(57)【要約】  ワイヤレス充電装置及び方法である。該装置は、ダイナミックマッチング回路に接続される受信コイルを備え、ダイナミックマッチング回路は制御回路及び少なくとも１種類のマッチング回路を備え、制御回路は少なくとも１種類のマッチング回路のいずれにも接続され、制御回路は、少なくとも１種類のマッチング回路のオンオフを制御する制御信号を伝送制御するように設定される。当該装置及び方法は、異なる充電規格で充電する問題を解決し、柔軟なワイヤレス充電メカニズムを実現する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信コイルを備えるワイヤレス充電装置であって、前記受信コイルには、ダイナミックマッチング回路が接続され、前記ダイナミックマッチング回路は制御回路及び少なくとも１種類のマッチング回路を備え、前記制御回路は前記少なくとも１種類のマッチング回路のいずれにも接続され、
前記制御回路は、前記少なくとも１種類のマッチング回路のオンオフするための制御信号を伝送制御するように設定されているワイヤレス充電装置。
【請求項２】
前記マッチング回路は、
ＷＰＣマッチング回路及びＰＭＡマッチング回路を含む請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項３】
前記装置はさらにワイヤレス充電受信回路を備え、
前記ワイヤレス充電受信回路は、制御線を介して前記ダイナミックマッチング回路の制御回路に接続されるように設定され、
前記ワイヤレス充電受信回路は、前記制御線を介して前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信することで、前記ダイナミックマッチング回路が前記少なくとも１種類のマッチング回路から１つのマッチング回路を選択してオンさせる制御をするように設定されている請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記少なくとも１種類のマッチング回路の間で切り替えるスイッチが１つのマッチング回路を切り替える時に、該マッチング回路がオンされるように設定されている請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項５】
前記制御回路は調整可能なコンデンサである請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項６】
前記ダイナミックマッチング回路は少なくとも２種類のマッチング回路を含む請求項１に記載のワイヤレス充電装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のワイヤレス充電装置を用いるワイヤレス充電方法であって、
ワイヤレス充電受信回路が、前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信し、前記ダイナミックマッチング回路が少なくとも１種類のマッチング回路から対応するマッチング回路を選択してオンさせるように指示するステップ、
前記ダイナミックマッチング回路が、前記制御信号に基づいて対応する回路を切り替えてオンさせ、充電を開始するステップ、を含むワイヤレス充電方法。
【請求項８】
ワイヤレス充電受信回路は、前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信するステップの前に、
受信コイルが受信したハンドシェーク情報を、前記ダイナミックマッチング回路を経由して前記ワイヤレス充電受信回路に送信するステップ、
前記ワイヤレス充電受信回路が前記ハンドシェーク情報に基づいて前記制御信号を生成するステップ、を更に含む請求項７に記載のワイヤレス充電方法。
【請求項９】
前記受信コイルが受信したハンドシェーク情報を、前記ダイナミックマッチング回路を経由して前記ワイヤレス充電受信回路に送信する時、前記ダイナミックマッチング回路が、伝送周波数の変更によってデジタル信号の高電位、低電位を示し、前記デジタル信号により前記ハンドシェーク情報を載せる請求項８に記載のワイヤレス充電方法。
【請求項１０】
前記ワイヤレス充電受信回路が前記ハンドシェーク情報に基づいて前記制御信号を生成するステップは、
