(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-11
(45)【発行日】2023-09-20
(54)【発明の名称】周波数ロック方法、ワイヤレス充電システム、受信デバイス、および送信デバイス
(51)【国際特許分類】
H02J 50/80 20160101AFI20230912BHJP
H02J 50/12 20160101ALI20230912BHJP
【FI】
H02J50/80
H02J50/12
(21)【出願番号】P 2022540717
(86)(22)【出願日】2020-06-11
(86)【国際出願番号】 CN2020095546
(87)【国際公開番号】W WO2021135078
(87)【国際公開日】2021-07-08
【審査請求日】2022-08-09
(31)【優先権主張番号】201911423486.9
(32)【優先日】2019-12-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】504161984
【氏名又は名称】ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人RYUKA国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ゼン、シャオシェン
(72)【発明者】
【氏名】ウ、ジシャン
(72)【発明者】
【氏名】マオ、ユンヘ
(72)【発明者】
【氏名】チェン、シュアンクアン
【審査官】右田 勝則
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2012/042902(WO,A1)
【文献】特開2018-207731(JP,A)
【文献】特開2017-028855(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0351391(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 50/80
H02J 50/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤレス充電システムであって、前記ワイヤレス充電システムは、受信デバイスおよび送信デバイスを備え、前記受信デバイスは整流器を含み、
前記受信デバイスは、前記整流器の入力端子を短絡し、周波数ロック要求を前記送信デバイスへ送信するよう構成され、前記周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、
前記送信デバイスは前記周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、前記放出電流の周波数は、前記第1事前設定範囲内にあり、
前記受信デバイスは、前記放出電流に基づいて前記整流器の入力電流を取得するよう構成され、
前記受信デバイスは更に、前記入力電流の前記周波数が前記第1事前設定範囲内にあると検出されたとき、周波数ロック成功情報を前記送信デバイスへ送信するよう構成され、
前記送信デバイスは更に、前記周波数ロック成功情報に基づいて前記放出電流を持続するよう構成される、ワイヤレス充電システム。
【請求項2】
前記受信デバイスは具体的には、前記入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、前記入力電流の前記周波数を検出するよう構成される、請求項1に記載のワイヤレス充電システム。
【請求項3】
前記受信デバイスは更に、前記入力電流の前記電流値が前記第3事前設定範囲を超えるときに、少なくとも1つの指示情報を前記送信デバイスへ送信するよう構成され、前記少なくとも1つの指示情報は、前記放出電流の電流値を調節するように前記送信デバイスに要求するために使用され、
前記送信デバイスは更に、前記少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、前記放出電流の前記電流値を調節して前記入力電流を変更するよう構成される、
請求項2に記載のワイヤレス充電システム。
【請求項4】
前記受信デバイスは更に、前記整流器の制御周波数を前記入力電流の前記周波数に調節するよう構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載のワイヤレス充電システム。
【請求項5】
前記送信デバイスは更に、前記周波数ロック要求に応答して、周波数ロック要求応答メッセージを前記受信デバイスへ送信するよう構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載のワイヤレス充電システム。
【請求項6】
前記周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、前記放出電流の電流値は、前記第2事前設定範囲に基づいて決定される、請求項1から5のいずれか一項に記載のワイヤレス充電システム。
【請求項7】
前記受信デバイスは更に、前記周波数ロック成功情報を前記送信デバイスへ送信した後に、充電要求を前記送信デバイスへ送信するよう構成され、前記充電要求は、充電電力を前記受信デバイスへ供給するように前記送信デバイスに示すために使用される、請求項1から6のいずれか一項に記載のワイヤレス充電システム。
【請求項8】
受信デバイスであって、前記受信デバイスは送受信器、コントローラ、受信モジュール、検出器、および整流器を備え、前記コントローラは、前記整流器の入力端子の短絡を制御するよう構成され、
前記送受信器は、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、前記周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、前記周波数ロック要求は、周波数が前記第1事前設定範囲内にある放出電流を生成するよう前記送信デバイスに要求するために使用され、
前記受信モジュールは、前記放出電流に基づいて前記整流器の入力電流を取得するよう構成され、
前記検出器は、前記入力電流の周波数を検出するよう構成され、
前記入力電流の前記周波数が前記第1事前設定範囲内にあると前記検出器が検出したとき、前記送受信器は更に、周波数ロック成功情報を前記送信デバイスへ送信するよう構成され、前記周波数ロック成功情報は、前記放出電流を持続するよう前記送信デバイスに示すために使用される、受信デバイス。
【請求項9】
前記検出器は具体的には、前記入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、前記入力電流の前記周波数を検出するよう構成される、請求項8に記載の受信デバイス。
【請求項10】
前記送受信器は更に、前記入力電流の前記電流値が前記第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報を前記送信デバイスへ送信するよう構成され、前記少なくとも1つの指示情報は、前記放出電流の電流値を調節して前記入力電流を変更するように前記送信デバイスに示すために使用される、請求項9に記載の受信デバイス。
【請求項11】
前記コントローラは更に、前記整流器の制御周波数を前記入力電流の前記周波数に調節するよう構成される、請求項8から10のいずれか一項に記載の受信デバイス。
【請求項12】
前記送受信器は更に、前記周波数ロック要求に応答して、前記送信デバイスによって返された周波数ロック要求応答メッセージを受信するよう構成される、請求項8から11のいずれか一項に記載の受信デバイス。
【請求項13】
前記周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、前記第2事前設定範囲は、前記放出電流の電流値を決定するために前記送信デバイスによって使用される、請求項8から12のいずれか一項に記載の受信デバイス。
【請求項14】
前記送受信器は更に、前記周波数ロック成功情報を前記送信デバイスへ送信した後に、充電要求を前記送信デバイスへ送信するよう構成され、前記充電要求は、充電電力を前記受信デバイスに供給するよう前記送信デバイスに示すために使用される、請求項8から13のいずれか一項に記載の受信デバイス。
【請求項15】
送信デバイスであって、前記送信デバイスは送受信器および送信モジュールを備え、
前記送受信器は、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信するよう構成され、前記周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、
前記送信モジュールは、前記周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、前記放出電流の周波数は、前記第1事前設定範囲に基づいて決定され、前記放出電流は、整流器の入力電流を取得するために前記受信デバイスによって使用され、
前記送受信器は更に、前記受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信するよう構成され、
前記送信モジュールは更に、前記送受信器が少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、前記放出電流の電流値を調節して前記入力電流を変更するよう構成される、送信デバイス。
【請求項16】
前記少なくとも1つの指示情報は、前記入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えたと前記受信デバイスが決定した後に送信される、請求項15に記載の送信デバイス。
【請求項17】
前記送受信器は更に、前記周波数ロック要求に応答して、周波数ロック要求応答メッセージを前記受信デバイスへ送信するよう構成される、請求項15または16に記載の送信デバイス。
【請求項18】
前記周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、
前記送信モジュールは具体的には、前記第2事前設定範囲に基づいて前記放出電流の前記電流値を決定するよう構成される、請求項15から17のいずれか一項に記載の送信デバイス。
【請求項19】
前記送受信器は更に、前記受信デバイスによって送信された充電要求を受信するよう構成され、
前記送信モジュールは更に、前記充電要求に基づいて充電電力を前記受信デバイスに供給するよう構成される、請求項15から18のいずれか一項に記載の送信デバイス。
【請求項20】
ワイヤレス充電システムに適用される周波数ロック方法であって、前記ワイヤレス充電システムは送信デバイスおよび受信デバイスを備え、前記送信デバイスは、電力を前記受信デバイスへ供給するよう構成され、前記周波数ロック方法は、
前記受信デバイスによって、周波数ロック要求を前記送信デバイスへ送信する段階であって、前記周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を含む、段階と、
前記受信デバイスによって、放出電流に基づいて、前記受信デバイスの整流器の入力電流を取得する段階と、
前記受信デバイスによって、前記入力電流の周波数を検出する段階と、
前記入力電流の前記周波数が前記第1事前設定範囲内にあると前記受信デバイスが検出したとき、前記受信デバイスによって、周波数ロック成功情報を前記送信デバイスへ送信する段階であって、前記周波数ロック成功情報は、前記放出電流を持続するように前記送信デバイスを示すために使用される、段階と
を備える周波数ロック方法。
【請求項21】
前記受信デバイスによって、前記入力電流の周波数を検出する前記段階は、
前記入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、前記受信デバイスによって前記入力電流の前記周波数を検出する段階を含む、請求項20に記載の周波数ロック方法。
【請求項22】
前記受信デバイスによって、前記放出電流に基づいて、前記受信デバイスの整流器の入力電流を取得する前記段階の後に、前記周波数ロック方法は更に、
前記入力電流の前記電流値が前記第3事前設定範囲を超える場合、前記受信デバイスによって、少なくとも1つの指示情報を前記送信デバイスへ送信する段階であって、前記少なくとも1つの指示情報は、前記放出電流を調節して前記入力電流を変更するように前記送信デバイスに示すために使用される、段階を備える、請求項21に記載の周波数ロック方法。
【請求項23】
前記受信デバイスによって、周波数ロック成功情報を前記送信デバイスへ送信する前記段階の後に、前記周波数ロック方法は更に、
前記受信デバイスによって、充電要求を前記送信デバイスへ送信する段階であって、前記充電要求は、充電電力を前記受信デバイスへ供給するよう前記送信デバイスに示すために使用される、段階を備える、請求項22に記載の周波数ロック方法。
【請求項24】
前記受信デバイスによって、前記入力電流の周波数値を検出する前記段階の後に、前記周波数ロック方法は更に、
前記受信デバイスによって、前記整流器の制御周波数を前記入力電流の前記周波数に調節する段階を備える、請求項20から23のいずれか一項に記載の周波数ロック方法。
【請求項25】
ワイヤレス充電システムに適用される周波数ロック方法であって、前記ワイヤレス充電システムは送信デバイスおよび受信デバイスを備え、前記送信デバイスは、電力を前記受信デバイスに供給するよう構成され、前記周波数ロック方法は、
前記送信デバイスによって、前記受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信する段階であって、前記周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を含む、段階と、
前記送信デバイスによって、放出電流を生成する段階であって、前記放出電流は、整流器の入力電流を取得するために前記受信デバイスによって使用され、前記放出電流の周波数は、前記第1事前設定範囲に基づいて決定される、段階と、
前記送信デバイスによって、前記受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信し、前記少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、前記放出電流の電流値を調節して前記入力電流を変更する段階と
を備える周波数ロック方法。
【請求項26】
前記入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えると前記受信デバイスが決定した後に、前記少なくとも1つの指示情報が送信される、請求項25に記載の周波数ロック方法。
【請求項27】
前記送信デバイスによって、前記受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信する前記段階の後に、前記周波数ロック方法は更に、
前記送信デバイスによって、前記周波数ロック要求に応答して、周波数ロック要求応答メッセージを前記受信デバイスへ送信する段階を備える、請求項25または26に記載の周波数ロック方法。
【請求項28】
前記周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、前記周波数ロック方法は更に、
前記送信デバイスによって、前記第2事前設定範囲に基づいて前記放出電流の前記電流値を決定する段階を備える、請求項25から27のいずれか一項に記載の周波数ロック方法。
【請求項29】
前記周波数ロック方法は更に、
前記送信デバイスによって、前記受信デバイスによって送信された充電要求を受信する段階と、
前記送信デバイスによって、前記充電要求に基づいて充電電力を前記受信デバイスへ供給する段階と
を備える、請求項25から28のいずれか一項に記載の周波数ロック方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、「周波数ロック方法、ワイヤレス充電システム、受信デバイス、および送信デバイス」と題する、2019年12月31日に中国特許庁に出願された中国特許出願第201911423486.9号に対する優先権を主張し、その全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
【0002】
本願は、パワーエレクトロニクス技術の分野に関連し、特に、周波数ロック方法、ワイヤレス充電システム、受信デバイス、および送信デバイスに関連する。
【背景技術】
【0003】
エネルギー不足および環境汚染の問題が現代社会においてますます悪化するにつれて、電気は次第に主なエネルギー源になった。電気は通常、バッテリを使用することによって貯蔵され得る。バッテリ充電方法は、接触充電およびワイヤレス充電を含み得る。ワイヤレス充電は、結合された電磁場を媒体として使用することによって電力伝達を実装する。ワイヤレス充電システムは受信デバイスおよび送信デバイスを含む。通常、送信デバイスと受信デバイスとの間には電気接続が無い。
【0004】
ワイヤレス充電の実装中、送信デバイスは、送信モジュールを使用することによって交流磁界を生成し、電磁エネルギーを受信デバイスへ放出する。受信デバイスは、受信モジュールを使用することによって交流磁界のエネルギーを受信し、整流器を使用することによって、交流信号を、負荷によって必要とされる直流信号に変換する。ワイヤレス充電における周波数は、送信デバイスのインバータの周波数を切り替えることによって決定される。受信デバイスの整流器が、ダイオードのみを含む不制御整流器である場合、整流器の周波数は、送信端の動作周波数と自動的に一致させることができる。しかしながら、受信デバイスの整流器が制御可能スイッチを含むとき、受信デバイスの動作周波数が送信デバイスの動作周波数と完全に一致することを確実にすることができない。周波数ロックとは、受信デバイスの動作周波数が送信デバイスの動作周波数と整合した状態を維持することを指す。周波数ロックを実装できない場合、送信デバイスの動作周波数と受信デバイスの動作周波数との間の周波数の差が、ワイヤレス充電システムの振動を引き起こす。特に、受信デバイスおよび送信デバイスが異なる製造元のものであるとき、受信デバイスと送信デバイスとの間の動作周波数の周波数の差が大きいことに起因して、受信デバイスの動作周波数は、送信デバイスの動作周波数と整合できない。従って、送信デバイスと受信デバイスとの間でどのように周波数整合を実装するかが、早急に解決するべき問題になっている。
【発明の概要】
【0005】
本願は、ワイヤレス充電シナリオにおける受信デバイスと送信デバイスとの間のインタラクションを通じて、周波数ロック手順を送信デバイスと受信デバイスとの間で実行できるかどうかを決定するために、周波数ロック方法、ワイヤレス充電システム、受信デバイス、および送信デバイスを提供する。これによりシステム安定性を改善する。
【0006】
第1態様によれば、本願は、送受信器およびコントローラを含む受信デバイスを提供し、送受信器は、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲および第2事前設定範囲についての情報を含み、第1事前設定範囲は、受信デバイスの動作周波数の範囲であり、第2事前設定範囲は、受信デバイスの周波数ロック中の放出電流の電流値範囲であり、送受信器は更に、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信するよう構成され、コントローラは、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定するよう構成される。
【0007】
本実施形態において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが充電電力を受信デバイスへ供給できるかどうかを決定し、または、充電前に、周波数ロックが必要かどうかを決定し得る。周波数ロックは、送信デバイスとインタラクトすることによって、受信デバイスの周波数を調節し、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数は一致した状態を維持する。従って、受信デバイスが充電される前に、受信デバイスは、送信デバイスの周波数ロック能力情報に基づいて、受信デバイスの周波数が送信デバイスと整合するかどうかを決定し得、更に、充電のための受信デバイスを選択し得、または、周波数ロック手順を追加して、送信デバイスと受信デバイスと間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避する。
【0008】
可能な実装において、送受信器は更に、送信デバイスによって送信された第1照会メッセージを受信するよう構成され、コントローラは更に、第1照会メッセージに基づいて、周波数ロックが必要かどうかを決定し、決定結果に基づいて第1応答メッセージを生成するよう構成され、周波数ロックは、送信デバイスの周波数と同一になるように受信デバイスの動作周波数を調節し、送受信器は更に、第1応答メッセージを送信デバイスへ送信し、送信デバイスによって送信された第2照会メッセージを受信するよう構成され、第2照会メッセージは、周波数ロックに関連するパラメータを要求するために使用される。
【0009】
本実施形態において、送信デバイスは、受信デバイスを照会することを能動的に開始し得、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会する。受信デバイスが周波数ロックを必要とする場合、送信デバイスは更に、第2照会メッセージを受信デバイスへ送信し、第2照会メッセージは、周波数ロックを実行するのに必要な関連パラメータについて受信デバイスに照会するために使用される。これにより、送信デバイスと受信デバイスとの間のインタラクションの方式を提供する。
【0010】
可能な実装において、受信デバイスは更に受信モジュールおよび検出器を含み得、送信デバイスが周波数ロック機能を含むと、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするとコントローラが決定した後に、送受信器は更に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数ロック手順を開始するよう送信デバイスに要求するために使用され、受信モジュールは、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得するよう構成され、放出電流は、周波数ロック要求に基づいて送信デバイスによって生成され、放出電流の周波数は、第1事前設定範囲内にあり、検出器は、入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成され、コントローラは更に、調節信号を生成するよう構成され、調節信号は、整流器の周波数を入力周波数に調節するために使用される。
【0011】
本実施形態において、送信デバイスが周波数ロック機能を有すると、ならびに、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートすると決定した後に、受信デバイスは、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、周波数ロック手順を開始するように送信デバイスに要求する。加えて、受信デバイスは、送信デバイスによって生成された送信回路に基づいて誘導を実行して入力電流を取得し、入力電流の入力周波数に基づいて整流器の周波数を調節し、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数は、一致した状態を維持する。
【0012】
可能な実装において、送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信し、放出電流を生成した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、周波数ロック開始応答メッセージは、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したと受信デバイスに通知するために使用される。周波数ロック開始応答メッセージは更に、放出電流の周波数および電流値を保持し得、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、放出電流の周波数および電流値を認識する。
【0013】
可能な実装において、コントローラは更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるかどうかを決定するよう構成され、送受信器は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更することを送信デバイスに示すために使用され、検出器は、変更された入力電流を検出するよう構成され、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、変更された入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成される。
【0014】
本実施形態において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報が送信デバイスへ送信され得、送信デバイスの放出電流の電流値を調節して入力電流を変化させる。更に、入力電流の電流値は、第3事前設定範囲内になるように調節され、その結果、受信デバイスは、入力電流の入力周波数を正確に検出できる。
【0015】
可能な実装において、コントローラが調節信号を生成した後に、送受信器は更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、周波数ロック手順を終了して放出電流を持続するように送信デバイスに示すために使用される。
【0016】
本実施形態において、受信デバイスが周波数ロックを完了した後に、受信デバイスは周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、送信デバイスは放出電流を持続する。
【0017】
可能な実装において、送受信器は更に、周波数ロック成功情報に応答して、送信デバイスによって送信された周波数ロック終了応答メッセージを受信するよう構成され、コントローラは更に、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続される放出電流の電流値を取得するよう構成される。
【0018】
本実施形態において、送信デバイスが周波数ロック成功情報を受信し、放出電流を持続した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に応答して、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信し、その結果、受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続された放出電流の電流値を取得できる。
【0019】
可能な実装において、送受信器は具体的には、コントローラが調節信号を生成した後に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、送受信器は、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信した後に、更に、充電要求を送信デバイスへ送信し、整流器の入力端子の短絡を終了するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスに供給することを送信デバイスに示すために使用される。
【0020】
本実施形態において、整流器の入力端子が短絡された後に、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信することにより、送信デバイスと受信デバイスとの間の周波数不一致によって生じる整流器の振動を回避する。加えて、送信デバイスの周波数ロックが成功し、かつ、受信デバイスおよび送信デバイスの周波数が一致した状態を維持した後に、受信デバイスは、整流器の入力端子の短絡状態を停止し、その結果、整流器を使用することによって受信デバイスを充電できる。
【0021】
可能な実装において、コントローラは更に、第1制御信号を生成するよう構成され、第1制御信号は、整流器の入力電圧の位相を調節するために使用され、その結果、整流器の入力電圧の位相と入力電流の位相との間の差が事前設定値に調節され、事前設定値は、整流器のスイッチがソフトスイッチング状態において動作するときの位相差である。
【0022】
本実施形態において、整流器の入力電圧の位相と入力電流の位相との間の差が事前設定値に調節され、その結果、整流器のスイッチがソフトスイッチング状態において動作する。これにより、整流器のスイッチング損失を低減する。
【0023】
第2態様によれば、本願はワイヤレス充電システムを提供し、ワイヤレス充電システムは、受信デバイスおよび送信デバイスを備え、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲および第2事前設定範囲についての情報を含み、第1事前設定範囲は、受信デバイスの動作周波数の範囲であり、第2事前設定範囲は、受信デバイスの周波数ロック中の放出電流の電流値範囲であり、送信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータに基づいて周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信するよう構成され、受信デバイスは更に、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが、第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定するよう構成される。
【0024】
本実施形態において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが充電電力を受信デバイスへ供給できるかどうかを決定し、または、充電前に、周波数ロックが必要かどうかを決定し得る。周波数ロックは、送信デバイスとインタラクトすることによって受信デバイスの周波数を調節し、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数は一致した状態を維持する。
【0025】
可能な実装において、送信デバイスは更に、第1照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、第1照会メッセージは、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会するために使用され、周波数ロックは、送信デバイスの周波数と同一になるように受信デバイスの動作周波数を調節し、受信デバイスは更に、第1照会メッセージに基づいて、周波数ロックが必要かどうかを決定するよう構成され、決定結果に基づいて第1応答メッセージを返し、第1応答メッセージに基づいて、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを決定したとき、送信デバイスは更に、第2照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、第2照会メッセージは、周波数ロックに関連するパラメータを受信デバイスに要求するために使用される。
【0026】
本実施形態において、送信デバイスは、受信デバイスを照会することを能動的に開始し得、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会する。受信デバイスが周波数ロックを必要とする場合、送信デバイスは更に、第2照会メッセージを受信デバイスへ送信し、第2照会メッセージは、周波数ロックを実行するのに必要な関連パラメータについて受信デバイスに照会するために使用される。これにより、送信デバイスと受信デバイスとの間のインタラクションの方式を提供する。
【0027】
可能な実装において、送信デバイスが周波数ロック機能を有すること、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートすると決定した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数ロック手順を開始するように送信デバイスに要求するために使用され、送信デバイスは更に、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にあり、受信デバイスは更に、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得し、入力電流を検出して入力周波数を取得し、受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節するよう構成される。
【0028】
