特表 2022-546021 複数のコントローラおよび隣接するコイル切断を伴う無線送電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-02

(54)【発明の名称】複数のコントローラおよび隣接するコイル切断を伴う無線送電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/40 20160101AFI20221026BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20221026BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20221026BHJP

   H01F 38/14 20060101ALI20221026BHJP

   H02J 50/60 20160101ALN20221026BHJP

【ＦＩ】

H02J50/40

H02J50/12

H02J7/00 301D

H01F38/14

H02J50/60

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022512716

(86)(22)【出願日】2020-09-03

(85)【翻訳文提出日】2022-04-12

(86)【国際出願番号】 US2020049180

(87)【国際公開番号】W WO2021046204

(87)【国際公開日】2021-03-11

(31)【優先権主張番号】201911035597

(32)【優先日】2019-09-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】315005451

【氏名又は名称】ジーイー・ハイブリッド・テクノロジーズ・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100133503

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 一哉

(72)【発明者】

【氏名】カナカサバイ， ヴィスワナサン

(72)【発明者】

【氏名】ナラヤナ バト， スマ， メマナ

(72)【発明者】

【氏名】ガネーシャ， ジャヤンティ

(72)【発明者】

【氏名】タティコンダ， スバッラオ

(72)【発明者】

【氏名】バサック， ルパム

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BB01

5G503FA06

5G503GB08

(57)【要約】

本開示は、１つまたは複数の無線受電装置の充電を補助する無線送電装置のための、記憶媒体に符号化されたコンピュータプログラムを含む、システム、デバイス、装置および方法を提供する。無線送電装置（充電パッドまたは充電表面など）は、複数の一次コイルおよび複数のローカルコントローラ（一次コイルごとに１つのローカルコントローラなど）を含み得る。各ローカルコントローラは、一次コイルを独立して起動し、無線受電装置に電力を供給することができる。したがって、無線送電装置は、複数の無線受電装置の同時の充電を支えることができる。第１の一次コイルが起動されると、ローカルコントローラは、望ましくない干渉を緩和するために、隣接する一次コイル（第１の一次コイルの近く）をミュートまたは無効にすることができる。いくつかの実装形態では、ローカルコントローラは、（隣接する一次コイルに関連付けられた）他のローカルコントローラにステータスを提示して、隣接する一次コイルを無効にすることができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線送電装置であって、
独立して無線電力を伝送することができる複数の一次コイルであって、互いに隣接するまたは重なる少なくとも第１の一次コイルおよび第２の一次コイルを含む、複数の一次コイル、および
前記複数の一次コイルを管理するように構成された複数のローカルコントローラであって、前記第１の一次コイルおよび前記第２の一次コイルをそれぞれ制御するための第１のローカルコントローラおよび第２のローカルコントローラを少なくとも含む複数のローカルコントローラを備え、
第１の無線受電装置が前記第１の一次コイルに近接しているという判定に応答して、前記第１のローカルコントローラは、
前記第１の一次コイルに無線電力を伝送させ、
前記第２のローカルコントローラに第１のステータス信号を送信し、前記第１のステータス信号が、前記第２のローカルコントローラに、前記第１の一次コイルに隣接するまたは重なる前記第２の一次コイルを無効にさせるように構成される、無線送電装置。

【請求項2】

前記第１の無線受電装置が前記第２の一次コイルに近接しているという判定に応答して、前記第２のローカルコントローラは、
前記第２の一次コイルに無線電力を伝送させ、
前記第１のローカルコントローラに第２のステータス信号を送信し、前記第２のステータス信号は、前記第１のローカルコントローラに、前記第２の一次コイルに隣接するまたは重なる前記第１の一次コイルを無効にさせるように構成される、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項3】

前記第１のローカルコントローラおよび前記第２のローカルコントローラは、前記第１の一次コイルおよび前記第２の一次コイルによる無線電力の同時の送信を防止するように構成される、請求項２に記載の無線送電装置。

【請求項4】

前記複数のローカルコントローラの各々は、別個の一次コイルを介した無線電力の伝送を独立して管理することができる、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項5】

前記第１の無線受電装置が、前記第１の一次コイルを介して前記第１のローカルコントローラによって前記第１の無線受電装置から受信された第１の通信に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の一次コイルに近接していると判定される、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項6】

前記複数のローカルコントローラは、第３のローカルコントローラをさらに含み、前記複数の一次コイルは、第３の一次コイルをさらに含み、
前記第１の一次コイルと前記第３の一次コイルとは隣接していないか、または互いに重なっておらず、
前記第１のローカルコントローラおよび前記第３のローカルコントローラは、前記第１の一次コイルおよび前記第３の一次コイルを介して、異なる無線受電装置に同時に無線電力を伝送するように構成されている、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項7】

前記複数のローカルコントローラの各々は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連する少なくとも１つの他のローカルコントローラに通信可能に結合される、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項8】

少なくとも第１の論理回路であって、
前記第１のステータス信号を、前記第２の一次コイルに隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた１つまたは複数の他のローカルコントローラからの１つまたは複数のステータス信号と結合して、結合されたステータス信号を形成し、
前記結合されたステータス信号を前記第２のローカルコントローラの無効化入力へ送信し、前記第２のローカルコントローラの前記無効化入力は、前記第１のステータス信号または１つもしくは複数の他のステータス信号のいずれかが、隣接するまたは重なる一次コイルが無線電力を伝送していることを示す場合に、前記第２のローカルコントローラに前記第２の一次コイルを無効化させるように構成されている、少なくとも第１の論理回路をさらに含む、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項9】

各ローカルコントローラは、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラから１つまたは複数のステータス信号を受信する無効化入力を有し、前記無効化入力は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた前記他のローカルコントローラのいずれかが無線電力を伝送しているときに、前記ローカルコントローラに、その関連付けられた一次コイルを無効化させる、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項10】

隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラからの１つまたは複数のステータス信号を結合させ、結合されたステータス信号を前記無効化入力に提示する１つまたは複数の論理回路をさらに備える、請求項９に記載の無線送電装置。

【請求項11】

前記１つまたは複数の論理回路は論理ＯＲゲートを備える、請求項１０に記載の無線送電装置。

【請求項12】

各ローカルコントローラは、隣接するまたは重なる一次コイルに関連する１つまたは複数の他のローカルコントローラにステータス信号を提示するように構成され、前記ステータス信号は、前記ローカルコントローラが無線電力を伝送しているときに、前記１つまたは複数の他のローカルコントローラに、それらの関連する一次コイルを無効にさせる、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項13】

各ステータス信号は、各ローカルコントローラがその関連する一次コイルを介して無線電力を送信しているか否かを示すブール値を表す、請求項１２に記載の無線送電装置。

【請求項14】

各ステータス信号は浮動小数点の値であり、各浮動小数点の値は関連する一次コイルの無線送電に関する異なる情報を示す、請求項１２に記載の無線送電装置。

【請求項15】

複数の無線受電装置を配置することができる充電パッドであって、前記複数の一次コイルが、前記充電パッドの複数の層に分布される重なるパターンで配置されている、充電パッドをさらに含む、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項16】

前記第１の無線受電装置は可動デバイスであり、前記無線送電装置は、前記可動デバイスが動いている間に前記可動デバイスに電力を伝送するための表面を含む、請求項１に記載の無線送電装置。

【請求項17】

無線電力の伝送方法であって、
無線送電装置の複数の一次コイルを管理することであって、前記複数の一次コイルは、独立して無線電力を伝送することができ、前記複数の一次コイルは、互いに隣接するまたは重なる少なくとも第１の一次コイルおよび第２の一次コイルを含み、前記複数の一次コイルは、対応する複数のローカルコントローラによって管理され、前記複数のローカルコントローラは、前記第１の一次コイルおよび前記第２の一次コイルをそれぞれ制御するための少なくとも第１のローカルコントローラおよび第２のローカルコントローラを含む、管理すること、
第１の無線受電装置が前記第１の一次コイルに近接していると判定すること、および
第１の無線受電装置が前記第１の一次コイルに近接しているという判定に応答して、前記第１のローカルコントローラは、
前記複数のローカルコントローラのうちの第１のローカルコントローラが、前記第１の一次コイルに無線電力を伝送させ、
前記第２のローカルコントローラに第１のステータス信号を送信し、前記第１のステータス信号は、前記第２のローカルコントローラに、前記第１の一次コイルに隣接するまたは重なる前記第２の一次コイルを無効にさせるよう構成されることを含む、方法。

