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MX2014011655A - Sistema de transferencia de energia inalambrica y metodo de transferencia de energia inalambrica. - Google Patents

Sistema de transferencia de energia inalambrica y metodo de transferencia de energia inalambrica.

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Publication number
MX2014011655A
MX2014011655A MX2014011655A MX2014011655A MX2014011655A MX 2014011655 A MX2014011655 A MX 2014011655A MX 2014011655 A MX2014011655 A MX 2014011655A MX 2014011655 A MX2014011655 A MX 2014011655A MX 2014011655 A MX2014011655 A MX 2014011655A
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MX
Mexico
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energy
sources
transfer
power
receiver
Prior art date
Application number
MX2014011655A
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English (en)
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MX338606B (es
Inventor
Satoshi Shimokawa
Masakazu Taguchi
Akiyoshi Uchida
Kazuyuki Ozaki
Hiroyasu Kawano
Kiyoto Matsui
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of MX338606B publication Critical patent/MX338606B/es

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Abstract

Un sistema de transferencia de energía inalámbrica incluye una pluralidad de fuentes de energía y al menos un receptor de energía, en el cual la transferencia de energía desde las fuentes de energía hacia el receptor de energía se realiza de manera inalámbrica utilizando resonancia de campo magnético o resonancia de campo eléctrico; en el sistema, una de la pluralidad de fuentes de energía se designa como una fuente de energía maestro y las otras una o más fuentes de energía se designan como fuentes de energía esclavo; además, la fuente de energía maestro controla la pluralidad de fuentes de energía y el al menos un receptor de energía para realizar la transferencia de energía; esto permite que el sistema realice la transferencia de energía en un estado óptimo.

Description

SISTEMA DE TRANSFERENCIA DE ENERGÍA INALÁMBRICA Y MÉTODO DE TRANSFERENCIA DE ENERGÍA INALÁMBRICA CAMPO TECNICO Las modalidades aquí divulgadas se refieren a un sistema de transferencia de energía inalámbrica y un método de transferencia de energía inalámbrica.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA En los últimos años, las técnicas de transferencia de energía inalámbrica han estado ganando atención a fin de proporcionar suministro de energía o realizar una carga. Se está llevando a cabo investigación y desarrollo en relación a un sistema de transferencia de energía inalámbrica que realiza inalámbricamente la transferencia de energía a diversos aparatos electrónicos tales como terminales móviles y computadoras portátiles y aparatos electrodomésticos o a equipo de infraestructura de energía.
A fin de utilizar la transferencia de energía inalámbrica, es preferible estandarizar de modo que no ocurra problema alguno en el uso de una fuente de energía de una fuente de energía y un receptor de energía de un receptor de energía que son de manufacturas diferentes.
Entre las técnicas convencionales de transferencia de energía inalámbrica, generalmente se ha conocido una técnica que utiliza inducción electromagnética y una técnica que utiliza ondas de radio. Por otra parte, recientemente han estado incrementando las expectativas para las técnicas de transferencia de energía que utilizan resonancia de campo magnético (resonancia magnética) o resonancia de campo eléctrico, como las técnicas que permiten la transferencia de energía a una pluralidad de receptores de energía y la transferencia de energía a diversas posturas tridimensionales mientras se mantiene alguna distancia entre las fuentes de energía y los receptores de energía. La resonancia de campo eléctrico también puede denominarse resonancia eléctrica.
Convencionalmente, se ha propuesto una variedad de técnicas de transferencia de energía inalámbrica.
Documentos de la técnica anterior Documento de patente Documento de Patente 1 : Publicación de Patente Japonesa Abierta al Público No. 2010-239769 Documento de Patente 2: Patente Norteamericana No. 7,825,543 Documento no patente Documento no patente V. SHOKI Hiroki, et al., "Standardization Trends on Wireless Power transfer", Technical Report of The Institute of Electronics Information, and Communication Engineers (reporte técnico del IEICE), WPT 2011-19, Diciembre de 2011.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problema a ser solucionado por la invención Como se describe anteriormente, convencionalmente se ha prestado atención a las técnicas de transferencia de energía inalámbrica para transferir inalámbricamente energía para los propósitos de suministro de energía o carga. No obstante, hasta ahora no se ha hecho la estandarización de las técnicas de transferencia de energía, por ejemplo, utilizando la resonancia de campo magnético o la resonancia de campo eléctrico.
De esta manera, ha habido una preocupación sobre el estancamiento de la aplicación práctica de un sistema de transferencia de energía que utiliza la resonancia de campo magnético o la resonancia de campo eléctrico o de una fuente de energía y un receptor de energía.
Medios para solucionar el problema De acuerdo con una modalidad, se proporciona un sistema de transferencia de energía inalámbrica que incluye una pluralidad de fuentes de energía y al menos un receptor de energía, la transferencia de energía de las fuentes de energía al receptor de energía que se realiza de manera inalámbrica utilizando resonancia de campo magnético o resonancia de campo eléctrico.
En el sistema de transferencia de energía inalámbrica, una de la pluralidad de fuentes de energía se designa como una fuente de energía maestro y las otras una o más fuentes de energía se designan como fuentes de energía esclavo. La fuente de energía maestro controla la pluralidad de fuentes de energía y el ai menos un receptor de energía para realizar la transferencia de energía.
Efecto de la invención El sistema de transferencia de energía inalámbrica y el método de transferencia de energía inalámbrica divulgados tienen un efecto ventajoso en que la transferencia de energía se puede realizar en un estado óptimo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama de bloques que representa esquemáticamente un ejemplo de un sistema de transferencia de energía inalámbrica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La figura 2A es un diagrama (1) para ilustrar un ejemplo modificado de una bobina de transmisión en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la figura 1.