本実施形態において、送信デバイスが周波数ロック機能を有すると、ならびに、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートすると決定した後に、受信デバイスは、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、周波数ロック手順を開始するように送信デバイスに要求する。加えて、受信デバイスは、送信デバイスによって生成された送信回路に基づいて誘導を実行して入力電流を取得し、入力電流の入力周波数に基づいて整流器の周波数を調節し、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数は、一致した状態を維持する。
【0029】
可能な実装において、送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信し、放出電流を生成した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、周波数ロック開始応答メッセージは、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したと受信デバイスに通知するために使用される。周波数ロック開始応答メッセージは更に、放出電流の周波数および電流値を保持し得、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、放出電流の周波数および電流値を認識する。
【0030】
可能な実装において、受信デバイスは更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、少なくとも1つの指示情報に基づいて放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう構成され、受信デバイスは具体的には、変更された入力電流を検出するよう構成され、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、変更された入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成される。
【0031】
本実施形態において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報が送信デバイスへ送信され得、送信デバイスの放出電流の電流値を調節して入力電流を変化させる。更に、入力電流の電流値は、第3事前設定範囲内になるように調節され、その結果、受信デバイスは、入力電流の入力周波数を正確に検出できる。
【0032】
可能な実装において、整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に基づいて周波数ロック手順を終了し、放出電流を持続するよう構成される。
【0033】
本実施形態において、受信デバイスが周波数ロックを完了した後に、受信デバイスは周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、送信デバイスは放出電流を持続する。
【0034】
可能な実装において、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に応答して、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、受信デバイスは更に、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続される放出電流の電流値を取得するよう構成される。
【0035】
本実施形態において、送信デバイスが周波数ロック成功情報を受信し、放出電流を持続した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に応答して、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信し、その結果、受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続された放出電流の電流値を取得できる。
【0036】
可能な実装において、受信デバイスは具体的には、整流器の入力端子が短絡された後に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信した後に、充電要求を送信デバイスへ送信し、整流器の入力端子の短絡を終了するよう構成され、送信デバイスは更に、充電要求に基づいて充電電力を受信デバイスへ供給するよう構成される。
【0037】
本実施形態において、整流器の入力端子が短絡された後に、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信することにより、送信デバイスと受信デバイスとの間の周波数不一致によって生じる整流器の振動を回避する。加えて、送信デバイスの周波数ロックが成功し、かつ、受信デバイスおよび送信デバイスの周波数が一致した状態を維持した後に、受信デバイスは、整流器の入力端子の短絡状態を停止し、その結果、整流器を使用することによって受信デバイスを充電できる。
【0038】
可能な実装において、受信デバイスは更に、整流器の入力電圧の位相と入力電流の位相との間の差を事前設定値に調節するよう構成され、その結果、整流器のスイッチングトランジスタは、ソフトスイッチング状態において動作する。
【0039】
本実施形態において、整流器の入力電圧の位相と入力電流の位相との間の差が事前設定値に調節され、その結果、整流器のスイッチがソフトスイッチング状態において動作する。これにより、整流器のスイッチング損失を低減する。
【0040】
第3態様によれば、本願は送信デバイスを提供し、送信デバイスは送受信器およびコントローラを含み、送受信器は、周波数ロックに関連するパラメータを受信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは受信デバイスによって送信され、第1事前設定範囲および第2事前設定範囲についての情報を含み、第1事前設定範囲は、受信デバイスの動作周波数の範囲であり、第2事前設定範囲は、受信デバイスの周波数ロック中の放出電流の電流値範囲であり、コントローラは、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうかを取得するよう構成され、送信デバイスが周波数ロック機能を有するとき、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定し、周波数ロック能力情報を生成するよう構成され、送受信器は更に、周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定し、送信デバイスが周波数ロック機能を有すると決定した後、かつ、送信デバイスによって充電される前に、送信デバイスの周波数と同一になるように整流器の周波数を調節する。
【0041】
本実施形態において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが充電電力を受信デバイスへ供給できるかどうかを決定し、または、充電前に、周波数ロックが必要かどうかを決定し得る。周波数ロックは、送信デバイスとインタラクトすることによって受信デバイスの周波数を調節し、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数は一致した状態を維持する。
【0042】
可能な実装において、送受信器は更に、第1照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、第1照会メッセージは、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会するために使用され、送受信器は更に、第1照会メッセージに応答して返された第1応答メッセージを受信するよう構成され、コントローラは更に、第1応答メッセージに基づいて、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを決定するよう構成され、受信デバイスが周波数ロックを必要とするとき、送受信器は更に、第2照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、第2照会メッセージは、周波数ロックに関連するパラメータを受信デバイスに要求するために使用される。
【0043】
本実施形態において、送信デバイスは、受信デバイスを照会することを能動的に開始し得、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会する。受信デバイスが周波数ロックを必要とする場合、送信デバイスは更に、第2照会メッセージを受信デバイスへ送信し、第2照会メッセージは、周波数ロックを実行するのに必要な関連パラメータについて受信デバイスに照会するために使用される。これにより、送信デバイスと受信デバイスとの間のインタラクションの方式を提供する。
【0044】
可能な実装において、送信デバイスは更に、送信モジュールを含み、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数ロック手順を開始することを要求するために使用され、コントローラは、周波数ロック要求に基づいて第2制御信号を生成するよう構成され、第2制御信号は、放出電流を生成するよう送信モジュールを制御するために使用され、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にあり、その結果、受信デバイスは、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得し、入力電流を検出して入力周波数を取得し、整流器の周波数を入力周波数に調節する。
【0045】
本実施形態において、送信デバイスが周波数ロック機能を有すると、ならびに、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートすると決定した後に、受信デバイスは、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、周波数ロック手順を開始するように送信デバイスに要求する。加えて、受信デバイスは、送信デバイスによって生成された送信回路に基づいて誘導を実行して入力電流を取得し、入力電流の入力周波数に基づいて整流器の周波数を調節し、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数は、一致した状態を維持する。
【0046】
可能な実装において、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求が受信され放出電流が生成された後に、送受信器は更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、周波数ロック開始応答メッセージは、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したことを受信デバイスに通知するために使用される。周波数ロック開始応答メッセージは更に、放出電流の周波数および電流値を保持し得、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、放出電流の周波数および電流値を認識する。
【0047】
可能な実装において、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに、受信デバイスによって送信され、コントローラは更に、少なくとも1つの指示情報に基づいて、1対1の方式で、少なくとも1つの指示情報に対応する少なくとも1つの第2制御情報を生成するよう構成され、少なくとも1つの第2制御情報は、入力電流を変更するために送信モジュールによって生成された放出電流の電流値を調節するために使用される。
【0048】
本実施形態において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報が送信デバイスへ送信され、送信デバイスの放出電流の電流値を調節して入力電流を変更し得る。更に、入力電流の電流値は、第3事前設定範囲内になるように調節され、その結果、受信デバイスは、入力電流の入力周波数をより正確に検出できる。
【0049】
可能な実装において、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された周波数ロック成功情報を受信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に送信され、コントローラは更に、周波数ロック成功情報に基づいて周波数ロック手順を終了し放出電流を持続するよう構成される。
【0050】
本実施形態において、受信デバイスが周波数ロックを完了した後に、受信デバイスは周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、送信デバイスは放出電流を持続する。
【0051】
可能な実装において、送受信器は更に、周波数ロック成功情報に応答して、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続される放出電流の電流値を取得する。
【0052】
本実施形態において、送信デバイスが周波数ロック成功情報を受信し、放出電流を持続した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に応答して、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信し、その結果、受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続された放出電流の電流値を取得できる。
【0053】
可能な実装において、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された充電要求を受信するよう構成され、コントローラは、充電要求に基づいて第2制御信号を生成するよう構成され、送信モジュールは、第2制御信号に基づいて、充電電力を受信デバイスに供給するよう構成される。
【0054】
本実施形態において、送信デバイスは更に、受信デバイスによって送信された充電ステータスを受信し、充電ステータスに基づいて第2制御信号を生成し、送信モジュールを制御して充電電力を受信デバイスへ供給する。
【0055】
第4態様によれば、本願はワイヤレス充電システムを提供し、ワイヤレス充電システムは、受信デバイスおよび送信デバイスを備え、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲についての情報を含み、送信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータに基づいて周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信するよう構成され、受信デバイスは更に、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定したとき、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、受信デバイスは更に、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得するよう構成され、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にあり、受信デバイスは更に、入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成され、受信デバイスは更に、受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節するよう構成される。
【0056】
本願の本実装において、受信デバイスは送信デバイスとインタラクトし得る。受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを認識し得る。送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートする場合、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、放出電流を生成するよう送信デバイスに通知し得、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にある。受信デバイスによって検出された入力電流の周波数も第1事前設定範囲内にある。受信デバイスは、入力電流の周波数と一致するように整流器の周波数を調節し、その結果、受信デバイスの整流器の周波数は送信デバイスと一致した状態を維持する。従って、本願の本実装において、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートすると決定した後に、受信デバイスは周波数調節を実行し、その結果、受信デバイスの周波数は、送信デバイスと整合した状態を維持する。これにより、受信デバイスと送信デバイスと間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避し、受信デバイスの安定した充電を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善できる。
【0057】
可能な実装において、受信デバイスは更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、少なくとも1つの指示情報に基づいて放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう構成され、受信デバイスは具体的には、変更された入力電流を検出するよう構成され、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、変更された入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成される。
【0058】
本願の本実装において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、受信デバイスは更に、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信する。放出電流の電流値は、少なくとも1つの指示情報に基づいて調節され、その結果、入力電流の電流値が変更される。入力電流の電流値は、第3事前設定範囲内になるように調節され得、第3事前設定範囲は、受信デバイスが入力電流の周波数を正確に検出できる範囲である。これにより、受信デバイスによって検出された入力周波数の正確度を改善する。
【0059】
第5態様によれば、本願はワイヤレス充電システムを提供し、ワイヤレス充電システムは受信デバイスおよび送信デバイスを含み、受信デバイスは、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、受信デバイスは更に、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得するよう構成され、受信デバイスは更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、少なくとも1つの指示情報に基づいて、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう構成され、受信デバイスは更に、変更された入力電流を検出し、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成され、受信デバイスは更に、受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節するよう構成される。
【0060】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を調節する前に、入力電流の電流値は、放出電流の電流値を調節することによって変更され、その結果、入力電流の電流値は第3事前設定範囲内であり、すなわち、入力電流の電流値は、受信デバイスが周波数を正確に検出できる第3事前設定範囲内である。従って、受信デバイスは、入力電流の周波数を正確に検出し、受信デバイスの整流器の周波数をより正確に調節できる。これにより、受信デバイスと送信デバイスと間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避し、受信デバイスの安定した充電を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善できる。
【0061】
可能な実装において、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、受信デバイスは更に、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲についての情報を含み、送信デバイスは更に、周波数ロックに関連するパラメータに基づいて、周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信するよう構成され、受信デバイスは更に、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定するよう構成され、受信デバイスは具体的には、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定されたか場合に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成される。
【0062】
本願の本実装において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを認識し得、受信デバイスは、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするときだけ、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する。これにより更に、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数の整合を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0063】
以下では、本願の第4態様または第5態様のいくつかの可能な実装を説明する。
【0064】
可能な実装において、送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信し、放出電流を生成した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、周波数ロック開始応答メッセージは、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したと受信デバイスに通知するために使用される。周波数ロック開始応答メッセージは更に、放出電流の周波数および電流値を保持し得、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、放出電流の周波数および電流値を認識する。
【0065】
可能な実装において、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、電流値指示値または調節値を含む。電流指示値は、送信デバイスが放出電流の電流値を電流指示値に調節することを示すために使用される。調節値は、放出電流の電流値が調節値だけ増加または減少されることを示すために使用される。
【0066】
従って、本願の本実装において、複数の異なる放出電流調節方式が提供され、受信デバイスは、放出電流調節方式を柔軟に選択できる。
【0067】
可能な実装において、送信デバイスは更に、受信された少なくとも1つの指示情報の各々に応答して応答メッセージを返すよう構成され、応答メッセージは、送信デバイスが放出電流を毎回調節した後の放出電流の電流値を含む。従って、受信デバイスは、放出電流の調節された電流値に基づいて、放出電流の調節粒度を正確に決定し、その結果、放出電流はより正確かつ効果的に調節される。
【0068】
可能な実装において、送信デバイスは更に、照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、照会メッセージは、受信デバイスの周波数ロックに関連するパラメータを要求するために使用され、受信デバイスは具体的には、照会メッセージを受信した後に、照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返すよう構成され、または、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信し得、例えば、ユーザの操作を通じて、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得、または、受信デバイスの周囲の事前設定範囲内の送信デバイスを検出した後に、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得る。
【0069】
従って、本願の本実装において、受信デバイスは、送信デバイスの照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返し得、または、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信し得る。本願の本実装は、複数のシナリオに適用可能であり、受信デバイスの周波数が送信デバイスと整合するかどうかを柔軟に確認できる。
【0070】
可能な実装において、周波数ロックに関連するパラメータは更に、第2事前設定範囲についての情報を含み、受信デバイスは具体的には、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定したとき、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成される。
【0071】
本願の本実装において、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると受信デバイスが決定したときだけ、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、後の周波数同期動作を実行する。これにより、受信デバイスの周波数および電流の両方が送信デバイスと整合することを確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善し、充電効率を改善することができる。
【0072】
可能な実装において、受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、命令に基づいて放出電流を持続するよう構成される。
【0073】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、周波数ロック成功情報に基づいて放出電流を持続し、持続することは具体的には、放出電流の周波数を持続することを含み、放出電流の電流値を持続することを更に含み得る。これにより、送信デバイスと受信デバイスとの間で周波数一致を達成し、周波数ロックを実装し、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数の差を低減し、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0074】
可能な実装において、送信デバイスが放出命令に基づいて放出電流を持続した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック終了応答メッセージは、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を保持し、受信デバイスは更に、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を決定するよう構成される。
【0075】
本願の本実装において、送信デバイスが周波数ロック成功情報を受信した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信し、周波数ロック終了応答メッセージは、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を保持し、その結果、受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を決定する。
【0076】
可能な実装において、整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信して、受信デバイスが、送信デバイスと整合するように動作周波数を調節したと送信デバイスに通知するよう構成される。
【0077】
可能な実装において、受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、充電要求に基づいて充電電力を受信デバイスへ供給するよう構成される。
【0078】
本願の本実装において、受信デバイスと整合するように受信デバイスが動作周波数を調節した後に、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、充電エネルギーを受信デバイスへ供給でき、受信デバイスは充電に成功することができる。
【0079】
可能な実装において、受信デバイスは更に、充電指示値を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電指示値は、電流値が充電指示値である放出電流を生成するよう送信デバイスに示すために使用され、その結果、受信デバイスは、放出電流に基づいて、充電されることに成功することができる。
【0080】
可能な実装において、受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、受信デバイスは更に、受信デバイスの整流器を短絡して、周波数調節が完了する前に整流器の周波数と送信デバイスの周波数との間の周波数の差を回避し、ワイヤレス充電システムの振動を回避する。
【0081】
可能な実装において、受信デバイスは更に、整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、整流器の短絡を停止し、その結果、受信デバイスは、整流器を使用することによって、交流の入力電流を直流に変換できる。
【0082】
可能な実装において、受信デバイスが、周波数ロック能力情報に基づいて、第1事前設定範囲内の任意の周波数を送信デバイスがサポートしないと決定した場合、受信デバイスは更に、第1プロンプト情報を生成するよう構成され、第1プロンプト情報は、送信デバイスが受信デバイスと整合しないことを示すために使用される。
【0083】
本願の本実装において、送信デバイスが第1事前設定範囲内の任意の周波数をサポートしないとき、受信デバイスは、第1プロンプト情報を生成および出力し、送信デバイスを直ちに交換するようにユーザにリマインドし得る。これによりユーザ体験を改善する。
【0084】
第6態様によれば、本願は受信デバイスを提供し、受信デバイスは、受信モジュール、整流器、検出器、送受信器、およびコントローラを含み、受信モジュールの入力端子は、送信デバイスの送信モジュールに結合され、受信モジュールの出力端子は、整流器の入力端子に接続され、受信モジュールの出力端子は更に、検出器の入力端子に接続され、検出器の出力端子はコントローラに接続され、整流器の出力端子は、負荷もしくはフィルタ、または同様のものに接続され、整流器は更に、コントローラに接続され、コントローラは更に、送受信器に接続され、送受信器は、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲についての情報を含み、コントローラは、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成の送信デバイスがサポートするかどうかを決定するよう構成され、コントローラは、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定したとき、送受信器は更に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、送信デバイスは周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成し、受信モジュールは、放出電流に基づいて、送信モジュールによって生成された電磁エネルギーを受信し、入力電流を出力するよう構成され、検出器は、入力電流の周波数を検出して入力周波数を取得するよう構成され、コントローラは更に、調節信号を生成するよう構成され、調節信号は、整流器の周波数を入力周波数に調節するために使用され、整流器は、受信デバイスが充電されたとき、受信モジュールによって出力された交流を直流に変換するよう構成される。