前記ワイヤレス充電受信回路が、受信したハンドシェーク情報に対応するワイヤレス充電規格を判断し、必要なマッチング回路のタイプを確定するステップ、
前記ワイヤレス充電受信回路が前記制御信号を生成し、前記制御信号において制御回路により選択されたマッチング回路を指示するステップを含む請求項８に記載のワイヤレス充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信分野に関し、特にワイヤレス充電装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、移動端末はますます広く使用され、端末の機能は非常に強力で、豊富なエンターテイメント性を備えており、音楽を聴いたり、テレビを見たり、インターネットすることなどができる。移動端末を使用する過程では、電池容量の限界に起因して、電池の電気エネルギーが近々切れることに気付くと、常に電池を充電する必要がある。電磁誘導を代表とするワイヤレス充電技術の出現は、実際にそれを使う人に利便性を与える。ワイヤレス充電装置を介して携帯電話を簡単に充電することができ、エンドユーザーからケーブルの束縛を取り除く。
【０００３】
ワイヤレス充電を実現する原理は多くあり、たとえば電磁誘導、共鳴、ＲＦ送信等が挙げられる。電磁誘導技術は、効率、コスト、安全性等の面での利点に基づき、現在、民生用電子機器分野に幅広く応用されている。既存の製品は基本的に電磁誘導技術をベースとするワイヤレス充電技術を使用する。電磁誘導ワイヤレス充電技術の急速な発展を促進するために、国際的に、現在ワイヤレスパワーコンソーシアムＷＰＣ（Wireless Power Consortium）及びパワーマターズアライアンスＰＭＡ（Power Matters Alliance）の２つの組織が現在設立されている。
【０００４】
ワイヤレスパワーコンソーシアム（Wireless Power Consortium）は、ＷＰＣと略称され、２００８年に設立され、業界で初めてワイヤレス給電技術の規格化を推進した組織である。ＷＰＣは安全性、充電効率を出発点として、近接電磁誘導技術を低消費電力の携帯式電子機器の充電国際規格として採用し、ラベルをＱｉで規定した。電磁誘導技術は、百年の歴史を持ち、接点がないため、過酷な環境でも高い安全性と信頼性を有し、技術仕様上、給電距離は１センチメートル未満であり、送信端から受信端に電気エネルギーを集中的に伝送することができる。  
【０００５】
パワーマターズアライアンスＰＭＡ（Power Matters Alliance）は、デュラセルパワーマット（Duracell Powermat）社によって提唱され、電磁誘導をベースとするワイヤレス充電規格である。２０１２年、ＡＴ＆Ｔ、グーグル（Google）、スターバックス等の業界大手はＰＭＡ組織に参加し、ＰＭＡ規格に基づくワイヤレス充電技術の普及に力を注ぎ、現在、北米市場でより多く応用されている。
【０００６】
ＷＰＣとＰＭＡはいずれも電磁誘導技術に基づくワイヤレス充電規格であるが、通信プロトコル、伝送周波数等の技術的詳細が異なる。ＷＰＣは、アジアとヨーロッパで幅広く使用され、ＰＭＡは北米で大規模なプロモーションが行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、異なるワイヤレス充電規格でワイヤレス充電を行う問題を解決するワイヤレス充電装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
受信コイルを備えるワイヤレス充電装置であって、前記受信コイルには、ダイナミックマッチング回路が接続され、前記ダイナミックマッチング回路は制御回路及び少なくとも１種類のマッチング回路を備え、前記制御回路は前記少なくとも１種類のマッチング回路のいずれにも接続され、
前記制御回路は、前記少なくとも１種類のマッチング回路のオンオフするための制御信号を伝送制御するように設定される。
【０００９】
好ましくは、前記マッチング回路は、
ＷＰＣマッチング回路及びＰＭＡマッチング回路を含む。
【００１０】
好ましくは、該装置はさらにワイヤレス充電受信回路を備え、