【請求項18】

第２の無線受電装置が前記第２の一次コイルに近接しているという判定に応答して、前記第２のローカルコントローラは、
前記第２の一次コイルに無線電力を伝送させ、
前記第１のローカルコントローラに第２のステータス信号を送信し、前記第２のステータス信号は、前記第１のローカルコントローラに、前記第２の一次コイルに隣接するまたは重なる前記第１の一次コイルを無効にさせるよう構成され
装置と前記第２の無線受電装置とをそれぞれさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記第１のローカルコントローラおよび前記第２のローカルコントローラは、前記第１の一次コイルおよび前記第２の一次コイルによる無線電力の同時の送信を防止するように構成される、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記複数のローカルコントローラの各々は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連する少なくとも１つの他のローカルコントローラに通信可能に結合される、請求項１７に記載の方法。

【請求項21】

前記第１のステータス信号を、前記第２の一次コイルに隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた１つまたは複数の他のローカルコントローラからの１つまたは複数のステータス信号と結合して、結合されたステータス信号を形成すること、
前記結合されたステータス信号を前記第２のローカルコントローラの無効化入力へ送信し、前記第２のローカルコントローラの前記無効化入力は、前記第１のステータス信号または１つもしくは複数の他のステータス信号のいずれかが、隣接するまたは重なる一次コイルが無線電力を伝送していることを示す場合に、前記第２のローカルコントローラに前記第２の一次コイルを無効化させること、をさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項22】

システムであって、
無線送電装置の複数の一次コイルを管理する手段であって、前記複数の一次コイルは、独立して無線電力を伝送することができ、前記複数の一次コイルは、互いに隣接するまたは重なる少なくとも第１の一次コイルおよび第２の一次コイルを含み、前記複数の一次コイルは、対応する複数のローカルコントローラによって管理され、前記複数のローカルコントローラは、前記第１の一次コイルおよび前記第２の一次コイルをそれぞれ制御するための少なくとも第１のローカルコントローラおよび第２のローカルコントローラを含む、管理する手段、
第１の無線受電装置が前記第１の一次コイルに近接していると判定する手段、および
第１の無線受電装置が前記第１の一次コイルに近接しているという判定に応答して、前記第１のローカルコントローラが、
前記複数のローカルコントローラのうちの第１のローカルコントローラが、前記第１の一次コイルに無線電力を伝送させる手段と、
前記第２のローカルコントローラに第１のステータス信号を送信する手段であって、前記第１のステータス信号は、前記第２のローカルコントローラに、前記第１の一次コイルに隣接するまたは重なる前記第２の一次コイルを無効にさせる、送信する手段に対して構成されることを含む、システム。

【請求項23】

第２の無線受電装置が前記第２の一次コイルに近接しているという判定に応答して、前記第２のローカルコントローラは、
前記第２の一次コイルに無線電力を伝送させる手段、
前記第１のローカルコントローラに第２のステータス信号を送信する手段であって、前記第２のステータス信号は、前記第１のローカルコントローラに、前記第２の一次コイルに隣接するまたは重なる前記第１の一次コイルを無効にさせる、送信する手段、に対して構成され、
装置と前記第２の無線受電装置とをそれぞれさらに含む、請求項２２に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、無線電力に関し、より具体的には、無線送電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

関連技術の説明
従来の無線電力システムは、モバイルデバイス、小型電子デバイス、ガジェットなどの無線受電装置内のバッテリを充電することを主目的として開発されてきた。従来の無線電力システムでは、無線送電装置は、電磁界を生成する一次コイルを含み得る。電磁界は、二次コイルが一次コイルに近接して配置されたときに、無線受電装置の二次コイルに電圧を誘起することができる。この構成では、電磁場は、無線で二次コイルに電力を伝送することができる。電力は、一次コイルと二次コイルとの間の共振または非共振誘導結合を使用して伝達され得る。無線受電装置は、受け取った電力を使用して動作し得、または受け取ったエネルギーをその後使用するためにバッテリに貯蔵し得る。送電能力は、一次コイルと二次コイルとが互いにどれだけ近接して配置されるかに関連し得る。したがって、いくつかの従来の無線電力システムでは、無線送電装置の構造は、無線受電装置の位置決めを制限し、一次コイルと二次コイルとの間に予想される整列を課すように設計することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本開示のシステム、方法、および装置はそれぞれいくつかの革新的な態様を有し、そのうちの１つだけが本明細書に開示された望ましい属性を単独で担うものではない。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示に記載の主題の１つの革新的な態様は、無線送電装置において実施することができる。いくつかの実装形態では、無線送電装置は、無線電力を独立して伝送することができる複数の一次コイルを含み得る。複数の一次コイルは、互いに隣接するまたは重なる第１の一次コイルおよび第２の一次コイルを少なくとも含んでもよい。無線送電装置は、複数の一次コイルを管理するように構成された複数のローカルコントローラを含み得、複数のローカルコントローラは、第１の一次コイルおよび第２の一次コイルをそれぞれ制御するための第１のローカルコントローラおよび第２のローカルコントローラを少なくとも含む。第１の無線受電装置が第１の一次コイルに近接しているという判定に応じて、第１のローカルコントローラは、第１の一次コイルに無線電力を伝送させるよう構成されてもよい。第１のローカルコントローラは、第１のステータス信号を第２のローカルコントローラに送信するように構成されてもよく、第１のステータス信号は、第２のローカルコントローラに、第１の一次コイルに隣接するまたは重なる第２の一次コイルを無効にさせる。この態様の他の実施形態は、各々が方法の動作を実行するように構成された、１つまたは複数のコンピュータ記憶デバイスに記録された対応するコンピュータシステム、装置、およびコンピュータプログラムを含む。

【0005】

本開示に記載された主題の別の革新的な態様は、無線送電装置によって実行される方法として実施することができる。本方法は、無線送電装置内の複数の一次コイルを管理することを含み得、複数の一次コイルは独立して無線電力を伝送することができる。複数の一次コイルは、互いに隣接するまたは重なる第１の一次コイルおよび第２の一次コイルを少なくとも含んでもよい。複数の一次コイルは、第１の一次コイルおよび第２の一次コイルをそれぞれ制御するための少なくとも第１のローカルコントローラおよび第２のローカルコントローラを含む、対応する複数のローカルコントローラによって、管理され得る。本方法はまた、第１の無線受電装置が第１の一次コイルに近接していると判定すること、および第１の無線受電装置が第１の一次コイルに近接しているという判定に応答して、複数のローカルコントローラのうちの第１のローカルコントローラによって、第１の一次コイルに無線電力を伝送させることを含む。本方法はまた、第１のステータス信号を第２のローカルコントローラに送信することを含み得、第１のステータス信号は、第２のローカルコントローラに、第１の一次コイルに隣接するまたは重なる第２の一次コイルを無効にさせる。

【0006】

いくつかの実装形態では、無線送電装置および方法は、第１の無線受電装置が第２の一次コイルに近接しているという判定に応答して、第２のローカルコントローラが第２の一次コイルに無線電力を伝送させることを含み得る。第２のローカルコントローラはまた、第２のステータス信号を第１のローカルコントローラに送信することができ、第２のステータス信号は、第１のローカルコントローラに、第２の一次コイルに隣接するまたは重なる第１の一次コイルを無効にさせる。

【0007】

いくつかの実装形態では、無線送電装置および方法は、第１のローカルコントローラおよび第２のローカルコントローラが、第１の一次コイルおよび第２の一次コイルによる無線電力の同時の送信を防止するように構成されることを含み得る。

【0008】

いくつかの実装形態では、第１の無線受電装置が、第１の一次コイルを介して第１のローカルコントローラによって第１の無線受電装置から受信された第１の通信に少なくとも部分的に基づいて、第１の一次コイルに近接していると判定される。

【0009】

いくつかの実装形態では、無線送電装置および方法は、第３のローカルコントローラおよび第３の一次コイルを含み得る。また、無線送電装置は、第１の一次コイルと第３の一次コイルとが隣接していなくてもよいし、または互いに重なっていなくてもよいということを含み得る。また、無線送電装置は、第１のローカルコントローラおよび第３のローカルコントローラが、第１の一次コイルおよび第３の一次コイルを介して無線電力を異なる無線受電装置に同時に伝送するように構成されることを含み得る。

【0010】

いくつかの実装形態では、複数のローカルコントローラの各々は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連する少なくとも１つの他のローカルコントローラに通信可能に結合される。