【0085】
本願の本実装において、受信デバイスは、送受信器を使用することによって送信デバイスとインタラクトし得、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを認識し得る。送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートする場合、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、放出電流を生成するよう送信デバイスに通知し得、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にある。受信デバイスによって検出された入力電流の周波数も第1事前設定範囲内にある。受信デバイスは、入力電流の周波数と一致するように整流器の周波数を調節し、その結果、受信デバイスの整流器の周波数は送信デバイスと一致した状態を維持する。従って、本願の本実装において、受信デバイスは、受信デバイスの動作周波数を送信デバイスがサポートすると決定した後に、周波数調節を実行する。これにより、受信デバイスと送信デバイスと間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避し、受信デバイスの安定した充電を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善できる。
【0086】
可能な実装において、送受信器は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう送信デバイスに示すために使用され、受信モジュールは具体的には、変更された放出電流を誘導して、変更された入力電流を取得するよう構成され、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあると検出したとき、検出器は具体的には、変更された入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成される。
【0087】
本願の本実装において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、受信デバイスは更に、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信する。放出電流の電流値は、少なくとも1つの指示情報に基づいて調節され、その結果、入力電流の電流値が変更される。入力電流の電流値は、第3事前設定範囲内になるように調節され得、第3事前設定範囲は、受信デバイスが入力電流の周波数を正確に検出できる範囲である。これにより、受信デバイスによって検出された入力周波数の正確度を改善する。
【0088】
第7態様によれば、本願は受信デバイスを提供し、受信デバイスは、受信モジュール、整流器、検出器、送受信器、およびコントローラを含み、受信モジュールの入力端子は送信デバイスの送信モジュールに結合され、受信モジュールの出力端子は、整流器の入力端子に接続され、受信モジュールの出力端子は更に、検出器の入力端子に接続され、検出器の出力端子はコントローラに接続され、整流器の出力端子は負荷またはフィルタまたは同様のものに接続され、整流器は更にコントローラに接続され、コントローラは更に、送受信器に接続され、送受信器は、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、放出電流を生成するよう送信デバイスに示すために使用され、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にあり、受信モジュールは、放出電流に基づいて、変更された放出電流を誘導して入力電流を取得するよう構成され、送受信器は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超える場合、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、放出電流を調節して入力電流を変更するよう送信デバイスに示すために使用され、検出器は、変更された入力電流を検出するよう構成され、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあると検出したとき、入力電流を検出して入力周波数を取得し、コントローラは、調節信号を生成するよう構成され、調節信号は、整流器の制御可能スイッチングトランジスタを制御して、整流器の周波数を入力周波数に調節するために使用される。
【0089】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を調節する前に、入力電流の電流値は、放出電流の電流値を調節することによって変更され、その結果、入力電流の電流値は第3事前設定範囲内であり、すなわち、入力電流の電流値は、受信デバイスが周波数を正確に検出できる第3事前設定範囲内である。従って、受信デバイスは、入力電流の周波数を正確に検出し、受信デバイスの整流器の周波数をより正確に調節できる。これにより、受信デバイスと送信デバイスと間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避し、受信デバイスの安定した充電を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善できる。
【0090】
可能な実装において、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、送受信器は更に、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、受信デバイスの動作周波数の第1事前設定範囲についての情報を含み、送受信器は更に、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信するよう構成され、コントローラは更に、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定するよう構成され、送受信器は具体的には、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定されたとき、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を生成するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0091】
本願の本実装において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを認識し得、受信デバイスは、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするときだけ、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する。これにより更に、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数の整合を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0092】
以下では、本願の第6態様または第7態様のいくつかの可能な実装を説明する。
【0093】
可能な実装において、送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信し、放出電流を生成した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、受信デバイスの送受信器は更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信するよう構成され、コントローラは更に、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したこと、ならびに、放出電流の周波数および電流値を認識するよう構成される。
【0094】
可能な実装において、周波数ロックに関連するパラメータは更に、第2事前設定範囲についての情報を含み、コントローラは更に、周波数ロック能力情報に基づいて、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定するよう構成され、送受信器は具体的には、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするとコントローラが決定したとき、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成される。
【0095】
本願の本実装において、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると受信デバイスが決定したときだけ、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、後の周波数同期動作を実行する。これにより、受信デバイスの周波数および電流の両方が送信デバイスと整合することを確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善し、充電効率を改善することができる。
【0096】
可能な実装において、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、電流値指示値または調節値を含む。電流指示値は、送信デバイスが放出電流の電流値を電流指示値に調節することを示すために使用される。調節値は、放出電流の電流値が調節値だけ増加または減少されることを示すために使用される。
【0097】
従って、本願の本実装において、複数の異なる放出電流調節方式が提供され、受信デバイスは、放出電流調節方式を柔軟に選択できる。
【0098】
可能な実装において、送受信器は更に、送信デバイスによって送信された照会メッセージを受信するよう構成され、送受信器は具体的には、照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返すよう構成され、または、送受信器は、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信するよう構成され、例えば、ユーザの操作を通じて、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得、または、事前設定範囲内において送信デバイスが検出された後に、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得る。
【0099】
従って、本願の本実装において、受信デバイスは、送信デバイスの照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返し得、または、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信し得る。本願の本実装は、複数のシナリオに適用可能であり、受信デバイスの周波数が送信デバイスと整合するかどうかを柔軟に確認できる。
【0100】
可能な実装において、整流器の周波数が入力周波数に調節された後に、送受信器は更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、放出電流を持続するように送信デバイスに示すために使用される。
【0101】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、周波数ロック成功情報に基づいて放出電流を持続し、持続することは具体的には、放出電流の周波数を持続することを含み、放出電流の電流値を持続することを更に含み得る。これにより、送信デバイスと受信デバイスとの間で周波数一致を達成し、周波数ロックを実装し、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数の差を低減し、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0102】
可能な実装において、整流器の周波数が入力周波数に調節された後に、送受信器は更に、充電要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスに供給するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0103】
本願の本実装において、受信デバイスと整合するように受信デバイスが動作周波数を調節した後に、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、充電エネルギーを受信デバイスへ供給でき、受信デバイスは充電に成功することができる。
【0104】
可能な実装において、送受信器は更に、充電指示値を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電指示値は、電流値が充電指示値である放出電流を送信デバイスが生成することを示すために使用される。
【0105】
可能な実装において、送受信器が周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、コントローラは更に、短絡信号を生成し、短絡信号を整流器へ送信するよう構成され、その結果、整流器は短絡され、周波数調節が完了される前に整流器の周波数と送信デバイスの周波数との間の周波数の差を回避し、ワイヤレス充電システムの振動を回避する。
【0106】
可能な実装において、コントローラが調節信号に基づいて整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、整流器の短絡をキャンセルし、その結果、受信デバイスは、整流器を使用することによって交流入力電流を直流に変換する。
【0107】
第8態様によれば、本願は送信デバイスを提供し、送信デバイスは、送信モジュール、送受信器、およびコントローラを含み、送受信器は、周波数ロックに関連するパラメータを受信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、受信デバイスによって送信され、第1事前設定範囲についての情報を含み、コントローラは、周波数ロック能力情報を生成するよう構成され、周波数ロック能力情報は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成がサポートされているかどうかを示すために使用され、送受信器は更に、周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信するよう構成され、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると受信デバイスが決定したときに送信され、送信モジュールは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、その結果、受信デバイスは、放出電流に基づいて入力電流を取得し、入力電流の入力周波数に基づいて受信デバイスの整流器の周波数を調節する。
【0108】
本願の本実装において、送信デバイスは、受信デバイスによって送信された周波数ロックに関連するパラメータに応答して周波数ロック能力情報を返し得、その結果、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを決定し、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするとき、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信して周波数調節を完了し、その結果、受信デバイスの周波数は送信デバイスの周波数と整合する。従って、本願の本実施形態において、送信デバイスと受信デバイスとの間のインタラクション、および、受信デバイスの周波数調節は、送信デバイスの周波数が受信デバイスの周波数と整合することを確実にする。従って、ワイヤレス充電システムの安定性が改善される。
【0109】
可能な実装において、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求が受信され、かつ、放出電流が生成された後に、送受信器は更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したと、ならびに、放出電流の周波数および電流値を認識する。
【0110】
可能な実装において、送受信器は更に、少なくとも1つの指示情報を受信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに受信デバイスによって送信され、コントローラは、第2制御信号を生成し、制御信号を使用して、送信モジュールによって生成された放出電流を調節して入力電流を変更するよう構成され、その結果、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内になる。
【0111】
本願の本実装において、送信デバイスは更に、受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信し、少なくとも1つの指示情報に基づいて放出電流の電流値を調節して入力電流の電流値を変更し、その結果、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内になる。従って、受信デバイスは、電流値が第3事前設定範囲内にある入力電流に基づいて入力周波数を正確に検出できる。
【0112】
可能な実装において、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、電流値指示値または調節値を含む。電流指示値は、送信デバイスが放出電流の電流値を電流指示値に調節することを示すために使用される。調節値は、放出電流の電流値が調節値だけ増加または減少されることを示すために使用される。
【0113】
従って、本願の本実装において、複数の異なる放出電流調節方式が提供され、受信デバイスは、放出電流調節方式を柔軟に選択できる。
【0114】
可能な実装において、送受信器は更に、照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、照会メッセージは、受信デバイスの周波数ロックに関連するパラメータを要求するために使用され、その結果、受信デバイスが照会メッセージを受信した後に、受信デバイスは、照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返す。本実施形態は、周波数ロックに関連するパラメータを取得する方式を提供する。
【0115】
可能な実装において、周波数ロックに関連するパラメータは更に、第2事前設定範囲についての情報を含み、周波数ロック能力情報は更に電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成がサポートされるかどうかを示すために使用され、その結果、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にあり電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定し、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、受信デバイスを充電するために送信デバイスを使用できるかどうかを決定する。これにより、ワイヤレス充電システムの安定性およびユーザ体験を改善する。
【0116】
本願の本実装において、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると受信デバイスが決定したときだけ、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、後の周波数同期動作を実行する。これにより、受信デバイスの周波数および電流の両方が送信デバイスと整合することを確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善し、充電効率を改善することができる。
【0117】
可能な実装において、送受信器は更に、周波数ロック成功情報を受信するよう構成され、受信デバイスが受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節した後に周波数ロック成功情報が送信され、コントローラは更に、周波数ロック成功情報に基づいて、第3制御信号を生成するよう構成され、第3制御信号を使用して、放出電流を持続するように送信モジュールを制御するよう構成される。
【0118】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、周波数ロック成功情報に基づいて放出電流を持続し、持続することは具体的には、放出電流の周波数を持続することを含み、放出電流の電流値を持続することを更に含み得る。これにより、送信デバイスと受信デバイスとの間で周波数一致を達成し、周波数ロックを実装し、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数の差を低減し、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0119】
可能な実装において、受信デバイスの整流器の周波数が入力周波数に調節された後に、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された充電要求を受信するよう構成され、コントローラは更に、充電要求に基づいて充電電力を受信デバイスへ供給するよう構成される。
【0120】
本願の本実装において、受信デバイスと整合するように受信デバイスが動作周波数を調節した後に、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、充電エネルギーを受信デバイスへ供給でき、受信デバイスは充電に成功することができる。
【0121】
第9態様によれば、本願は、ワイヤレス充電システムに適用される周波数ロック方法を提供し、ワイヤレス充電システムは送信デバイスおよび受信デバイスを含み、送信デバイスは、電力を受信デバイスへ供給するよう構成され、方法は、受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する段階であって、周波数ロック要求は、放出電流を生成するように送信デバイスに示すために使用され、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にある、段階と、受信デバイスが、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得する段階と、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超える場合、受信デバイスが少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信する段階であって、少なくとも1つの指示情報は、放出電流を調節して入力電流を変更するように送信デバイスに示すために使用される、段階と、受信デバイスが、変更された入力電流を検出し、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、入力電流を検出して入力周波数を取得する段階と、受信デバイスが受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節する段階とを備える。
【0122】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を調節する前に、入力電流の電流値は、放出電流の電流値を調節することによって変更され、その結果、入力電流の電流値は第3事前設定範囲内であり、すなわち、入力電流の電流値は、受信デバイスが周波数を正確に検出できる第3事前設定範囲内である。従って、受信デバイスは、入力電流の周波数を正確に検出し、受信デバイスの整流器の周波数をより正確に調節できる。これにより、受信デバイスと送信デバイスとの間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避し、受信デバイスの安定した充電を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善できる。
【0123】
可能な実装において、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、第2電流指示値または調節値を含み、第2電流指示値は、送信デバイスが放出電流を第2電流指示値に調節することを示すために使用され、調節値は、送信デバイスが放出電流を調節値だけ増加または減少させることを示すために使用される。従って、本願の本実装において、複数の異なる放出電流調節方式が提供され、受信デバイスは、放出電流調節方式を柔軟に選択できる。
【0124】
可能な実装において、受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、方法は更に、受信デバイスが、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信する段階であって、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲についての情報を含む、段階と、受信デバイスが、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信する段階とを備え、受信デバイスが、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定し、受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信することは、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定したとき、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する段階を含み、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を生成するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0125】
本願の本実装において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを認識し得、受信デバイスは、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするときだけ、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する。これにより更に、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数の整合を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0126】
可能な実装において、照会メッセージを受信した後に、受信デバイスは、照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返し得、または、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信し得、例えば、ユーザの操作を通じて、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得、または、事前設定範囲内において送信デバイスを検出した後に、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得る。
【0127】
従って、本願の本実装において、受信デバイスは、送信デバイスの照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返し得、または、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信し得る。本願の本実装は、複数のシナリオに適用可能であり、受信デバイスの周波数が送信デバイスと整合するかどうかを柔軟に確認できる。
【0128】
可能な実装において、周波数ロックに関連するパラメータは更に、第2事前設定範囲についての情報を含み、方法は更に、受信デバイスが周波数ロック能力情報に基づいて、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定する段階を備え、受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する段階は、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定したとき、受信デバイスが、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する段階を含み、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流を生成するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0129】
本願の本実装において、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると受信デバイスが決定したときだけ、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、後の周波数同期動作を実行する。これにより、受信デバイスの周波数および電流の両方が送信デバイスと整合することを確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善し、充電効率を改善することができる。
【0130】
可能な実装において、受信デバイスが受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、方法は更に、受信デバイスが周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信する段階を備え、周波数ロック成功情報は、放出電流を持続するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0131】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、周波数ロック成功情報に基づいて放出電流を持続し、持続することは具体的には、放出電流の周波数を持続することを含み、放出電流の電流値を持続することを更に含み得る。これにより、送信デバイスと受信デバイスとの間で周波数一致を達成し、周波数ロックを実装し、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数の差を低減し、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0132】
可能な実装において、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスへ供給するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0133】
本願の本実装において、受信デバイスと整合するように受信デバイスが動作周波数を調節した後に、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは、充電エネルギーを受信デバイスへ供給でき、受信デバイスは充電に成功することができる。
【0134】
可能な実装において、受信デバイスは更に、充電指示値を送信デバイスへ送信し得、充電指示値は、電流値が充電指示値である放出電流を生成するよう送信デバイスに示すために使用され、その結果、受信デバイスは、放出電流に基づいて、充電されることに成功することができる。
【0135】
可能な実装において、受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、受信デバイスは更に、受信デバイスの整流器を短絡し得、周波数調節が完了する前に整流器の周波数と送信デバイスの周波数との間の周波数の差を回避し、ワイヤレス充電システムの振動を回避する。
【0136】
可能な実装において、受信デバイスは更に、整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、整流器の短絡を停止し得、その結果、受信デバイスは、整流器を使用することによって、交流の入力電流を直流に変換できる。
