(57)【要約】  本発明は、無線電力送受信方法及び装置を開示し、該方法は、電磁波の送受信を行う共振ユニットを電磁波送信状態に切り替えすることと、移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させることと、第２の直流電流を交流電流に逆変換させることと、交流電流を電磁波に変換して電磁波を送信することと、を含み、電磁波は充電対象機器への充電に用いられる。本発明によると、既存技術において端末によって他の外部機器に無線充電を行う方案を提供していない問題を解決し、端末である移動機器によって他の外部機器に無線充電を行う方案を提供する。
2016537951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの共振ユニットを共用する無線電力受信手段と、無線電力送信手段と、を含み、
前記無線電力送信手段は、
移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させるように構成される昇圧ユニットと、
前記昇圧ユニットに接続されて、前記第２の直流電流を交流電流に逆変換させるように構成される逆変換ユニットと、をさらに含み、
前記共振ユニットは、前記逆変換ユニットに接続されて、前記交流電流を電磁波に変換して前記電磁波を送信するように構成され、前記電磁波は充電対象機器への充電に用いられる無線電力送受信装置。
【請求項２】
前記共振ユニットがさらに、受信した電磁波を交流電流に変換して、変換された交流電流を前記無線電力受信手段の整流ユニットに伝送するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記逆変換ユニットと前記共振ユニットの接続を連通する又は前記整流ユニットと前記共振ユニットの接続を連通するように構成される開閉ユニットをさらに含む請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ユーザの入力に応じて、前記開閉ユニットに前記逆変換ユニットと前記共振ユニットの連通又は前記整流ユニットと前記共振ユニットの連通の中の１つを指示するための開閉信号を前記開閉ユニットに送信するように構成されるメイン制御手段をさらに含む請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記メイン制御手段はさらに、前記昇圧ユニット又は前記逆変換ユニットのパラメーターを調節するための制御情報を送信するように構成される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記昇圧ユニットは、
前記昇圧サブユニットから出力された直流電流の電圧を検出し、検出結果を前記メイン制御手段へフィードバックするように構成される電圧検出サブユニットと、
前記メイン制御手段が前記検出結果に基づいて確定して送信した前記制御情報に基づいて、パルス幅変調信号のデューティ比を確定するように構成される第１のパルス幅変調制御サブユニットと、
前記パルス幅変調信号のデューティ比に基づいて、出力する直流電流の電圧を前記所定の電圧に調節するように構成される昇圧サブユニットと、を含む請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記逆変換ユニットが、
前記メイン制御手段から送信された前記制御情報に基づいて、前記逆変換サブユニットのパラメーターを確定するように構成される第２のパルス幅変調制御サブユニットと、
前記第２のパルス幅変調制御サブユニットにより確定したパラメーターに基づいて、前記第２の直流電流を前記交流電流に逆変換するように構成される逆変換サブユニットと、を含む請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記充電対象機器と情報のやり取りを行って、前記情報をメイン制御手段に送信するように構成される通信手段をさらに含み、前記メイン制御手段は、前記情報に基づいて前記逆変換ユニットのパラメーターを確定する請求項５乃至７の中のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
充電対象機器への充電に用いられる電磁波の送受信を行う共振ユニットを電磁波送信状態に切り替えすることと、
移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させることと、
前記第２の直流電流を交流電流に逆変換させることと、
前記交流電流を電磁波に変換して前記電磁波を送信することと、を含む無線電力送受信方法。
【請求項１０】
前記移動機器から出力された前記第１の直流電流を所定の電圧の前記第２の直流電流に昇圧させることが、
