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無線充電方法及系統的製作方法

2023-09-11 05:48:40

無線充電方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種無線充電方法及系統,所述無線充電的方法包括:由一無線供電裝置的供電傳輸單元在一控制通道中發送一供電信號;通過一無線受電裝置的受電接收單元在上述控制通道中接收上述供電信號;通過上述無線受電裝置的處理單元產生一電力傳輸信息;由上述無線受電裝置的受電傳輸單元在上述控制通道中回傳上述電力傳輸信息;通過上述無線供電裝置的供電接收單元在上述控制通道中接收上述電力傳輸信息;以及通過上述無線供電裝置的供電單元依據上述電力傳輸信息產生一電力回饋信號,並由上述供電傳輸單元在一回饋通道中傳輸上述電力回饋信號至上述無線受電裝置進行充電。本發明可有效提升短距離且大功率的無線電力傳輸效率。
【專利說明】無線充電方法及系統
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種充電方法及裝置,尤其涉及一種無線的充電方法及裝置。
【背景技術】
[0002]現今,多數數據傳遞,都可利用無線傳輸方式達成。而可利用的接口依頻率、功率與傳輸率而有所差別。而在功率無線傳輸的過程中,電力傳輸的技術在有限的距離與環境已成熟,但其限制卻受限於供電端與受電端彼此間對於電力傳輸的監控的通信。為達到簡便的設計,現今商用無線電力傳輸是通過調變控制信號到電力傳輸的能量波上,藉此可同時達成電力傳輸與控制的功能。然而,上述作法通常為單向信號傳輸,同時傳輸數據速率較低。並且,信號部分容易受到電力噪聲或受電端負載的影響,也因此限制了傳輸功率最大值。
[0003]在目前的技術中,信號加載於傳輸能量上時,雖具有成本較低的優勢,但仍有以下缺點:1.控制信號為單向傳輸。供電端僅唯一受控裝置,難以支持多個受電端的環境。2.控制信號加載於能量之上。當受電端負載變化時,能量變化即會產生變化,因而影響控制信號的可靠性。3.當控制信號加載於能量之上時,利用負載調變的技術。因此信號的傳輸率較低,同時影響到整個電力傳輸的反應時間。
[0004]因此,本發明的主要範圍在於提供另一簡便的通信管道,使短距離且大功率的無限電力傳輸可能實現,以改善上述問題。

【發明內容】

[0005]為了克服現有技術的缺陷,本發明提供一種無線的充電方法及裝置。
[0006]本發明提出一種無線充電系統,包括一無線受電裝置及一無線供電裝置。上述無線受電裝置包括一受電接收單元、一處理單元及一受電傳輸單元。上述無線供電裝置包括一供電傳輸單元、一供電接收單元及一供電單元。上述受電接收單元在一控制通道中接收一供電信號。處理單元耦接至上述受電接收單元,用以依據上述供電信號計算上述無線受電裝置所需的一電力傳輸信息。上述受電傳輸單元耦接至上述處理單元,用以在上述控制通道中回傳上述電力傳輸信息。上述供電傳輸單元用以在上述控制通道中發送上述供電信號。上述供電接收單元用以在上述控制通道中接收上述電力傳輸信息。上述供電單元耦接至上述供電接收單元及上述供電傳輸單元,用以依據上述電力傳輸信息產生一電力回饋信號,並通過上述供電傳輸單元在一回饋通道中傳輸上述電力回饋信號至上述無線受電裝置進行充電。
[0007]本發明提出一種無線充電的方法,用於一無線充電系統中,上述方法包括通過一無線供電裝置的一供電傳輸單元在一控制通道中發送一供電信號;通過一無線受電裝置的一受電接收單元在上述控制通道中接收上述供電信號;通過上述無線受電裝置的一處理單元產生一電力傳輸信息;通過上述無線受電裝置的一受電傳輸單元在上述控制通道中回傳上述電力傳輸信息;通過上述無線供電裝置的一供電接收單元在上述控制通道中接收上述電力傳輸信息;以及通過上述無線供電裝置的一供電單元依據上述電力傳輸信息產生一電力回饋信號,並通過上述供電傳輸單元在一回饋通道中傳輸上述電力回饋信號至上述無線受電裝置進行充電。