【0137】
第10態様によれば、本願はワイヤレス充電システムを提供し、ワイヤレス充電システムは受信デバイスおよび送信デバイスを備え、受信デバイスは整流器を含み、受信デバイスは、整流器の入力端子を短絡し、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、送信デバイスは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にあり、受信デバイスは、放出電流に基づいて、整流器の入力電流を取得するよう構成され、受信デバイスは更に、入力電流の周波数が第1事前設定範囲内にあると検出されたとき、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に基づいて放出電流を持続するよう構成される。
【0138】
本実施形態において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって周波数ロックを完了し得、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数が一致した状態を維持し、受信デバイスと送信デバイスとの間の動作周波数の不一致によって生じるシステムの振動を回避する。
【0139】
可能な実装において、受信デバイスは具体的には、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるときに入力電流の周波数を検出するよう構成される。
【0140】
可能な実装において、受信デバイスは更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、送信デバイスは更に、少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう構成される。
【0141】
従って、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、受信デバイスは入力電流の周波数を検出できず、または、入力電流の周波数誤差が比較的大きいとき、入力電流の電流値は適切な範囲内に調節される必要がある。従って、指示情報は送信デバイスへ送信されて、入力電流の電流値を調節し得、その結果、入力電流の検出された周波数がより正確になる。
【0142】
可能な実装において、受信デバイスは更に、入力電流の周波数と一致するように整流器の制御周波数を調節するよう構成される。
【0143】
本願の本実装において、受信デバイスは、入力電流の周波数と一致するように整流器の制御周波数を調節し得、その結果、受信デバイスおよび送信デバイスの動作周波数は一致した状態を維持し、受信デバイスと送信デバイスとの間の動作周波数の不一致によって生じるシステムの振動を回避する。
【0144】
可能な実装において、送信デバイスは更に、周波数ロック要求に応答して、周波数ロック要求応答メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成される。
【0145】
本願の本実装において、送信デバイスは更に、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求に応答して、送信デバイスが周波数ロック要求を受信したと受信デバイスに通知し得る。
【0146】
可能な実装において、周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、放出電流の電流値は、第2事前設定範囲に基づいて決定される。
【0147】
従って、本願の本実装において、周波数ロック要求は更に、放出電流の電流値の範囲を保持し得、その結果、送信デバイスは、周波数ロック要求に基づいて放出電流の電流値を決定できる。
【0148】
可能な実装において、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスへ供給するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0149】
第11態様によれば、本願は受信デバイスを提供し、受信デバイスは送受信器、コントローラ、受信モジュール、検出器、および整流器を備え、コントローラは、整流器の入力端子の短絡を制御するよう構成され、送受信器は、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を生成するよう送信デバイスに要求するために使用され、受信モジュールは、放出電流に基づいて整流器の入力電流を取得するよう構成され、検出器は、入力電流の周波数を検出するよう構成され、入力電流の周波数が第1事前設定範囲内にあると検出器が検出したとき、送受信器は更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、放出電流を持続するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0150】
可能な実装において、検出器は具体的には、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、入力電流の周波数を検出するよう構成される。
【0151】
可能な実装において、送受信器は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0152】
可能な実装において、コントローラは更に、整流器の制御周波数を入力電流の周波数に調節するよう構成される。
【0153】
可能な実装において、送受信器は更に、周波数ロック要求に応答して、送信デバイスによって返された周波数ロック要求応答メッセージを受信するよう構成される。
【0154】
可能な実装において、周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、第2事前設定範囲は、放出電流の電流値を決定するために送信デバイスによって使用される。
【0155】
可能な実装において、送受信器は更に、充電要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスへ供給するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0156】
第12態様によれば、本願は送信デバイスを提供し、送信デバイスは、送受信器および送信モジュールを含み得、送受信器は、受信デバイスによって送信される周波数ロック要求を受信するよう構成され、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、送信モジュールは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、放出電流の周波数は、第1事前設定範囲に基づいて決定され、放出電流は、整流器の入力電流を取得するために受信デバイスによって使用され、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信するよう構成され、送受信器が少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、送信モジュールは更に、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう構成される。
【0157】
可能な実装において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えると受信デバイスが決定した後に、少なくとも1つの指示情報が送信される。
【0158】
可能な実装において、送受信器は更に、周波数ロック要求に応答して周波数ロック要求応答メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成される。
【0159】
可能な実装において、周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、送信モジュールは具体的には、第2事前設定範囲に基づいて放出電流の電流値を決定するよう構成される。
【0160】
可能な実装において、送受信器は更に、受信デバイスによって送信された充電要求を受信するよう構成され、送信モジュールは更に、充電要求に基づいて充電電力を受信デバイスに供給するよう構成される。
【0161】
第13態様によれば、本願は、ワイヤレス充電システムに適用される周波数ロック方法を提供し、ワイヤレス充電システムは送信デバイスおよび受信デバイスを備え、送信デバイスは、電力を受信デバイスへ供給するよう構成され、方法は、受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する段階であって、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を含む、段階と、受信デバイスが放出電流に基づいて受信デバイスの整流器の入力電流を取得する段階と、受信デバイスが入力電流の周波数を検出する段階と、入力電流の周波数が第1事前設定範囲内にあると受信デバイスが検出したとき、受信デバイスが周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信する段階であって、周波数ロック成功情報は、放出電流を持続するよう送信デバイスに示すために使用される、段階とを備える。
【0162】
可能な実装において、受信デバイスが入力電流の周波数を検出することは、入力電流の振幅値が第3事前設定範囲内にあるとき、受信デバイスが入力電流の周波数を検出することを含み得る。
【0163】
可能な実装において、方法は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超える場合に、受信デバイスが少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信する段階であって、少なくとも1つの指示情報は、放出電流を調節して入力電流を変更するよう送信デバイスに示すために使用される、段階を備え得る。
【0164】
可能な実装において、方法は更に、受信デバイスが充電要求を送信デバイスへ送信する段階であって、充電要求は、充電電力を受信デバイスに供給するよう送信デバイスに示すために使用される、段階を備え得る。
【0165】
可能な実装において、入力電流の周波数を受信デバイスが検出した後に、方法は更に、受信デバイスが整流器の制御周波数を入力周波数に調節する段階を備え得る。
【0166】
第14態様によれば、本願は、ワイヤレス充電システムに適用される周波数ロック方法を提供し、ワイヤレス充電システムは送信デバイスおよび受信デバイスを備え、送信デバイスは、電力を受信デバイスに供給するよう構成され、方法は、送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信する段階であって、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を含む、段階と、送信デバイスが放出電流を生成する段階であって、放出電流は、整流器の入力電流を取得するために受信デバイスによって使用され、放出電流の周波数は、第1事前設定範囲に基づいて決定される、段階と、送信デバイスが、受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信する段階と、送受信器を使用することによって少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更する段階とを備える。
【0167】
可能な実装において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えると受信デバイスが決定した後に、少なくとも1つの指示情報が送信される。
【0168】
可能な実装において、送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信した後に、方法は更に、送信デバイスが周波数ロック要求に応答して、周波数ロック要求応答メッセージを受信デバイスへ送信する段階を備える。
【0169】
可能な実装において、周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、方法は更に、送信デバイスが第2事前設定範囲に基づいて放出電流の電流値を決定する段階を備え得る。可能な実装において、放出電流の電流値を調節した後に、方法は更に、送信デバイスが受信デバイスによって送信された充電要求を受信し、充電要求に基づいて充電電力を受信デバイスへ供給する段階を備え得る。
【0170】
第15態様によれば、本願はデジタル処理チップを提供し、チップはプロセッサおよびメモリを含み、メモリおよびプロセッサはケーブルによって相互接続され、メモリは命令を記憶し、プロセッサは、第1態様、第3態様、第6態様、第7態様、第11態様、または第12態様のいずれか1つにおけるコントローラ関連機能を実装するよう構成される。
【0171】
第16態様によれば、本願の実施形態は、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体を提供し、コンピュータ可読記憶媒体がプロセッサに結合されるとき、プロセッサは、第1態様、第3態様、第6態様、第7態様、第11態様、または第12態様のいずれか1つにおいてコントローラ関連機能を実装できる。
【0172】
第17態様によれば、本願の実施形態は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供し、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行するとき、コンピュータは、第1態様、第3態様、第6態様、第7態様、第11態様、または第12態様のいずれか1つにおいて、コントローラ関連機能を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【0173】
【
図1A】本願によるワイヤレス充電システムの概略構造図である。
【0174】
【
図1B】本願による充電の概略フローチャートである。
【0175】
【
図2】本願による周波数ロック方法の概略フローチャートである。
【0176】
【
図3】本願による別の周波数ロック方法の概略フローチャートである。
【0177】
【
図4】本願による別の周波数ロック方法の概略フローチャートである。
【0178】
【
図5】本願による別の周波数ロック方法の概略フローチャートである。
【0179】
【
図6】本願による別の周波数ロック方法の概略フローチャートである。
【0180】
【
図7】本願による別の周波数ロック方法の概略フローチャートである。
【0181】
【
図8A】本願による受信デバイスの概略構造図である。
【0182】
【
図8B】本願による別の受信デバイスの概略構造図である。
【0183】
【
図9A】本願による送信デバイスの概略構造図である。
【0184】
【
図9B】本願による別の送信デバイスの概略構造図である。
【0185】
【
図10】本願による別のワイヤレス充電システムの概略構造図である。
【0186】
【
図11】本願による別のワイヤレス充電システムの概略構造図である。
【0187】
【
図12】本願による別のワイヤレス充電システムの概略構造図である。
【0188】
【
図13A】本願による受信デバイスにおける整流器の概略構造図である。
【0189】
【
図13B】本願による受信デバイスにおける整流器の別の概略構造図である。
【0190】
【
図13C】本願による受信デバイスにおける整流器の別の概略構造図である。
【0191】
【
図13D】本願による受信デバイスにおける整流器の別の概略構造図である。
【0192】
【
図14】本願による別のワイヤレス充電システムの概略構造図である。
【0193】
【
図15】本願による受信デバイスの入力電流および入力電圧の位相の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0194】
本願は、ワイヤレス充電シナリオにおける受信デバイスと送信デバイスとの間のインタラクションを通じて、周波数ロック手順を送信デバイスと受信デバイスとの間で実行できるかどうかを決定するために、周波数ロック方法、ワイヤレス充電システム、受信デバイス、および送信デバイスを提供する。これによりシステム安定性を改善する。
【0195】
本願によって提供される周波数ロック方法は、ワイヤレス充電を実装できる様々なシナリオ、例えば、車両-グリッド(vehicle to grid, V2G)シナリオ、および、充電ステーションを使用することによって電気車両が充電されるシナリオに適用され得る。方法は具体的には、ワイヤレス充電システムに適用され得る。ワイヤレス充電システムは、受信デバイスおよび送信デバイスを含み得る。送信デバイスは、受信デバイスに電力を供給するよう構成され得、受信デバイスは、送信デバイスによって供給された電力を受信し得る。
【0196】
送信デバイスは、ワイヤレス充電ステーション、ワイヤレス充電駐車場、ワイヤレス充電道路、および同様のものを含むがこれらに限定されない、電力を供給する様々な充電デバイスであり得る。加えて、送信デバイスは、地面の上に配置され得るか、または、地面の下に埋められ得る。
【0197】
受信デバイスは、電気車両、ハイブリッド電気車両、および同様のものを含むがこれらに限定されない、ワイヤレス充電を実行できる様々なデバイスを含み得る。
【0198】
例えば、以下では、地面の下に埋められたワイヤレス充電ステーションおよび電気車両を説明する。本願において提供されるワイヤレス充電システムは
図1Aに示される。ワイヤレス充電システムは、ワイヤレス充電ステーション101および電気車両100を含む。
【0199】
電気車両100は、ワイヤレス充電受信装置1000を含み得、ワイヤレス充電ステーション101は、ワイヤレス充電送信装置1010を含み得る。現在、ワイヤレス充電システムによって電気車両を充電するプロセスは、電気車両100におけるワイヤレス充電受信装置1000と、ワイヤレス充電ステーション101におけるワイヤレス充電送信装置1010との間の連携を通じて非接触充電で実行される。
【0200】
ワイヤレス充電受信装置1000は具体的には、電気車両100の下部に統合され得る。電気車両100がワイヤレス充電送信装置1010のワイヤレス充電範囲に入るとき、電気車両100はワイヤレス充電方式で充電され得る。ワイヤレス充電受信装置1000の受信モジュールおよび整流器は統合され得るか、または、分離され得る。受信モジュールおよび整流器が分離されるとき、整流器は通常、車両に配置される。
図1Aにおいて、受信モジュールおよび整流器は統合される。ワイヤレス充電送信装置1010の送信モジュールおよびインバータ回路も、2つの方式、すなわち、統合方式または分離方式を有し得る。
図1Aにおいて、送信モジュールおよびインバータ回路は統合される。
【0201】
任意選択に、非接触充電は、電界結合の方式または磁界結合の方式(具体的には、電界誘導、磁界誘導、磁気共振、またはワイヤレス放射であり得る)でワイヤレス充電受信装置1000とワイヤレス充電送信装置1010との間で実行されるワイヤレスエネルギー伝達であり得る。これは、本願において具体的に限定されるものではない。更に、双方向充電はまた、電気車両100とワイヤレス充電ステーション101との間で実行され得る。具体的には、ワイヤレス充電ステーション101は、電源を使用することによって電気車両100を充電するか、または、電気車両100は電源に放電される。
【0202】
加えて、本願において、データ伝送が、通信ネットワークを介して、送信デバイスと受信デバイスとの間で実行され得る。通信ネットワークは具体的には、第5世代モバイル通信技術(5th-generation, 5G)システム、ロングタームエボリューション(long term evolution, LTE)システム、グローバルシステム・フォー・モバイルコミュニケーションズ(global system for mobile communications, GSM(登録商標))または符号分割多元接続(code division multiple access, CDMA)ネットワーク、広帯域符号分割多元接続(wideband code division multiple access, WCDMA(登録商標))ネットワーク、ブルートゥース(登録商標)(bluetooth(登録商標))、ワイヤレスフィデリティ(wireless fidelity, Wi-Fi(登録商標))、Zigbee(登録商標)プロトコル(Zigbee)、無線周波数識別(radio frequency identification、RFID)技術、長距離(Long Range, Lora)ワイヤレス技術、近距離無線通信技術(near field communication, NFC)、または同様のものを含む、以下の1または組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。
【0203】
充電中、受信デバイスが制御不能整流器を含む場合、制御不能整流器の周波数は、受信デバイスの周波数と適合的に一致し得ることに留意されたい。しかしながら、受信デバイスが制御可能整流器を含むとき、制御可能整流器の周波数は、送信デバイスの周波数と適合的に一致することができず、受信デバイスと送信デバイスとの間に周波数の差があり得、ワイヤレス充電システムの振動を生じさせる。従って、本願は周波数ロック方法を提供する。周波数調節が実行される前に、送信デバイスと受信デバイスとの間のインタラクションを通じて、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートすると決定され、送信デバイスと受信デバイスとの間の周波数整合を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0204】
図1Bは、送信デバイスを使用することによって受信デバイスを充電するプロセスに含まれ得る具体的な手順を示す。
【0205】
具体的には、システム電源オン、適合性チェック、ガイダンスおよび整列検出、ペアリング検出、オフセット検出、充電開始、充電、および充電停止などの手順が含まれ得る。システム電源オンとは、送信デバイスが受信デバイスを充電するために準備することを意味する。適合性チェックとは、送信デバイスが受信デバイスを充電できるかどうかをチェックすることを意味する。ガイダンスおよび整列検出、ペアリング検出、ならびにオフセット検出は、受信デバイスおよび送信デバイスのコイルの整列の程度を検出し、受信デバイスおよび送信デバイスのコイルの整列をガイドし、後の充電のために準備することを意味する。
【0206】
本実施形態において、周波数ロックが必要であるかどうかを決定するための手順が適合性チェックに追加され、ワイヤレス充電システムの安定性を改善する。
【0207】
図2を参照すると、以下では、本願によるワイヤレス充電システムにおける送信デバイスと受信デバイスとの間のインタラクション手順を説明する。
【0208】
201.受信デバイスが、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信する。
【0209】
周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲および第2事前設定範囲についての情報を含む。第1事前設定範囲は、受信デバイスの動作周波数の範囲、または、動作周波数値である。第2事前設定範囲は、受信デバイスの周波数ロック中に送信デバイスによって生成された放出電流の電流値範囲である。周波数ロックに関連するパラメータは、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスサポートするかどうかを照会するために、また、送信デバイスが送信デバイスの動作周波数の範囲を認識することを可能にするために使用される。
【0210】
例えば、充電のために受信デバイスによって使用される周波数がf1またはf1~f2である場合、周波数ロックに関連するパラメータは、f1またはf1~f2の周波数情報を含み、周波数がf1である、または、f1~f2の範囲内あり電流値がI2である放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを照会するために使用される。別の例では、入力電流の周波数の電流値が13A~15Aであると受信デバイスが正確に検出し、かつ、受信デバイスと送信デバイスとの間のデフォルトの結合係数が0.9であり、かつ、計算された電流値範囲が14.4A~16.7Aである、すなわち、第2事前設定範囲が14.4A~16.7Aである場合、周波数ロックに関連するパラメータは更に、14.4A~16.7Aの電流値情報を保持し、電流値が14.4A~16.7Aである放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを照会するために使用される。
【0211】
本願において言及される電流値は、電流の有効値、平均値、または瞬時値であり得、具体的には、実際の適用シナリオに基づいて決定され得ることに留意されたい。これは、本願において限定されるものではない。
【0212】
202.送信デバイスは周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信する。
【0213】
受信デバイスによって送信された周波数ロックに関連するパラメータを受信した後に、送信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータに応答して、周波数ロック能力情報を返す。
【0214】
周波数ロックに関連するパラメータを受信した後に、送信デバイスは、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうかを決定し、送信デバイスが、第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定し、決定結果に基づいて周波数ロック能力情報を生成し、周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信する。代替的に、送信デバイスは、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうかを決定し、送信デバイスによってサポートされる動作周波数の範囲および電流値範囲を周波数ロック能力情報に追加することだけを行い得る。その結果、受信デバイスは、送信デバイスによってサポートされる動作周波数の範囲および電流値範囲を周波数ロック能力情報に基づいて取得し、更に、送信デバイスを充電に使用できるかどうか、または、充電前に周波数ロックが必要かどうかを決定する。
【0215】
例えば、送信デバイスは、受信デバイスによって送信された周波数ロックに関連するパラメータを受信し、受信デバイスの動作周波数が83kHz~85.5kHzであると決定する。送信デバイスは、自身の動作周波数が85kHzである、すなわち、受信デバイスの動作周波数がサポートされると決定する。この事例では、送信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータに応答して周波数ロック能力情報を返し、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートすることを確認する。代替的に、送信デバイスは更に、それ自体の動作周波数85kHzを周波数ロック能力情報に直接追加し得、その結果、受信デバイスは、送信デバイスの動作周波数を認識する。
【0216】
別の例では、周波数ロックに関連するパラメータが14A~16Aの電流値範囲を保持する場合、送信デバイスは、電流値が14A~16Aの範囲内にある放出電流を送信デバイスがサポートするかどうかを決定する。送信デバイスが放出電流をサポートする場合、周波数ロック能力情報は更に、電流値が14A~16Aの範囲内にある放出電流を送信デバイスがサポートすることを示すために使用される。または、送信デバイスが放出電流をサポートしない場合、周波数ロック能力情報は更に、電流値が14A~16Aの範囲内にある放出電流を送信デバイスがサポートしないことを示すために使用される。別の例では、周波数ロックに関連するパラメータが14A~16Aの範囲の電流値を保持し、かつ、サポートされる電流値範囲が13A~15Aであると送信デバイスが決定する場合、周波数ロック能力情報は、13A~15Aの範囲情報を保持し、その結果、受信デバイスは、送信デバイスによってサポートされる電流値範囲に基づいて、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定する。
【0217】
203.受信デバイスは、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定する。
【0218】
受信デバイスは、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信した後に、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうかを決定し、送信デバイスが周波数ロック機能を有すると決定したとき、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定する。
【0219】
受信デバイスは、送信デバイスが充電電力を受信デバイスに供給できるかどうかを決定し、または、充電前に、周波数ロックが必要かどうかを決定し得る。具体的には、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートし、第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートする場合、受信デバイスは、受信デバイスを充電に使用できると決定し、または、受信デバイスが送信デバイスを充電に使用する前に、受信デバイスは、送信デバイスとのインタラクション動作を通じて周波数ロックを実行し得る。
【0220】
本実施形態において、受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが充電電力を受信デバイスへ供給できるかどうかを決定し、または、充電前に、周波数ロックが必要かどうかを決定し得る。従って、受信デバイスは、充電される前に、送信デバイスの動作周波数と一致するように整流器の周波数を調節し、システムの振動を回避し得る。送信デバイスが周波数ロックをサポートしない、または、送信デバイスが第1事前設定範囲内の任意の周波数または第2事前設定範囲内の任意の電流値をサポートしないとき、受信デバイスは、直ちに充電のために利用可能な送信デバイスを選択し、ユーザ体験を改善し得る。
【0221】
可能な実装において、上記の段階201における周波数ロックに関連するパラメータは、受信デバイスによって送信デバイスへ能動的に送信され得る。
【0222】
具体的なシナリオにおいて、受信デバイスは、ユーザの操作に基づいて入力データを取得し、入力データに基づいて、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得る。例えば、ユーザが電気車両を充電ステーションの近隣へ運転するとき、ユーザは、電気車両の中央制御画面上で充電ステーションを選択して、充電ステーションが充電を提供できるかどうかを決定し得る。電気車両は、ユーザの操作に基づいて、周波数ロックに関連するパラメータを充電ステーションへ送信し得る。ここで、周波数ロックに関連するパラメータは、電気車両を充電するための動作周波数を含み、電気車両を充電するための動作周波数を充電ステーションがサポートするかどうかを照会するために使用される。
【0223】
別の具体的なシナリオにおいて、受信デバイスは、1または複数の送信デバイスについての情報を取得し、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信し得る。例えば、バッテリグループの容量が閾値より下であると電気車両が検出したとき、受信デバイスは、オフライン地図またはオンライン地図に基づいて、事前設定範囲内において充電ステーションを検索し、周波数ロックに関連するパラメータを事前設定範囲内の1または複数の充電ステーションへ送信し、1または複数の充電ステーションのどれが電気車両のために充電を提供できるかを決定する。
【0224】
別の可能な実装において、周波数ロックに関連するパラメータは、送信デバイスの要求に応じて送信デバイスへ送信され得る。
図3を参照すると、以下では、送信デバイスが周波数ロック照会を開始するシナリオを説明する。
【0225】
301.受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを送信デバイスが照会する。
【0226】