昇圧後に出力される直流電流の電圧を検出し、検出結果をメイン制御手段に送信することと、
前記メイン制御手段が前記検出結果に基づいて確定して送信した制御情報に基づいて、パルス幅変調信号のデューティ比を確定することと、
前記パルス幅変調信号のデューティ比に基づいて、出力する直流電流の電圧を前記所定の電圧に調節することと、を含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の直流電流を前記交流電流に逆変換することが、
メイン制御手段から送信された制御情報に基づいて、前記第２の直流電流を逆変換させるためのパラメーターを確定することと、
前記第２の直流電流を逆変換させるパラメーターに基づいて、前記第２の直流電流を前記交流電流に逆変換させることと、を含む請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信分野に関し、特に、無線電力送受信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線充電は最近提示された電力を伝送する新しい方案で、各分野の注目を集めていて、無線充電連盟が組織できた。現在の市場において、無線充電は未だに普及されていない。無線電力伝送システムにおいて、主に、送信機と受信機とを含む。送信機により電気から磁気への変換を完成し、実現方式は主に充電プラットフォームをキャリアとし、また、受信機により磁気から電気への変換を完成し、実現方式は主に移動端末をメインとする。
【０００３】
発明者は研究中に、既存技術において端末の電力貯蔵及び端末のサイズの制限を受けて、現在の方案において端末、特に携帯電話側が無線電力の送信を行う機能を有していなく、技術の発展に伴って、端末の電力貯蔵もますます高まっているので、端末の必要なサイズを保証しつつ、端末による外部機器への給電を実現することが、特に無線充電が市場需要及び応用の方面から将来性を持つことを発見した。しかし、現在の既存技術には端末によって他の外部機器に無線充電を行う解決案が提示されていない。
【０００４】
既存技術において端末によって他の外部機器に無線充電を行う方案を提供していない問題に対し、未だに有効な解決案が提示されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、少なくとも上記問題を解決できる無線電力送受信方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、１つの共振ユニットを共用する無線電力受信手段と無線電力送信手段とを含み、前記無線電力送信手段は、移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させるように構成される昇圧ユニットと、前記昇圧ユニットに接続されて、前記第２の直流電流を交流電流に逆変換させるように構成される逆変換ユニットとをさらに含み、前記共振ユニットは、前記逆変換ユニットに接続されて、前記交流電流を電磁波に変換して前記電磁波を送信するように構成され、前記電磁波は充電対象機器への充電に用いられる無線電力送受信装置を提供する。
【０００７】
前記共振ユニットがさらに、受信した電磁波を交流電流に変換して、変換された交流電流を前記無線電力受信手段の整流ユニットに伝送するように構成されることが好ましい。
【０００８】
前記装置が、前記逆変換ユニットと前記共振ユニットの接続を連通する又は前記整流ユニットと前記共振ユニットの接続を連通するように構成される開閉ユニットをさらに含むことが好ましい。
【０００９】
前記装置が、ユーザの入力に応じて、前記開閉ユニットに前記逆変換ユニットと前記共振ユニットの連通又は前記整流ユニットと前記共振ユニットの連通の中の１つを指示するための開閉信号を前記開閉ユニットに送信するように構成されるメイン制御手段をさらに含むことが好ましい。
【００１０】
前記メイン制御手段はさらに、前記昇圧ユニット又は前記逆変換ユニットのパラメーターを調節するための制御情報を送信するように構成されることが好ましい。
【００１１】
前記昇圧ユニットは、前記昇圧サブユニットから出力された直流電流の電圧を検出し、検出結果を前記メイン制御手段へフィードバックするように構成される電圧検出サブユニットと、前記メイン制御手段が前記検出結果に基づいて確定して送信した前記制御情報に基づいて、パルス幅変調信号のデューティ比を確定するように構成される第１のパルス幅変調制御サブユニットと、前記パルス幅変調信号のデューティ比に基づいて、出力する直流電流の電圧を前記所定の電圧に調節するように構成される昇圧サブユニットと、を含むことが好ましい。
【００１２】