【0011】

いくつかの実装形態では、無線送電装置および方法は、第１のステータス信号を、第２の一次コイルに隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた１つまたは複数の他のローカルコントローラからの１つまたは複数のステータス信号と結合させて、結合させたステータス信号を形成するように構成された少なくとも第１の論理回路を含み得る。無線送電装置はまた、結合させたステータス信号を第２のローカルコントローラの無効化入力に送信することを含み得、第２のローカルコントローラの無効化入力は、第１のステータス信号または１つもしくは複数の他のステータス信号のいずれかが、隣接するまたは重なる一次コイルが無線電力を伝送していることを示す場合に、第２のローカルコントローラに第２の一次コイルを無効化させる。

【0012】

いくつかの実装形態では、無線送電装置および方法は、各ローカルコントローラが、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラから１つまたは複数のステータス信号を受信する無効化入力を有し、無効化入力は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラのいずれかが無線電力を伝送しているときに、ローカルコントローラに、その関連付けられた一次コイルを無効化させることを含み得る。

【0013】

いくつかの実装形態では、無線送電装置および方法が、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラからの１つまたは複数のステータス信号を結合させ、結合されたステータス信号を無効化入力に提示する１つまたは複数の論理回路を含み得る。

【0014】

いくつかの実装形態では、１つまたは複数の論理回路は、論理「ＯＲ」ゲートを含み得る。

【0015】

いくつかの実装形態では、各ローカルコントローラは、隣接するまたは重なる一次コイルに関連する１つまたは複数の他のローカルコントローラにステータス信号を提示するように構成され、ステータス信号は、ローカルコントローラが無線電力を伝送しているときに、１つまたは複数の他のローカルコントローラに、それらの関連する一次コイルを無効にさせ得る。

【0016】

いくつかの実装形態では、各ステータス信号は、各ローカルコントローラがその関連する一次コイルを介して無線電力を送信しているか否かを示すブール値を表す。

【0017】

いくつかの実装形態では、各ステータス信号は浮動小数点の値であり、各浮動小数点の値は関連する一次コイルの無線送電に関する異なる情報を示す。

【0018】

いくつかの実装形態では、無線送電装置および方法は、複数の無線受電装置を配置することができる充電パッドであって、複数の一次コイルが、充電パッドの複数の層に分布される重なるパターンで配置されている、充電パッドを含み得る。

【0019】

いくつかの実装形態では、第１の無線受電装置は可動デバイスであり、無線送電装置は、可動デバイスが動いている間に可動デバイスに電力を伝送するための表面を含む。

【0020】

記載された技術の実装形態は、ハードウェア、方法もしくはプロセス、またはコンピュータアクセス可能媒体上のコンピュータソフトウェアを含み得る。

【0021】

本開示に記載された主題の１つまたは複数の実装形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対的な寸法は、縮尺通りに描かれていない場合があることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】例示的な無線電力システムに関連する構成要素の概要を示す。

【図2】重なるパターンで配置された複数層の一次コイルを有する例示的な無線送電装置を示す。

【図3】各一次コイルに関連付けられ得る例示的な送信機回路を示す。

【図4】隣接する一次コイルミューティングを伴う例示的な無線送電装置を示す。

【図5】ステータス信号結合器を使用して隣接する一次コイルをミュートする例を示す。

【図6】複数のローカルコントローラからのステータス信号に基づく無効化入力の例を示す。

【図7】ローカルコントローラをミュートまたは無効にできる方法のさらなる例を示す。

【図8】無線送電のための例示的なプロセスを説明するフローチャートを示す。

【図9】ローカルコントローラが複数の一次コイルを管理し、他のローカルコントローラとローカルに調整する例示的な無線電力システムを示す。

【図10】無線電力システムで使用するための例示的な電子デバイスのブロック図である。 様々な図面における同様の参照番号および符号は、同様の要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下の説明は、本開示の革新的な態様を説明する目的のための特定の実施態様を対象とする。しかし、当業者は、本明細書の教示が多数の異なる方法で適用され得ることを容易に認識するであろう。記載された実施態様は、無線電力を送信または受信するための任意の手段、装置、システムまたは方法で実施することができる。

【0024】

従来の無線電力システムは、無線送電装置と無線受電装置とを含んでもよい。無線送電装置は、無線エネルギーを（無線電力信号として）無線受電装置内の対応する二次コイルに伝送する一次コイルを含み得る。一次コイルは、無線送電装置における無線エネルギー（誘導または磁気共鳴エネルギーなど）の供給源を指す。無線受電装置の二次コイルは、無線エネルギーを受け取る。無線送電は、一次コイルおよび二次コイルが近接して配置されている場合により効率的である。逆に、一次コイルおよび二次コイルが位置ずれしている場合、効率が低下する（または送電が停止する）可能性がある。従来の無線送電装置は、無線送電装置に対して無線受電装置がどれだけ近接して配置されているかに基づいて、無線エネルギーの伝送を有効または無効にするコントローラを含むことがある。例えば、無線エネルギーの伝送は、送信コイルと受信コイルとの間の位置合わせの程度に依存し得る。本開示では、位置合わせは、無線受電装置の二次コイルと無線送電装置の一次コイルとの間の空間的関係を指すことがある。

【0025】

位置ずれの懸念に対処し、より多大な位置決めの柔軟性をもたらすために、いくつかの無線送電装置は、複数の一次コイルを含み得る。例えば、無線送電装置の充電面は、一次コイルの配置を有し得る。一次コイルは、重なり合って、または重なり合わない配置で構成され得る。一次コイルの配置（重なるまたは重ならない）は、デッドゾーンを最小化、低減、または排除するように設計することができる。充電面上の無線受電装置の向きおよび位置に応じて、異なる一次コイルを作動させて、無線受電装置の対応する二次コイルに電力を供給することができる。したがって、無線送電装置は、充電面に対する無線受電装置の位置または向きに関係なく無線受電装置を充電することができるように位置の自由度の支えとなることができる。さらに、複数の無線受電装置は、無線送電装置の異なる一次コイルを使用して同時に充電され得る。しかし、無線送電装置が複数の一次コイルを有する場合、未使用の一次コイルが、無線電力を無線受電装置に供給している近くの一次コイルへの望ましくない電磁干渉（ＥＭＩ）を引き起こす可能性がある。

【0026】

本開示の様々な実施態様は、一般に、無線送電装置における複数の一次コイルの使用に関する。いくつかの実装形態は、より具体的には、異なる一次コイルを作動させるための複数のローカルコントローラを有する無線送電装置（充電パッドまたは充電表面など）に関する。本開示によれば、無線送電装置は、異なる一次コイルを管理する複数のローカルコントローラを有することができる。したがって、一次コイルは、独立して無線電力を伝送することができる。本開示の実施態様によれば、１つの一次コイルが無線電力を伝送しているとき、そのローカルコントローラは、隣接するまたは重なるコイルからの望ましくない干渉を緩和するために、隣接するまたは重なるコイルを無効にすることができる。本開示における技術は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラからステータス信号を送信または受信することができるローカルコントローラによって使用され得る。

【0027】

無線送電装置は、各一次コイルが独立して通電され得るように、各一次コイルに対して別個の回路を有し得る。例えば、各一次コイルは、異なるローカルコントローラ、ドライバ、電圧レギュレータなどに関連付けられてもよい。ローカルコントローラは、通信機能、制御機能、ドライバ、または他の電力信号生成処理回路を含み得る。いくつかの実装形態では、ローカルコントローラ（一次コイルのうちの１つに接続されている場合）は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍによって提供されるＱｉ（登録商標）の仕様などの標準化された無線電力仕様に従って無線送電を実装することができる。例えば、無線送電装置は、複数の一次コイルを含み得、各一次コイルは、Ｑｉ仕様に準拠するようにローカルコントローラに接続することができる。各ローカルコントローラは、その関連する一次コイルに無線電力を送信させるかどうかを決定することができる。例えば、ローカルコントローラは、一次コイル（および直列コンデンサ）に関連する１つまたは複数のスイッチを周期的に作動させて、一次コイルを励磁（または短時間励磁）することができる。ローカルコントローラは、無線受電装置が一次コイルの近くに配置されているかどうかを判定するためにコイル電流感知プロセスを実行することができる。ｐｉｎｇ動作に応答して無線受電装置から通信を受信するローカルコントローラは、無線受電装置がその一次コイルに近接していると判定することができる。ローカルコントローラは、その一次コイルに無線エネルギーを無線受電装置の二次コイルに供給させることができる。無線受電装置が検出された場合、ローカルコントローラは、一次コイルに無線電力を伝送させるために、一次コイルに関連付けられた１つまたは複数のスイッチを作動させることができる。