La figura 2B es un diagrama (2) para ¡lustrar un ejemplo modificado de la bobina de transmisión en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la figura 1.
La figura 2C es un diagrama (3) para ilustrar un ejemplo modificado de la bobina de transmisión en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la figura 1.
La figura 3A es un diagrama de circuitos (1) que representa un ejemplo de una bobina de resonancia independiente.
La figura 3B es un diagrama de circuitos (2) que representa un ejemplo de la bobina de resonancia independiente.
La figura 3C es un diagrama de circuitos (3) que representa un ejemplo de la bobina de resonancia independiente.
La figura 3D es un diagrama de circuitos (4) que representa un ejemplo de la bobina de resonancia independiente.
La figura 4A es un diagrama de circuitos (1) que representa un ejemplo de una bobina de resonancia conectada a una carga o un suministro de energía.
La figura 4B es un diagrama de circuitos (2) que representa un ejemplo de la bobina de resonancia conectada a la carga o el suministro de energía.
La figura 4C es un diagrama de circuitos (3) que representa un ejemplo de la bobina de resonancia conectada a la carga o el suministro de energía.
La figura 4D es un diagrama de circuitos (4) que representa un ejemplo de la bobina de resonancia conectada a la carga o el suministro de energía.
La figura 5A es un diagrama (1) para ilustrar un ejemplo del control de un campo magnético mediante una pluralidad de fuentes de energía.
La figura 5B es un diagrama (2) para ilustrar un ejemplo del control de un campo magnético mediante la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 5C es un diagrama (3) para ilustrar un ejemplo del control de un campo magnético mediante la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 6A es un diagrama (1) para ilustrar la correspondencia entre una pluralidad de fuentes de energía y una pluralidad de receptores de energía.
La figura 6B es un diagrama para ¡lustrar un estado de cada receptor de energía en la figura 6A.
La figura 6C es un diagrama (2) para ilustrar la correspondencia entre la pluralidad de fuentes de energía y la pluralidad de receptores de energía.
La figura 6D es un diagrama (3) para ilustrar la correspondencia entre la pluralidad de fuentes de energía y la pluralidad de receptores de energía.
La figura 6E es un diagrama (4) para ilustrar la correspondencia entre la pluralidad de fuentes de energía y la pluralidad de receptores de energía.
La figura 6F es un diagrama (5) para ilustrar la correspondencia entre la y una pluralidad de fuentes de energía y la pluralidad de receptores de energía.
La figura 7 es un diagrama para ilustrar la información de postura de los receptores de energía.
La figura 8A es un diagrama (1) para ¡lustrar el control de la distribución de la energía a una pluralidad de receptores de energía.
La figura 8B es un diagrama (2) para ilustrar el control de la distribución de la energía a la pluralidad de receptores de energía.
La figura 8C es un diagrama (3) para ilustrar el control de la distribución de la energía a una pluralidad de receptores de energía.
La figura 8D es un diagrama (4) para ilustrar el control de la distribución de la energía a la pluralidad de receptores de energía.
La figura 8E es un diagrama (5) para ilustrar el control de la distribución de la energía a la pluralidad de receptores de energía.
La figura 8F es un diagrama (6) para ilustrar el control de la distribución de la energía a la pluralidad de receptores de energía.
La figura 8G es un diagrama (7) para ilustrar el control de la distribución de la energía a la pluralidad de receptores de energía.
La figura 8H es un diagrama (8) para ilustrar el control de la distribución de la energía a la pluralidad de receptores de energía.
La figura 9 es un diagrama para ilustrar la detección de humanos y el ajuste de la salida para una fuente de energía.
La figura 10 es un diagrama para ilustrar un estado de cada receptor de energía en la figura 9.
La figura 11 es un diagrama para ilustrar las medidas para un receptor de energía con una capacidad residual de batería de cero.
La figura 12A es un diagrama (1) para ilustrar un problema de sincronización en una pluralidad de fuentes de energía.
La figura 12B es un diagrama (2) para ilustrar el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 12C es un diagrama (3) para ilustrar el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 13A es un diagrama (1) para ilustrar un primer método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 13B es un diagrama (2) para ilustrar el primer método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 13C es un diagrama (3) para ilustrar el primer método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 14A es un diagrama (1) para ilustrar un segundo método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 14B es un diagrama (2) para ilustrar el segundo método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 14C es un diagrama (3) para ilustrar el segundo método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía.
La figura 15A es un diagrama (1) para ilustrar una comunicación mezclada con patrón de sincronización aplicada al segundo método de sincronización ilustrado con referencia a la figura 12A a la figura 12C.
La figura 15B es un diagrama (2) para ilustrar la comunicación mezclada con patrón de sincronización aplicada al segundo método de sincronización ilustrado con referencia a la figura 12A a la figura 12C.
La figura 15C es un diagrama (3) para ilustrar la comunicación mezclada con patrón de sincronización aplicada al segundo método de sincronización ¡lustrado con referencia a la figura 12A a la figura 12C.
La figura 15D es un diagrama (4) para ilustrar la comunicación mezclada con patrón de sincronización aplicada al segundo método de sincronización ilustrado con referencia a la figura 2A a la figura 12C.
La figura 16 es un diagrama de bloques que representa un ejemplo del sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad.
La figura 17 es un diagrama de bloques que representa una fuente de energía ejemplar en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la figura 16.