前記ワイヤレス充電受信回路は、制御線を介して前記ダイナミックマッチング回路の制御回路に接続されるように設定され、
前記ワイヤレス充電受信回路は、前記ダイナミックマッチング回路が前記少なくとも１種類のマッチング回路から１つのマッチング回路を選択してオンさせる制御をするように、前記制御線を介して前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信するように設定される。
【００１１】
好ましくは、前記制御回路は、前記少なくとも１種類のマッチング回路の間を切り替えるスイッチを備え、前記スイッチが１つのマッチング回路を切り替える時に、該マッチング回路がオンされるように設定される。
【００１２】
好ましくは、前記制御回路は調整可能なコンデンサである。
【００１３】
好ましくは、前記ダイナミックマッチング回路は少なくとも２種類のマッチング回路を含む
【００１４】
本発明は、ワイヤレス充電方法を更に提供しており、当該ワイヤレス充電方法は、
ワイヤレス充電受信回路が、前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信し、前記ダイナミックマッチング回路が少なくとも１種類のマッチング回路から対応するマッチング回路を選択してオンさせるように指示するステップ、
前記ダイナミックマッチング回路が、前記制御信号に基づいて対応する回路を切り替えてオンさせ、充電を開始するステップ、を含む。
【００１５】
好ましくは、ワイヤレス充電受信回路は、前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信するステップの前、  
受信コイルが受信したハンドシェーク情報を、前記ダイナミックマッチング回路を経由して前記ワイヤレス充電受信回路に送信するステップ、
前記ワイヤレス充電受信回路が前記ハンドシェーク情報に基づいて前記制御信号を生成するステップ、を更に含む。
【００１６】
好ましくは、前記受信コイルが受信したハンドシェーク情報を、前記ダイナミックマッチング回路を経由して前記ワイヤレス充電受信回路に送信する時、前記ダイナミックマッチング回路が、伝送周波数の変更によってデジタル信号の高電位、低電位を示し、前記デジタル信号により前記ハンドシェーク情報を載せる。
【００１７】
好ましくは、前記ワイヤレス充電受信回路が前記ハンドシェーク情報に基づいて前記制御信号を生成するステップは、
前記ワイヤレス充電受信回路が、受信したハンドシェーク情報と対応するワイヤレス充電規格を判断し、必要なマッチング回路のタイプを確定するステップ、
前記ワイヤレス充電受信回路が前記制御信号を生成し、前記制御信号において制御回路により選択されたマッチング回路を指示するステップ、を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施例はワイヤレス充電装置及び方法を提供し、該ワイヤレス充電装置の受信コイルにはダイナミックマッチング回路が接続され、前記ダイナミックマッチング回路は制御回路及び少なくとも１種類のマッチング回路を備え、前記制御回路は前記少なくとも１種類のマッチング回路のいずれにも接続され、前記制御回路は、前記少なくとも１種類のマッチング回路のオンオフするための制御信号を伝送制御することに用いられ、ダイナミックマッチング回路は、制御信号に基づいて異なるワイヤレス充電規格タイプのマッチング回路の間を切り替え、適切なマッチング回路を選択してオンさせて使用し、柔軟なワイヤレス充電メカニズムを実現し、異なるワイヤレス充電規格でワイヤレス充電を行う問題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、ワイヤレス充電装置の構造模式図である。
【図２】図２は、ワイヤレス充電受信端末の作動原理のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１に係るワイヤレス充電装置の構造模式図である。
【図４】図４は、スイッチ制御回路を採用するダイナミックマッチング回路の構造模式図である。