前記逆変換ユニットが、前記メイン制御手段から送信された前記制御情報に基づいて、前記逆変換サブユニットのパラメーターを確定するように構成される第２のパルス幅変調制御サブユニットと、前記第２のパルス幅変調制御サブユニットにより確定したパラメーターに基づいて、前記第２の直流電流を前記交流電流に逆変換するように構成される逆変換サブユニットと、を含むことが好ましい。
【００１３】
前記装置が、前記充電対象機器と情報のやり取りを行って、前記情報をメイン制御手段に送信するように構成される通信手段をさらに含み、前記メイン制御手段は、前記情報に基づいて前記逆変換ユニットのパラメーターを確定することが好ましい。
【００１４】
本発明の他の一態様によるとさらに、充電対象機器への充電に用いられる電磁波の送受信を行う共振ユニットを電磁波送信状態に切り替えすることと、移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させることと、前記第２の直流電流を交流電流に逆変換させることと、前記交流電流を電磁波に変換して前記電磁波を送信することと、を含む無線電力送受信方法を提供する。
【００１５】
前記移動機器から出力された前記第１の直流電流を所定の電圧の前記第２の直流電流に昇圧させることが、昇圧後に出力される直流電流の電圧を検出し、検出結果をメイン制御手段に送信することと、前記メイン制御手段が前記検出結果に基づいて確定して送信した制御情報に基づいて、パルス幅変調信号のデューティ比を確定することと、前記パルス幅変調信号のデューティ比に基づいて、出力する直流電流の電圧を前記所定の電圧に調節することと、を含むことが好ましい。
【００１６】
前記第２の直流電流を前記交流電流に逆変換することが、メイン制御手段から送信された制御情報に基づいて、前記第２の直流電流を逆変換させるためのパラメーターを確定することと、前記第２の直流電流を逆変換させるパラメーターに基づいて、前記第２の直流電流を前記交流電流に逆変換させることと、を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、充電対象機器への充電に用いられる電磁波の送受信を行う共振ユニットを電磁波送信状態に切り替えし、移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させ、第２の直流電流を交流電流に逆変換させ、交流電流を電磁波に変換させて電磁波を送信する方式によって、既存技術において端末によって他の外部機器に無線充電を行う方案を提供していない問題を解決し、端末（移動機器）によって他の外部機器に無線充電を行う方案を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
ここで説明する図面は本発明を一層理解させるためのもので、本願の一部を構成し、本発明に例示する実施例及びその説明は本発明を解釈するもので、本発明を限定するものではない。
【図１】本発明の実施例に係る無線電力送受信方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の構造を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の好適な構造を示す図１である。
【図４】本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の好適な構造を示す図２である。
【図５】本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の昇圧ユニット２４４の好適な構造を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の逆変換ユニット２４６の好適な構造を示す図である。
【図７】本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の好適な構造を示す図３である。
【図８】本発明の好適な実施例に係る無線充電機能の構造を示す図である。
【図９】本発明の好適な実施例に係る昇圧回路の好適なハードウェア回路を示す図１である。
【図１０】本発明の好適な実施例に係る昇圧回路の好適なハードウェア回路を示す図２である。
【図１１】本発明の好適な実施例に係る変調回路の好適なハードウェア回路を示す図１である。
【図１２】本発明の好適な実施例に係る変調回路の好適なハードウェア回路を示す図２である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
なお、衝突しない限り、本願の実施例及び実施例中の特徴を組み合せすることができる。以下、図面を参照しつつ実施例を結合して本発明を詳しく説明する。