La figura 18 es un diagrama de bloques que representa un receptor de energía ejemplar en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la figura 16.
La figura 19 es un diagrama de flujo para ilustrar un primer ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad.
La figura 20 es un diagrama de flujo para ilustrar un segundo ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad.
La figura 21 es un diagrama de flujo para ilustrar un tercer ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad.
La figura 22 es un diagrama de flujo para ilustrar un cuarto ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad.
La figura 23 es un diagrama de flujo para ilustrar el cuarto ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad.
La figura 24 es un diagrama de flujo para ilustrar un quinto ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad.
Lista de símbolos de referencia 1 Fuente de energía (lado primario, fuente de energía) 1A a 1 D Fuentes de energía 2 Receptor de energía (lado secundario, receptor de energía) 2A a 2E Receptores de energía 11 Unidad de transferencia de energía inalámbrica 11a, 11aA, 11aB resonador LC (segunda bobina, bobina de resonancia) 11b, 11bA, 11bB Bobina de suministro de energía (primera bobina) 12 Unidad de suministro de energía de alta frecuencia 13 Unidad de control de transferencia de energía 14, 14A, 14B Unidad de circuito de comunicación (primera unidad de circuito de comunicación) 21 Unidad de recepción de energía inalámbrica 21a, 21aA, 21aB resonador LC (tercera bobina, bobina de resonancia) 21b, 21bA, 21bB Bobina de extracción de energía (cuarta bobina) 22 Unidad de circuito de recepción de energía 23 Unidad de control de recepción de energía 24 Unidad de circuito de comunicación (segunda unidad de circuito de comunicación) 25 Unidad de batería 121, 121 A, 121 B Oscilador 122, 122A, 122B Circuito de amplificación 123 Dispositivo de apareamiento 131 Circuito de control de transferencia de energía 132 Circuito de enganche de frecuencia 133, 233 Barra colectora interna 134. 234 Unidad de procesamiento de cálculo (CPU) 135. 235 Memoria 136. 236 Circuito de entrada y salida (unidad l/O) 140B Circuito de desmodulación 210A, 2 0B, 220A, 220B circuito PLL (circuito de sincronización) 51 Sensor de posición 52 Sensor de detección de humanos (sensor de bio-detección) 53 Sensor de detección de anormalidad SA Sensor de aceleración tridimensional DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A partir de ahora, se proporcionará una descripción detallada de las modalidades de un sistema de transferencia de energía inalámbrica y un método de transferencia de energía inalámbrica con referencia a los dibujos anexos. La figura 1 es un diagrama de bloques que representa esquemáticamente un ejemplo de un sistema de transferencia de energía inalámbrica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
En la figura 1 , el símbolo de referencia 1 denota un lado primario (una fuente de energía: fuente de energía), y el símbolo de referencia 2 denota un lado secundario (un receptor de energía: receptor de energía). Como se representa en la figura 1, el lado 1 primario incluye una unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica, una unidad 12 de suministro de energía de alta frecuencia, una unidad 13 de control de transferencia de energía, y una unidad 14 de circuito de comunicación (una primera unidad de circuito de comunicación). Además, el lado 2 secundario incluye una unidad 21 de recepción de energía inalámbrica, una unidad 22 de circuito de recepción de energía, una unidad 23 de control de recepción de energía, y una unidad 24 de circuito de comunicación (una segunda unidad de circuito de comunicación).
La unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica incluye una primera bobina (una bobina de suministro de energía) 11b y una segunda bobina (un resonador LC) 11a, y la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica incluye una tercera bobina (un resonador LC) 21a y una cuarta bobina (una bobina de extracción de energía) 21b.
Como se representa en la figura 1 , el lado 1 primario y el lado 2 secundario realizan la transmisión de energía (energía eléctrica) del lado 1 primario al lado 2 secundario mediante resonancia de campo magnético (resonancia de campo eléctrico) entre el resonador 1 a LC y el resonador 21a LC. La transferencia de energía del resonador 11a LC al resonador 21a LC se puede realizar no sólo mediante resonancia de campo magnético sino también mediante resonancia de campo eléctrico o similar. Sin embargo, la siguiente descripción se proporcionará principalmente a manera de ejemplo de la resonancia de campo magnético.
El lado primario y el lado secundario se comunican entre sí (comunicación de campos cercanos) mediante la unidad 14 de circuito de comunicación y la unidad 24 de circuito de comunicación. Una distancia de transferencia de energía (un intervalo PR de transferencia de energía) por el resonador 11a LC del lado primario y el resonador 21a LC del lado secundario se establece para ser menor que una distancia de comunicación (un intervalo CR de comunicación) mediante la unidad 14 de circuito de comunicación del lado 1 primario y la unidad 24 de circuito de comunicación del lado 2 secundario (PR < CR).
Además, la transferencia de energía por los resonadores 11a y 21a LC se realiza por un sistema (una comunicación fuera de banda) independiente de la comunicación mediante las unidades 14 y 24 de circuito de comunicación. Específicamente, la transferencia de energía por los resonadores 1a y 21a LC utiliza, por ejemplo, una banda de frecuencia de 6.78 MHz, mientras que la comunicación mediante las unidades 14 y 24 de circuito de comunicación utiliza, por ejemplo, una banda de frecuencia de 2.4 GHz. La comunicación mediante las unidades 14 y 24 de circuito de comunicación puede utilizar, por ejemplo, un sistema de LAN inalámbrica de DSSS basado en IEEE 802.11b o Bluetooth (marca registrada).
El sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad realiza la transferencia de energía utilizando la resonancia de campo magnético o la resonancia de campo eléctrico por el resonador a de la fuente 1 de energía y el resonador 21a LC del receptor 2 de energía, por ejemplo, en un campo cercano en una distancia de aproximadamente una longitud de onda de una frecuencia utilizada. Consecuentemente, el intervalo PR de transferencia de energía (un área de transferencia de energía) varía con la frecuencia utilizada para la transferencia de energía.
La unidad 12 de suministro de energía de alta frecuencia proporciona energía a la bobina 11b de suministro de energía (la primera bobina), y la bobina 11b de suministro de energía proporciona energía al resonador 11a LC dispuesto muy cerca de la bobina 11b de suministro de energía utilizando inducción electromagnética. El resonador 1a LC transfiere energía al resonador 21a LC (el lado 2 secundario) en una frecuencia de resonancia que causa resonancia de campo magnético entre los resonadores 11a y 21a LC.
El resonador 21a LC suministra energía a la bobina 21b de extracción de energía (la cuarta bobina) dispuesta muy cerca del resonador 21a LC, utilizando inducción electromagnética. La bobina 21b de extracción de energía se conecta a la unidad 22 de circuito de recepción de energía para extraer una cantidad predeterminada de energía. La energía extraída a partir de la unidad 22 de circuito de recepción de energía se utiliza, por ejemplo, para cargar una batería en la unidad 25 de batería, como un suministro de energía proporcionado como salida a los circuitos del lado 2 secundario, o similar.
La unidad 12 de suministro de energía de alta frecuencia del lado 1 primario se controla mediante la unidad 13 de control de transferencia de energía, y la unidad 22 de circuito de recepción de energía del lado 2 secundario se controla mediante la unidad 23 de control de recepción de energía. Luego, la unidad 13 de control de transferencia de energía y la unidad 23 de control de recepción de energía se conectan a través de las unidades 14 y 24 de circuito de comunicación y se adaptan para realizar diversos controles de modo que la transferencia de energía del lado 1 primario al lado 2 secundario se pueda realizar en un estado óptimo.
La figura 2A a la figura 2C son diagramas para ilustrar ejemplos modificados de una bobina de transmisión en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la figura 1. La figura 2A y la figura 2B representan estructuras ejemplares de tres bobinas, y la figura 2C representa una estructura ejemplar de dos bobinas.
En otras palabras, en el sistema de transferencia de energía inalámbrica representado en la figura 1 , la unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica incluye la primera bobina 11b y la segunda bobina 1 a, y la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica incluye la tercera bobina 21a y la cuarta bobina.
Por otra parte, en el ejemplo de la figura 2A, la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica se establece como una única bobina (un resonador LC) 21a, y en el ejemplo de la figura 2B, la unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica se establece como una única bobina (un resonador LC) 1 a.
Adicionalmente, en el ejemplo de la figura 2C, la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica se establece como un único resonador 21a LC y la unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica se establece como un único resonador 11a LC. La figura 2A a la figura 2C son meramente ejemplos y, obviamente, se pueden hacer diversas modificaciones.
La figura 3A a la figura 3D son diagramas de circuitos que representan ejemplos de una bobina de resonancia independiente (el resonador 21a LC), y la figura 4A a la figura 4D son diagramas de circuitos que representan ejemplos de una bobina de resonancia (el resonador 21a LC) conectada a una carga o un suministro de energía. La figura 3A a la figura 3D corresponden al resonador 21a LC de la figura 1 y la figura 2B, y la figura 4A a la figura 4D corresponden al resonador 21a LC de la figura 2B y la figura 2C.
En los ejemplos representados en la figura 3A y la figura 4A, el resonador 21a LC incluye una bobina (L) 211 , un capacitor (C) 212, y un conmutador 213 conectados en serie, en que el conmutador 213 está ordinariamente en un estado apagado. En los ejemplos representados en la figura 3B y la figura 4B, el resonador 21a LC incluye la bobina (L) 211 y el capacitor (C) 212 asociados en serie, y el conmutador 213 conectado en paralelo al capacitor 212, en que el conmutador 213 está ordinariamente en un estado encendido.
En los ejemplos representados en la figura 3C y la figura 4C, el resonador 21a LC de la figura 3B y la figura 4B incluye el conmutador 213 y la resistencia (R) 214 conectados en serie y dispuestos en paralelo al capacitor 212, en que el conmutador 213 está ordinariamente en el estado encendido.
Los ejemplos de la figura 3D y la figura 4D representan el resonador 21a LC de la figura 3B y la figura 4B, en que el conmutador 213 y otro capacitor (C) 215 conectados en serie se disponen en paralelo al capacitor 212, y el conmutador 213 está ordinariamente en el estado encendido.
En cada uno de los resonadores 21a LC anteriormente descritos, el conmutador 213 se establece a "apagado" o "encendido" de modo que el resonador 21a LC no opere ordinariamente. La razón para esto es, por ejemplo, prevenir la generación de calor o similar causada por la transferencia de energía a un receptor de energía que no está en uso (en el lado secundario) 2 o a un receptor 2 de energía fuera de servicio.
En la estructura anteriormente mencionada, el resonador 11a LC del lado 1 primario (fuente de energía) también se puede establecer como en la figura 3A y la figura 3D y la figura 4A a la figura 4D. Sin embargo, el resonador 11a LC de la fuente 1 de energía se puede establecer a fin de operar ordinariamente y se puede controlar para ser encendido/apagado por una salida de la unidad 12 de suministro de energía de alta frecuencia. En este caso, en el resonador 11a LC, el conmutador 213 debe ser puesto en cortocircuito en la figura 3A y la figura 4A.