送信デバイスは、第1照会メッセージを受信デバイスへ送信し得、第1照会メッセージは、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会するために使用される。
【0227】
例えば、ユーザが電気車両を充電ステーションへ運転するとき、充電ステーションは、カメラ、センサ、または同様のものを使用することによって、電気車両が充電ステーションに入ったことを検出する。この事例では、充電ステーションは、第1照会メッセージを電気車両へ送信し、電気車両が周波数ロックを必要とするかどうかを照会し得る。
【0228】
302.受信デバイスは、周波数ロックが必要かどうかを送信デバイスへ応答する。
【0229】
送信デバイスによって送信された第1照会メッセージを受信した後、受信デバイスは、周波数ロックが必要かどうかを決定し、第1応答メッセージを送信デバイスへ送信し、周波数ロックが必要かどうかについて応答する。
【0230】
通常、受信デバイスが制御可能整流器を含むとき、受信デバイスは、周波数ロックを必要とし、すなわち、制御可能整流器の周波数は調節される必要があり、その結果、受信デバイスの動作周波数は、送信デバイスと一致した状態を維持する。
【0231】
303.送信デバイスが、周波数ロックに関連する情報を受信デバイスに要求する。
【0232】
受信デバイスによって送信された第1応答メッセージを受信した後、送信デバイスは、第1応答メッセージに基づいて、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを決定する。受信デバイスが周波数ロックを必要とすると決定したとき、送信デバイスは第2照会メッセージを受信デバイスへ送信し、周波数ロックに関連する情報を要求する。
【0233】
304.受信デバイスが、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信する。
【0234】
受信デバイスは、送信デバイスによって送信された第2照会メッセージを受信した後、入力電流の周波数を正確に検出できる、動作周波数の第1事前設定範囲および放出電流の第2事前設定範囲を含む、受信デバイスの周波数ロックに関連するパラメータを取得する。
【0235】
具体的には、段階304については上記の段階201を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0236】
305.送信デバイスが周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信する。
【0237】
306.受信デバイスは、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定する。
【0238】
本実施形態における段階305および306については、上記の段階202および203が参照され得ることに留意されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0239】
例えば、ユーザが電気車両を充電ステーションへ運転するとき、充電ステーションは、カメラ、センサまたは同様のものを使用することによって、電気車両が充電ステーションに入ることを監視する。電気車両および充電管理サーバまたは充電ステーションの地面の送信端は適合性チェック、例えば、デバイスID、製造元IDおよび制御モードのチェックなど適合性チェックを実行する。適合性チェックは更に、周波数ロックが必要かどうかをチェックすることを含む。したがって、充電ステーションは、第1照会メッセージを電気車両へ送信し、電気車両が周波数ロックを必要とするかどうかを照会し得る。周波数ロックが必要であると、電気車両が充電ステーションへ応答するとき、充電ステーションは、第2照会メッセージを電気車両へ送信し、周波数ロックに関連する情報について電気車両に照会する。第2照会メッセージを受信した後に、電気車両は、電気車両の動作周波数、および、充電ステーションがサポートする必要がある電流値範囲を含む周波数ロックに関連するパラメータを返す。例えば、電気車両の動作周波数が85kHzである場合、電気車両の整流器の入力電流Irecが13Aであるとき、周波数ロック検出を実装できる。従って、電気車両は、充電ステーションが85kHzの放出電流を提供できるかどうかを照会する(放出電流の電流値はIp=15Aである)。充電ステーションは、85kHzおよび15Aの放出電流を提供できるかどうかを電気車両に応答する。
【0240】
従って、本実施形態において、送信デバイスは、受信デバイスの照会を開始して、周波数ロックが必要かどうかを照会し得る。受信デバイスは、送信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが充電電力を受信デバイスへ供給できるかどうかを決定し、または、充電前に、周波数ロックが必要かどうかを決定し得る。従って、受信デバイスは、充電される前に、送信デバイスの動作周波数と一致するように整流器の周波数を調節し、システムの振動を回避し得る。送信デバイスが周波数ロックをサポートしない、または、送信デバイスが第1事前設定範囲内の任意の周波数または第2事前設定範囲内の任意の電流値をサポートしないとき、受信デバイスは、直ちに充電のために利用可能な送信デバイスを選択し、ユーザ体験を改善し得る。
【0241】
段階203または305の後に、受信デバイスは、ガイダンスおよび整列検出、ペアリング検出、オフセット検出、および結合係数検出などの動作を実行する。受信デバイスが充電される前に、周波数ロックが実行される必要がある。具体的には、本願における周波数ロック手順については、以下の段階404から410、501から511または601から611における関連する説明を参照されたい。詳細はここで説明されない。
【0242】
加えて、本願は更に周波数ロック方法を提供する。上記の
図1A~
図3を参照すると、以下では、本願によって提供される周波数ロック方法を詳細に説明する。
【0243】
図4を参照されたい。以下では、本願によって提供される周波数ロック方法の概略フローチャートを説明する。
【0244】
401.受信デバイスが周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信する。
【0245】
周波数ロックに関連するパラメータについては、上記段階201における関連する説明を参照されたい。本実施形態における周波数ロックに関連するパラメータが、第1事前設定範囲のみについての情報を含み得ること、または、第1事前設定範囲および第2事前設定範囲の両方についての情報を含み得るという点で異なる。
【0246】
加えて、周波数ロックに関連するパラメータは、受信デバイスによって送信デバイスへ能動的に送信され得るか、または、周波数ロックに関連するパラメータは、送信デバイスの照会に応答して送信され得る。詳細については、上記の
図3を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0247】
402.送信デバイスが周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信する。
【0248】
段階402については上記の段階202を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。周波数ロックに関連するパラメータが、第1事前設定範囲についての情報のみを含むとき、周波数ロック能力情報は、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数をサポートするかどうかについての情報のみを含み得る点で異なる。
【0249】
403.受信デバイスは、周波数が第1事前設定範囲内である放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定し、範囲内である場合、段階404を実行し、または、範囲内でない場合、段階411を実行する。
【0250】
受信デバイスが送信デバイスによって返された周波数ロック能力情報を受信した後、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうか決定し、範囲内にある場合、段階404を実行し、または、範囲内にない場合、段階411を実行する。
【0251】
例えば、周波数ロック能力情報は、送信デバイスが第1事前設定範囲内の動作周波数をサポートするかどうかについての指示を保持し得、受信デバイスは、指示に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを直接決定し得る。別の例では、周波数ロック能力情報は、送信デバイスの動作周波数の範囲についての情報を保持し得、受信デバイスは、送信デバイスの動作周波数の範囲を第1事前設定範囲と照合し、周波数が第1事前設定範囲内にある情報の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定し得る。
【0252】
可能な実装において、周波数ロック能力情報が更に、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを示す場合、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると受信デバイスが決定するとき、受信デバイスは段階404を実行する。
【0253】
可能な実装において、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を送信デバイスがサポートするが、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流をサポートしないと受信デバイスが決定した場合、受信デバイスは第2プロンプト情報を生成し、第2プロンプト情報を出力し得る。例えば、第2プロンプト情報は、ディスプレイ画面またはインジケータなどのデバイスを使用することによって出力される。第2プロンプト情報は、電流が第2事前設定範囲を超える放出電流を送信デバイスがサポートしないことをプロンプトするために使用される。次に、受信デバイスは、ユーザの入力データを受信し、入力データに基づいて、段階404を実行するかどうかを決定する。例えば、充電ステーションの周波数が新エネルギー車両の周波数と整合するが、周波数が新エネルギー車両によって正確に検出されることができる電流を充電ステーションがサポートしないとき、新エネルギー車両は、第2プロンプト情報をディスプレイ画面上に出力し得、その結果、ユーザは、充電ステーションを充電に使用するかどうかを選択し得、新エネルギー車両は、ユーザの選択に基づいて、段階404を実行するかどうかを決定する。
【0254】
404.受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する。
【0255】
受信デバイスが、第1の返された情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定したとき、受信デバイスは、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する(周波数ロック要求は、放出電流を生成するように送信デバイスに要求するために使用される)。従って、受信デバイスは、その周波数が送信デバイスの周波数と整合するときのみ、周波数調節など後の段階を実行し、受信デバイスが送信デバイスと整合する周波数で動作することを確実にし得る。特に、受信デバイスおよび送信デバイスが異なる製造元のものであるとき、周波数調節の前に受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数整合を確認することにより、ワイヤレス充電システムの安定性を確実にでき、更に、送信デバイスが受信デバイスを充電できるかどうかをユーザが直ちに認識することを可能にできる。これによりユーザ体験が改善する。
【0256】
可能な実装において、段階404の前に、受信デバイスは更に、受信デバイスの整流器の入力端子を短絡する。これにより、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数不一致によって生じる振動を回避する。具体的には、本実施形態において、受信デバイスの整流器は、1または複数のスイッチングトランジスタを含み、スイッチングトランジスタのオン状態への切り替えが制御され得、その結果、整流器の入力端子が短絡状態になる。例えば、整流器の入力端子が受信モジュールの出力端子に接続され、整流器は、4つのブリッジアームを構成する4つのスイッチングトランジスタを含み(2つのスイッチがオン状態に切り替えられる)、その結果、整流器の入力端子が短絡される。
【0257】
段階404の前に、受信デバイスは更に、ガイダンスおよび整列検出、ペアリング検出、オフセット検出、または同様のものを実行し得、その結果、受信デバイスの受信モジュールは、送信デバイスの送信モジュールに結合されることに成功できることに留意されたい。詳細については、ワイヤレス充電に関連する明細書を参照されたい。これは本願において限定するものではない。例えば、ユーザが電気車両を充電ステーションへ運転し、上記の段階401から403を実行することによって、充電ステーションが電気車両のために充電を提供できると決定した後、ユーザは、電気車両を充電ステーションの近くまで運転し、電気車両の受信モジュールを充電ステーションの送信モジュールと整列させ、その結果、受信モジュールは送信モジュールに結合される。受信モジュールが送信モジュールへ結合されることに成功したと決定された後、段階404が実行される。
【0258】
405.送信デバイスが放出電流を生成する。
【0259】
送信デバイスが受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信した後、送信デバイスは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成し、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内である。
【0260】
可能な実装において、受信デバイスが周波数ロック要求を送信するとき、または、受信デバイスが周波数ロック要求を送信した後、受信デバイスは更に、初回電流指示値を送信デバイスへ送信する。送信デバイスが初回電流指示値を受信した後、送信デバイスは、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が初回電流指示値である放出電流を生成し得る。
【0261】
可能な実装において、送信デバイスが周波数ロック要求を受信し、放出電流を生成した後、送信デバイスは更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し(周波数ロック開始応答メッセージは放出電流の電流値を保持する)、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて放出電流の電流値を取得し、放出電流は後に、放出電流の電流値に基づいて更に調節されることができる。
【0262】
406.受信デバイスが放出電流に基づいて誘導を生成し、入力電流を取得する。
【0263】
送信デバイスが放出電流を生成した後、受信デバイスは、放出電流に基づいて誘導を生成し、入力電流を取得し得る。
【0264】
具体的には、受信デバイスは受信コイルを含み、送信デバイスは送信コイルを含む。放出電流が送信コイルに存在するとき、受信デバイスの受信コイルは誘導を生成して入力電流を取得し得、入力電流の周波数は放出電流の周波数と一致する。
【0265】
407.受信デバイスは、入力電流の周波数を検出し、入力周波数を取得する。
【0266】
受信デバイスは、受信コイルを使用することによって、送信コイル上の放出電流に基づいて誘導を生成して入力電流を取得し得、誘導を通じて入力電流を取得した後、入力電流の周波数を検出して入力周波数を取得する。
【0267】
具体的には、入力電流は正弦波であり、正弦波と同期する信号が検出され得、入力電流の周波数は、同期信号を使用することによって検出され、その結果、入力周波数が取得される。例えば、受信コイルが、送信コイルによって生成された交流磁界における誘導を通じて入力電流を取得した後、入力電流の波形は正弦波であり、正弦波のゼロ交差ポイントが、ゼロ交差検波回路を使用することによって検出され得、その結果、正弦波との信号同期が取得され、同期信号の周波数が検出され、その結果、入力電流に対応する入力周波数が取得される。
【0268】
可能な実装において、検出された入力周波数の正確度を改善するべく、受信デバイスが入力電流の周波数を検出する前に、受信デバイスは更に入力電流の電流値を検出する。入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるときのみ、受信デバイスは入力電流の周波数を検出する。入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超える場合、受信デバイスは、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信し得、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の放出値を調節して入力電流の電流値を変化させることを送信デバイスに示すために使用される。具体的には、放出電流の電流値を調節するための具体的な段階については、
図5における以下の段階504から507における説明を参照されたい。詳細はここで説明されない。本実施形態において、入力電流の電流値は、放出電流の電流値を調節することによって調節され得、その結果、入力電流の電流値は、受信デバイスが周波数を正確に検出でき、かつ、受信デバイスによって検出された入力周波数の正確度が改善される範囲内である。
【0269】
408.受信デバイスは、整流器の周波数を入力周波数に調節する。
【0270】
受信デバイスが入力電流に対応する入力周波数を検出した後、受信デバイスは整流器の周波数を入力周波数に調節する。
【0271】
具体的には、受信デバイスのコントローラは、調節信号を生成し、調節信号を整流器へ送信し得る。調節信号の周波数は入力周波数と同一であり、調節信号は、整流器のスイッチングトランジスタのオンおよびオフの周波数を制御するために使用され、その結果、整流器の周波数が制御される。例えば、送信デバイスによって生成される周波数が85.6kHzである場合、受信デバイスは調節信号を生成し得(調節信号の周波数も85.6kHzである)、調節信号は、整流器のスイッチングトランジスタのオンまたはオフを制御するために使用され、その結果、整流器の周波数も85.6kHzに調節される。
【0272】
加えて、整流器が短絡状態にあるとき、受信デバイスが調節信号を生成した後、かつ、調節信号が整流器へ送信される前に、制御可能スイッチングトランジスタの一部がオン状態である。この事例では、スイッチングトランジスタの一部はオン状態に維持され得、すなわち、整流器は短絡状態に維持される。整流器の短絡状態が終了した後、すなわち、送信デバイスが充電に使用される前に、調節信号は整流器へ送信され、その結果、整流器の周波数は、調節信号の周波数と一致した状態で維持する。これにより、ワイヤレス充電システムの周波数が安定化される前に受信デバイスの充電が回避される。
【0273】
可能な実装において、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し得、周波数ロック成功情報は、受信デバイスの動作周波数が既に送信デバイスの周波数と一致した状態を維持していることを送信デバイスに通知するために使用される。従って、送信デバイスは、受信デバイスの周波数が送信デバイスと一致した状態を維持していると認識し、後の関連する動作を実行でき、例えば、充電電力を受信デバイスに供給する。
【0274】
可能な実装において、整流器の周波数が入力周波数に調節されるとき、整流器の周波数が入力周波数に調節されるだけでなく、整流器の位相も調節される。通常、整流器のスイッチングトランジスタがソフトスイッチングを実装することを可能にするために、整流器の入力電圧および入力電流について、事前設定位相が持続される必要がある。例えば、整流器のスイッチングトランジスタのオンおよびオフの遅延が調節され得、その結果、整流器の入力電圧について位相遅が持続され、入力電圧と入力電流との間で位相差が生成される。
【0275】
409.受信デバイスが周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信する。
【0276】
受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後、受信デバイスは、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信する。送信デバイスが周波数ロック成功メッセージを受信した後、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、放出電流の現在の周波数または放出電流の周波数および電流値を持続する。
【0277】
410.送信デバイスが放出電流を持続する。
【0278】
送信デバイスが受信デバイスによって送信された周波数ロック成功情報を受信した後に、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、放出電流の現在の周波数、または、放出電流の周波数および電流値を持続する。
【0279】
可能な実装において、送信デバイスが周波数ロック成功情報を受信した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に応答して周波数ロック終了応答メッセージを返し、周波数ロック終了応答メッセージは、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を保持し得る。受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を決定し、更に、受信デバイスの周波数が送信デバイスの周波数と一致するかどうかを決定し得る。
【0280】
本願の本実施形態における段階410は任意選択の段階であることに留意されたい。1つの事例において、送信デバイスが放出電流を生成した後に、受信デバイスによって送信された情報が受信されなかった場合、送信デバイスは続けて、放出電流を持続し得、受信デバイスは、周波数ロック成功情報を送信する必要がない。
【0281】
可能な実装において、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、充電要求を送信デバイスへ送信し得、充電要求は、充電電力を受信デバイスに供給することを送信デバイスに示すために使用される。
【0282】
可能な実装において、送信デバイスが充電要求を受信した後に、送信デバイスは、電流値がデフォルト値である放出電流を生成し、電力を受信デバイスに供給する。
【0283】
任意選択で、受信デバイスが充電要求を送信デバイスへ送信する前に整流器が短絡される場合、整流器の短絡は、受信デバイスが充電される前に終了され、その結果、受信デバイスを通常に充電できる。
【0284】
411.受信デバイスが他の段階を実行する。
【0285】
送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートしないと受信デバイスが決定した後に、受信デバイスは他の段階を実行し得、例えば、送信デバイスを交換するように、または、利用可能な送信デバイスを探すようにユーザにリマインドし得る。
【0286】
可能な実装において、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートしない場合、受信デバイスは第1プロンプト情報を生成し得る。第1プロンプト情報は、送信デバイスの周波数が受信デバイスの周波数と整合しないことを示すために使用され、充電のために直ちに送信デバイスを交換するようユーザにリマインドする。従って、送信デバイスの周波数が受信デバイスの動作周波数と整合しないとき、ユーザは、送信デバイスを利用可能な送信デバイスと直ちに交換するようにリマインドされることができる。これにより、ユーザが送信デバイスの周波数を認識できないことに起因して追加される、ガイダンスおよび整列検出、ペアリング検出などの手順を回避し、ユーザの時間の無駄を回避し、ユーザ体験を改善する。
【0287】
例えば、異なる製造元によって製造された充電ステーションの充電周波数は異なり得る。ユーザが新エネルギー車両を充電ステーションへ運転するとき、新エネルギー車両は、周波数ロックに関連するパラメータを充電ステーションへ送信して、充電ステーションが新エネルギー車両の充電周波数をサポートするかどうかを照会し得る。充電ステーションが新エネルギー車両の充電周波数をサポートする場合、ユーザは、新エネルギー車両を充電ステーションへ運転し、送信モジュールを受信モジュールと整列させ、後の周波数調節および充電を実行できる。充電ステーションが新エネルギー車両の充電周波数をサポートしない場合、充電ステーションは、ユーザによって運転される新エネルギー車両を充電できず、ユーザは充電ステーションを再選択し得、送信モジュールを受信モジュールと整列させる必要がなく、次に、充電を実行できないと決定する。これにより、ユーザが無意味な動作に費やす時間を節約し、ユーザが利用可能な充電ステーションを直ちに選択することを可能にし、ユーザ体験を改善する。
【0288】
従って、本願の本実装において、受信デバイスは充電される前に送信デバイスとインタラクトして、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを決定し、受信デバイスは、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするときだけ、受信デバイスの動作周波数を送信デバイスと一致するように調節する。これにより、受信デバイスと送信デバイスと間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避し、受信デバイスの安定した充電を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善できる。送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートしないとき、周波数調節および充電の後の段階を実行する必要がない。従って、受信デバイスと送信デバイスとの間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避できる。加えて、ユーザは、送信デバイスを直ちに交換し、後の無意味な操作手順を回避できる。これによりユーザ体験が改善する。
【0289】
上記の
図1A~
図4を参照すると、以下では、本願によって提供される周波数ロック方法を説明する。
【0290】
図5を参照されたい。以下では、本願によって提供される周波数ロック方法の概略フローチャートを説明する。
【0291】
501.受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する。
【0292】
502.送信デバイスが放出電流を生成する。
【0293】
503.受信デバイスが放出電流に基づいて誘導を通じて入力電流を取得する。
【0294】
段階501から503は上記の段階404から406と同様である。詳細は、再度ここで説明しない。
【0295】
加えて、段階501の前に、受信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得る。詳細については、上記の段階401から403における関連する説明を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0296】
受信デバイスは代替的に、放出電流に基づく連続誘導を通じて入力電流を取得し得、すなわち、以下の段階504から511における放出電流に基づく連続誘導を通じて入力電流を取得し得ることにも留意すべきである。これは後に再び説明されない。
【0297】
504.受信デバイスは、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるかどうかを決定し、範囲内にない場合、段階505を実行し、または範囲内にある場合、段階508を実行する。
【0298】
入力電流の電流値を受信デバイスが検出した後に、受信デバイスは、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるかどうかを決定し、範囲内にある場合、段階508を実行し、または範囲内にない場合、段階505を実行する。
【0299】
505.受信デバイスは少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信する。
【0300】
入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えていると受信デバイスが決定した後、受信デバイスは少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信し得、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の電流値を調節するように送信デバイスに示すために使用される。
【0301】
具体的には、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、電流指示値または調節値または同様のものを含み得る。1つの指示情報が電流指示値を含むとき、指示情報は、送信デバイスが放出電流の電流値を電流指示値に調節することを示すために使用され得る。1つの指示情報が調節値を含むとき、指示情報は、送信デバイスが送信デバイスの電流値を調節値だけ増加または減少させることを示すために使用される。それに対応して、指示情報は更に、調節値に対応する動作が増加または減少されることを示すために使用される増加指示または減少指示を含み得る。
【0302】
可能な実装において、受信デバイスが入力電流の電流値を検出した後に、受信デバイスは、事前設定された式を使用することによって、受信デバイスと送信デバイスとの間の結合係数を計算して、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるときの結合係数に基づいて放出電流の電流値を計算し、電流指示値または調節値を決定し、電流指示値または調節値を送信デバイスへ送信し得る。例えば、事前設定された式は
【数1】
であり得、Irecは入力電流であり、Ipは放出電流であり、Lpは送信コイルの自己インダクタンスであり、Lsは受信コイルの自己インダクタンスである。従って、kが計算された後に、kおよび第3事前設定範囲内の値が、事前設定された式に代入され、放出電流の範囲を計算できる。
【0303】
506.送信デバイスは放出電流の電流値を調節する。
【0304】
送信デバイスが少なくとも1つの指示情報を受信した後に、送信デバイスは、少なくとも1つの指示情報に基づいて放出電流の電流値を調節し、入力電流の電流値を変更する。
【0305】
通常、距離、オフセットまたは同様のものに起因して、受信デバイスの入力電流の電流値は、送信デバイスの放出電流の電流値と異なることがあり得、入力電流の電流値は送信デバイスの電流値より小さいことがあり得る。しかしながら、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、受信デバイスによって検出された入力電流の周波数の正確度も低い。従って、放出電流の電流値は調節される必要があり、その結果、入力電流の電流値は変更され、入力電流の電流値は第3事前設定範囲内にある。このように、受信デバイスによって検出された入力電流の周波数の正確度が改善される。例えば、受信デバイスによって検出された入力電流の電流値が第3事前設定範囲より小さい場合、受信デバイスは、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信し得、放出電流の電流値を次第に増加させ、更に、入力電流の電流値を増加させ、その結果、入力電流の電流値が増加されて第3事前設定範囲内に含まれる。
【0306】
可能な実装において、送信デバイスが各指示情報を受信し、放出電流を調節した後に、送信デバイスは、受信された指示情報に応答して応答メッセージを返し得、応答メッセージは、送信デバイスによって調節された放出電流の電流値を保持して、調節された電流値を受信デバイスに通知し得る。調節された放出電流によって変更された入力電流の電流値がまだ第3事前設定範囲を超える場合、受信デバイスは、応答メッセージに保持される放出電流の電流値に基づいて次の指示情報を生成し得、その結果、放出電流の電流値は再び調節される。
【0307】
507.受信デバイスは変更された入力電流の電流値を検出する。
【0308】