[0008]本發明利用額外的控制通道來傳送控制信號,可有效提升短距離且大功率的無線電力傳輸效率。
[0009]為使本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉出較佳實施例,並配合附圖,作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是顯示根據本發明一實施例所述的無線充電系統的示意圖。
[0011]圖2是顯示根據本發明一實施例所述的當兩個無線受電裝置進入一無線供電裝置的供電範圍內的系統示意圖。
[0012]圖3是顯示根據本發明一實施例所述的當一無線受電裝置同時進入兩個無線供電裝置的供電範圍內的系統示意圖。
[0013]圖4是顯示根據本發明一實施例所述的無線充電的方法流程圖。
[0014]其中,附圖標記說明如下:
[0015]100 系統
[0016]110無線受電裝置
[0017]112受電接收單元
[0018]114處理單元
[0019]116受電傳輸單元
[0020]120無線供電裝置
[0021]122供電接收單元
[0022]124供電單元
[0023]126供電傳輸單元
[0024]210第一無線受電裝置
[0025]220第二無線受電裝置
[0026]230無線供電裝置
[0027]300 系統
[0028]310第一無線供電裝置
[0029]320第二無線供電裝置
[0030]330無線受電裝置
[0031]312、322 供電範圍
[0032]400方法流程圖
[0033]S402、S404、S406、S408、S410、S412 步驟【具體實施方式】
[0034]為了讓本發明的目的、特徵、及優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合附圖圖1至圖4,做詳細的說明。本發明說明書提供不同的實施例來說明本發明不同實施方式的技術特徵。其中,實施例中的各元件的配置為說明之用,並非用以限制本發明。且實施例中附圖標號的部分重複,為了簡化說明,並非意指不同實施例之間的關聯性。
[0035]圖1是顯示根據本發明一實施例所述的無線充電系統100的示意圖。系統100主要包括一無線受電裝置Iio和一無線供電裝置120。其中無線受電裝置110主要包括受電接收單元112、處理單元114及受電傳輸單元116。無線供電裝置120主要包括供電接收單元122、供電單元124及供電傳輸單元126。
[0036]無線受電裝置110主要包括但不局限於利用2.4GHz ISM band的通信裝置,如無線鍵盤、無線滑鼠、膝上型電腦、平板電腦、工作站電腦、智能終端裝置、手機、PAD等相關外圍裝置。無線供電裝置120可以是市面上常見的家電裝置等配置具有供電功能的裝置。在另一實施例中,無線受電裝置110及無線供電裝置120可通過符合一藍牙通信規格的方式來傳送該目標數據。類似地,本發明亦可使用紅外線傳輸(IrDA)、WiF1、WiMAX等規格進行傳輸通信。
[0037]無線供電裝置120的供電傳輸單元126在一控制通道中發送一供電信號,用以廣播無線供電裝置120的存在。在此一實施例中,供電信號為一 RF信號。而此供電信號可利用降低功率與天線設計使供電信號範圍限制在一無線電力傳輸的一供電範圍內,僅進入此供電範圍的無線受電裝置110可以收到,因而知道無線供電裝置120的存在。此外,該控制通道可由一製造商預先設定,使得無線受電裝置110與無線供電裝置120在一特定的無線射頻信號頻率中進行供電信號的傳輸。此頻率可依不同設計與需求而更改,並非用以限制本發明的實施態樣。
[0038]當無線受電裝置110的受電接收單元112在控制通道中接收到無線供電裝置120的供電信號時,無線受電裝置110的處理單元114將產生一電力傳輸信息,其中此電力傳輸信息包括一無線受電裝置110與無線供電裝置120的一距離、一方位及無線受電裝置110所需的一電力等信息。無線受電裝置110再通過受電傳輸單元116在控制通道中回傳此電力傳輸信息至無線供電裝置120。