De esta manera, cuando una pluralidad de receptores 2 de energía están presentes, seleccionar sólo el resonador 21a LC de un receptor 2 de energía predeterminado para recibir la energía transmitida a partir de la fuente 1 de energía y hacer el resonador 21a LC operable habilita que la energía sea transferida al receptor 2 de energía seleccionado.
La figura 5A a la figura 5C son diagramas para ilustrar ejemplos del control de un campo magnético mediante una pluralidad de fuentes de energía. En la figura 5A a la figura 5C, los símbolos de referencia 1A y 1 B denotan fuentes de energía, y el símbolo de referencia 2 denota un receptor de energía. Como se representa en la figura 5A, una bobina 11aA de resonancia LC para la transferencia de energía utilizada para la resonancia de campo magnético de la fuente 1A de energía y una bobina 11aB de resonancia LC para la transferencia de energía utilizada para la resonancia de campo magnético de la fuente B de energía se disponen, por ejemplo, a fin de ser ortogonales entre sí.
Adicionalmente, la bobina 21a de resonancia LC utilizada para la resonancia de campo magnético del receptor 2 de energía se dispone en un diferente ángulo (un ángulo no paralelo) en una posición rodeada por la bobina 1 aA de resonancia LC y la bobina 11aB de resonancia LC.
La bobina 11aA de resonancia LC y la bobina 11aB de resonancia LC para la transferencia de energía también se pueden proporcionar en una única fuente de energía. En otras palabras, una única fuente 1 de energía puede incluir una pluralidad de unidades 11 de transferencia de energía inalámbrica. Sin embargo, la siguiente descripción principalmente describirá un sistema en el cual una única fuente 1 de energía incluye una única unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica (bobina 11a de resonancia LC).
Aunque los detalles se proporcionarán más adelante, designar una de la pluralidad de fuentes de energía como un maestro y las otras una o más fuentes de energía como esclavos significa que la unidad de procesamiento de cálculo (CPU) de la única fuente de energía maestro controla todos los resonadores LC incluidos en la fuente de energía maestro y las fuentes de energía esclavo.
La figura 5B representa una situación en la cual la bobina 11aA de resonancia y la bobina 11aB de resonancia proporcionan como salida un campo magnético en fase, y la figura 5C representa una situación en la cual la bobina 11aA de resonancia y la bobina 11aB de resonancia proporcionan como salida un campo magnético de fase inversa.
Como se puede observar arriba, cuando la energía se transfiere al receptor 2 de energía posicionado en una posición arbitraria y una postura arbitraria (ángulo) mediante la pluralidad de fuentes 1A y 1 B de energía, los campos magnéticos que se producen en las bobinas 11aA y 11aB de resonancia de las fuentes A y 1 B de energía cambian diversamente.
En otras palabras, el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad incluye una pluralidad de fuentes de energía y al menos un receptor de energía y ajusta las salidas (intensidades y fases) entre la pluralidad de fuentes de energía de acuerdo con las posiciones (X, Y, y Z) y las posturas (??, Oy, y ??) del receptor de energía.
La figura 6A es un diagrama (1 ) para ilustrar la correspondencia entre una pluralidad de fuentes de energía y una pluralidad de receptores de energía, y la figura 6B es un diagrama para ilustrar un estado de cada uno de los receptores de energía en la figura 6A, en que se disponen dos fuentes 1A y 1 B de energía y cinco receptores 2A a 2E de energía.
En el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, la única fuente 1A de energía de la pluralidad de fuentes 1A y 1 B de energía se designa como un maestro (primaria) y la otra fuente 1 B de energía se designa como un esclavo (secundaria). Por ejemplo, el maestro (la fuente 1A de energía) determina el procesamiento tal como la optimización de la pluralidad de fuentes de energía y el receptor de energía.
En la figura 6A, el símbolo de referencia PRa denota un área de transferencia de energía de la fuente 1A de energía (un área de transferencia de energía maestro); el símbolo de referencia PRb denota un área de transferencia de energía de la fuente 1 B de energía (un área de transferencia de energía esclavo); el símbolo de referencia CRa denota un área de comunicación de la fuente 1A de energía (un área de comunicación maestro); y el símbolo de referencia CRb denota un área de comunicación de la fuente 1 B de energía (un área de comunicación esclavo).
Consecuentemente, los estados de los receptores 2A a 2E de energía son los siguientes. Específicamente, como se representa en la figura 6B, el receptor 2A de energía está fuera del área CRa de comunicación maestro (x), fuera del área CRb de comunicación esclavo, fuera del área PRa de transferencia de energía maestro, y fuera del área PRb de transferencia de energía esclavo, y simplemente espera la comunicación a partir de las fuentes de energía.
Después, el receptor 2B de energía se localiza dentro del área CRa de comunicación maestro (o), fuera del área CRb de comunicación esclavo, fuera del área PRa de transferencia de energía maestro, y fuera del área PRb de transferencia de energía esclavo. De esta manera, la comunicación con la fuente A de energía maestro permite una confirmación de que el receptor 2B de energía está fuera de las áreas de energía (fuera de las áreas de transferencia de energía maestro y esclavo).