【0028】

しかし、特に無効にされない限り、近くの一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラは、第２の無線受電装置の存在を求めてｐｉｎｇを続けることができる。これは、望ましくない干渉またはＥＭＩを引き起こす可能性があり、これは干渉し、したがって既に作動している一次コイルによる無線送電の速度を低下させる。したがって、本開示の実施形態によれば、ローカルコントローラがその関連する一次コイルを起動したとき、ローカルコントローラは、ステータス信号を他のローカルコントローラに送信して、隣接するまたは重なるコイルが起動するのを無効にすることができる。例えば、ステータス信号は、１つまたは複数の他のローカルコントローラの無効化入力に送信されて、隣接するまたは重なるコイルが隣接するまたは重なるコイルをｐｉｎｇまたは他の様態で起動しようとするのを防止することができる。いくつかの実装形態では、第１のローカルコントローラは、第１のローカルコントローラに関連付けられた一次コイルと干渉する隣接していないコイルに関連付けられた他のローカルコントローラに、ステータス信号を送信することができる。簡潔にするために、この説明は、最も高い外乱または干渉をもたらし得る隣接するまたは重なるコイルに基づいている。しかし、これらの技術は、現在電力を供給している一次コイルに対する干渉を引き起こす可能性がある、隣接していない、または重なっていないコイルを無効にするために使用され得る。

【0029】

いくつかの実装形態では、無線送電装置は、無線受電装置の位置または向きに関係なく無線受電装置が充電され得るように位置の自由度の支えとなることができる。例えば、一次コイルは、無線受電装置と位置合わせされているかどうかに基づいて、独立して作動または停止され得る。いくつかの実装形態では、無線送電装置は、隣接しないまたは重ならない異なる一次コイルを使用して複数の無線受電装置を同時に充電する補助ができる。各一次コイルは、一次コイルに近接する無線受電装置の検出に基づいて独立して作動または停止することができる。また、無線受電装置の向きに制限を設けなくてもよい。無線送電装置（ローカルコントローラを使用する）は、無線受電装置の位置に基づいて、無線受電装置に無線電力を供給するのに最も適したいずれかの一次コイルを作動させることができる。

【0030】

いくつかの実装形態では、一次コイルは、隣接するまたは重なるコイルに基づいて、一次コイルのグループに論理的に編成することができる。一次コイルは、無線送電装置の他の一次コイルとの隣接関係に基づいて、複数のグループに属することができる。一次コイルのグループは、本開示のいくつかの態様ではゾーンと呼ばれることがある。無線送電装置の各ゾーンは、複数のローカルコントローラからのステータス信号を結合し、ローカルコントローラがその関連する一次コイルを無効にするように、ゾーン内のローカルコントローラに、結合されたステータス信号を発することができるゾーン回路を有することができる。例えば、ローカルコントローラがｐｉｎｇ動作に応答して無線受電装置から通信を受信すると、ローカルコントローラは、ゾーン内に一次コイルを有する他のローカルコントローラにステータス信号を送信することができる。ゾーンの第１の一次コイルが無線受電装置に電力を供給している間、他の一次コイルは無効のままである。したがって、いくつかの実装形態では、ステータス信号は、隣接する一次コイル（第１の一次コイルの近く）がエネルギーまたはｐｉｎｇを伝送するのを防止するために、隣接する一次コイルを無効にするか切断する（「ミュート」とも呼ばれる）ことができる。隣接する一次コイルをミュートすることは、隣接する一次コイルに関連付けられたローカルコントローラを無効にすることによって実行され得る。

【0031】

いくつかの実装形態では、各ローカルコントローラは、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラから１つまたは複数のステータス信号を受信する無効化入力を有することができる。無効化入力は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラのいずれかが無線電力を伝送しているときに、ローカルコントローラにその関連する一次コイルを無効化させることができる。例えば、論理回路（論理ＯＲゲートなど）は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられた他のローカルコントローラからのステータス信号を結合させることができる。結合されたステータス信号は、隣接するまたは重なるコイルのうちの１つが起動されたときにそのローカルコントローラがその一次コイルを起動するのを防止するために、ローカルコントローラの無効化入力に関連付けられ得る。いくつかの実装形態では、論理回路は、ローカルコントローラに組み込まれてもよく、またはローカルコントローラ間の別個の構成要素であり得る。

【0032】

本開示に記載された主題の特定の実装形態は、以下の潜在的な利点のうちの１つまたは複数を実現するために実装することができる。いくつかの実装形態では、記載された技術を使用して、様々な位置または向きで１つまたは複数の無線受電装置の充電を可能にすることができる。無線送電装置の効率は、各一次コイルの充電状態に基づいて、重なるまたは隣接するコイルをミュートまたは無効にすることによって改善することができる。隣接する一次コイルをミュートできることは、無線受電装置に電力を供給する効率、速度、および信頼性を向上させることができる。例えば、隣接する一次コイルをミュートすることは、そうでなければ無線受電装置を充電するために使用される充電時間に影響を与えるであろう外乱を防止することができる。

【0033】

図１は、複数の無線受電装置を充電することができる無線送電装置を含む例示的な無線電力システムを示す。無線電力システム１００は、複数の一次コイル１２０（一次コイル１２１、１２２、１２３などとして示されている）を有する無線送電装置１１０を含む。一次コイル１２０の各々は、電力信号発生器およびローカルコントローラに関連付けられてもよい。例えば、第１の一次コイル１２１は、電力信号発生器１４１に関連付けられ、第１のローカルコントローラ１３１によって管理され得る。同様に、第２の一次コイル１２２は第２のローカルコントローラ１３２によって管理されてもよく、第３の一次コイル１２３は第３のローカルコントローラ１３３によって管理されてもよく、以下同様である。各一次コイルは、無線電力信号（無線エネルギーとも呼ばれ得る）を送信するワイヤコイルであり得る。一次コイルは、誘導または磁気共鳴場を使用して無線エネルギーを伝送することができる。電力信号発生器は、無線電力信号を準備するための構成要素（図示せず）を含み得る。例えば、電力信号発生器は、１つまたは複数のスイッチ、ドライバ、直列コンデンサ、または他の構成要素を含み得る。いくつかの実装形態では、電力信号発生器、ローカルコントローラ、および他の構成要素（図示せず）は、まとめて送信機回路１３０と呼ばれることがある。いくつかの実装形態では、送信機回路１３０の一部またはすべては、別個の一次コイルの独立したまたは分散した制御のために本開示の特徴を実装する集積回路（ＩＣ）として具現化される。マイクロコントローラ、専用プロセッサ、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などを含む、ローカルコントローラを実装する様々な方法があり得る。いくつかの実装形態では、集積回路（ＩＣ）は、１つまたは複数のローカルコントローラの特徴を実装することができる。無線送電装置１１０は、無線送電装置１１０内の各送信機回路に電力を供給するように構成された電源１８０を含み得る。電源１８０は、交流（ＡＣ）を直流（ＤＣ）に変換することができる。

【0034】

ローカルコントローラは、無線受電装置が存在または近接していることを検出するように構成され得る。例えば、ローカルコントローラは、それらの関連する一次コイルに検出信号を周期的に送信させ、一次コイルの近くの物体を示すコイル電流または負荷の変化を測定させることができる。ローカルコントローラは、無線受電装置がその関連する一次コイルに近接して配置されるときを決定するように構成され得る。例えば、第１のローカルコントローラは、関連する一次コイルに検出信号を周期的に送信させ、一次コイルの近くの物体を示すコイル電流または負荷の変化を測定させることができる。いくつかの実装形態では、ローカルコントローラは、ｐｉｎｇ、無線通信、負荷の変調などを検出することができる。

【0035】

図１の例では、第１の無線受電装置２１０は、第１の一次コイル１２１で検出され得る。第１の無線受電装置２１０は、二次コイル２２０を含む。無線受電装置は、携帯電話、コンピュータ、ラップトップ、周辺機器、ガジェット、ロボット、車両などを含む、無線電力を受け取ることができる任意のタイプのデバイスであり得る。無線受電装置（例えば、第１の無線受電装置２１０）が第１の一次コイル１２１近傍の無線送電装置１１０に設置されている場合、第１のローカルコントローラ１３１は、その存在を検出し得る。例えば、検出段階中、第１の一次コイル１２１は検出信号（ｐｉｎｇとも呼ばれ得る）を送信し得る。第１の一次コイル１２１におけるコイル電流は、コイル電流が第１の一次コイル１２１の電磁場内の物体を示す閾値を超えたかどうかを判定するために測定され得る。物体が検出された場合、第１のローカルコントローラ１３１は、第１の無線受電装置２１０からのハンドシェイク信号（識別信号、セットアップ信号など）を待って、物体が無線受電装置か異物かを判定し得る。ハンドシェイク信号は、一連の負荷の変化（負荷の変調など）を使用して第１の無線受電装置２１０によって通信され得る。負荷の変化は、コイル電圧または電流感知回路によって検出可能であり、第１のローカルコントローラ１３１によって解釈され得る。第１のローカルコントローラ１３１は、負荷の変動を解釈して第１の無線受電装置２１０からの通信を復旧し得る。通信は、充電レベル、要求電圧、受信電力、受信機電力能力、無線充電規格の補助などの情報を含み得る。