[0039]無線供電裝置120的供電接收單元122在控制通道中接收電力傳輸信息後,無線供電裝置120的供電單元124依據電力傳輸信息計算並產生一電力回饋信號。舉例來說,未避免所輸出的電力回饋信號在傳輸過程中因距離而耗損,供電單元124可依據所接收的電力傳輸信息知道目前無線受電裝置HO的位置、距離等信息增加無線受電裝置110所需的電力,使得電力回饋信號傳輸至無線受電裝置110時仍具有足夠無線受電裝置110所使用的電力。的後,無線供電裝置120再通過供電傳輸單元126在一回饋通道中傳輸此電力回饋信號至無線受電裝置HO中進行充電。其中無線受電裝置110在接收到電力回饋信號後,會將電力回饋信號轉換成一電能,並儲存上述電能。
[0040]此外,系統100還可包括多個無線受電裝置110。其中當每一無線受電裝置110在進入無線供電裝置120的供電範圍內時會在控制通道中接收無線供電裝置120所傳輸的供電信號,並分別回傳各自的電力傳輸信息至無線供電裝置120。舉例來說,如圖2所示,一第一無線受電裝置210與一第二無線受電裝置220進入一無線供電裝置230的供電範圍內時,會分別接收到無限供電裝置230所傳送的供電信號。在接收到供電信號後,第一無線受電裝置210及第二無線受電裝置220會分別回傳各自的電力傳輸信息至無線供電裝置230中。無線供電裝置230通過第一無線受電裝置210及第二無線受電裝置220所回傳的電力傳輸信息取得第一無線受電裝置210及第二無線受電裝置220所在的方位與距離。最後,無線供電裝置230分別產生第一無線受電裝置210及第二無線受電裝置220所需的電力回饋信號,並依據上述方位距離等信息回傳至第一無線受電裝置210及第二無線受電裝置220。
[0041]在另一實施例中,無線供電裝置可分時在控制頻道中發出供電信號,使新進入供電範圍的無線受電裝置可發現無線供電裝置,並與無線供電裝置進行通信。
[0042]在另一些實施例中,系統還可包括多個無線供電裝置。如圖3所示,系統300包括一第一無線供電裝置310、一第二無線供電裝置320及一無線受電裝置330。其中當無線受電裝置330同時進入第一無線供電裝置310的供電範圍312及第二無線供電裝置320的供電範圍322內時,會接收第一無線供電裝置310及第二無線供電裝置320各自所傳輸的供電信號。而無線受電裝置330的處理單元將依據第一無線供電裝置310及第二無線供電裝置320各自所傳輸的供電信號找出一具有最高供電效率的無線供電裝置。例如,可依供電信號的強度判斷受電傳輸單元的供電效率。最後,無線受電裝置330回傳本身的電力傳輸信息至具有最高供電效率的無線供電裝置,以請求充電。
[0043]圖4是顯示根據本發明一實施例所述的無線充電的方法流程圖400,並配合參考圖1。首先,在步驟S402中,通過一無線供電裝置的一供電傳輸單元在一控制通道中發送一供電信號。在步驟S404中,由一無線受電裝置的一受電接收單元在控制通道中接收此供電信號。接著,在步驟S406中,通過無線受電裝置的一處理單元產生一電力傳輸信息。在步驟S408中,通過無線受電裝置的一受電傳輸單元在控制通道中回傳電力傳輸信息。在步驟S410中,由無線供電裝置的一供電接收單元在控制通道中接收電力傳輸信息。最後,在步驟S412中,通過無線供電裝置的一供電單元依據此電力傳輸信息產生一電力回饋信號,並通過供電傳輸單元在一回饋通道中傳輸此電力回饋信號至無線受電裝置進行充電。
[0044]因此,通過本發明的利用無線充電的方法與系統,利用額外的控制通道來傳送控制信號,可有效提升短距離且大功率的無線電力傳輸效率。
[0045]雖然本發明已以較佳實施例揭示如上,然其並非用以限定本發明,任何本領域普通技術人員,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可做些許更動與潤飾,因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求所界定的範圍為準。