Además, el receptor 2C de energía está dentro del área CRa de comunicación maestro, dentro del área CRb de comunicación esclavo, fuera del área PRa de transferencia de energía maestro, y fuera del área PRb de transferencia de energía esclavo. De esta manera, la comunicación con las fuentes 1A y 1 B de energía maestro y esclavo permite una confirmación de que el receptor 2C de energía está fuera de las áreas de energía.
Además, el receptor 2D de energía está dentro del área CRa de comunicación maestro, dentro del área CRb de comunicación esclavo, dentro del área PRa de transferencia de energía maestro, y fuera del área PRb de transferencia de energía esclavo. De esta manera, la comunicación con las fuentes 1A y 1 B de energía maestro y esclavo permite una confirmación de que el receptor 2D de energía está dentro del área de energía de la fuente 1A de energía (dentro del área PRa de transferencia de energía maestro).
Adicionalmente, el receptor 2E de energía está dentro del área CRa de comunicación maestro, dentro del área CRb de comunicación esclavo, dentro del área PRa de transferencia de energía maestro, y dentro del área PRb de transferencia de energía esclavo. De esta manera, la comunicación con las fuentes 1A y 1B de energía maestro y esclavo permite una confirmación de que el receptor 2E de energía está dentro de las áreas de energía de las fuentes 1A y 1 B de energía (dentro de las áreas PRa y PRb de transferencia de energía).
De la pluralidad de fuentes de energía, una única fuente de energía se determina como un maestro. El maestro se puede determinar, por ejemplo, dependiendo de una condición en la cual un número más grande de receptores de energía se localizan dentro del área de comunicación de la fuente de energía o dentro del área de transferencia de energía de la misma, como se describe más adelante.
Por ejemplo, cuando hay una condición igual en la cual cada receptor de energía se localiza dentro de las áreas de comunicación de las fuentes de energía, el maestro se puede determinar sumando una condición adicional tal como una intensidad de comunicación entre la fuente de energía y el receptor de energía, o una fuente de energía arbitraria se puede determinar como un maestro utilizando una tabla de números aleatorios o similares.
Cuando las fuentes de energía son de diferentes fabricantes, las reglas de optimización para las intensidades y las fases de las fuentes de energía difieren entre sí. De esta manera, en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad, designar una de la pluralidad de fuentes de energía como un maestro permite que la fuente de energía maestro controle la optimización para las fuentes de energía incluyendo las otras una o más fuentes de energía esclavo.
La figura 6C a la figura 6D son diagramas (2 a 4) para ¡lustrar la correspondencia entre la pluralidad de fuentes de energía y la pluralidad de receptores de energía, e ilustrar cómo determinar un maestro y los esclavos en la pluralidad de fuentes de energía.
Primero, una fuente de energía maestro y las fuentes de energía esclavo se determinan en la pluralidad de fuentes de energía cuando las fuentes de energía se localizan dentro de los intervalos de comunicación (áreas de comunicación) de la otra, los intervalos de transferencia de energía (áreas de transferencia de energía) de las fuentes de energía se traslapan entre sí, y el receptor de energía pertinente detecta el traslape de las áreas de transferencia de energía.
Específicamente, la figura 6C representa una situación en la cual el área CRa de comunicación de la fuente 1A de energía traslapa el área CRb de comunicación de la fuente 1 B de energía, mientras que el área PRa de transferencia de energía de la fuente 1A de energía no traslapa el área PRb de transferencia de energía de la fuente 1B de energía. En esta situación, debido a que las áreas PRa y PRb de transferencia de energía no se traslapan entre sí, ambas de las fuentes 1A y 1B de energía se designan como fuentes de energía maestro respectivas.
Luego, la figura 6D representa una situación en la cual el área CRa de comunicación y el área PRa de transferencia de energía de la fuente 1A de energía traslapan el área CRb de comunicación y el área PRb de transferencia de energía de la fuente 1 B de energía y el receptor 2 de energía se incluye en ambas de las áreas PRa y PRb de transferencia de energía.
En la situación de la figura 6D, las fuentes 1A y 1 B de energía se localizan dentro de las áreas CRa y CRb de comunicación de la otra, las áreas PRa y PRb de transferencia de energía se traslapan entre sí, y además, el receptor 2 de energía detecta el traslape de las áreas PRa y PRb de transferencia de energía.
Consecuentemente, en la figura 6D, una (1A) de las fuentes 1A y 1B de energía se designa como una fuente de energía maestro y la otra (1B) de las mismas se designa como una fuente de energía esclavo. En este caso, aunque la fuente 1 B de energía se puede designar como un maestro y la fuente 1A de energía se puede designar como un esclavo, cualquiera de las fuentes 1A y 1B de energía se designa como una fuente de energía maestro.
Además, la figura 6E representa una situación en la cual las fuentes 1A y 1B de energía se disponen en la misma relación posicional que aquella en la figura 6D anteriormente descrita, pero el receptor 2 de energía no está presente (no está localizado dentro de las áreas CRa y CRb de comunicación). En esta situación, ambas de las fuentes 1A y 1 B de energía se designan como maestros.
De modo semejante, cuando se disponen tres o más fuentes de energía, por ejemplo, en la relación posicional correspondiente a la figura 6D, cualquiera de las fuentes de energía se designa como una fuente de energía maestro. Se pueden considerar diversos métodos para designar una única fuente de energía maestro a partir de la pluralidad de fuentes de energía. Un ejemplo de los métodos se describirá con referencia a la figura 6F.
