して、前記1つまたは複数の充電可能デバイスを充電するとともに、前記後続の充電可能デバイスを充電するように、前記コントローラが、前記電流を前記デフォルトレベルから前記第2のレベルに低減するように構成される、請求項1に記載のワイヤレス電力伝達のためのデバイス。
【国際調査報告】
2019520024.tif 000012
2019520024.tif 000013