送信デバイスが放出電流の電流値を調節した後に、受信デバイスは、変更された入力電流の電流値を検出する。加えて、変更された入力電流を検出した後、受信デバイスは続いて、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるかどうかを決定し得、すなわち、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内になるまで段階504を実行し、次に、段階508を実行する。
【0309】
段階507の具体的な実装については、上記の段階403を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0310】
508.受信デバイスは入力電流の周波数を検出して入力周波数を取得する。
【0311】
入力電流の電流値または変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあると受信デバイスが決定した後、受信デバイスは、入力電流の周波数を検出して入力周波数を取得する。
【0312】
509.受信デバイスは整流器の周波数を入力周波数に調節する。
【0313】
受信デバイスが入力電流の入力周波数を検出した後に、整流器の周波数も入力周波数に調節され、その結果、受信デバイスの動作周波数は、送信デバイスの周波数と一致した状態を維持する。
【0314】
510.受信デバイスは周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信する。
【0315】
511.送信デバイスは放出電流を持続する。
【0316】
段階510および511については、上記の段階409および410を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0317】
本願の本実装において、受信デバイスが整流器の周波数を調節する前に、入力電流の電流値は、放出電流の電流値を調節することによって変更され、その結果、入力電流の電流値は第3事前設定範囲内であり、すなわち、入力電流の電流値は、受信デバイスが周波数を正確に検出できる第3事前設定範囲内である。従って、受信デバイスは、入力電流の周波数を正確に検出し、受信デバイスの整流器の周波数をより正確に調節できる。これにより、受信デバイスと送信デバイスと間の動作周波数の周波数の差によって生じるワイヤレス充電システムの振動を回避し、受信デバイスの安定した充電を確実にし、ワイヤレス充電システムの安定性を改善できる。
【0318】
上記では、本願によって提供されるワイヤレス充電システムにおける送信デバイスおよび受信デバイスによって実行される動作を説明した。以下では、より具体的なシナリオにおいて、送信デバイスおよび受信デバイスによって実行される動作を示す。
【0319】
図6を参照されたい。本願の実施形態によって提供されるワイヤレス充電システムにおける具体的な周波数ロック手順は、以下の段階を含む。本実施形態における段階601から611については、上記の段階404から410または501から511が参照され得ることに留意すべきである。本実施形態において、具体的なシナリオを使用することによって、完全な周波数ロック手順が説明されるに過ぎない。詳細はここで説明されない。
【0320】
601.受信デバイスが周波数ロック手順に入る。
【0321】
段階601は、上記の段階203または306の後に、ガイダンスおよび整列検出、ペアリング検出、オフセット検出、または結合係数検出などの動作を受信デバイスが実行した後に実行される。
【0322】
受信デバイスは、送信デバイスと一致するように動作周波数を調節するための手順に入ることが理解され得る。
【0323】
602.受信デバイスは、周波数ロック要求および初回電流指示値を送信デバイスへ送信する。
【0324】
受信デバイスが周波数ロック手順に入った後に、受信デバイスは、周波数ロック要求および初回電流指示値を送信デバイスへ送信する。周波数ロック要求は、放出電流を生成することを送信デバイスに要求するために使用され、放出電流の電流値は、初回電流指示値である。
【0325】
当然、受信デバイスは代替的に、初回電流指示値を送信デバイスへ送信しないことがあり得、送信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータに保持される第2事前設定範囲に基づいて、または、デフォルト電流値に基づいて、放出電流を生成する。
【0326】
603.送信デバイスは周波数ロック手順に入る。
【0327】
送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信した後に、送信デバイスは周波数ロック手順に入り、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を生成し得、放出電流の電流値は、初回電流指示値であり得る。
【0328】
604.送信デバイスは周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信する。
【0329】
送信デバイスは、周波数ロック要求に応答して、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信する。
【0330】
周波数ロック開始応答メッセージは、送信デバイスが周波数ロック手順に入ったと受信デバイスに通知するために使用され得る。周波数ロック開始応答メッセージは更に、放出電流の電流値を保持し得、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて放出電流の電流値を認識し、後の調節を実行する。
【0331】
605.受信デバイスは電流指示値を送信デバイスへ送信する。
【0332】
受信デバイスは、送信デバイスによって生成された放出電流に対して電磁誘導を実行し、入力電流を取得し得る。入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、すなわち、入力電流の電流値が、受信デバイスが入力周波数を正確に検出できる範囲を超えるとき、受信デバイスは、電流指示値を送信デバイスへ送信し得、その結果、放出電流の電流値が調節され、入力電流の電流値が変更される。
【0333】
606.送信デバイスは放出電流の電流値を受信デバイスへ送信する。
【0334】
送信デバイスが受信デバイスによって送信された電流指示値を受信した後に、送信デバイスは、放出電流の電流値を電流指示値に調節し、放出電流の実際の電流値を受信デバイスへ送信する。従って、受信デバイスは、放出電流の実際の電流値に基づいて入力電流の調節振幅を決定する。このようにして、放出電流はより正確に調節される。
【0335】
607.受信デバイスは周波数ロックが成功したと決定する。
【0336】
入力電流の電流値が第3事前設定範囲内になるまで、段階605および606は繰り返し実行され、放出電流の電流値を調節することによって入力電流を変更し得る。次に、受信デバイスは、周波数ロックが成功したと決定し得る。
【0337】
608.受信デバイスは、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信する。
【0338】
周波数ロックが成功したと受信デバイスが決定した後に、受信デバイスは周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、周波数ロック成功情報は、周波数ロックが成功したことを送信デバイスに通知するために使用される。
【0339】
609.送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、放出電流を持続する。
【0340】
送信デバイスが、受信デバイスによって送信された周波数ロック成功情報を受信した後に、送信デバイスは、放出電流の電流値および周波数を持続する。
【0341】
610.送信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信する。
【0342】
送信デバイスが周波数ロック成功情報を受信し放出電流を持続した後に、送信デバイスは周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信する。周波数ロック終了応答メッセージは、送信デバイスによって持続される放出電流の電流値および周波数を含み得る。
【0343】
611.受信デバイスは周波数ロック手順を終了する。
【0344】
受信デバイスが周波数ロック終了応答メッセージを受信した後に、受信デバイスは、入力電流が通常かどうかをある期間にわたって監視し得る。入力電流の電流値の過剰に大きい変化、または、周波数変化、または同様のものが生じていない場合、受信デバイスは周波数ロック手順を終了する。
【0345】
受信デバイスが周波数ロック手順を終了した後に、受信デバイスは送信デバイスによって充電される。
【0346】
従って、本実施形態において、入力電流の電流値は、放出電流の電流値を調節することによって変更され得る。このようにして、入力電流の電流値が、受信デバイスが入力周波数を正確に検出できる範囲内に調節され、受信デバイスによって検出された入力周波数の正確度は改善される。
【0347】
上記は、本願によって提供された1つの周波数ロック方法の手順を説明する。上で説明された周波数ロック方法を参照すると、以下では、本願によって提供された別の周波数ロック方法の手順を詳細に説明する。
【0348】
図7は、本願による別の周波数ロック方法の概略フローチャートである。
【0349】
S1.受信デバイスが整流器の入力端子を短絡する。
【0350】
受信デバイスは、整流器を含み得、整流器は、交流信号を、負荷によって必要とされる直流信号に変換するよう構成される。受信デバイスが周波数ロックを実行する前に、受信デバイスは、整流器の入力端子を短絡し、すなわち、整流器を短絡状態に設定し、送信デバイスと受信デバイスとの間の周波数不一致によって生じる整流器の振動を回避し得る。
【0351】
任意選択的に、整流器は、制御可能スイッチを含む制御可能整流器であり得る。従って、整流器の制御可能スイッチは、整流器の周波数を調節するように調節される必要があり、その結果、整流器の周波数は、送信コイルの放出電流の周波数と一致した状態を維持する。具体的には、本実施形態において、受信デバイスの整流器は、1または複数のスイッチングトランジスタを含み、スイッチングトランジスタのオン状態への切り替えが制御され得、その結果、整流器の入力端子が短絡状態になる。例えば、整流器の入力端子は受信モジュールの出力端子に接続され、整流器は、2つのブリッジアームを構成する4つのスイッチングトランジスタを含み、2つの下のトランジスタがオンに切り替えられ、または、2つの上のトランジスタがオンに切り替えられ、その結果、整流器の入力端子が短絡される。通常、整流器の入力端子が短絡された後に、整流器の入力電圧は0であるが、整流器の入力電流の電流値はなお検出される。
【0352】
段階S1の前に、受信デバイスは更に、ガイダンスおよび整列検出、ペアリング検出、オフセット検出、または同様のものを実行し得、その結果、受信デバイスの受信モジュールは、送信デバイスの送信モジュールに結合されることに成功できることに留意されたい。例えば、ユーザが電気車両を充電ステーションへ運転するとき、ユーザは、電気車両を充電ステーションの近くに運転し、電気車両の受信モジュールを充電ステーションの送信モジュールと整列させ、その結果、受信モジュールは送信モジュールに結合される。受信モジュールが送信モジュールに結合されることに成功したと決定した後に、段階S1が実行される。
【0353】
S2.受信デバイスが周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する。
【0354】
受信デバイスが整流器の入力端子を短絡した後に、受信デバイスは周波数ロック要求を送信デバイスへ送信し、周波数ロック手順に入り放出電流を生成するよう送信デバイスに要求する。
【0355】
具体的には、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し得、第1事前設定範囲は、受信デバイスを充電するための動作周波数の範囲であり、その結果、送信デバイスは、第1事前設定範囲に基づいて放出電流の周波数を決定できる。例えば、第1事前設定範囲は、公称周波数85.5kHzであり得、誤差は±50Hzを超えない。
【0356】
可能な実装において、周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し得、第2事前設定範囲は、放出電流の電流値を決定するために送信デバイスによって使用される。
【0357】
S3.送信デバイスは周波数ロック要求応答を返す。
【0358】
送信デバイスが周波数ロック要求を受信した後に、送信デバイスは、周波数ロック要求に応答して、周波数ロック要求応答メッセージを受信デバイスへ返し、送信デバイスが周波数ロック要求を受信したことを受信デバイスに通知し得、その結果、受信デバイスは、送信デバイスが周波数ロック要求を受信したと認識する。
【0359】
加えて、可能なシナリオにおいて、送信デバイスが第1事前設定範囲内の任意の周波数をサポートしない場合、送信デバイスは、周波数ロック要求応答メッセージを使用することによって、送信デバイスが第1事前設定範囲内の任意の周波数をサポートしないことを受信デバイスに通知し得る。従って、後の段階を実行する必要がなく、受信デバイスは利用可能な送信デバイスを再選択できる。
【0360】
可能な実装において、受信デバイスが周波数ロック要求を送信するとき、または、受信デバイスが周波数ロック要求を送信した後、受信デバイスは更に、初回電流指示値を送信デバイスへ送信する。送信デバイスが初回電流指示値を受信した後、送信デバイスは、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が初回電流指示値である放出電流を生成し得る。
【0361】
S4.送信デバイスは放出電流を生成する。
【0362】
送信デバイスが周波数ロック要求を受信した後に、送信デバイスは、送信コイル上で放出電流を生成し得、放出電流はまた、送信コイルの電流と称され得る。
【0363】
放出電流の周波数は、第1事前設定範囲に基づいて決定され得る。例えば、第1事前設定範囲内の周波数がサポートされると送信デバイスが決定した場合、送信デバイスは、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を生成し得る。
【0364】
S5.受信デバイスは誘導電流を生成し、整流器の入力電流を取得する。
【0365】
送信デバイスが放出電流を生成した後に、受信デバイスは、放出電流に基づいて誘導を生成して誘導電流を取得し、誘導電流に基づいて整流器の入力電流を取得し得る。
【0366】
具体的には、受信デバイスは、受信コイルを含み、送信デバイスは送信コイルを含む。放出電流が送信コイル上に存在するとき、受信デバイスの受信コイルは、誘導を生成して誘導電流を取得し、誘導電流を整流器へ送信して整流器の入力電流を取得し得、入力電流の周波数は放出電流の周波数と一致する。例えば、受信デバイスは更に補償回路を含み得、整流器の入力電流は、誘導電流が補償回路を通過するときに取得され得る。
【0367】
S6.受信デバイスは、放出電流の電流値を調節するように送信デバイスに要求する。
【0368】
受信デバイスは、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信し得、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の放出値を調節して入力電流の電流値を変更することを送信デバイスに示すために使用される。
【0369】
任意選択で、少なくとも1つの指示情報は、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えると受信デバイスが決定したときに送信され得る。具体的には、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、受信デバイスは、放出電流の電流値を調節する、例えば、放出電流の電流値を増加または減少させて入力電流の電流値を変更するよう送信デバイスに要求し得る。
【0370】
具体的には、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、調節指示、電流指示値、または調節値のうち1または複数を含み得る。1つの指示情報が電流指示値を含むとき、指示情報は、送信デバイスが放出電流の電流値を電流指示値に調節することを示すために使用され得る。1つの指示情報が調節値を含むとき、指示情報は、送信デバイスが送信デバイスの電流値を調節値だけ増加または減少させることを示すために使用される。それに対応して、指示情報は更に、調節値に対応する動作が増加または減少されることを示すために使用される増加指示または減少指示を含み得る。指示情報が調節指示を含むとき、調節指示は、送信デバイスが放出電流の電流値を増加または減少させることを示すために使用される。電流値を増加または減少させる具体的な量が指示情報に保持され得るか、または、電流値は、デフォルト値または同様のものだけ増加され得るか、または、電流値が増加または減少される量が実際の適用シナリオに基づいて決定され得る。
【0371】
受信デバイスの整流器が短絡された後に、送信デバイスは、送信コイルの電流を生成し、受信デバイスが整流器の入力電流の周波数を検出できるまで、受信デバイスは、電流を誘導し、送信コイルの放出電流を次第に増加させるように送信デバイスに要求し、次に、送信コイルの電流は変更されないままであり、受信デバイスの周波数検出回路は整流器の入力電流の周波数を検出し、次に、整流器の制御周波数は、整流器の入力電流の周波数に調節されることが理解され得る。
【0372】
可能な実装において、受信デバイスが入力電流の電流値を検出した後に、受信デバイスは、事前設定された式を使用することによって、受信デバイスと送信デバイスとの間の結合係数を計算して、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるときの結合係数に基づいて放出電流の電流値を計算し、電流指示値または調節値を決定し、電流指示値または調節値を送信デバイスへ送信し得る。例えば、事前設定された式は
【数2】
であり得、Irecは入力電流であり、Ipは放出電流であり、Lpは送信コイルの自己インダクタンスであり、Lsは受信コイルの自己インダクタンスである。従って、kが計算された後に、kおよび第3事前設定範囲内の値が、事前設定された式に代入され、放出電流の範囲を計算できる。
【0373】
S7.送信デバイスは放出電流の電流値を調節する。
【0374】
送信デバイスが少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内になるまで、送信デバイスは、指示情報の各々に基づいて放出電流の電流値を調節し、入力電流の電流値を変更する。
【0375】
第3事前設定範囲は、受信デバイスが入力電流の周波数を正確に検出できる範囲である。例えば、入力電流の電流値が第3事前設定範囲より低い場合、入力電流の検出された周波数は不正確であり得るが、入力電流の電流値が第3事前設定範囲より高い場合、より高い電力消費が生成され得る。従って、入力電流の電流値は、第3事前設定範囲内に制御され得、その結果、入力電流の周波数が正確に検出されながら、電力消費も低減される。
【0376】
段階S6およびS7は任意選択の段階であることに留意すべきである。入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあると段階S5において決定されたとき、段階S6およびS7が実行される必要はない。
【0377】
当然、受信デバイスはまた、放出電流を調節するように送信デバイスに要求することなく、入力電流の周波数を直接検出し得る。段階S6およびS7は、任意選択の段階であり、実際の適用シナリオに基づいて具体的に調節され得る。
【0378】
受信デバイスによって検出された入力電流の電流値が比較的小さいとき、受信デバイスは、放出電流の電流値を調節するよう送信デバイスに要求し得ることが理解され得る。受信デバイスが入力電流の周波数を検出できるまで、送信デバイスは、放出電流の電流値を次第に増加させる。例えば、送信デバイスはまず、比較的小さい電流Ipを生成して送信コイルを励磁し得、Ipの周波数fは送信デバイスの動作周波数であり、受信デバイスの受信コイルは誘導電流を生成し、整流器の対応する入力電流を取得し、受信デバイスが入力電流の周波数を検出できるまで、受信デバイスは、放出電流の電流値を増加させて入力電流の電流値を変更するように送信デバイスに要求し得る。
【0379】
S8.受信デバイスは入力電流の周波数を検出する。
【0380】
入力電流を取得した後に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にある場合、受信デバイスは入力電流の周波数を検出して、入力電流の周波数、すなわち、上記の入力周波数を取得し得る。
【0381】
具体的には、入力電流の周波数が複数の方式、例えば、ゼロ交差検出、または差の方法で検出され得、具体的には実際の適用シナリオに基づいて調節され得る。これは本願において限定されない。理解を容易にするべく、例えば、1つの検出方式が示され、入力電流は正弦波であり、正弦波と同期する信号が検出され得、入力電流の周波数は、同期信号を使用することによって検出され、その結果、入力周波数が取得される。例えば、受信コイルが、送信コイルによって生成された交流磁界における誘導を通じて入力電流を取得した後、入力電流の波形は正弦波であり、正弦波のゼロ交差ポイントが、ゼロ交差検波回路を使用することによって検出され得、その結果、正弦波との信号同期が取得され、同期信号の周波数が検出され、その結果、入力電流に対応する入力周波数が取得される。
【0382】
S9.受信デバイスが整流器の制御周波数を入力電流の周波数に調節する。
【0383】
受信デバイスが入力電流に対応する入力周波数を検出した後に、入力周波数が、周波数ロック要求において規定された周波数の範囲内にある場合、受信デバイスは、整流器の制御周波数を入力周波数に調節する。
【0384】
具体的に、受信デバイスのコントローラは調節信号を生成し、調節信号を整流器へ送信し得る。調節信号の周波数は入力周波数と同一であり、調節信号は、整流器のスイッチングトランジスタのオンおよびオフの制御周波数を制御するために使用され、その結果、整流器の周波数が制御される。例えば、送信デバイスによって生成された周波数が85.52kHzである場合、受信デバイスは調節信号を生成し得、調節信号の周波数も85.52kHzであり、調節信号は、整流器のスイッチングトランジスタのオンまたはオフを制御するために使用され、その結果、整流器の制御周波数も85.52kHzに調節される。
【0385】
加えて、整流器が短絡状態にあるとき、受信デバイスが調節信号を生成した後、かつ、調節信号が整流器へ送信される前に、制御可能スイッチングトランジスタの一部がオン状態である。この事例では、スイッチングトランジスタの一部はオン状態に維持され得、すなわち、整流器は短絡状態に維持される。整流器の短絡状態が終了した後、すなわち、送信デバイスが充電に使用される前に、調節信号は整流器へ送信され、その結果、整流器の制御周波数は、調節信号の周波数と一致した状態で維持する。これにより、ワイヤレス充電システムの周波数が安定化される前に受信デバイスの充電が回避される。
【0386】
可能な実装において、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し得、周波数ロック成功情報は、受信デバイスの動作周波数が既に送信デバイスの周波数と一致した状態を維持していることを送信デバイスに通知するために使用される。従って、送信デバイスは、受信デバイスの周波数が送信デバイスと一致した状態を維持していると認識し、後の関連する動作を実行でき、例えば、充電電力を受信デバイスに供給する。
【0387】
可能な実装において、整流器の周波数が入力周波数に調節されるとき、整流器の周波数が入力周波数に調節されるだけでなく、整流器の位相も調節される。通常、整流器のスイッチングトランジスタがソフトスイッチングを実装することを可能にするために、整流器の入力電圧および入力電流について、事前設定位相が持続される必要がある。例えば、整流器のスイッチングトランジスタのオンおよびオフの遅延が調節され得、その結果、整流器の入力電圧について位相遅が持続され、入力電圧と入力電流との間で位相差が生成される。
【0388】
本願の本実装において、整流器の制御周波数はまた、整流器の周波数、整流器の動作周波数、または同様のものと称され得ることが理解されるべきである。
【0389】
S10.受信デバイスは周波数ロック成功メッセージを送信デバイスへ送信する。
【0390】
受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後、受信デバイスは、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信する。送信デバイスが周波数ロック成功メッセージを受信した後、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、放出電流の現在の周波数または放出電流の周波数および電流値を持続する。
【0391】
S11.送信デバイスは放出電流を持続する。
【0392】
送信デバイスが受信デバイスによって送信された周波数ロック成功情報を受信した後に、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、別の充電手順が実行されるか、または、別の指示が受信されるか、または同様のものまで、放出電流の現在の周波数、または、放出電流の周波数および電流値を持続する。
【0393】
可能な実装において、送信デバイスが周波数ロック成功情報を受信した後に、送信デバイスは更に、周波数ロック成功情報に応答して周波数ロック終了応答メッセージを返し、周波数ロック終了応答メッセージは、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を保持し得る。受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスによって持続される放出電流の周波数および電流値を決定し、更に、受信デバイスの周波数が送信デバイスの周波数と一致するかどうかを決定し得る。
【0394】
本願の本実施形態における段階S10は任意選択の段階であることに留意されたい。1つの事例において、送信デバイスが放出電流を生成した後に、受信デバイスによって送信された情報が受信されなかった場合、送信デバイスは続けて、放出電流を持続し得、受信デバイスは、周波数ロック成功情報を送信する必要がない。
【0395】
従って、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、受信デバイスは入力電流の周波数を検出できず、または、入力電流の周波数誤差が比較的大きいとき、入力電流の周波数は適切な範囲内に調節される必要がある。従って、指示情報は送信デバイスへ送信されて、入力電流の電流値を調節し得、その結果、入力電流の検出された周波数がより正確になる。
【0396】
可能な実装において、受信デバイスが周波数ロック成功メッセージを送信デバイスへ送信した後に、受信デバイスは更に、整流器の入力端子の短絡を終了し、充電要求を送信デバイスへ送信し、充電電力を受信デバイスへ供給するように送信デバイスに要求し得る。送信デバイスが充電要求を受信した後に、送信デバイスは、送信コイルを使用することによって充電電力を受信デバイスへ供給し得、その結果、受信デバイスを送信デバイスによって充電できる。
【0397】
いくつかの異なる実装シナリオにおいて、送信デバイスおよび受信デバイスは異なるデバイスであり得ると理解されるべきである。例えば、いくつかのワイヤレス充電シナリオにおいて、送信デバイスは送信端、地面のデバイス、または同様のものを含み得、受信デバイスは、受信端、車両デバイス、または同様のものを含み得、地面のデバイスは、充電電力を車両デバイスに供給し得る。以下では、送信デバイスが地面のデバイスであり、かつ、受信デバイスが車両デバイスである例を使用することによって、本願による周波数ロック方法の手順を示す。車両デバイスの整流器が短絡状態に設定され、整流器が短絡状態に入った後に、周波数ロック要求が地面のデバイスへ送信され、地面のデバイスは周波数ロック要求に対して応答し、周波数ロック要求は、放出電流の電流を含み(公称周波数は85.5kHzであり、誤差は±50Hzを超えない)、地面のデバイスは、比較的小さい電流Ipで送信コイルを励磁し、Ipの周波数fは地面のデバイスの動作周波数であり、受信コイルは誘導電流を生成し、整流器の対応する入力電流が生成され、整流器の入力電流の周波数が検出され、整流器の入力電流の振幅値が小さく、かつ、その周波数を正確に検出できない場合、車両デバイスは、送信コイルの電流を増加させることを要求し、整流器の入力電流の周波数を検出できるまで、地面のデバイスは、送信コイルの電流を次第に増加させ、次に、地面のデバイスは、送信コイルの電流を変更しないまま維持し、車両デバイスは、整流器の入力電流の周波数が周波数ロック要求において規定される周波数の範囲内にあると検出し、整流器のスイッチングトランジスタの制御周波数を検出された周波数に調節し、車両デバイスは、周波数ロック成功情報を送信し、別の充電手順が開始される前に、地面のデバイスは、送信コイルの電流を変更しないまま維持し、車両デバイスが常に周波数ロック状態に維持されることを確実にする。
【0398】
上記の
図2~
図7の各々に示される周波数ロック方法の段階は、異なる組み合わせの方式で異なる実施形態に組み合わされ得、または、各図に対応する方法の手順が、独立の実施形態として使用されることに留意されたい。段階は具体的には、実際の適用シナリオに基づいて調節され得る。本願によって提供されるいくつかの周波数ロック方法の手順のみが示されるが、これは限定するものではない。
【0399】
本願によって提供されるワイヤレス充電システムにおける送信デバイスおよび受信デバイスによって実行される段階を上で詳細に説明した。上記の
図2~
図7における方法を参照すると、以下では、本願によって提供される受信デバイスおよび送信デバイスを詳細に説明する。以下で言及される受信デバイスは、上記の
図2~
図6において受信デバイスによって実行される段階を実行するよう構成される。以下で言及される送信デバイスは、上記の
図2~
図7において送信デバイスによって実行される段階を実行するよう構成される。
【0400】
第1に、
図8Aは、本願による受信デバイスの概略構造図である。
【0401】
受信デバイスは送受信器705およびコントローラ703を含み得る。
【0402】
送受信器705およびコントローラ703はケーブルによって相互接続される。
【0403】
送受信器705は、上記の段階201および202、301から305、602、604から606または608または609を実行するよう構成され得る。コントローラ703は、上記の段階203または306を実行するよう構成され得る。
【0404】
以下では、コントローラ703および送受信器705の具体的な段階を詳細に説明する。
【0405】
送受信器705は、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲および第2事前設定範囲についての情報を含み、第1事前設定範囲は受信デバイスの動作周波数の範囲であり、第2事前設定範囲は、受信デバイスの周波数ロック中の放出電流の電流値範囲であり、送受信器705は更に、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信するよう構成され、コントローラ703は、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定するよう構成される。
【0406】
可能な実装において、送受信器705は更に、送信デバイスによって送信された第1照会メッセージを受信するよう構成され、コントローラ703は更に、第1照会メッセージに基づいて、周波数ロックが必要かどうかを決定し、決定結果に基づいて第1応答メッセージを生成するよう構成され、周波数ロックは、送信デバイスの周波数と同一になるように受信デバイスの動作周波数を調節し、送受信器705は更に、第1応答メッセージを送信デバイスへ送信し、送信デバイスによって送信された第2照会メッセージを受信するよう構成され、第2照会メッセージは、周波数ロックに関連するパラメータを要求するために使用される。
【0407】