La figura 6F es un diagrama (5) para ilustrar la correspondencia entre la y una pluralidad de fuentes de energía y la pluralidad de receptores de energía, en que cuatro fuentes 1A a 1D de energía se disponen en fila. Un área CRa de comunicación de la fuente 1A de energía incluye la fuente 1B de energía pero no incluye las fuentes 1C y 1 D de energía. De modo semejante, un área CRb de comunicación de la fuente 1D de energía incluye la fuente 1C de energía pero no incluye las fuentes 1A y 1B de energía.
Además, un área CRb de comunicación de la fuente 1 B de energía incluye las fuentes 1A y 1C de energía pero no incluye la fuente 1 D de energía. De modo semejante, un área CRc de comunicación de la fuente 1C de energía incluye las fuentes 1B y 1D de energía pero no incluye la fuente A de energía.
En la situación de la figura 6F, por ejemplo, la fuente 1B de energía se designa como un maestro (una fuente de energía maestro) y las otras fuentes 1A, 1C, y 1 D de energía se designan como esclavos (fuentes de energía esclavo). Alternativamente, la fuente 1C de energía se puede designar como un maestro. Entretanto, designar la fuente 1 B de energía como una fuente de energía maestro dificulta comunicarse directamente con la fuente 1 D de energía. En este caso, la fuente 1B de energía se comunica con la fuente 1 D de energía por medio de la fuente 1 C de energía para controlar la optimización y similares.
De esta manera, en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, es preferible designar, como un maestro, una fuente de energía que puede comunicarse directamente con un número más grande de fuentes de energía al designar un único maestro a partir de una pluralidad de fuentes de energía.
En la figura 6F, las cuatro fuentes 1A a 1 D de energía se disponen en línea recta. Sin embargo, prácticamente, una pluralidad de fuentes de energía se dispondrán en varias relaciones posicionales, por ejemplo, estando incrustadas en una pared o un cielo raso de un cuarto, estando construidas en un escritorio o una mesa, o estando montadas sobre un piso, una mesa, o similar.
La figura 7 es un diagrama para ilustrar la información de postura de los receptores de energía y representa una fuente 1A de energía como un maestro y dos receptores 2' y 2" de energía. Ejemplos del receptor 2 de energía pueden incluir un receptor 2' de energía de carga de 2 dimensiones cargado sólo con información posicional bidimensional (X, Y, Z) y un receptor 2" de energía de carga de 3 dimensiones cargado con información de posición tridimensional (X, Y, Z) e información de postura (??, 9y, y 9z).
En otras palabras, el receptor 2' de energía (2D) se carga, por ejemplo, montándose (montándose horizontalmente) sobre una superficie superior de la fuente de energía, y el receptor 2" de energía (3D) se carga, por ejemplo, incluso en una posición arbitraria y una postura arbitraria con respecto a la fuente de energía.
Consecuentemente, incluso cuando el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la modalidad incluye el receptor 2' de energía de carga de 2 dimensiones y el receptor 2" de energía de carga de 3 dimensiones juntos, el sistema puede realizar el procesamiento de transferencia de energía apropiado. La información de postura (??, 0y, ??) utilizada para la carga tridimensional está disponible, por ejemplo, a partir de un sensor de aceleración tridimensional o similar incorporado incluso en el receptor 2" de energía actual, tal como un teléfono inteligente.
La figura 8A a la figura 8D son diagramas (1 a 4) para ilustrar el control de la distribución de la energía a una pluralidad de receptores de energía, en que se ¡lustra el control de la distribución sin ajuste de resonancia de los resonadores LC. En la figura 8A a la figura 8D, para simplificar la ilustración, sólo se representa una fuente 1 de energía, aunque lo mismo también aplica a una pluralidad de fuentes de energía. Además, la eficiencia denota una eficiencia de transferencia de energía entre la fuente 1 de energía (el resonador 11a LC) y el receptor 2 de energía (el resonador 21a LC).
Primero, como se representa en la figura 8A, cuando dos receptores 2A y 2B de energía cuyas energías recibidas son iguales (por ejemplo, 5 W) se montan horizontalmente en la fuente 1 de energía para realizar la carga bidimensional, por ejemplo, las eficiencias con respecto a los receptores 2A y 2B de energía son iguales (por ejemplo, 80%). De esta manera, en la situación de la figura 8A, se puede realizar un modo de transferencia de energía simultánea (modo de transmisión simultánea) en el cual se realiza simultáneamente la transferencia de energía a los dos receptores 2A y 2B de energía.
Luego, como se representa en la figura 8B, cuando los dos receptores 2A y 2B de energía cuyas energías recibidas son iguales (5 W) se disponen por arriba de la fuente 1 de energía para realizar la carga tridimensional, por ejemplo, una eficiencia con respecto al receptor 2A de energía es 60% y una eficiencia con respecto al receptor 2B de energía es 80%.
En la figura 8B, la razón por la que las eficiencias de los receptores 2A y 2B de energía son diferentes es que, por ejemplo, los receptores 2A y 2B de energía tienen diferentes distancias (posiciones) y diferentes posturas con respecto a la fuente 1 de energía. Consecuentemente, en la situación de la figura 8B, el modo de transmisión simultánea no es aplicable. De esta manera, se realiza la transferencia de energía por un modo de transferencia de energía de división del tiempo (un modo de división del tiempo), en que el receptor 2A de energía y la carga al receptor 2B de energía se cargan dividiendo el tiempo.
Cuando el modo de transmisión simultánea es posible (por ejemplo, la situación de la figura 8A), el modo de división del tiempo es obviamente posible. Además, durante la carga (transferencia de energía) al receptor 2A de energía en un modo de división del tiempo, el resonador 21 aB LC del receptor 2B de energía se apaga, e inversamente, durante la carga al receptor 2B de energía, el resonador 21aA LC del receptor 2A de energía se apaga.