【００２０】
図面中のフローチャートに示すステップを例えば１セットの計算機が指令を実行可能な計算機システムで実行することができ、また、フローチャートに論理的順を示しているが、場合によっては、図面に示すステップ又は説明したステップを他の順で行うこともできる。
【００２１】
本実施例において無線電力送受信方法を提供し、図１は本発明の実施例に係る無線電力送受信方法を示すフローチャートで、図１に示すように、該方法は以下のステップを含む：
電磁波の送受信を行う共振ユニットを電磁波送信状態に切り替えし（ステップＳ１０２）、
移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させ（ステップＳ１０４）、
第２の直流電流を交流電流に逆変換させ（ステップＳ１０６）、
交流電流を電磁波に変換して電磁波を送信し（ステップＳ１０８、ここで、電磁波は充電対象機器への充電に用いられる）。
【００２２】
上記ステップによって、電磁波の送受信を行う共振ユニットを電磁波送信状態に切り替えし、移動機器の第１の直流電流に順序昇圧、逆変換、電流-電磁波変換を行って、充電対象機器への充電を行うことのできる電磁波を送信することによって、移動機器によって充電対象機器に無線充電を実現した。既存技術に比べ、専用の無線充電機器を利用せずに充電対象機器への充電機能を実現でき、また、移動機器の大容量電池と携帯性の特徴を充分に利用することができる。同時に、移動機器の携帯性特徴に基づいて、時には緊急充電の方式を提供し、例えば、充電線を持っていない場合、無線充電機能付きの機器は移動機器の無線充電機能によって緊急な無線充電を実現することができ、充電器、充電電源線又は無線充電送信器を必ず持たなければならないという面倒を省くことができる。上述のように、本実施例によると、既存技術において端末によって他の外部機器に無線充電を行う方案を提供していない問題を解決し、端末（移動機器）によって他の外部機器に無線充電を行う方案を提供する。
【００２３】
上記方法を実現するための装置は、移動機器に嵌め込まれた装置であることができれば、挿入して利用する外付け装置であることもでき、例えば、移動機器のユニバーサルシリアルバス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ、ＵＳＢと略称）インターフェース又は小型ＵＳＢインターフェースを介して接続される外付け装置であることができ、該装置は独立した電磁波送信用の共振ユニットを有する。
【００２４】
該装置において、電磁波を送信するための部品である例えば共振ユニットは新しく追加された機能性部品であることができれば、元々の移動機器に配置されていた機能性部品であることができる。例えば、無線充電を支援する機能を有する移動機器において、電磁波を受信するためのコイルを有し、一部の処理を経て、直接に該コイルによって上記の電磁波の送信を実現することができ、移動機器に体積の大きいコイルを追加する必要がなく、移動機器の体積、厚み及び重さが増加されることを回避することができる。
【００２５】
電磁波の受信と電磁波の送信に同一のコイルを利用する場合、１つ又は２つの開閉ユニットによって該コイルによる電磁波の受信と電磁波の送信とを制御することができる。例えば、開閉ユニットによって、逆変換ユニットと共振ユニットとの接続を連通させると、該コイルによって電磁波を送信することができ、又は、開閉ユニットによって、無線電力受信装置の整流ユニットと共振ユニットとを連通させると、該コイルによって電磁波を受信して移動機器に充電を行うことができる。
【００２６】
共振ユニットを切り替えして電磁波送信状態にすることを開閉手段によって実現することが好ましく、例えば、開閉ユニットのオン/オフをユーザの入力に応じて確定し、ユーザは他の機器に無線充電を行う必要がある場合、一定の指令を入力する又は所定の操作を行うことによって、逆変換ユニットと共振ユニットとを連通させて、コイルが電磁波を送信し他の充電対象機器への充電を行うことができ、ユーザが他の機器から送信された無線充電用の電磁波を受信して充電を行う必要がある場合、一定の指令を入力することによって、共振ユニットと無線電力受信装置の整流ユニットとを連通させて、コイルが他の機器から送信された充電用の電磁波を受信することができる。
【００２７】
さらに、制御情報に基づいて、パルス幅変調信号のデューティ比を調節することによって、昇圧プロセスの制御を実現することができ、又は制御情報に基づいて、逆変換装置のパラメーターを調節することで逆変換プロセスの制御を実現することが好ましい。例えば、逆変換装置が単独に設置した素子からなる回路によって逆変換を実現する場合、制御情報に基づいて、該回路の入力又は１つ又は複数の単独に設置した素子のパラメーターを調節することによって、逆変換プロセスの制御を実現することができる。逆変換装置を集積チップによって実現する場合、制御情報に基づいて対応する機能ピンのオン/オフを実現することで、集積チップが自動に逆変換プロセスを調整することもできる。