【図５】図５は、コンデンサ調整可能な制御回路を採用するダイナミックマッチング回路の構造模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施例２に係るワイヤレス充電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】
【００２０】
電磁誘導を代表とするワイヤレス充電技術は、現在の主流のワイヤレス充電技術であり、ＷＰＣとＰＭＡはいずれも電磁誘導技術を採用し、その基本的な構造は、図１に示すように、送信端と受信端末であり、送信端と受信端末との間は誘導コイルによって電気エネルギーの伝達を実現する。受信端末の原理ブロック図が図２に示され、受信コイルが電気エネルギーを受信した後、受信回路に伝達する。受信回路の前端には１つのマッチング回路が設けられ、マッチング回路を調整することにより、受信回路を最良な受信状態に維持し、伝送効率を最大化し、受信回路が整流及び電圧レギュレーション等の機能を果たし、携帯電話端末充電用の安定的な直流電源を出力する。マッチング回路は非常に重要であり、ワイヤレス充電の受信効率が最大値に達するように、マッチング回路を調整することにより受信回路を最適な作動状態に維持しなければならない。異なるワイヤレス充電回路は、マッチング回路も異なる。ＷＰＣとＰＭＡは、実際のアプリケーションプロセスにおいて伝送周波数が異なり、マッチング回路も異なる。
【００２１】
ＷＰＣとＰＭＡは、現在、様々な地域で応用されている。ＷＰＣはアジア、ヨーロッパで多く使用され、ＰＭＡは北米で普及されている。現在、市場ではＷＰＣとＰＭＡが同一の端末上で互換性を有することが要求されている。
【００２２】
現在の技術では、ＷＰＣとＰＭＡが同一の端末上で互換性を有するために、マッチング回路の設計又はＷＰＣとＰＭＡのバランス点の採用によって、ＷＰＣとＰＭＡがいずれも効率的な作業を行うことができるが、いずれも最適な作動状態ではない。又は、ＷＰＣを主とし、ＰＭＡを補助としたＷＰＣのマッチング回路を採用すると、ＷＰＣが最適な作動状態にあり、ＰＭＡの作業効率が低い。又は、ＰＭＡを主とし、ＷＰＣを補助としたＰＭＡのマッチング回路を採用すると、ＰＭＡが最適な作動状態にあり、ＷＰＣの作業効率が低い。
【００２３】
上記技術問題を解決し、ＷＰＣとＰＭＡの２つのワイヤレス充電規格の互換性を実現するために、本発明の実施例はワイヤレス充電装置及び方法を提供する。
【００２４】
まず図面を参照しながら本発明の実施例１を説明する。
【００２５】
本発明の実施例はワイヤレス充電装置を提供しており、その構造は、図３に示すように、コイル、ダイナミックマッチング回路、ワイヤレス充電受信回路を備える。
【００２６】
前記ダイナミックマッチング回路は、制御回路及び少なくとも１種類のマッチング回路を備え、前記制御回路は前記少なくとも１種類のマッチング回路のいずれにも接続される。
前記制御回路は、前記少なくとも１種類のマッチング回路のオンオフするための制御信号を伝送制御することに用いられる。
【００２７】
好ましくは、前記マッチング回路は、
ＷＰＣマッチング回路及びＰＭＡマッチング回路を含む。
【００２８】
好ましくは、該装置はさらにワイヤレス充電受信回路を備え、
前記ワイヤレス充電受信回路は、制御線を介して前記ダイナミックマッチング回路の制御回路に接続され、
前記ワイヤレス充電受信回路は、前記ダイナミックマッチング回路が前記少なくとも１種類のマッチング回路から１つのマッチング回路を選択してオンさせる制御をするように、前記制御線を介して前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信する。
【００２９】
好ましくは、該ダイナミックマッチング回路は少なくとも２種類のマッチング回路を含む。
【００３０】
本発明の実施例では、ダイナミックマッチング回路モジュールを加えることによりワイヤレス充電がＷＰＣ下とＰＭＡ下のいずれでも高効率に作動することができることを例として、説明する。２種以上のマッチング回路（いずれも異なるワイヤレス充電規格に対応する）が存在する場合、本発明の実施例に係る技術的解決手段でマッチング回路間の選択切り替えを実現する原理は同じである。
【００３１】