【0036】

第１の無線受電装置２１０は、二次コイル２２０と、整流器２３０と、受信（ＲＸ）コントローラ２４０と、オプションのバッテリモジュール２５０とを含んでもよい。いくつかの実装形態では、バッテリモジュール２５０は、一体型充電器（図示せず）を有することができる。二次コイル２２０は、第１の一次コイル１２１から受信した無線電力信号に基づいて誘起電圧を生成し得る。コンデンサ（図示せず）は、二次コイル２２０と整流器２３０との間に直列にあり得る。整流器２３０は、誘起電圧を整流し、整流電圧をバッテリモジュール２５０に供給することができる。バッテリモジュール２５０は、無線受電装置２１０内にあり得るし、または電気的インターフェースによって結合された外部デバイスであり得る。バッテリモジュール２５０は、充電器ステージと、温度検出回路等の保護回路と、過電圧および過電流保護回路とを備えていてもよい。あるいは、受信コントローラ２４０は、バッテリモジュール２５０の充電状態に関する情報を収集して処理するためのバッテリ充電管理モジュールを含んでもよい。いくつかの実装形態では、受信コントローラ２４０は、二次コイル２２０を介して負荷の変調を使用して第１のローカルコントローラ１３１と通信するように構成され得る。

【0037】

図１の例では、第１の無線受電装置２１０が第１の一次コイル１２１で検出されるため、第１のローカルコントローラ１３１は、第１の一次コイル１２１を作動させて、第１の無線受電装置２１０に無線電力を伝送することができる。第１のローカルコントローラ１３１は、隣接するまたは重なる一次コイル（第２の一次コイル１２２など）に関連付けられた他のローカルコントローラ（第２のローカルコントローラ１３２を含む）にステータス信号１６１を送信し得る。ステータス信号１６１は、第１のローカルコントローラ１３１がその関連する第１の一次コイル１２１を起動したか否かを示すためのローカルブーリアン（ｂｏｌｅａｎ）値（「１」または「０」など）であり得る。いくつかの実装形態では、ステータス信号１６１は、充電状態、品質メトリック、効率などの追加情報を伝達することができる浮動小数点値または通信信号であり得る。ステータス信号１６１は、第１の一次コイル１２１が無線電力を伝送している間、近くの一次コイルに関連付けられたローカルコントローラにそれらの一次コイルを無効にさせることができる。したがって、近くの一次コイル（第２の一次コイル１２２を含む）は無効のままであり、ｐｉｎｇや干渉の発生もない。

【0038】

図１の無線電力システム１００は、第３の一次コイル１２３の近くにある第２の無線受電装置２６０を含む。上記のように、第３のローカルコントローラ１３３は、他の送信機回路とは別に第３の一次コイル１２３を制御し得る。したがって、第３のローカルコントローラ１３３は、第３の一次コイル１２３に第２の無線受電装置２６０へ無線電力を伝送させ、第１のローカルコントローラ１３１は、第１の一次コイル１２１に第１の無線受電装置２１０へ無線電力を伝送させてもよい。さらに、第１のローカルコントローラ１３１および第３のローカルコントローラ１３３は、それぞれの一次コイルにおける無線充電に関連するパラメータを管理し得る。例えば、電圧レベル、送電の周波数および電圧、電力レベル、または他のパラメータは、無線受電装置の種類またはそれらのそれぞれのバッテリの充電レベルに基づいて、第１の一次コイル１２１および第３の一次コイル１２３のそれぞれについて異なり得る。

【0039】

第３のローカルコントローラ１３３は、隣接するまたは重なる一次コイルに関連付けられたローカルコントローラにステータス信号１６３を送信し得る。図１の例では、第２のローカルコントローラ１３２は、第１のローカルコントローラ１３１および第３のローカルコントローラ１３３の両方からステータス信号１６１および１６３を受信し得る。したがって、第１の一次コイル１２１または第３の一次コイル１２３のいずれか（両方とも第２の一次コイル１２２の近くにある）が無線電力を供給している場合、第２のローカルコントローラ１３２は、それらの一次コイル１２１および１２３への干渉を防止するために第２の一次コイル１２２を無効にし得る。

【0040】

図２は、重なるパターンで配置された複数層の一次コイルを有する例示的な無線送電装置を示す。例示的な無線送電装置２００は、２つの重なる層に配置された１８個の一次コイルを含む。しかし、一次コイルの数および配置は例として提供される。他の数の一次コイル、層の数、または配置が可能であり得る。

【0041】

底部１５１から始まって、第１のローカルコントローラ１３１、第２のローカルコントローラ１３２および第３のローカルコントローラ１３３を含むいくつかのローカルコントローラ１３５が示されている。ローカルコントローラは、必ずしもそれらの関連する一次コイルの直下に配置される必要はない。しかし、説明を容易にするために、それらは、第１の層１５２および第２の層１５３に配置されたそれらの対応する一次コイルと同じ構成で示されている。例えば、第１の一次コイル１２１は、いくつかの他の一次コイルと共に第１の層１５２上に示されている。第２の一次コイル１２２は、他の一次コイルと共に第２の層１５３上に示されている。結合時のビュー１５４は、各コイルの中心にある対応するローカルコントローラと重なるコイルを示す。ここでも、この描写は説明を容易にするために設けられている。いくつかの実装形態では、コイルおよびオーバーラップの量は、充電面１５５にデッドゾーンがほとんどまたはまったくないものであり得る。無線送電装置２００に加えて、図２は、充電面１５５上に配置された第１の無線受電装置２１０および第２の無線受電装置２６０を示す。第１の無線受電装置２１０は、当該の送信機回路上のその位置に基づいて、第１の一次コイル１２１から無線電力をラッチして受け取ることができる。同様に、第２の無線受電装置２６０は、第３の一次コイル１２３から無線電力をラッチして受け取れる。

【0042】

様々な任意選択の特徴が無線送電装置の設計に組み込まれてもよい。例えば、いくつかの実装形態では、無線送電装置の一部にフェライト材料を使用して、デッドゾーンのない（または少ない）磁場を維持することができる。フェライト材料は、電磁場を均一に分布させるために使用され得る。いくつかの実装形態では、コイルの形状、重なりの量、および材料が、効率を改善する、デッドゾーンを減らす、またはその両方のために選択され得る。

【0043】

充電パッドとして説明したが、無線送電装置の構造は異なっていてもよい。例えば、無線送電装置は、車両、家具、壁の一部、または床などに配置され得る。いくつかの実装形態では、無線送電装置は、テーブルトップ、コーヒーテーブル、机、カウンタなどの一部として統合され得る。

【0044】

図３は、各一次コイルに関連付けられ得る例示的な送信機回路を示す。上述のように、いくつかの実装形態では、送信機回路１３０は集積回路として具現化され得る。あるいは、送信機回路１３０の構成要素の一部または全部は、プリント回路基板上の別個の電気部品として実装され得る。図３では、送信機回路１３０への可能な接続を参照するために、電源１８０および第１の一次コイル１２１が示されている。いくつかの実装形態では、電源１８０、送信機回路１３０、および第１の一次コイル１２１の間の接続は、プリント回路基板を使用して達成され得る。

【0045】

図３の例示的な送信機回路１３０は、本開示と共に使用することができる多数の設計のうちの１つである。図３の設計では、第１のローカルコントローラ１３１は、電源１８０に電気的に結合されたＤＣ入力線３５０を使用してＤＣ電力を受け取る。ＤＣ電力は、特定の電圧（５Ｖまたは１２Ｖなど）であり得る。あるいは、ローカルコントローラは、ローカルコントローラ内のサブモジュールの電圧の要件に応じるための電力調整ステージを含み得る。同じＤＣ電圧は、スイッチ３３０などのいくつかのスイッチに電気的に結合され得る。スイッチ３３０は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などの半導体スイッチを含み得る。あるいは、スイッチ３３０は、機械式スイッチを含んでもよい。図３の例では、各スイッチはダイオード３２０と対になっていてもよい。他の構成要素（ドライバなど）は、図には示されていないが、経路に含まれてもよい。