【００２８】
第１の直流電流の電圧を精確に所定の電圧に昇圧させるため、閉ループ制御の方式を用いることが好ましく、例えば、第１の直流電流をまず、昇圧ユニットによって昇圧させ、昇圧ユニットの出力で昇圧後に出力される直流電流の電圧を検出し、昇圧後に得た電圧が所要の所定の電圧に一致するか否かを判断し、一致しないと、昇圧ユニットのパルス幅変調信号のデューティ比を調節することで、昇圧後に得た第２の直流電流の電圧が所定の電圧の付近に安定するように、第１の直流電流の昇圧を制御する。
【００２９】
上記方式において、昇圧ユニットの出力から昇圧後の直流電流の電圧情報を検出した後、昇圧ユニットによって該電圧が所定の電圧と一致するか否かを判断することが好ましく、この時の所定の電圧は予め設定された固定値又はメイン制御手段によって配置したものである。また、検出結果をメイン制御手段に送信し、メイン制御手段によって該電圧が所定の電圧に一致するか否かを判断し、判断結果に基づいて昇圧ユニットにパルス幅変調信号のデューティ比を増加又は低減する制御情報を送信することで、出力する直流電流の電圧を所定の電圧に調節することもできる。
【００３０】
第２の直流電流を交流電流に逆変換することが、メイン制御手段から送信された制御情報に基づいて、第２の直流電流を交流電流に逆変換するための装置のパラメーターを確定することと、ここで、該装置は単独に設置した素子からなる回路であることができ、電流の逆変換を行うための集積チップであることもでき、また、確定されたパラメーターに基づいて、第２の直流電流を交流電流に逆変換することと、を含むことが好ましい。
【００３１】
他の充電対象機器に電磁波を送信する前、充電対象機器の身分を識別し、無線充電を行うための情報のやり取りを行うことが好ましく、例えば、充電対象機器の充電状態（例えば、充電電圧、充電電流）又は充電対象機器の電磁波の周波数及び/又はパワーに対する要求等の情報のやり取りを行うことができる。充電対象機器との情報のやり取りを経て、そして情報をメイン制御手段に送信することによって、メイン制御手段がやり取りを経て得た情報に基づいて昇圧又は逆変換するパラメーターを確定することができ、さらに昇圧や逆変換プロセス、及び対応する開閉ユニットのオン/オフの調節を実現することができる。
【００３２】
本実施例においてさらに無線電力送受信装置を提供し、該装置は上記無線電力送信方法を実現するものであって、該装置の機能の実現を上記方法実施例で説明したので、ここでは説明を省略する。
【００３３】
図２は本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の構造を示す図で、図２に示すように、該装置は、無線電力受信手段２２と、無線電力送信手段２４と、を含み、ここで、無線電力受信手段２２と無線電力送信手段２４は１つの共振ユニット２４２を共用し、無線電力送信手段２４は、昇圧ユニット２４４と、逆変換ユニット２４６と、をさらに含み、昇圧ユニット２４４は移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させるように構成され、逆変換ユニット２４６は昇圧ユニット２４４に結合されて、第２の直流電流を交流電流に逆変換させるように構成され、共振ユニット２４２は逆変換ユニット２４６に結合されて、交流電流を電磁波に変換させて電磁波を送信するように構成され、ここで、電磁波は充電対象機器への充電に用いられる。
【００３４】
本発明の実施例における手段、ユニットをソフトウェアの方式で実現することができ、ハードウェアの方式で実現することもできる。本実施例に記載の手段、ユニットはプロセッサに設置されることもでき、例えば、無線電力受信手段２２と、無線電力送信手段２４と、を含むプロセッサであることもできる。ここで、これらの手段の名称は該手段本体を限定するものではない場合もあって、例えば昇圧ユニットを「移動機器から出力された第１の直流電流を所定の電圧の第２の直流電流に昇圧させるように構成される手段」と記載することもできる。
【００３５】
共振ユニット２４２はさらに、受信した電磁波を交流電流に変換し、変換後の交流電流を無線電力受信手段２２の整流ユニットに伝送するように構成されることもできる。
【００３６】