受信コイルはワイヤレス充電エネルギーの受信キャリアでもあり、ワイヤレス充電過程中の情報伝送の通信路でもあり、ダイナミックマッチング回路モジュールはＷＰＣ又はＰＭＡの異なる規格下でのマッチング回路のダイナミック調整を実現し、ＷＰＣモードでＷＰＣのマッチングを採用し、ＰＭＡモードでＰＭＡのマッチングを採用し、ワイヤレス充電効率を最大にする。現在のワイヤレス充電受信回路は簡単な処理能力を有し、エンティティを追加する必要がない。ワイヤレス充電受信回路モジュールは受信コイルが送信した情報を処理し、受信した情報に基づいて、現在のモードがＷＰＣモードに基づくものであるか、それともＰＭＡモードに基づくものであるかを判断し、判断結果に基づいてダイナミックマッチング回路モジュールを制御し、マッチング回路を調整し、ワイヤレスエネルギーを受信し、処理完了後、安定的な直流電圧を出力して携帯電話端末の充電に使用する。
【００３２】
そのうち、ダイナミックマッチング回路の実現方法は複数種ある。例えば、前記制御回路は、具体的に、前記少なくとも１種類のマッチング回路の間で切り替えることができるスイッチであり、前記スイッチが１つのマッチング回路を切り替える時、該マッチング回路がオンされる。図４に示すように、スイッチにより異なるマッチング通路を切り替えることができ、ＷＰＣモードで、スイッチはＡ通路に切り替え、Ａを呼び出してマッチングし、ＰＭＡモードで、スイッチはＢ通路に切り替え、Ｂを呼び出してマッチングする。
【００３３】
前記制御回路は調整可能なコンデンサであってもよく、図５に示すように、調整可能なコンデンサによれば、異なるモードで、ワイヤレス充電受信回路で調整可能なコンデンサを制御して調整し、回路全体を最適化させる。
【００３４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例２を説明する。
【００３５】
本発明の実施例ワイヤレス充電方法を提供する。以下、ダイナミックマッチング回路がＷＰＣマッチング回路及びＰＭＡマッチング回路を有する２種の状況を例として説明する。本発明の実施例１に係るワイヤレス充電装置を参照しながら、本発明の実施例に係るワイヤレス充電方法でワイヤレス充電を完成するプロセスは、図６に示すように、ステップ６０１〜ステップ６０４を含む。
【００３６】
ステップ６０１：受信コイルが受信したハンドシェーク情報を、前記ダイナミックマッチング回路を経由して前記ワイヤレス充電受信回路に送信する。
【００３７】
前記受信コイルが受信したハンドシェーク情報を、前記ダイナミックマッチング回路を経由して前記ワイヤレス充電受信回路に送信する時、前記ダイナミックマッチング回路は、伝送周波数の変更によってデジタル信号の高電位、低電位を示し、前記デジタル信号により前記ハンドシェーク情報を載せる。
【００３８】
ステップ６０２：ワイヤレス充電受信回路は前記ハンドシェーク情報に基づいて、前記制御信号を生成する。
ＷＰＣとＰＭＡは２種の異なるワイヤレス充電規格であり、両者の作動周波数は異なり、送信端及び受信端の間の通信内容も異なり、ワイヤレス充電受信回路モジュールは、ＷＰＣとＰＭＡの差異に基づいて、現在の置かれた充電環境がＷＰＣモードであるか、それともＰＭＡモードであるかを判断することができる。
【００３９】
本ステップでは、ワイヤレス充電受信回路は、受信したハンドシェーク情報と対応する充電モード（すなわち採用したワイヤレス充電規格）を判断し、次に判断した充電モードに基づいて前記制御信号を生成する。
【００４０】
ワイヤレス充電受信回路がＷＰＣモードであることを識別したときは、ワイヤレス充電受信回路は、ダイナミックマッチング回路を制御し、ＷＰＣワイヤレス充電が最適な稼働状態であるようにし、高効率なＷＰＣワイヤレス充電伝送を実現する。ワイヤレス充電受信回路がＰＭＡモードであることを識別したときは、ワイヤレス充電受信回路は、ダイナミックマッチング回路を制御し、ＰＭＡワイヤレス充電が最適な稼働状態であるようにし、高効率なＰＭＡワイヤレス充電伝送を実現する。
【００４１】
ステップ６０３：ワイヤレス充電受信回路は、前記ダイナミックマッチング回路に制御信号を送信し、前記ダイナミックマッチング回路が少なくとも１種類のマッチング回路から対応するマッチング回路を選択してオンさせるように指示する。
本ステップでは、該制御信号において、受信コイルが受信した電磁波に好適なマッチング回路タイプを指示する。