【權利要求】
1.一種無線充電系統,包括: 一無線受電裝置,包括: 一受電接收單元,用以在一控制通道中接收一供電信號; 一處理單元,耦接至上述受電接收單元,用以依據上述供電信號計算上述無線受電裝置所需的一電力傳輸信息;以及 一受電傳輸單元,耦接至上述處理單元,用以在上述控制通道中回傳上述電力傳輸信息;以及 一無線供電裝置,包括: 一供電傳輸單元,用以在上述控制通道中發送上述供電信號; 一供電接收單元,用以在上述控制通道中接收上述電力傳輸信息:以及一供電單元,耦接至上述供電接收單元及上述供電傳輸單元,依據上述電力傳輸信息產生一電力回饋信號,並通過上述供電傳輸單元在一回饋通道中傳輸上述電力回饋信號至上述無線受電裝置進行充電。
2.如權利要求1所述的無線充電系統,其中上述供電傳輸單元在一供電範圍內發送上述供電信號。
3.如權利要求2所述的無線充電系統,還包括: 多個無線受電裝置,其中每一無線受電裝置在進入上述供電範圍內時會在上述控制通道中接收上述無線供電裝置所傳輸的上述供電信號,並分別回傳各自的電力傳輸信息至上述無線供電裝置。
4.如權利要求2所述的無線充電系統,其中上述電力傳輸信息包括上述無線受電裝置與上述無線供電裝置的一距離、一方位及一電力。
5.如權利要求2所述的無線充電系統,還包括: 多個無線供電裝置; 其中上述無線受電裝置同時進入上述無線供電裝置的供電範圍內時,會接收上述無線供電裝置各自所傳輸的供電信號,上述處理單元依據上述無線供電裝置各自所傳輸的供電信號找出一具有最高供電效率的無線供電裝置,並由上述受電傳輸單元回傳上述電力傳輸信息至上述具有最高供電效率的無線供電裝置。
6.一種無線充電的方法,用於一無線充電系統中,上述方法包括: 通過一無線供電裝置的一供電傳輸單元在一控制通道中發送一供電信號; 通過一無線受電裝置的一受電接收單元在上述控制通道中接收上述供電信號; 通過上述無線受電裝置的一處理單元產生一電力傳輸信息; 通過上述無線受電裝置的一受電傳輸單元在上述控制通道中回傳上述電力傳輸信息; 通過上述無線供電裝置的一供電接收單元在上述控制通道中接收上述電力傳輸信息;以及 通過上述無線供電裝置的一供電單元依據上述電力傳輸信息產生一電力回饋信號,並通過上述供電傳輸單元在一回饋通道中傳輸上述電力回饋信號至上述無線受電裝置進行充電。
7.如權利要求6所述的無線充電方法,其中上述供電傳輸單元在一供電範圍內發送上述供電信號。
8.如權利要求7所述的無線充電方法,其中當上述無線充電系統具有多個無線受電裝置時,上述方法還包括: 在每一無線受電裝置進入上述供電範圍內時,通過每一無線受電裝置的受電接收單元在上述控制通道中接收上述無線供電裝置所傳輸的上述供電信號,並分別回傳各自的電力傳輸信息至上述無線供電裝置。
9.如權利要求7所述的無線充電方法,其中上述電力傳輸信息包括上述無線受電裝置與上述無線供電裝置的一距離、一方位及一電力。
10.如權利要求7所述的無線充電方法,其中當上述無線充電系統具有多個無線供電裝置時,上述方法還包括: 當上述無線受電裝置同時進入上述無線供電裝置的供電範圍內時,通過上述受電接收單元接收上述無線供電裝置各自所傳輸的供電信號; 通過上述處理單元依據上述無線供電裝置各自所傳輸的供電信號找出一具有最高供電效率的無線供電裝置;以及 由上述受電傳輸單元回 傳上述電力傳輸信息至上述具有最高供電效率的無線供電裝置。
【文檔編號】H02J17/00GK103972991SQ201310041463
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月1日 優先權日:2013年2月1日
【發明者】葉能文 申請人:宏碁股份有限公司

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