図３は本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の好適な構造を示す図１で、図３に示すように、該装置が、逆変換ユニット２４６と共振ユニット２４２の接続を連通する、又は整流ユニット２２２と共振ユニット２４２の接続を連通するように構成される開閉ユニット２４８をさらに含むことが好ましい。
【００３７】
図４は本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の好適な構造を示す図２で、図４に示すように、該装置が、開閉ユニット２４８に結合されて、ユーザの入力に基づいて開閉ユニット２４８に開閉信号を送信するように構成されるメイン制御手段４２をさらに含むことが好ましく、ここで、開閉信号は開閉ユニット２４８に、逆変換ユニット２４６と共振ユニット２４２の連通、又は整流ユニット２２２と共振ユニット２４２の連通の中の１つを指示するものである。
【００３８】
メイン制御手段４２がさらに制御情報のやり取りを行うように構成されることが好ましく、ここで、制御情報は昇圧ユニット２４４又は逆変換ユニット２４６のパラメーターを調節するためのものである。
【００３９】
図５は本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の昇圧ユニット２４４の好適な構造を示す図で、図５に示すように、昇圧ユニット２４４が、電圧検出サブユニット２４４２と、第１のパルス幅変調制御サブユニット２４４４と、昇圧サブユニット２４４６と、を含むことが好ましく、ここで、電圧検出サブユニット２４４２は昇圧サブユニット２４４６の出力端とメイン制御手段４２に結合されて、昇圧サブユニット２４４６から出力された直流電流の電圧を検出して検出結果をメイン制御手段４２に送信するように構成され、第１のパルス幅変調制御サブユニット２４４４はメイン制御手段４２に結合されて、メイン制御手段４２から送信された制御情報に基づいて、パルス幅変調信号のデューティ比を確定するように構成され、ここで、制御情報はメイン制御手段４２が検出結果に基づいて確定したものであって、また、昇圧サブユニット２４４６は第１のパルス幅変調制御ユニット２４４４に結合されて、パルス幅変調信号のデューティ比に基づいて、出力する直流電流の電圧を所定の電圧に調節するように構成される。
【００４０】
図６は本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の逆変換ユニット２４６の好適な構造を示す図で、図６に示すように、逆変換ユニット２４６が、第２のパルス幅変調制御サブユニット２４６２と、逆変換サブユニット２４６４と、を含むことが好ましく、ここで、第２のパルス幅変調制御サブユニット２４６２はメイン制御手段４２に結合されて、メイン制御手段４２から送信された制御情報に基づいて逆変換サブユニット２４６４のパラメーターを確定するように構成され、逆変換サブユニット２４６４は第２のパルス幅変調制御サブユニット２４６２に結合されて、第２のパルス幅変調制御サブユニット２４６２が確定したパラメーターに基づいて第２の直流電流を交流電流に逆変換するように構成される。
【００４１】
図７は本発明の実施例に係る無線電力送受信装置の好適な構造を示す図３で、図７に示すように、該装置が、メイン制御手段４２に結合されて、充電対象機器と情報のやり取りを行い、情報をメイン制御手段４２に送信するように構成される通信手段７２をさらに含むことが好ましく、ここで、メイン制御手段４２は情報に基づいて制御情報に指示された逆変換ユニット２４６のパラメーターを確定する。
【００４２】
以下、好適な実施例を結合して説明する。
【００４３】
本好適な実施例において携帯電話側で無線充電の送信機を実現する方法を提供し、該方法は電子機器の応用分野に関し、特に携帯電話分野に関する。
【００４４】
本好適な実施例において、携帯電話側で無線充電の送信機を実現する方法を提供し、このような方法によって端末ユーザが携帯電話間で無線電力の伝送を行う。該方法は、携帯電話側の出力電圧、例えば電池電圧とＵＳＢ出力電圧に昇圧処理を行うと共に、一定の変調回路の協同で、最終的に携帯電話を送信機として他の端末に充電する機能を実現する。
【００４５】
携帯電話の電源システムは主に電池から電力を取得し、また既存の携帯電話に使用されている電池は殆どがリチウムイオン電池であって、携帯電話の場合、携帯電話が正常に動作できる電池の電圧の範囲は３．５Ｖ〜４．２Ｖであって、ひいては４．３５Ｖの直流電圧であることもある（現在の高圧電池を考慮した）。このような場合に対し、本方法は電圧を昇圧させて、電池の電圧を合理的な範囲まで昇圧させ、昇圧のプロセスは昇圧集積チップ又は単独に設置した素子の組み合せによる方式に限定されない。昇圧後の電圧はフルブリッジ又はハーフブリッジ変調方式で、直流電圧が交流電圧に逆変換されて携帯電話のＬＣ共振回路にエネルギーを提供し、最終的に、ＬＣ共振回路によって電力を磁気エネルギーに変換して無線伝送を行って、受信機が受信し、受信機の充電需要や業務要求を満たすことができる。