【0046】

また、第１のローカルコントローラ１３１は、ブリッジの２つの脚の中心点を跨いで電源１８０をＤＣ出力からＡＣ出力に変換するようにデバイスを切り替えてもよい。コイル電圧ＶＡＣは、リンク３４０を用いてローカルコントローラに供給される。スイッチは、コンデンサと一次コイルの対へ印加される電圧を制御するために使用することができる。例えば、第１のローカルコントローラ１３１は、各スイッチの脚のデューティ比、スイッチの脚の間の印加された電圧の位相角、印加された電圧の周波数、またはこれらの組合せを変更し得る。第１のローカルコントローラ１３１、スイッチ、ドライバ、ダイオードなどは、電力信号発生器１４１と称され得る。いくつかの実装形態では、ドライバは、第１のローカルコントローラ１３１に組み込まれてもよい。また、第１のローカルコントローラ１３１は、各スイッチへの出力（１、２、３、４のマークをつけている）を用いて電力信号発生器１４１を制御し得る。第１のローカルコントローラ１３１およびスイッチは、回路を完成させるために接地線３６０に電気的に結合され得る。コンデンサおよび一次コイルは共振回路を形成する。

【0047】

いくつかの実装形態では、送信機回路１３０は、本開示ではローカルセンサ３１０と呼ばれるコイル電流感知回路を含み得る。送信機回路１３０は、第１の一次コイル１２１の負荷の変化を検出可能であり得る。ローカルセンサ３１０は、第１の一次コイル１２１と直列に接続された電流センサであり得る。第１のローカルコントローラ１３１は、ローカルセンサ３１０が計測した負荷の変化に基づいて、物体の有無を判定し得る。ローカルコントローラは、負荷の変化を判定するために、感知電流、感知電圧ＶＡＣ３４０、またはそれらの組合せを使用することができる。また、通信ユニット（図示せず）が存在し得るし、第１のローカルコントローラ１３１に組み込まれてもよい。通信ユニットは、負荷変調データを復号するために、ローカルセンサ３１０および／またはＶＡＣ３４０によって測定された負荷の変化を監視することができる。通信ユニットは、無線受電装置によって報告された識別情報（ＩＤ）、充電状態情報、電圧制御情報、または他の情報を受信することができる。

【0048】

第１のローカルコントローラ１３１は、１つ以上の他のローカルコントローラ３７０にステータス信号３４１を送信するように構成されている。ステータス信号３４１は、異なる実施態様では単純であってもよいしまたは複雑でもあり得る。例えば、一実施態様では、ステータス信号３４１は、第１のローカルコントローラ１３１が現在第１の一次コイル１２１を介して無線電力を伝送している場合、第１のブール値「オン」（または「１」、「５Ｖ」など）を表し、第１のローカルコントローラ１３１が現在第１の一次コイル１２１を介して無線電力を伝送していない場合、第２のブール値「オフ」（または「０」、「０Ｖ」など）であり得る。あるいは、ステータス信号３４１の電圧は異なる値を示してもよく、またはステータス信号３４１は変調された通信信号を含んでもよい。第１のローカルコントローラ１３１は、他のローカルコントローラからのステータス信号を受信するように構成されている。例えば、着信ステータス信号は、第１のローカルコントローラ１３１の無効化入力３５１によって受信され得る。無効化入力３５１が、他のローカルコントローラ３７０のうちの１つまたは複数が起動されていることを示す場合、第１のローカルコントローラ１３１は、第１の一次コイル１２１を無効化し得る。

【0049】

図３に記載された送信機回路１３０は、無線送電装置に複製され得る。例えば、無線送電装置の一次コイルごとに異なる送信機回路があり得る。他の設計も可能である。例えば、第１のローカルコントローラ１３１は、複数の一次コイルを制御し得る。あるいは、ＩＣは、異なる一次コイルを独立して制御するための複数の送信機回路を含み得る。一次コイルは、それらの対応するローカルコントローラによって独立して制御され得るので、ゾーンレスの自由位置充電パッドの設計を単純化することが可能である。例えば、各一次コイルは、無線受電装置を検出可能な別々の送信機回路によって駆動制御される。無線受電装置が存在し、隣接するまたは重なる一次コイルが起動されることを示す無効化入力を有さないそれらの一次コイルのみが充電のために通電される。この設計は、充電パッド上の無線受電装置の位置を検出するための追加の位置センサまたは配向センサの必要性を排除または低減することができる。無線受電装置が存在しない一次コイルを非活性化することにより、ＥＭＩを低減することができる。さらに、無線受電装置は、異なる向き（異なる一次コイルによって補助される）を有し得る。

【0050】

図４は、隣接する一次コイルミューティングを伴う例示的な無線送電装置を示す。図４の充電面４００は、複数のローカルコントローラ（４０１から４１３番）によって管理される１３個の一次コイル（１から１３番）の配置を示す。第１のローカルコントローラ４０１は、第１の一次コイル１に関連付けられ、第２のローカルコントローラ４０２は、第２の一次コイル２に関連付けられ、以下同様である。図４の図解は、コイルを重なり合わないものとして示しているが、いくつかの実施態様では、コイルは部分的に重なり合っていてもよい。

【0051】

ローカルコントローラは、重なるまたは隣接する一次コイルに関連する他のローカルコントローラに通信可能に結合される（図示せず）。図４の例では、無線受電装置（図示せず）は、一次コイル６に近接していてもよい。一次コイル６に関連付けられたローカルコントローラ４０６は、一次コイル６による無線充電を起動し、ステータス信号を送信して、隣接する一次コイル１、２、５、７、１０、および１１を無効にすることができる。図５および図６は、ステータス信号がどのように通信され得るかをより詳細に提示する。いくつかの実装形態では、ステータス信号は、近くの一次コイルのための他のローカルコントローラの無効化入力に関連付けられた論理値であり得る。あるいは、ステータス信号は、近くの一次コイル１、２、５、７、１０、および１１の使用を無効にするか、そうでなければローカルコントローラ４０１、４０２、４０５、４０７、４１０、および４１１に無効にさせる、別の入力（故障状態、スタンバイ状態、または他の機構など）に接続され得る。

【0052】

どの一次コイルが有効にされるかに応じて、近傍にある（隣接または重なりとも呼ばれる）コイルが無効にされ得る。表１は、特定の一次コイルが無線電力を供給しているときに無効にされる図４の一次コイル間の関係の例を示す。これらの一次コイルに関連するローカルコントローラは、起動された一次コイルのローカルコントローラが近傍にある一次コイルに関連するローカルコントローラを無効にすることができるように接続され得る。

【0053】

【表1】

【0054】

本開示のいくつかの実施態様では、近傍にあるコイルの無効化は、監視コントローラまたはマスタコントローラを使用せずに達成することができる。むしろ、無効化は、（表１に記載されているような）近傍にある一次コイルとの関係に従ってローカルコントローラ間の接続を使用して達成され得る。例えば、ローカルコントローラ４０２は、近傍にある一次コイル１、６、７、または３のいずれかの起動を示すステータス信号を受信すると、一次コイル２を無効にすることができる。図５および図６は、複数の近傍にあるローカルコントローラからのステータス信号を結合するためのいくつかの技術を記載する。

【0055】

図５は、ステータス信号結合器を使用して隣接する一次コイルをミュートする例を示す。図５は、図４および表１の例に基づいている。一次コイル６のためのローカルコントローラ４０６が一次コイル６を介して無線電力を供給しているとき、ローカルコントローラ４０６は、ローカルコントローラ４０１、４０２、４０５、４０７、４１０および４１１の無効化入力５０１、５０２、５０５、５０７、５１０、および５１１においてそれぞれ受信され得るステータス信号６０６を送信し得る。表１を参照すると、（一次コイル６の）ローカルコントローラ４０６からのステータス信号６０６は、一次コイル１、２、５、７、１０、および１１（図示せず）に関連付けられたローカルコントローラ４０１、４０２、４０５、４０７、４１０、および４１１に送信される。図５の例では、ステータス信号６０６は、近傍にあるローカルコントローラの無効化入力で受信される第１のブール値（「オン」など）であってもよい。ローカルコントローラ４０１、４０２、４０５、４０７、４１０および４１１は、第一のブール値を検出すると、それらの一次コイルの使用を無効にするように構成される。したがって、近傍にある一次コイルは、別様に一次コイル６に生じる干渉を緩和するためにミュートまたは無効にされる。