【００４２】
ステップ６０４：前記ダイナミックマッチング回路は前記制御信号に基づいて対応する回路を切り替えてオンさせ、充電を開始する。
【００４３】
本発明の実施例に係る技術的解決手段はその他の類似な電磁誘導ワイヤレス充電技術に拡張されてもよく、本文に言及したＷＰＣとＰＭＡ以外のワイヤレス充電技術との互換性を実現し、高効率なワイヤレス充電を実現することができる。
【００４４】
本分野の当業者は、上記実施例の全部又は一部のステップをコンピュータプログラムによって実現することができ、前記コンピュータプログラムはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶してもよいことを理解することができ、前記コンピュータプログラムは相応なハードウェアプラットフォーム上（例えばシステム、機器、装置、デバイス等）で実行され、実行する時、方法実施例のステップの一つ又はその組合せを含む。
【００４５】
選択肢として、上記実施例の全部又は一部のステップを集積回路により実現してもよく、これらのステップをそれぞれ集積回路モジュールに製作し、又はそれらのうちの複数のモジュール又はステップを単一の集積回路モジュールに製作して実現してもよい。このように、本発明はいかなる特定形式のハードウェアとソフトウェアの組合せに限らない。
【００４６】
上記実施例中における各装置／機能モジュール／機能ユニットは、汎用の計算装置で実現されてもよく、それらは単一の計算装置上に集中されていてもよく、複数の計算装置からなるネットワーク上に分布してもよい。
【００４７】
上記実施例中における各装置／機能モジュール／機能ユニットは、ソフトウェア機能モジュールの形式で実現され、且つ独立した製品として販売又は使用される時、一つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体中に記憶されていてもよい。以上に言及したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、読み出し専用メモリ、ディスク又は光ディスク等であってもよい。  
【００４８】
本技術分野に詳しい当業者は、本発明に開示される技術範囲内において、容易に変更又は置換を想到し得ることができ、いずれも本発明の保護範囲の内に属すべきである。従って、本発明の保護範囲は請求の範囲に記載の保護範囲を基準とする。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の実施例は、ワイヤレス充電装置及び方法を提供しており、該ワイヤレス充電装置の受信コイルにはダイナミックマッチング回路が接続され、前記ダイナミックマッチング回路は制御回路及び少なくとも１種類のマッチング回路を備える。前記制御回路は前記少なくとも１種類のマッチング回路のいずれにも接続され、前記制御回路は前記少なくとも１種類のマッチング回路のオンオフするための制御信号を伝送制御することに用いられ、ダイナミックマッチング回路は制御信号に基づいて異なるワイヤレス充電規格タイプのマッチング回路の間で切り替え、適切なマッチング回路を選択してオンさせて使用し、柔軟なワイヤレス充電メカニズムを実現し、異なるワイヤレス充電規格を使用してワイヤレス充電を行う問題を解決する。
【００５０】
ダイナミックマッチング回路により、ワイヤレス充電がＷＰＣ規格下でもＰＭＡ規格下でも高効率なワイヤレス充電伝送を実現することができ、同一の携帯電話端末においてＷＰＣとＰＭＡ規格の互換性を効果的に実現する。ＷＰＣとＰＭＡの共存、互換性の問題を効果的に解決し、ＷＰＣモードでもＰＭＡモードでも、高効率なワイヤレス充電を行うことを実現することができる。
【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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【国際調査報告】
2016527859.tif 000009
2016527859.tif 000010
2016527859.tif 000011
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