【００４６】
図８は本発明の好適な実施例に係る無線充電機能の構造を示す図で、図８に示す無線充電手段のブロック図には、携帯電話端末が無線充電を行う受信機能と送信機能が含まれていて、ここで、点線枠内は本好適な実施例の一好適な方案であって、端末の無線充電受信コイルによって充電送信性能を実現する。ユーザは携帯電話のソフトウェア界面を介して、無線充電の送信や受信を選択することができ、該行為をハードウェア回路によって送信や受信を制御して切り替え回路を開閉することで完成する。
【００４７】
端末の無線充電送信機は主に、携帯電話制御ユニット４２（上記メイン制御ユニット４２に相当）と、昇圧手段２２と、フルブリッジ/ハーフブリッジ変調手段２４（上記逆変換手段２４に相当）と、送信機開閉手段３２（上記開閉手段３２に相当）と、ＬＣ共振手段２６（上記共振手段２６に相当）と、通信手段７２と、を含む。
【００４８】
携帯電話制御ユニット４２は、（１）、携帯電話側でアプリケーションソフトを配置することで、送信機又は受信機開閉手段３２を駆動させて、携帯電話を送信又は受信状態で動作させる役割と、（２）、昇圧手段２２が単独に設置した素子からなると、昇圧手段２２にパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭと略称）制御信号を提供すると共に、昇圧手段２２の出力電圧を検出し、出力電圧に基づいてＰＷＭデューティ比を調節し、昇圧回路２２（昇圧手段２２に相当）が集積回路であると、昇圧機能を集積回路が自己調節するように、出力電圧設定情報を提供する役割と、（３）、フルブリッジ/ハーフブリッジ逆変換回路２４（フルブリッジ/ハーフブリッジ変調手段２４に相当）にＰＷＭ制御信号を提供する役割と、（４）、通信手段７２とやり取りし、通信手段７２が提供した情報に基づいて計算して、昇圧手段２２、フルブリッジ/ハーフブリッジ逆変換手段２４を調節する役割の中の少なくとも１つの役割を果たす。
【００４９】
昇圧手段２２は、以下の役割の中の少なくとも１つの役割を果たす：携帯電話端末の電池の電圧は現在、最高で４．３５Ｖに達し、他の機器に充電しようとすると、高い電圧を提供しなければならないので、昇圧操作が必要である。昇圧手段２２は昇圧回路２２６（昇圧ユニット２２６に相当）と、ＰＷＭ制御信号２２４（第１のパルス幅変調制御ユニット２２４）と、電圧検出ユニット２２２と、を含む。昇圧回路２２６により昇圧機能を完成し、ＰＷＭ制御信号２２４は昇圧回路２２６の出力電圧のサイズに影響を与え、電圧検出ユニット２２２はＰＷＭ信号のデューティ比の調節のために依拠を提供し、三つのユニットが互いに協力して、閉ループ回路を構成して昇圧機能を実現する。
【００５０】
フルブリッジ/ハーフブリッジ逆変換手段２４（即ち、フルブリッジ/ハーフブリッジ変調手段２４）の電源は昇圧手段２２によって提供し、該手段中の切換え管のオン/オフ順及びオン/オフ時間を調節することで、直流電流を交流電流に変換して、ＬＣ共振回路に信号を提供する。オン/オフ順及びオン/オフ時間の調節は携帯電話制御ユニット４２によって実現し、また、ＰＷＭ２制御ユニット２４２（第２のパルス幅変調制御ユニット２４２に相当）を通過してから提供する。ＰＷＭ２制御ユニット２４２は、ハーフブリッジ駆動チップ又は単独に設置した素子の組み合せによって実現できる。
【００５１】
送信機開閉手段３２は、送信機と受信機を選択するように構成される。携帯電話側のアプリケーションソフトウェアが送信機能を選択した場合、送信機のスイッチをオンし、受信機のスイッチをオフし、携帯電話側のアプリケーションソフトウェアが受信機能を選択した場合、送信機のスイッチをオフし、受信機のスイッチをオンする。
【００５２】
ＬＣ共振手段２６は、フルブリッジ/ハーフブリッジ変調後の信号がＬＣ共振回路に介して電力を磁気エネルギーに変換するので、ＬＣ共振手段２６は主に、電力と磁気エネルギーとの変換を完成する。充電対象機器は磁気エネルギーを受信した後、該一部の磁気エネルギーを充電に必要な電力に変換させる。
【００５３】
通信手段７２は、充電対象機器とやり取りを行って、充電対象機器の身分を識別し、充電状態（充電電圧と充電電流等を含む）等を確認し、やり取り情報を携帯電話制御ユニット４２に送信する。
【００５４】
以下、携帯電話側の送信機の昇圧回路の実現方案を説明し、該実現方案の２種類の好適な方式を説明する。なお、具体的な応用において当該２種類の方案を含むが、これに限定されることはない。
【００５５】