【0056】

いくつかの実装形態では、ステータス信号結合器５５０は、近傍にある（隣接するまたは重なる）一次コイルに関連する複数のローカルコントローラからのステータス信号を結合することができる。例えば、ローカルコントローラ４０１（一次コイル１）は、近傍にあるコイル２、５、または６が起動されると無効になる。図４の例を参照すると、表２は、どのステータス信号が一次コイルを無効にするかの関係を示している。（表２は表１と同様であり、近傍にあるコイルを無効にするための関係を示すために単純に繰り返されている）

【0057】

【表2】

【0058】

ステータス信号結合器５５０は、ローカルコントローラ４０２および４０５（図示せず）からのステータス信号と、ローカルコントローラ４０６からのステータス信号とを結合して、ローカルコントローラ４０１の無効化入力５０１のための結合されたステータス信号を準備することができる。いくつかの実装形態では、ステータス信号結合器５５０は、論理回路であり得、例えば近傍にあるローカルコントローラからのステータス信号のいずれかが、それらがアクティブ化されていることを示すときに、第１のブール値（「オン」）を提示する論理「ＯＲ」ゲートであり得る。

【0059】

図６は、複数のローカルコントローラからのステータス信号に基づく無効化入力の例を示す。ステータス信号結合器６５０は、一次コイル６に関連付けられたローカルコントローラ４０６の無効化入力５０６に、結合されたステータス信号を提示するように構成され得る。ステータス信号６０１、６０２、６０５、６０７、６１０または６１１（近傍にあるローカルコントローラ４０１、４０２、４０５、４０７、４１０、４１１各々から）のいずれかが、これらの近傍にあるローカルコントローラのうちの１つが無線電力を供給していることを示す場合、ステータス信号結合器６５０は、ローカルコントローラ４０６を無効にする結合されたステータス信号を生成する。図５に記載されるように、ステータス信号結合器６５０は、ステータス信号６０１、６０２、６０５、６０７、６１０または６１１のいずれかが第１のブール値を有する場合に第１のブール値（「オン」など）を提供する論理回路（論理「ＯＲ」ゲートなど）であってもよい。

【0060】

図７は、ローカルコントローラをミュートまたは無効にする方法のさらなる例を示す。図７は、一次コイル６が励磁されていることをローカルコントローラ４０６が示しているシナリオに基づいている。簡潔にするために、図７の図解には、一次コイル１および６各々のローカルコントローラ４０１および４０６のみが示されている。ステータス信号結合器５５０は、ローカルコントローラ４０６および他のローカルコントローラ（図示せず）からステータス信号を取得することができる。前述したように、ステータス信号結合器５５０からの結合されたステータス信号は、ローカルコントローラ４０１に一次コイル１を無効にさせるために、ローカルコントローラ４０１の無効化入力に伴い使用されてもよい。本開示における多くの例は、各ローカルコントローラにおける離散入力（「無効化入力」）に基づいているが、近隣のローカルコントローラからのステータス信号が近傍にあるローカルコントローラを無効にすることができる他の方法もあり得る。図７は、別個にまたは様々な組合せで使用することができるいくつかの他の例を含む。

【0061】

一例では、ステータス信号は、近傍にあるローカルコントローラ４０１をスタンバイモードにするために使用され得る。例えば、近傍にあるローカルコントローラのスタンバイ入力または他の離散入力は、近傍にあるローカルコントローラに、電圧または電流の設定をスタンバイまたは無効のステータスに設定させることができる。いくつかの実装形態では、スタンバイ入力（スタンバイまたはシャットダウンピンとも呼ばれ得る）は、近傍にあるローカルコントローラにスタンバイモードに入らせることができる。

【0062】

別の例では、ローカルコントローラ４０６は、ローカルコントローラ４０１の故障モードを誘発することが可能である。例えば、（ステータス信号およびステータス信号結合器５５０を介して）ローカルコントローラ４０６は、ローカルコントローラ４０１によって検出される電圧または電流の変化を引き起こすことができる。コントローラ４０１における故障モードは、他の例の中でも、過電圧、過電流、過温度に関連付けられ得る。故障モードを引き起こすことによって、ローカルコントローラ４０６は、ローカルコントローラ４０１が一次コイル１を無効にする準備状態または故障状態に、このローカルコントローラを強いることができる。いくつかの実装形態では、故障モードが正常状態に戻ると、ローカルコントローラ４０１が一次コイル１を再び調整または制御し始めることができるため、故障モードまたは準備モードは、一次コイル１を一時的にのみ無効にすることができる。

【0063】

別の例では、ローカルコントローラ４０６（ステータス信号およびステータス信号結合器５５０などを介して）は、一次コイル１に接続されたタンク回路または一次コイルスイッチを開かせることができる。例えば、ステータス信号（または結合させたステータス信号）は、近傍にある一次コイル１のタンク回路を物理的に開くことができる。

【0064】

本開示の範囲内で他の例も可能であり得る。（その関連するローカルコントローラまたはタンクスイッチを介して）隣接する一次コイルを無効にする手段に関係なく、手段は、各ローカルコントローラが、そのローカルコントローラの一次コイルが無線送電のために起動されたときに、近傍にある（隣接するまたは重なる）一次コイルを無効にすることを可能にする。

【0065】

図８は、無線送電のための例示的なプロセスを説明するフローチャートを示す。フローチャート８００はブロック８１０で始まる。ブロック８１０において、無線送電装置は、複数の一次コイルを管理することができる。複数の一次コイルは、独立して無線電力を伝送することができる。複数の一次コイルは、互いに隣接するまたは重なる第１の一次コイルおよび第２の一次コイルを少なくとも含んでもよい。複数の一次コイルは、第１の一次コイルおよび第２の一次コイルをそれぞれ制御するための少なくとも第１のローカルコントローラおよび第２のローカルコントローラを含む、対応する複数のローカルコントローラによって管理され得る。ブロック８２０において、無線送電装置は、第１の無線受電装置が第１の一次コイルに近接していると判定することができる。例えば、第１のローカルコントローラは、第１の無線受電装置からのｐｉｎｇを検出し、第１の一次コイルを無線受電装置の二次コイルにラッチすることができる。

【0066】

第１の無線受電装置が第１の一次コイルに近接しているという判定に応じて、ブロック８３０において、第１のローカルコントローラは、第１の一次コイルに無線電力を伝送させてもよい。ブロック８４０において、第１のローカルコントローラは第２のローカルコントローラへ第１のステータス信号を送信し得る。第１のステータス信号は、第２のローカルコントローラに、第１の一次コイルに隣接するまたは重なる第２の一次コイルを無効にさせることができる。

【0067】

図９は、ローカルコントローラが複数の一次コイルを管理し、他のローカルコントローラとローカルに調整する例示的な無線電力システムを示す。本開示の例は、各ローカルコントローラによって制御される１つの一次コイルを含む。しかし、他の例は、２つ以上の一次コイルを制御することができるローカルコントローラを含み得る。例えば、無線電力システム９００は、いくつかのローカルコントローラ（第１のローカルコントローラ１３１および第２のローカルコントローラ１３２など）が複数の一次コイルを管理することができる無線送電装置１１０を含む。第１のローカルコントローラ１３１は、一次コイル９２１Ａ、９２１Ｂ、および９２１Ｃを管理し得る。第２のローカルコントローラ１３２は、一次コイル９２２Ａおよび９２２Ｂを管理し得る。第３のローカルコントローラ１３３は一次コイル９２３を管理し得る。いくつかの実装形態では、ローカルコントローラ毎の一次コイルの数は、同じであっても異なっていてもよい（図９に示すように）。いくつかの実装形態では、一次コイルは、リレー（図示せず）を利用してそれぞれのローカルコントローラに結合され得る。いくつかの他の実装形態では、ローカルコントローラは、（図９に示すように）複数の一次コイルおよび電力信号発生器を管理するように構成され得る。いくつかの実装形態では、ローカルコントローラに結合された単一の発電機が存在することができ、複数のコイル９２１Ａ、９２１Ｂ、および９２１Ｃは、リレー（図示せず）を使用して電力信号発生器に結合することができる。