可能な実装において、受信デバイスは更に受信モジュール701および検出器704を含み得、送信デバイスが周波数ロック機能を有すると、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第3事前設定範囲内の電流値をサポートするとコントローラ703が決定した後に、送受信器705は更に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数ロック手順を開始するよう送信デバイスに要求するために使用され、受信モジュール701は、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得するよう構成され、放出電流は、周波数ロック要求に基づいて送信デバイスによって生成され、放出電流の周波数は、第1事前設定範囲内にあり、検出器704は、入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成され、コントローラ703は更に、調節信号を生成するよう構成され、調節信号は、整流器702の周波数を入力周波数に調節するために使用される。
【0408】
可能な実装において、コントローラ703は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるかどうかを決定するよう構成され、送受信器705は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更することを送信デバイスに示すために使用され、検出器704は、変更された入力電流を検出するよう構成され、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、変更された入力電流を検出して入力周波数を取得するよう構成される。
【0409】
可能な実装において、コントローラ703が調節信号を生成した後に、送受信器705は更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、周波数ロック手順を終了して放出電流を持続するように送信デバイスに示すために使用される。
【0410】
本実施形態において、受信デバイスが周波数ロックを完了した後に、受信デバイスは周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信し、その結果、送信デバイスは周波数ロック手順を終了し、送信デバイスは放出電流を持続する。
【0411】
可能な実装において、送受信器705は更に、周波数ロック成功情報に応答して、送信デバイスによって送信された周波数ロック終了応答メッセージを受信するよう構成され、コントローラ703は更に、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続される放出電流の電流値を取得するよう構成される。
【0412】
可能な実装において、送受信器705は具体的には、コントローラ703が調節信号を生成した後に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、送受信器705は、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信した後に、更に、充電要求を送信デバイスへ送信し、整流器702の入力端子の短絡を終了するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスに供給することを送信デバイスに示すために使用される。
【0413】
可能な実装において、コントローラ703は更に、第1制御信号を生成するよう構成され、第1制御信号は、整流器702の入力電圧の位相を調節するために使用され、その結果、整流器702の入力電圧の位相と入力電流の位相との間の差が事前設定値に調節され、事前設定値は、整流器702のスイッチがソフトスイッチング状態において動作するときの位相差である。
【0414】
本実施形態において、整流器702の入力電圧の位相と入力電流の位相との間の差が事前設定値に調節され、その結果、整流器702のスイッチはソフトスイッチング状態において動作する。このようにして、整流器702のスイッチ損失が低減される。
【0415】
本願は更に別の受信デバイスを提供する。
図8Bを参照すると、以下では、本願によって提供される別の受信デバイスを説明する。
【0416】
受信デバイスは、受信モジュール801、整流器802、検出器804、送受信器805、およびコントローラ803を含み得る。
【0417】
受信モジュール801の入力端子が送信デバイスの送信モジュールと結合され、受信モジュール801の出力端子が整流器の入力端子に接続され、受信モジュールの出力端子は更に、検出器の入力端子に接続され、検出器の出力端子はコントローラに接続され、整流器の出力端子は、負荷またはフィルタまたは同様のものに接続され、整流器は更にコントローラに接続され、コントローラは更に送受信器に接続される。
【0418】
送受信器805は、上記の
図4における段階401および402、404または409などの段階を実行するよう構成される。
【0419】
コントローラ803は、上記の
図4における段階403、408または411などの段階を実行するよう構成される。
【0420】
受信モジュール801は、上記の
図4における段階406を実行するよう構成される。
【0421】
検出器804は、上記の
図4における段階407を実行するよう構成される。
【0422】
以下では、各モジュールによって実行される具体的な段階を詳細に説明する。
【0423】
送受信器805は周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲についての情報を含み、コントローラ803は、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定するよう構成され、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするとコントローラ803が決定するとき、送受信器805は更に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、送信デバイスは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成し、受信モジュール801は、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得するよう構成され、検出器804は、入力電流の周波数を検出して入力周波数を取得するよう構成され、コントローラ803は更に、受信デバイスの整流器802の周波数を入力周波数に調節するよう構成される。
【0424】
可能な実装において、送受信器805は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の電流値を調節して入力電流を変化させることを送信デバイスに示すために使用され、検出器804は具体的には、変更された入力電流の電流値を検出し、変更された入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、変更された入力電流の周波数を検出して入力周波数を取得するよう構成される。
【0425】
本願は更に、別の受信デバイスを提供し、受信デバイスの構造は
図8Bと同様である。上記の
図8Bに基づいて、以下では、本願によって提供された別の受信デバイスを説明する。
【0426】
送受信器805は、上記の
図4における段階501、505または510などの段階を実行するよう構成される。
【0427】
コントローラ803は、上記の
図4における段階504または509などの段階を実行するよう構成される。
【0428】
受信モジュール801は、上記の
図4における段階503を実行するよう構成される。
【0429】
検出器804は、上記の
図4における段階507または508を実行するよう構成される。
【0430】
送受信器805は周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲についての情報を含み、コントローラ803は、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定するよう構成され、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするとコントローラ803が決定するとき、送受信器805は更に、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、送信デバイスは、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成し、受信モジュール801は、放出電流に基づいて送信モジュールによって生成された電磁エネルギーを受信し、入力電流を出力するよう構成され、検出器804は、入力電流の周波数を検出して入力周波数を取得するよう構成され、コントローラ803は更に、調節信号を生成するよう構成され、調節信号は、周波数検出器802の周波数を入力周波数に調節するために使用される。
【0431】
以下では、いくつかの可能な実装を説明する。
【0432】
可能な実装において、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、第2電流指示値または調節値を含み、第2電流指示値は、送信デバイスが放出電流を第2電流指示値に調節することを示すために使用され、調節値は、送信デバイスが放出電流を調節値だけ増加または減少させることを示すために使用される。
【0433】
可能な実装において、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、送受信器805は更に、初回電流指示値を送信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、送信デバイスは、周波数ロックに関連するパラメータを送信し、周波数ロックに関連するパラメータは、受信デバイスの動作周波数の第1事前設定範囲についての情報を含み、送受信器805は更に、送信デバイスによって送信された周波数ロック能力情報を受信するよう構成され、コントローラ803は更に、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定するよう構成され、送受信器805は具体的には、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると決定されたときに、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を生成することを送信デバイスに示すために使用される。
【0434】
可能な実装において、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、電流値指示値または調節値を含む。電流指示値は、送信デバイスが放出電流を電流指示値に調節することを示すために使用される。調節値は、放出電流の電流値が調節値だけ増加または減少されることを示すために使用される。
【0435】
可能な実装において、送受信器805は更に、送信デバイスによって送信された照会メッセージを受信するよう構成され、送受信器805は具体的には、照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返すよう構成され、または、送受信器805は、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ能動的に送信するよう構成され、例えば、ユーザの操作を通じて、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得、または、事前設定範囲内において送信デバイスが検出された後に、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ送信し得る。
【0436】
可能な実装において、送受信器805が周波数ロック要求を送信デバイスへ送信する前に、コントローラ803は更に、短絡信号を生成し、短絡信号を整流器802へ送信するよう構成され、その結果、整流器802は短絡され、周波数調節が完了される前に整流器802の周波数と送信デバイスの周波数との間の周波数の差を回避し、ワイヤレス充電システムの振動を回避する。
【0437】
可能な実装において、コントローラ803が調節信号に基づいて整流器802の周波数を入力周波数に調節した後に、受信デバイスは更に、整流器802の短絡をキャンセルし、その結果、受信デバイスは、整流器802を使用することによって交流入力電流を直流に変換する。
【0438】
可能な実装において、周波数ロックに関連するパラメータは更に、第2事前設定範囲についての情報を含み、コントローラ803は更に、周波数ロック能力情報に基づいて、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定するよう構成され、送受信器805は具体的には、周波数が第1事前設定範囲内にあり、かつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするとコントローラ803が決定するとき、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にありかつ、電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流を生成するように送信デバイスに示すために使用される。
【0439】
可能な実装において、送受信器805は更に、送信デバイスによって送信された照会メッセージを受信するよう構成され、照会メッセージは、周波数ロックに関連するパラメータを要求するために使用され、送受信器805は具体的には、照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスへ返すよう構成される。
【0440】
可能な実装において、整流器802の周波数が入力周波数に調節された後に、送受信器805は更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、放出電流を持続するように送信デバイスに示すために使用される。
【0441】
可能な実装において、整流器802の周波数が入力周波数に調節された後に、送受信器805は更に、充電要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスに供給するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0442】
可能な実装において、送受信器805は更に、充電電流指示値を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電指示値は、電流値が充電指示値である放出電流を送信デバイスが生成することを示すために使用される。通常、充電のために調節された電流値は、充電電流指示値に調節され、充電電流指示値は、受信デバイスを充電するための定格電流値以上であり、受信デバイスの最大電流値より高くなく、その結果、受信デバイスは、放出電流に基づく充電に成功できる。
【0443】
本願は更に、別の受信デバイスを提供し、受信デバイスの構造は
図8Bと同様である。上記の
図8Bに基づいて、以下では、本願によって提供された別の受信デバイスを説明する。
【0444】
受信デバイスは、送受信器805、コントローラ803、受信モジュール801、検出器804、および整流器802を含み得、コントローラ803は、整流器802の入力端子の短絡を制御するよう構成され送受信器805は、周波数ロック要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流を生成するよう送信デバイスに要求するために使用され、受信モジュール801は、放出電流に基づいて整流器802の入力電流を取得するよう構成され、検出器804は、入力電流の周波数を検出するよう構成され、検出器804が、入力電流の周波数が第1事前設定範囲内にあると検出したとき、送受信器805は更に、周波数ロック成功情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、放出電流を持続するように送信デバイスに示すために使用される。
【0445】
可能な実装において、検出器804は具体的には、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内にあるとき、入力電流の周波数を検出するよう構成される。
【0446】
可能な実装において、送受信器805は更に、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるとき、少なくとも1つの指示情報を送信デバイスへ送信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0447】
可能な実装において、コントローラ803は更に、入力電流の周波数と一致するように整流器802の制御周波数を調節するよう構成される。
【0448】
可能な実装において、送受信器805は更に、周波数ロック要求に応答して、送信デバイスによって返された周波数ロック要求応答メッセージを受信するよう構成される。
【0449】
可能な実装において、周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、第2事前設定範囲は、放出電流の電流値を決定するために送信デバイスによって使用される。
【0450】
可能な実装において、周波数ロック成功メッセージを送信デバイスへ送信した後に、送受信器805は更に、充電要求を送信デバイスへ送信するよう構成され、充電要求は、充電電力を受信デバイスに供給するよう送信デバイスに示すために使用される。
【0451】
図9Aは、本願による送信デバイスの概略構造図である。
【0452】
送信デバイスは、送信モジュール901、送受信器903、コントローラ902を含み、送信モジュール901はコントローラ902へ接続され、送受信器903はまた、コントローラ902に接続され、送受信器903は、周波数ロックに関連するパラメータを受信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは受信デバイスによって送信され、第1事前設定範囲および第2事前設定範囲についての情報を含み、第1事前設定範囲は、受信デバイスの動作周波数の範囲であり、第2事前設定範囲は、受信デバイスの周波数ロック中の放出電流の電流値範囲であり、コントローラ902は、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうかを取得するよう構成され、送信デバイスが周波数ロック機能を有するとき、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定し、周波数ロック能力情報を生成するよう構成され、送受信器903は更に、周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定し、送信デバイスが周波数ロック機能を有すると決定した後、かつ、送信デバイスによって充電される前に、送信デバイスの周波数と同一になるように整流器の周波数を調節する。
【0453】
可能な実装において、送受信器903は更に、第1照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、第1照会メッセージは、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会するために使用され、送受信器903は更に、第1照会メッセージに応答して返された第1応答メッセージを受信するよう構成され、コントローラ902は更に、第1応答メッセージに基づいて、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを決定するよう構成され、受信デバイスが周波数ロックを必要とするとき、送受信器903は更に、第2照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、第2照会メッセージは、周波数ロックに関連するパラメータを受信デバイスに要求するために使用される。
【0454】
可能な実装において、送信デバイスは更に、送信モジュール901を含み、送受信器903は更に、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数ロック手順を開始することを要求するために使用され、コントローラ902は、周波数ロック要求に基づいて第2制御信号を生成するよう構成され、第2制御信号は、放出電流を生成するよう送信モジュール901を制御するために使用され、放出電流の周波数は第1事前設定範囲内にあり、その結果、受信デバイスは、放出電流に基づく誘導を通じて入力電流を取得し、入力電流を検出して入力周波数を取得し、整流器の周波数を入力周波数に調節する。
【0455】
可能な実装において、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求が受信され放出電流が生成された後に、送受信器903は更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、周波数ロック開始応答メッセージは、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したことを受信デバイスに通知するために使用される。周波数ロック開始応答メッセージは更に、放出電流の周波数および電流値を保持し得、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、放出電流の周波数および電流値を認識する。
【0456】
可能な実装において、送受信器903は更に、受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに、受信デバイスによって送信され、コントローラ902は更に、少なくとも1つの指示情報に基づいて、1対1の方式で、少なくとも1つの指示情報に対応する少なくとも1つの第2制御情報を生成するよう構成され、少なくとも1つの第2制御情報は、送信モジュール901によって生成された放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するために使用される。
【0457】
可能な実装において、送受信器903は更に、受信デバイスによって送信された周波数ロック成功情報を受信するよう構成され、周波数ロック成功情報は、受信デバイスが整流器の周波数を入力周波数に調節した後に送信され、コントローラ902は更に、周波数ロック成功情報に基づいて周波数ロック手順を終了し放出電流を持続するよう構成される。
【0458】
可能な実装において、送受信器903は更に、周波数ロック成功情報に応答して、周波数ロック終了応答メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、その結果、受信デバイスは、周波数ロック終了応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を終了したと決定し、送信デバイスによって持続される放出電流の電流値を取得する。
【0459】
可能な実装において、送受信器903は更に、受信デバイスによって送信された充電要求を受信するよう構成され、コントローラ902は、充電要求に基づいて第2制御信号を生成するよう構成され、送信モジュール901は、第2制御信号に基づいて、充電電力を受信デバイスに供給するよう構成される。
【0460】
本願は更に、上記の
図9Aにおける送信デバイスと同様の別の送信デバイスを提供する。上記の
図9Aを参照すると、以下では、本願によって提供される別の送信デバイスを説明する。
【0461】
送受信器903は、周波数ロックに関連するパラメータを受信するよう構成され、周波数ロックに関連するパラメータは、受信デバイスによって送信され、第1事前設定範囲についての情報を含み、コントローラ902は、周波数ロック能力情報を生成するよう構成され、周波数ロック能力情報は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成がサポートされているかどうかを示すために使用され、送受信器903は更に、周波数ロック能力情報を受信デバイスへ送信するよう構成され、送受信器903は更に、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求を受信するよう構成され、周波数ロック要求は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートすると受信デバイスが決定したときに送信され、送信モジュール901は、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、その結果、受信デバイスは、放出電流に基づいて入力電流を取得し、入力電流の入力周波数に基づいて受信デバイスの整流器の周波数を調節する。
【0462】
可能な実装において、受信デバイスによって送信された周波数ロック要求が受信され、かつ、放出電流が生成された後に、送受信器903は更に、周波数ロック開始応答メッセージを受信デバイスへ送信し、その結果、受信デバイスは、周波数ロック開始応答メッセージに基づいて、送信デバイスが周波数ロック手順を開始したと、ならびに、放出電流の周波数および電流値を認識する。
【0463】
可能な実装において、送受信器903は更に、少なくとも1つの指示情報を受信するよう構成され、少なくとも1つの指示情報は、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えるときに受信デバイスによって送信され、コントローラ902は、第2制御信号を生成し、制御信号を使用して、送信モジュール901によって生成された放出電流を調節して入力電流を変更するよう構成され、その結果、入力電流の電流値が第3事前設定範囲内になる。
【0464】
可能な実装において、少なくとも1つの指示情報のいずれか1つは、電流値指示値または調節値を含む。電流指示値は、送信デバイスが放出電流の電流値を電流指示値に調節することを示すために使用される。調節値は、放出電流の電流値が調節値だけ増加または減少されることを示すために使用される。
【0465】
可能な実装において、送受信器903は更に、照会メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成され、照会メッセージは、受信デバイスの周波数ロックに関連するパラメータを要求するために使用され、その結果、受信デバイスが照会メッセージを受信した後に、受信デバイスは、照会メッセージに応答して、周波数ロックに関連するパラメータを返す。本実施形態は、周波数ロックに関連するパラメータを取得する方式を提供する。
【0466】
可能な実装において、周波数ロックに関連するパラメータは更に、第2事前設定範囲についての情報を含み、周波数ロック能力情報は更に電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成がサポートされるかどうかを示すために使用され、その結果、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にあり電流値が第2事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定し、受信デバイスは、周波数ロック能力情報に基づいて、受信デバイスを充電するために送信デバイスを使用できるかどうかを決定する。これによりワイヤレス充電システムの安定性およびユーザ体験を改善する。
【0467】
可能な実装において、送受信器903は更に、周波数ロック成功情報を受信するよう構成され、受信デバイスが受信デバイスの整流器の周波数を入力周波数に調節した後に周波数ロック成功情報が送信され、コントローラ902は更に、周波数ロック成功情報に基づいて、第3制御信号を生成するよう構成され、第3制御信号を使用して、放出電流を持続するように送信モジュール901を制御するよう構成される。
【0468】
可能な実装において、受信デバイスの整流器の周波数が入力周波数に調節された後に、送受信器903は更に、受信デバイスによって送信された充電要求を受信するよう構成され、コントローラ902は更に、充電要求に基づいて充電電力を受信デバイスへ供給するよう構成される。
【0469】
本願は更に、別の送信デバイスを提供し、送信デバイスの構造が
図9Bに示される。送信デバイスは送受信器92および送信モジュール91を含み得、送受信器92は、受信デバイスによって送信される周波数ロック要求を受信するよう構成され、周波数ロック要求は、第1事前設定範囲についての情報を保持し、送信モジュール91は、周波数ロック要求に基づいて放出電流を生成するよう構成され、放出電流の周波数は、第1事前設定範囲に基づいて決定され、放出電流は、整流器の入力電流を取得するために受信デバイスによって使用され、送受信器92は更に、受信デバイスによって送信された少なくとも1つの指示情報を受信するよう構成され、送受信器が少なくとも1つの指示情報の各々を受信した後に、送信モジュール91は更に、放出電流の電流値を調節して入力電流を変更するよう構成される。
【0470】
可能な実装において、入力電流の電流値が第3事前設定範囲を超えると受信デバイスが決定した後に、少なくとも1つの指示情報が送信される。
【0471】
可能な実装において、送受信器92は更に、周波数ロック要求に応答して周波数ロック要求応答メッセージを受信デバイスへ送信するよう構成される。
【0472】
可能な実装において、周波数ロック要求は更に、第2事前設定範囲についての情報を保持し、送信モジュール91は具体的には、第2事前設定範囲に基づいて放出電流の電流値を決定するよう構成される。
【0473】
可能な実装において、送受信器92は更に、受信デバイスによって送信された充電要求を受信するよう構成され、送信モジュール91は更に、充電要求に基づいて充電電力を受信デバイスに供給するよう構成される。
【0474】
より具体的には、上記の
図8A~
図9Bにおいて提供される受信デバイスまたは送信デバイスに基づいて、本願によって提供されるワイヤレス充電システムの構造が
図10に示され得る。
【0475】
ワイヤレス充電システムは送信デバイスおよび受信デバイスを含む。
【0476】
受信デバイスは、受信モジュール1001、受信変換モジュール1002、コントローラ1003、送受信器1004、エネルギー貯蔵管理モジュール1005、エネルギー貯蔵モジュール1006、駆動モジュール1007および同様のものを含む。エネルギー貯蔵管理モジュール1005、エネルギー貯蔵モジュール1006、および駆動モジュール1007は任意選択のモジュールである。
【0477】
送信デバイスは、送信モジュール1011、送信変換モジュール1012、コントローラ1013、送受信器1014、認証管理モジュール1015、記憶モジュール1016および同様のものを含む。
【0478】
受信モジュール1001、コントローラ100、および送受信器1004については、上記の
図8Aまたは
図8Bにおける受信モジュール、コントローラ、および送受信器の関連する説明を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。送信モジュール、コントローラおよび送受信器については、上記の
図9Aにおける関連する説明を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0479】
受信変換モジュール1002は、受信モジュールによって受信された高周波共振電流および高周波共振電圧を、エネルギー貯蔵モジュールによって必要とされる直流電圧および直流に変換するよう構成される。受信変換モジュールは一般に、整流器(
図10に示されない)および直流変換ユニット(
図10に示されない)を含む。整流器は、電力受信コイルによって受信された高周波共振電流および高周波共振電圧を直流電圧および直流に変換する。直流変換ユニットは、直流電圧を後段充電回路に提供し、定常モードにおける充電を実装する。
【0480】
受信変換モジュール1002は、エネルギー貯蔵管理モジュール1005およびエネルギー貯蔵モジュール1006に接続され、受信変換モジュール1002によって受信されたエネルギーを使用して、エネルギー貯蔵モジュールを充電し得る。
【0481】
エネルギー貯蔵モジュール1006は、電力を貯蔵するために構成される。
【0482】
エネルギー貯蔵管理モジュール1005は、変換を通じて受信変換モジュールによって取得された直流を管理し、直流をエネルギー貯蔵モジュールへ送信できるかどうかを決定するよう構成される。例えば、エネルギー貯蔵モジュールによって貯蔵された電力が事前設定値を超えた後、エネルギー貯蔵モジュールへの入力が中断され得る。
【0483】
駆動モジュール1007は、エネルギー貯蔵モジュールによって貯蔵された電力を使用することによって受信デバイスを駆動して別の動作を実行するよう構成される。例えば、受信デバイスが電気車両であるとき、電気車両の駆動は、駆動モジュール1007を使用することによって実装され得る。
【0484】