図９は本発明の好適な実施例に係る昇圧回路の好適なハードウェア回路を示す図１で、図９に示す方案（ａ）は、単独に設置した素子によって昇圧回路を構成し、インダクタンスＬ１、ダイオ−ドＤ１、切換え管Ｑ１によって基本的な昇圧回路を構成し、携帯電話の制御手段は、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２からなる電圧検出回路から提供される電圧Ｖ２＿ＡＤに基づいて、Ｑ１駆動信号を調節して、Ｖｏｕｔ出力電圧を安定化させる。
【００５６】
図１０は本発明の好適な実施例に係る昇圧回路の好適なハードウェア回路を示す図２で、図１０に示す方案（ｂ）は、昇圧回路として集積チップを用いる方案であって、電圧検出等の機能をチップにより完成し、携帯電話の制御手段はチップイネーブル端でトリガー信号を提供すると、昇圧機能を完成することができる。
【００５７】
以下、携帯電話側の送信機の変調回路の実現方案を説明し、該実現方案において２種類の好適な方式を説明する。なお、具体的な応用において、当該２種類の方案で直流信号から交流信号への変換を完成することができるが、これに限定されることはない。
【００５８】
図１１と図１２は、本発明の好適な実施例に係る変調回路の好適なハードウェア回路を示す図１と図２で、図１１にハーフブリッジ変調方式を示し、図１２にフルブリッジ変調方式を示す。
【００５９】
図１１に示すハーフブリッジ変調において、携帯電話制御手段４２から出力されたＰＷＭ信号であるＰＷＭＨとＰＷＭＬは、ハーフブリッジ駆動チップＵ２を経て切換え管Ｑ１と切換え管Ｑ２からなるハーフブリッジ回路に供給され、Ｕ２は２組の開閉信号の駆動能力及び不感帯の特性を保証することができる。駆動チップＵ２の周囲のダイオードＤ２と電解容量Ｅ２によってブートストラップ回路を構成し、上ブリッジＱ１駆動回路に電源を提供する。携帯電話制御手段４２は、通信手段から提供された情報に基づいて、フルブリッジ/ハーフブリッジ変調回路中の切換え管の順序及び時間を調節する。
【００６０】
なお、変調回路の実際の応用は図１１と図１２に示す２つの方式を含むが、これに限定されず、本分野の関連技術に開示されたいずれかの変調回路、又はこれらの回路の変形形式を含むことができる。
【００６１】
上記の好適な実施例において、携帯電話側で他の端末に無線電力伝送を行うことのできる新しい機能を提供し、携帯電話の電源システムの固有の特徴に基づいて、携帯電話側で無線充電の送信機としての機能を実現し、携帯電話間又は携帯電話と他の無線充電製品との間で無線電力伝送又は無線充電を行う機能を完成し、電力伝送シーンが一層思い通りになる。例えば、ユーザが配置された充電器を持っていない場合、又は充電プラットフォームがない場合、当該機能によって、他の端末に電力を補充するか、又は他の端末の業務による電力消費をサポートできる。
【００６２】
本発明の実施例において、送信機コイルとして直接に携帯電話端末に元々具備していた受信コイルを用いることができるので、他の端末に電力伝送を提供する場合、別途の部品を多く追加することなく、携帯電話端末の厚みに影響を与えることがない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の実施例で提供する無線電力送受信装置は、既存のアンテナを利用することができ、電磁波の送受信を行う共振ユニットを電磁波送信状態に切り替えし、移動機器の第１の直流電流に順に昇圧、逆変換、電流−電磁波変換を行って、充電対象機器に充電することのできる電磁波を送信することで、移動機器による充電対象機器への無線充電を実現することができる。
【００６４】
上記した本発明の各手段又は各ステップを共通の計算装置によって実現することができ、単独の計算装置に集中させることができれば、複数の計算装置から構成されるネットワークに分布させることもでき、さらに計算装置が実行可能なプログラムコードによって実現することもできるので、それらを記憶装置に記憶させて計算装置によって実行することができ、又は夫々集積回路手段に製作し、又はそれらの中の複数の手段又はステップを単一の集積回路手段に製作して実現できることは当業者にとって明らかなことである。このように、本発明は如何なる特定のハードウェアとソフトウェアの結合にも限定されない。
【００６５】
以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば本発明に様々な修正や変形が可能である。本発明の精神や原則内での全ての修正、置換、改良などは本発明の保護範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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