【0068】

図１の例と同様に、ローカルコントローラ１３１、１３２および１３３は、隣接するまたは重なる一次コイルを管理する他のローカルコントローラと調整することができる。例えば、第１のローカルコントローラ１３１は、第１の無線受電装置２１０が一次コイル９２１Ａにラッチされている場合、第２のローカルコントローラ１３２と連携して一次コイル９２２Ａを無効にし得る。例えば、第１のローカルコントローラ１３１は、第２のローカルコントローラ１３２にステータス信号９６１を送信して、第２のローカルコントローラ９２２Ａに一次コイル９２２Ａに対するｐｉｎｇを控えさせてもよい。しかし、いくつかの実装形態では、第２のローカルコントローラ１３２は、一次コイル９２２Ｂをｐｉｎｇし続けることができる。

【0069】

第２の無線受電装置２２０が第３のローカルコントローラ１３３の一次コイル９２３にラッチすると、第３のローカルコントローラ１３３は第２のローカルコントローラ１３２にステータス信号９６２を送ることができる。ステータス信号９６２は、第２のローカルコントローラ１３２に、一次コイル９２３に隣接する一次コイル９２２Ｂを使用したｐｉｎｇを控えさせることができる。

【0070】

図１０は、無線電力システムで使用するための例示的な電子デバイスのブロック図である。いくつかの実装形態では、電子デバイス１０００は、無線送電装置（無線送電装置１１０など）で使用することができる。電子デバイス１０００は、ローカルコントローラ（例えば、本明細書に記載のローカルコントローラのいずれか）として使用するための集積回路または他の装置であり得る。電子デバイス１０００は、プロセッサ１００２（場合によっては、複数のプロセッサ、複数のコア、複数のノード、または実装マルチスレッディングなどを含む）を含むことができる。電子デバイス１０００はまた、メモリ１００６を含むことができる。メモリ１００６は、システムメモリ、または本明細書に記載のコンピュータ可読媒体の可能な実現のいずれか１つまたは複数であり得る。電子デバイス１０００はまた、バス１０９０（例えば、ＰＣＩ、ＩＳＡ、ＰＣＩ－Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＨｙｐｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔ（登録商標）、ＩｎｆｉｎｉＢａｎｄ（登録商標）、ＮｕＢｕｓ（登録商標）、ＡＨＢ、ＡＸＩなど）を含むことができる。

【0071】

電子デバイス１０００は、ローカルコントローラであり得る。いくつかの実装形態では、ローカルコントローラ１０６２は、プロセッサ１００２、メモリ１００６、およびバス１０９０内に分布させることができる。電子デバイス１０００は、本明細書で説明される動作の一部またはすべてを実行することができる。メモリ１００６は、図１～図９に記載された実施態様の機能を実施するためにプロセッサ１００２によって実行可能なコンピュータ命令を含むことができる。これらの機能のいずれか１つが、ハードウェアまたはプロセッサ１００２に部分的に（または全体的に）実装され得る。例えば、機能は、特定用途向け集積回路、プロセッサ１００２に実装されたロジック、周辺デバイスまたはカードのコプロセッサなどで実装され得る。さらに、図１０に示されていない、より少ないまたは追加の構成要素の実現を含んでもよい。プロセッサ１００２、メモリ１００６、およびローカルコントローラ１０６２は、バス１０９０に結合され得る。バス１０９０に結合されているものとして示されているが、メモリ１００６はプロセッサ１００２に結合され得る。

【0072】

いくつかの実装形態では、電子デバイス１０００は、一次コイル１０１０に電力信号を供給するための電力信号発生器（例えば、ドライバ、他の電力信号発生器の構成要素、または他の手段）を含み得る。電子デバイス１０００はまた、ステータス信号を別のローカルコントローラ（図示せず）に供給するためのステータス信号発生器１０８０を含み得る。ステータス信号発生器１０８０は、一次コイル１０１０が作動している（無線電力を供給している）か否かに関する指示を有するステータス信号を提示することができる。いくつかの実装形態では、ステータス信号は、ステータス信号結合器または別のローカルコントローラの無効化入力に送信することができるブール値（「オン」または「オフ」など）であり得る。

【0073】

電子デバイス１０００はまた、無効化入力１０８５（または故障状態入力、スタンバイ入力、または他の同様に機能する入力）を含み得、無効化入力１０８５が、近傍にある一次コイル（図示せず）が起動されているという別のローカルコントローラ（図示せず）からの表示を受信した場合に、電力信号発生器１０７０または一次コイル１０１０を無効にすることができる。

【0074】

図１～図１０および本明細書に記載の動作は、例示的な実装形態の理解を助けることを意図した例であり、潜在的な実装形態を制限したり、特許請求の範囲を制限したりするために使用されるべきではない。いくつかの実装形態は、追加の動作、より少ない動作、並列または異なる順序での動作、およびいくつかの異なる動作を実行することができる。

【0075】

本明細書で使用される場合、「のうちの少なくとも１つ」または「のうちの１つ以上」という項目の列挙を指す語句は、単一の部材を含む、それらの項目の任意の組合せを指す。例えば、「ａ、ｂ、またはｃのうちの少なくとも１つ」は、ａのみ、ｂのみ、ｃのみ、ａとｂの組合せ、ａとｃの組合せ、ｂとｃの組合せ、およびａとｂとｃの組合せの可能性を網羅することを意図している。

【0076】

本明細書に開示された実施態様に関連して説明された様々な例示的な構成要素、論理、論理ブロック、モジュール、回路、動作およびアルゴリズムのプロセスは、本明細書に開示された構造およびその構造的均等物を含む、電子ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはハードウェア、ファームウェアもしくはソフトウェアの組合せとして実装され得る。ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの互換性は、機能に関して一般的に説明されており、上述の様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびプロセスに示されている。そのような機能がハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアで実装されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課される設計の制約に拠る。

【0077】

本明細書に開示された態様に関連して記載された様々な例示的な構成要素、論理、論理ブロック、モジュール、および回路を実装するために使用されるハードウェアおよびデータ処理装置は、汎用シングル・チップ・プロセッサまたはマルチ・チップ・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）またはその他のプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または本明細書に記載された機能を実行するように設計されたこれら任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサ、または任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。いくつかの実装形態では、特定のプロセス、動作、および方法は、所与の機能に固有の回路によって実行され得る。

【0078】

上述のように、いくつかの態様では、本明細書に記載の主題の実装形態は、ソフトウェアとして実装することができる。例えば、本明細書に開示された構成要素の様々な機能、または本明細書に開示された方法、動作、プロセスもしくはアルゴリズムの様々なブロックもしくはステップは、１つまたは複数のコンピュータプログラムの１つまたは複数のモジュールとして実装することができる。そのようなコンピュータプログラムは、本明細書に記載のデバイスの構成要素を含むデータ処理装置によって実行するために、またはその動作を制御するために、１つまたは複数の有形のプロセッサまたはコンピュータ可読記憶媒体に符号化された非一時的なプロセッサまたはコンピュータ実行可能命令を含むことができる。限定ではなく例として、そのような記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または命令もしくはデータ構造の形態でプログラムコードを記憶するために使用することができる任意の他の媒体を含み得る。上記の組合せも記憶媒体の範囲内に含まれるべきである。

【0079】

本開示に記載された実施態様に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかであり得、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の範囲から逸脱することなく他の実施態様に適用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示される実施態様に限定されることを意図するものではなく、本明細書に開示される本開示、原理、および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

【0080】

さらに、別個の実施態様の文脈で本明細書に記載されている様々な特徴は、単一の実施態様において組み合わせて実施することもできる。逆に、単一の実施態様の文脈で説明されている様々な特徴はまた、複数の実施態様において別々に、または任意の適切な部分的な組合せで実施することができる。このように、特徴は、特定の組合せで作用するものとして上述され、最初はそのように特許請求することさえあってもよいが、特許請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によっては、その組合せから削除することができ、特許請求される組合せは、部分的な組合せまたは部分的な組合せの変形を対象とすることができる。

【0081】

同様に、動作は特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、そのような動作が示された特定の順序で、または連続した順序で実行されること、または示されたすべての動作が実行されることを必要とすると理解されるべきではない。さらに、図面は、１つ超の例示的なプロセスをフローチャートまたは流れ図の形式で概略的に示すことができる。しかし、図示されていない他の動作は、概略的に示されている例示的なプロセスに組み込むことができる。例えば、１つまたは複数の追加の動作を、図示の動作のいずれかの前、後、同時に、またはその間に実行することができる。状況によっては、マルチタスク処理および並列処理が有利な場合がある。さらに、上述の実装形態における様々なシステム構成要素の分離は、すべての実装形態においてそのような分離を必要とすると理解されるべきではなく、記載されたプログラムの構成要素およびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に一緒に統合されるか、または複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】