送信変換モジュールは電源に接続され得、エネルギーを電源から取得し、交流または直流の給電を高周波交流に変換するよう構成される。電源が交流の電力入力であるとき、送信変換モジュールは力率較正ユニットおよびインバータを含む。電源が直流の電力入力であるとき、送信変換モジュールは、インバータおよび電圧変換ユニットを含む。力率較正ユニットは、ワイヤレス充電システムの入力電流の位相がグリッドの電圧位相と一致することを確実にし、システムの高調波成分を低減し、力率値を増加することにより、ワイヤレス充電システムによって生じるグリッド汚染を低減して信頼性を改善できる。力率較正ユニットは更に、後段の要件に基づいて、力率較正ユニットの出力電圧を増加または減少させ得る。インバータは、力率較正ユニットの電圧出力を高周波交流電圧に変換し、高周波交流電圧を送信モジュールへ出力し得る。高周波交流電圧は、伝送効率を大幅に改善し、伝送距離を増加させることができる。電源は、送信デバイスにおける電源であり得るか、または、送信デバイスに外部接続された外部電源であり得ることに留意されたい。これは、本願において具体的に限定されない。
【0485】
認証管理モジュールは、ワイヤレス充電システムにおけるワイヤレス充電送信装置と電気車両との間のインタラクションを認証し、権利を管理するよう構成される。
【0486】
記憶モジュールは、送信デバイスの充電プロセスデータ、インタラクション認証データ(例えば、インタラクション認証情報)、権利管理データ(例えば、権利管理情報)を記憶するよう構成され、インタラクション認証データおよび権利管理データは出荷時設定であり得るか、または、ユーザによって設定され得る。これは、本願の実施形態において具体的に限定されるものではない。
【0487】
送信モジュールおよび受信モジュールは選択的にランダムに組み合わされ得る。共通の組み合わせ形態は、S-S、P-P、S-P、P-S、LCL-LCLおよびLCL-Pを含み、本願の本実施形態において具体的に限定されない。加えて、ワイヤレス充電システムの双方向充電機能を実装するために、ワイヤレス充電システムにおける送信デバイスおよび受信デバイスは更に、受信モジュールおよび送信モジュールの両方を含み得、これらは具体的には独立していても、または統合されてもよい。
【0488】
更に、本願によって提供されるワイヤレス充電システムの構造は、代替的に、
図11に示され得る。
【0489】
送信デバイスは、送信変換回路1012、送信モジュール1011、コントローラ1013および送受信器1014を含む。上記の
図10の説明を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0490】
受信モジュール1001について、受信デバイスの受信変換モジュール1002、コントローラ1003、および送受信器1004については、上記の
図10における説明を参照されたい。詳細は、再度ここで説明しない。
【0491】
異なる点として、受信デバイスは更に周波数ロックハードウェア回路1108を含み、周波数ロックハードウェア回路1108は、上記の検出器705または検出器804を含む。周波数ロックハードウェア回路は、周波数ロックによって必要とされるサンプリング、フィルタリング、ゼロ交差検出、位相ロックループまたは同様のものを実装するよう構成される回路であり得、具体的には更に、入力電流と同期するゼロ交差信号を生成し得る。周波数ロックハードウェア回路は、入力電流の周波数を検出するよう構成される。
【0492】
送信モジュールは送信コイルを含み得、受信モジュールは受信コイルを含み得、kは送信コイルと受信コイルとの間の結合係数である。結合係数
【数3】
において、Irecは入力電流であり、Ipは放出電流であり、Lpは送信コイルの自己インダクタンスであり、Lsは受信コイルの自己インダクタンスである。
【0493】
結合係数は、送信コイルと受信コイルとの間の距離、整列の程度および同様のものに関連する。例えば、電気車両が負荷装置として使用されると想定すると、シャーシと地面との間の間隔は、車両の異なるタイプに依存して変動する。加えて、電力受信コイルは、車両の前方端、中央部分、または後方端の位置に搭載され得るので、送信コイルと受信コイルとの間の距離はそれに従って変動し、コイル間の結合係数も変動する。同一の送信コイルおよび同一の受信コイルが与えられると、コイル間の距離が短い場合に結合係数が大きく、または、コイル間の距離が長い場合に結合係数が小さい。例えば、地面からの間隔は、表1に示されるように、中国の規格であるElectric Vehicle Wireless Power Transfer Systems, Part 3: Specific Requirementsにおいて定義される。地面からの間隔は、複数のタイプ、すなわち、Z1、Z2、Z3、Z4および同様のものに分類される。
表1
【表1】
【0494】
ワイヤレス充電において送信コイルおよび受信コイルを整列させることは比較的難しい。従って、水平方向においてオフセット範囲があり得る。許容されるオフセット範囲は、表2に示されるように規格において定義される。MF-WPT1、MF-WPT2およびMF-WPT3は共通のワイヤレス充電システムである。
表2
【表2】
【0495】
加えて、電力送信装置および電力受信装置について複数の電力クラスがあり、例えば、表3に示されるように、関連する規格にいて定義される3.7kW、7.7kW、11.1kWおよび22kWがある。電力送信装置が10kWの電力を提供できるが、車両上の電力受信装置が受信できる最大電力が6.6kWである場合、電力送信装置は、電力受信装置の要件に基づいて、充電制御を実行する必要がある。MF-WPT4、MF-WPT5、MF-WPT6、およびMF-WPT7が共通のワイヤレス充電システムである。
表3
【表3】
【0496】
以下では、本願によって提供される受信デバイスおよび送信デバイスをより詳細に説明する。
【0497】
まず、
図12は、受信デバイスおよび送信デバイスを含むワイヤレス充電システムの概略構造図である。
【0498】
送信デバイスは具体的には、インバータ、送信モジュールおよび同様のものを含み得る。送信モジュールは、送信コイルおよび補償回路を含む。受信デバイスは具体的には、受信モジュール、整流器、および同様のものを含み得る。受信モジュールは、受信コイルおよび補償回路を含む。
【0499】
送信デバイスのインバータは、直流を交流に変換するよう構成され、送信デバイスの補償回路は、送信コイルとの共振回路を形成するよう構成し、その結果、送信コイルは電磁エネルギーを放出する。
【0500】
受信デバイスの受信モジュールは、送信モジュールによって放出される電磁エネルギーを受信し、交流を出力するよう構成される。受信デバイスの補償回路は、受信コイルとの共振回路を形成し、交流を出力するよう構成される。整流器は、補償回路によって出力された交流を直流に整流するよう構成される。
【0501】
整流器が1または複数の制御可能スイッチングトランジスタを含むとき、整流器のスイッチングトランジスタは、コントローラによって駆動される必要があり、その結果、整流器の周波数は、送信端の周波数と一致した状態を維持する。
【0502】
本願によって提供される受信デバイスの整流器は複数の構造を有する。例えば、いくつかの整流器お構造が説明される。まず、
図13Aに示されるように、整流器は4つのスイッチングトランジスタ(S1、S2、S3およびS4)を含み得る。4つのスイッチングトランジスタを制御することによって、整流器のブリッジアームの周波数が制御される。例えば、
図13Bに示されるように、整流器は2つのスイッチ(S2およびS4)のみを含み、または、
図13Cに示されるように、整流器は2つのみのスイッチ(S1およびS2)を含み、2つのスイッチを制御してオンまたはオフに切り替えることによって、整流器のブリッジアームの周波数が制御される。別の例では、
図13Dに示されるように、整流器は、1つスイッチングトランジスタ(S2)のみを含み、スイッチングトランジスタは、整流器の周波数を制御するために直接使用され得る。
【0503】
受信デバイスの上記の構造から分かるように、受信デバイスにおける整流器は制御可能スイッチングトランジスタを含み、スイッチングトランジスタの切り替えは、整流器の周波数を制御するために制御される必要があり、入力電流に基づいて整流器の周波数を適合的に調節することができない。
【0504】
より具体的には、本願によって提供されるワイヤレス充電システムの構造については、
図14を参照されたい。ワイヤレス充電システムは送信デバイスおよび受信デバイスを含む。
図14を参照すると、以下では、本願による周波数ロック方法における送信デバイスおよび受信デバイスの各モジュールによって実行される段階をより詳細に説明する。
【0505】
整流器の構造は、上記
図13Aに示される構造を例として使用することによって説明される。整流器はまた、別の構造の整流器、例えば、
図13B、
図13Cまたは
図13Dに示される整流器と交換され得る。
【0506】
送受信器705、コントローラ703および検出器704はまた、送受信器805、コントローラ803、および検出器804と交換され得ることに留意されたい。
【0507】
例えば、以下では、上記の
図2~
図6に対応する実施形態を参照して、異なるシナリオを別々に説明する。
【0508】
シナリオ1
【0509】
受信デバイスは、送受信器705を使用することによって、周波数ロックに関連するパラメータを送信デバイスの送受信器903へ能動的に送信する。
【0510】
送信デバイスのコントローラ703は、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうかを決定し、送受信器903を使用することによって周波数ロック能力情報を送受信器705へ送信し、ここで、周波数ロック能力情報は、送受信器705によってコントローラ703へ送信される。
【0511】
コントローラ703は、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが周波数ロック機能を有するかどうか、および、送信デバイスが第1事前設定範囲内の周波数および第2事前設定範囲内の電流値をサポートするかどうかを決定する。
【0512】
従って、本実施形態において、コントローラ703は、周波数ロック能力情報に基づいて、送信デバイスが充電電力を受信デバイスへ供給できるかどうかを決定し、または、受信デバイスが充電される前に、周波数ロックが必要かどうかを決定する。従って、受信デバイスは、充電される前に、送信デバイスの動作周波数と一致するように整流器の周波数を調節し、システムの振動を回避し得る。
【0513】
シナリオ2
【0514】
コントローラ902は、送受信器903を使用することによって、第1照会メッセージを送受信器705へ送信して、受信デバイスが周波数ロックを必要とするかどうかを照会する。
【0515】
受信デバイスが周波数ロックを必要とするとコントローラ703が決定したとき、コントローラ703は、送受信器705を使用することによって第1応答メッセージを送受信器903へ送信する。
【0516】
受信デバイスが周波数ロックを必要とすると、コントローラ902が第1応答メッセージに基づいて決定したとき、コントローラ902は第2照会メッセージを送受信器705へ送信し得、ここで、第2照会メッセージは、受信デバイスの周波数ロックに関連するパラメータを要求するために使用される。後の手順については、上記のシナリオ1を参照されたい。
【0517】
従って、本実施形態において、送信デバイスは、照会を開始し得、受信デバイスと送信デバイスとの間のインタラクションの具体的方式が提供される。
【0518】
シナリオ3
【0519】
まず、コントローラ703は、周波数ロックに関連するパラメータを取得し、次に、周波数ロックに関連するパラメータを送受信器705へ送信する。送受信器705は、周波数ロックに関連するパラメータを受信デバイスの送受信器903へ送信する。周波数ロックに関連するパラメータを受信した後に、送受信器903は、周波数ロックに関連するパラメータをコントローラ902へ送信する。周波数ロックに関連するパラメータは、第1事前設定範囲についての情報を保持する。
【0520】
周波数ロックに関連するパラメータを取得した後に、コントローラ902は、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成がサポートされるかどうかを決定し、次に、決定結果に基づいて周波数ロック能力情報を生成し、送受信器903を使用することによって周波数ロック能力情報を送受信器705へ送信する。送受信器705は周波数ロック能力情報をコントローラ703へ送信する。
【0521】
周波数ロック能力情報を取得した後に、コントローラ703は周波数ロック能力情報を解析し、周波数ロック能力情報に基づいて、周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートするかどうかを決定する。
【0522】
周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートしない場合、送信デバイスは受信デバイスを充電できないことを示す。任意選択で、コントローラは第1プロンプト情報を生成し得る。受信デバイスに更に出力デバイス(例えば、ディスプレイまたはインジケータデバイス)が設けられるか、または、それに接続される場合、第1プロンプト情報は、出力デバイスを使用することによって出力され得、送信デバイスが受信デバイスを充電できないことをユーザにリマインドし、送信デバイスを利用可能な送信デバイスと直ちに交換するようにユーザにリマインドする。
【0523】
周波数が第1事前設定範囲内にある放出電流の生成を送信デバイスがサポートする場合、送信デバイスは受信デバイスを充電できることを示す。次に、コントローラ703は、駆動信号を生成し、整流器402の短絡を制御する。具体的には、S1およびS3は、オンに切り替わるように制御され得、または、S2およびS4は、オンに切り替わるように制御され得る。次に、コントローラ703は周波数ロック要求を生成し、送受信器705を使用することによって周波数ロック要求を送受信器903へ送信する。送受信器903は周波数ロック要求をコントローラ902へ送信する。
【0524】
周波数ロック要求を受信した後に、コントローラ902は駆動信号を生成し、駆動信号をインバータへ送信する。駆動信号はインバータのスイッチングトランジスタを駆動して、インバータを更に運転して直流を交流に変換し得、交流は、補償ネットワークを通じて送信コイルへ送信される。任意選択的に、コントローラ902は更に周波数ロック開始応答メッセージを生成し、周波数ロック開始応答メッセージは放出電流Ipの電流値を含み、その結果、受信デバイスは、送信デバイスの放出電流の電流値を認識する。
【0525】
放出電流が送信コイルに存在した後に、受信コイルは、送信コイルによって生成された交流磁界上の誘導を通じて入力電流を生成し、補償回路は、入力電流について補償して、補償入力電流Irecを取得し得る。
【0526】
検出器704は、入力電流Irecの周波数を検出し、検出された入力周波数をコントローラ703へ送信する。
【0527】
検出器704はゼロ交差検波回路および電流検出器を含み得る。ゼロ交差検波回路は、入力電流の周波数を検出するよう構成され、電流検出器は、入力電流の電流値を検出するよう構成される。
【0528】
コントローラ703は入力周波数に基づいて調節信号を生成し、調節信号の周波数は入力周波数であり、調節信号は整流器へ送信される。従って、周波数が入力周波数である調節信号は整流器へ送信される。従って、整流器のスイッチングトランジスタのオンおよびオフを変化でき、スイッチングトランジスタのオンおよびオフは、整流器の動作周波数を直接決定し、その結果、整流器の周波数も入力周波数である。
【0529】
任意選択で、コントローラ703が調節信号に基づいて整流器の周波数を調節した後に、周波数ロック成功情報が生成され得る。送受信器705は周波数ロック成功情報を送受信器903へ送信し、送受信器903は周波数ロック成功情報をコントローラ902へ送信する。
【0530】
周波数ロック成功情報を取得した後に、コントローラ902は第3制御信号を生成し、第3制御信号を使用することによってインバータを制御し得、その結果、インバータは電流周波数および電流値を持続し、送信モジュールは放出電流を持続する。
【0531】
従って、本願の本実装において、受信デバイスは、受信デバイスとインタラクトすることによって、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするかどうかを決定する。周波数ロック要求は、送信デバイスが受信デバイスの動作周波数をサポートするときだけ送信デバイスへ送信され、その結果、入力電流は、送信デバイスの放出電流によって生成された交流磁界に基づいて取得される。従って、受信デバイスと送信デバイスとの間の周波数のミスマッチによって生じる受信デバイスの周波数と送信デバイスとの間の差を回避でき、ワイヤレス充電システムの安定性が改善される。
【0532】
加えて、整流器の周波数が調節されるだけでなく、整流器の入力電圧Urecと入力電流Irecとの間の位相差も調節される。入力電圧Urecは、整流器のブリッジアームの電圧と同一であり、その結果、整流器のスイッチングトランジスタのソフトスイッチングが実装される。例えば、整流器の入力電圧Urecと入力電流Irecとの間の位相差αが、スイッチングトランジスタS1、S2、S3およびS4のオンおよび切り替えのタイミングを制御することによって生成され得る。
図15に示されるように、整流器の入力電流Irecは交流であり、入力電流に対応する同期矩形波信号がある。スイッチングトランジスタS1、S2、S3、S4のオンおよび切り替えは遅延され得、その結果、整流器の入力電圧Urecの位相は入力電流Irecの位相より遅れ、位相差αが生成される。このように、スイッチングトランジスタのソフトスイッチングが実装される。
【0533】
シナリオ4
【0534】
送信デバイスおよび受信デバイスによって実行される段階は同様である。違いとして、コントローラ703は送受信器705を使用することによって周波数ロックパラメータを送信デバイスへ送信する必要がなく、コントローラ703が入力周波数に基づいて調節信号を生成し整流器の周波数を調節する前に、コントローラ703は更に、電流検出器を使用することによって入力電流Irecの電流値を決定する。Irecの値が[Irec_min,Irec_max]の範囲を超える場合、コントローラは、1または複数の指示情報を生成し、送受信器705を使用することによって指示情報を送受信器903へ送信し、送受信器903は、指示情報をコントローラ902へ送信し、その結果、コントローラ902は、入力電流Irecの電流値が[Irec_min,Irec_max]の範囲内になるまで、放出電流Ipを調節するために1または複数の駆動信号(すなわち第2制御信号)を生成して入力電流Irecの電流値を変更する。例えば、駆動信号は、インバータのスイッチングトランジスタのオンまたはオフを制御するために使用され、その結果、インバータの2つのブリッジアーム間で位相差が生成される。例えば、Q1およびQ2はブリッジアーム1を形成し、Q3およびQ4はブリッジアーム2を形成する。スイッチQ1、Q3、Q2およびQ4のオフおよびオンを制御することによって、ブリッジアーム1とブリッジアーム2との間の位相差が調節される。例えば、ブリッジアーム1とブリッジアーム2との間の位相差が増加され、その結果、放出電流の電流値が増加される。または、ブリッジアーム1とブリッジアーム2との間の位相差が減少され、その結果、放出電流の電流値が減少される。これらは、入力電流Irecの電流値が[Irec_min,Irec_max]の範囲内になるまで続く。
【0535】
通常、入力電流Irecの電流値がIrec_minより低いとき、検出器は、ゼロ交差検波回路を使用することによって入力回路の周波数を検出し、ゼロ交差検波回路による検出の正確度は比較的低い。しかしながら、入力電流Irecの電流値がIrec_maxより高いとき、送信モジュールの大きい放出電流が必要であり、エネルギー消費は過剰に高い。従って、周波数検出の正確度を改善し、エネルギー消費を低減するべく、入力電流の電流値は、放出電流の電流値を調節することによって変更され、その結果、入力電流の電流値は第3事前設定範囲内になる。このように、入力電流の周波数を正確に検出できながら、エネルギー消費が低減される。
【0536】
本願の実施形態は更に、デジタル処理チップを提供する。デジタル処理チップは、コントローラ703、コントローラ803、またはコントローラ902、および1または複数のインタフェースの機能を実装するよう構成される回路を統合する。デジタル処理チップがメモリを統合するとき、デジタル処理チップは、上記の実施形態の任意の1または複数における方法の段階を実装し得る。デジタル処理チップがメモリを統合しないとき、デジタル処理チップは、インタフェースを使用することによって外部メモリに接続され得る。デジタル処理チップは、外部メモリに記憶されたプログラムコードに基づいて、上記実施形態における送信デバイスまたは受信デバイスによって実行されるアクションを実装する。
【0537】
本願はシステムオンチップを提供し、システムオンチップは、上記の方法におけるコントローラの機能を実装する、例えば上記の方法におけるデータおよび/または情報を処理する上で受信デバイスまたは送信デバイスをサポートするよう構成されるプロセッサを含む。可能な設計において、システムオンチップは更にメモリを含み、メモリは必要なプログラム命令およびデータを記憶するよう構成される。システムオンチップはチップを含み得、または、チップおよび別のディスクリートコンポーネントを含み得る。
【0538】
別の可能な設計において、システムオンチップがユーザ機器またはアクセスネットワークまたは同様のものにおけるチップであるとき、チップは処理ユニットおよび通信ユニットを含み、処理ユニットは例えばプロセッサであり得、通信ユニットは例えば入出力インタフェース、ピンまたは回路であり得る。処理ユニットは、記憶ユニットに記憶されたコンピュータ実行可能命令を実行し得、その結果、受信デバイスまたは送信デバイスまたは同様のものにおけるチップは、
図2~
図6における上記の実施形態のいずれか1つにおける受信デバイスまたは送信デバイスによって実行される段階を実行する。任意選択に、記憶ユニットは、チップにおける記憶ユニット、例えば、レジスタまたはキャッシュであり得、または、記憶ユニットは、受信デバイスまたは送信デバイスまたは同様のものにおけるチップの外部にある記憶ユニット、例えば、リードオンリメモリ(read-only memory、ROM)、もしくは、静的情報および命令を記憶できる他のタイプの静的記憶装置、またはランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)、または同様のものであり得る。
【0539】
本願の実施形態は更にコンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータプログラムを記憶し、コンピュータプログラムがコンピュータによって実行されるとき、上記の方法の実施形態のいずれか1つにおける受信デバイスまたは送信デバイスのコントローラによって実行される方法の手順が実装される。それに対応して、コンピュータは、上記の受信デバイスまたは送信デバイスであり得る。
【0540】
本願の上記の実施形態において言及されるコントローラまたはプロセッサは、中央処理装置(central processing unit、CPU)であり得るか、または、別の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor, DSP)、特定用途向け集積回路(application-specific integrated circuit, ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array, FPGA)、または別のプログラム可能型論理デバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジックデバイス、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または同様のもののうち1つまたはそれらの組み合わせであり得ることを理解されたい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよい、または、プロセッサ任意の従来のプロセッサまたは同様のものであってよい。
【0541】
本願の上記の実施形態において、受信デバイス、送信デバイス、システムオンチップ、または同様のものにおいて1または複数のプロセッサまたはコントローラがあり得、実際の適用シナリオに基づいて調節され得ることも理解されるべきである。これは単に、説明の目的であり、限定するものではない。本願の実施形態においては1または複数のメモリがあり得るが、実際の適用シナリオに基づいて調節され得る。これは単に、説明の目的であり、限定するものではない。
【0542】
本願の上記の実施形態における受信デバイス、送信デバイス、または同様のものにおいて言及されるメモリ、可読記憶媒体、または同様のものは揮発性メモリまたは不揮発性メモリであり得るか、または、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含み得ることも理解されるべきである。不揮発性メモリは、リードオンリメモリ(read-оnly memory、ROM)、プログラマブルリードオンリメモリ(programmable ROM、PROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(erasable PROM、EPROM)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(electrically EPROM、EEPROM)、またはフラッシュメモリであってよい。揮発性メモリは、外部キャッシュとして使用されるランダムアクセスメモリ(random access memory、RAM)であってよい。例示的であって限定的でない説明を通して、例えばスタティックランダムアクセスメモリ(static RAM、SRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(dynamic RAM、DRAM)、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(synchronous DRAM、SDRAM)、ダブルデータレート同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(double data rate SDRAM、DDR SDRAM)、拡張型同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(enhanced SDRAM、ESDRAM)、同期リンクダイナミックランダムアクセスメモリ(synchlink DRAM、SLDRAM)、およびダイレクトラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ(direct rambus RAM、DR RAM)といった多数の形態のRAMが用いられてよい。
【0543】
当業者であれば、上記の実施形態における送信デバイス、送信デバイスのコントローラ、受信デバイス、または受信デバイスのコントローラによって実行される段階のすべてまたは一部は、ハードウェア、または、プログラムによって命令される関連ハードウェアによって実装され得ることを理解し得る。プログラムはコンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。上記の記憶媒体は、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、または同様のものであり得る。具体的には、例えば、上記処理ユニットまたはプロセッサは中央処理装置、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)、または別のプログラム可能型論理デバイス、トランジスタロジックデバイス、ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。当該機能がハードウェアにより実行されるのか、または、ソフトウェアにより実行されるのかは、特定の用途及び技術的解決策の設計上の制約条件によって決まる。当業者は、特定の用途ごとに異なる方法を用いて説明されている機能を実装し得るが、この実装が本願の範囲を超えるものと見なされるべきではない。
【0544】
ソフトウェアを使用して実施形態を実装する場合は、上記の実施形態における方法の段階はコンピュータプログラム製品の形態で完全にまたは部分的に実装され得る。コンピュータプログラム製品は1または複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータにロードされ、そこで実行されると、本願の実施形態による手順または機能がすべてまたは部分的に生み出される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または他のプログラム可能型装置であってもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得るか、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令は、有線(例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、またはデジタル加入者線(DSL))または無線(例えば、赤外線、電波、またはマイクロ波)の方式で、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに伝送されてよい。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータがアクセス可能な任意の使用可能な媒体、つまり、サーバなどのデータ記憶デバイスでも、1または複数の使用可能な媒体を統合したデータセンタでもよい。使用可能な媒体は、磁気媒体(例えば、フロッピディスク、ハードディスク、または磁気テープ)、光学媒体(例えば、DVD)、または半導体媒体であってよい。
【0545】
本願の明細書、特許請求の範囲、および添付図面において、「第1」、「第2」などの用語は、同様の対象を区別することを意図するものであり、必ずしも、具体的な順番または順序を示すものではない。そのように使用される用語は、適切な状況において交換可能であり、単に、同一の属性を有する対象が本願の実施形態において説明されるときに使用される区分方式であることが理解されるべきである。加えて、用語「含む(include)」、「含む(contain)」および任意の他の派生語は、非排他的な含有を含むことを意味する。これにより、一連のユニットを含むプロセス、方法、システム、製品、またはデバイスは、必ずしもそれらのユニットに限定されるわけではなく、明示的に列挙されていないか、またはそのようなプロセス、方法、システム、製品、またはデバイスに固有の他のユニットを含んでよい。
【0546】
本願の実施形態において使用される用語は、単に具体的な実施形態を示すことを目的とするものであり、本発明を限定する意図はない。本願の実施形態において使用される単数形「a」、「said」、「the」の用語も、文脈上別段の明確な指定が無い限り、複数形を含むことが意図されている。本願の説明において、別段の指定が無い限り、「/」という文字は、関連する対象間の「または」の関係を示すことも理解されるべきである。例えば、A/BはAまたはBを表し得る。本願における「および/または」という用語は、関連する対象を説明するための関連関係に過ぎず、3つの関係が存在し得ることを表す。例えば、Aおよび/またはBは、Aのみが存在する、AおよびBの両方が存在する、および、Bのみが存在するという3つの場合を表し得る(AおよびBは単数形または複数形であり得る)。
【0547】
文脈に応じて、例えば、ここで使用される「場合」という単語は、「ながら」または「とき」または「決定に応じて」または「検出に応じて」として説明され得る。同様に、文脈に応じて、「を決定した場合」または「(指定された条件またはイベント)を検出した場合」という語句は、「を決定したとき」または「を決定したことに応じて」または「(指定された条件またはイベント)を検出したとき」または「(指定された条件またはイベント)を検出したとき」として説明され得る。
【0548】
結論として、上記の実施形態は、本願を限定するためではなく、本願の技術的解決策を説明するために意図されているに過ぎない。本願は上記の実施形態を参照して詳細に説明されるが、当業者であれば、本願の実施形態の技術的解決策の範囲を逸脱することなく、上記の実施形態において説明される技術的解決策に対して修正を加え得ること、または、そのいくつかの技術的特徴に対して同等の置き換えを行い得ることを理解するはずである。