Adicionalmente, como se representa en la figura 8C, cuando los dos receptores 2A y 2C de energía cuyas energías recibidas son diferentes se montan horizontalmente en la fuente 1 de energía para realizar la carga bidimensional, por ejemplo, las eficiencias con respecto a los receptores 2A y 2B de energía son iguales.
Sin embargo, por ejemplo, mientras que la energía recibida del receptor 2A de energía tal como un teléfono inteligente es 5 W, la energía recibida del receptor 2C de energía tal como una computadora portátil es 50 W, de modo que las energías recibidas son diferentes entre los receptores 2A y 2C de energía. Incluso en la situación de la figura 8C, el modo de transmisión simultánea no es aplicable, de modo semejante a la figura 8B, de modo que se realiza la transferencia de energía por un modo de división del tiempo.
Además, como se representa en la figura 8D, por ejemplo, cuando el receptor 2A de energía con la energía recibida de 5 W y el receptor 2C de energía con la energía recibida de 50 W se disponen por arriba de la fuente 1 de energía para realizar la carga tridimensional, por ejemplo, una eficiencia con respecto al receptor 2A de energía es 60% y una eficiencia con respecto al receptor 2C de energía es 80%. Consecuentemente, incluso en la situación de la figura 8C, de modo semejante a la figura 8B y la figura 8C, el modo de transmisión simultánea no es aplicable y de esta manera se realiza la transferencia de energía por un modo de división del tiempo.
La figura 8E a la figura 8H son diagramas (5 a 8) para ilustrar el control de la distribución de la energía a una pluralidad de receptores de energía, en que se ilustra el control de la distribución en el ajuste de resonancia de los resonadores LC. La figura 8E a la figura 8H corresponden a la figura 8A a la figura 8D anteriormente descritas.
Primero, la fuente 1 de energía transmite energía a un receptor de energía que tiene una energía recibida más grande entre la pluralidad de receptores de energía (por ejemplo, la computadora 2C portátil que tiene una energía recibida de 50 W). En esta situación, con respecto a los receptores de energía cuyas energías recibidas no son las más grandes (por ejemplo, los teléfonos 2A y 2B inteligentes que tienen una energía recibida de 5 W), el ajuste de los resonadores 21 aA y 21 aB LC se hace tal que los receptores 2A y 2B de energía tengan una energía recibida óptima (5 W).
Específicamente, el ajuste (ajuste de resonancia) en los receptores 2A y 2B de energía cuyas energías recibidas no son las más grandes se hace cambiando las frecuencias de resonancia o valores Q de los resonadores 21 aA y 21 aB LC de los mismos de modo que los valores de la energía recibida por los resonadores 21 aA y 21 aB LC sean adecuados para las energías recibidas de los receptores 2A y 2B de energía.
Realizar el ajuste de resonancia anteriormente descrito permite que la transferencia de energía sea realizada en ambos del modo de transmisión simultánea y el modo de división del tiempo en todas las situaciones de la figura 8E a la figura 8H. Por ejemplo, en la situación de la figura 8F, cambiar una frecuencia de resonancia o un valor Q del resonador 21 aB LC del receptor 2B de energía a partir de un valor apropiado permite la transmisión simultánea de energía a los receptores 2A y 2B de energía.
Además, en las situaciones de la figura 8G y la figura 8H, cambiar una frecuencia de resonancia o un valor Q del resonador 21aA LC del receptor 2A de energía a partir de un valor apropiado en ambas situaciones del mismo permite la transmisión simultánea de energía a los receptores 2A y 2C de energía. Además, una aplicación asociada con el ajuste de resonancia anteriormente descrito ha sido presentada separadamente por el mismo solicitante que el aquí nombrado. Sin embargo, es obvio que el ajuste de resonancia de la invención no se limita a esto y también son aplicables otros métodos.
La fuente 1 de energía maestro realiza las piezas de procesamiento en la figura 8A a la figura 8D y la figura 8E a la figura 8H, es decir, el control de la intensidad y la fase de la energía a ser transmitida en la fuente 1 de energía y los controles en los receptores 2A a 2C de energía respectivos. Además, aunque sólo se representa la única fuente 1 de energía en la figura 8A a la figura 8D y la figura 8E a la figura 8H, una única fuente de energía maestro designada a partir de una pluralidad de fuentes de energía usualmente realiza cada una de las piezas de procesamiento anteriormente descritas.
La figura 9 es un diagrama para ilustrar la detección de humanos y el ajuste de la salida para una fuente de energía, y la figura 10 es un diagrama para ilustrar un estado de cada receptor de energía en la figura 9. En la figura 9, el símbolo de referencia SRa denota un intervalo de detección (un intervalo de bio-detección: un intervalo del sensor de detección de humanos o un área del sensor de detección de humanos) por un sensor de detección de humanos (un sensor (S2) de bio-detección) que detecta la presencia o la ausencia de una persona (un cuerpo viviente) por la fuente 1A de energía.
Un área PRa de transferencia de energía (intervalo de transferencia de energía) de la fuente 1A de energía tiene, por ejemplo, un radio de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 3 metros. Un área SRa del sensor de detección de humanos de la misma es, por ejemplo, mayor que el área PRa de transferencia de energía y tiene un radio de desde aproximadamente 4 hasta aproximadamente 5 m, y un área CRa de comunicación (intervalo de comunicación) de la misma tiene un radio de aproximadamente 10 m.
En otras palabras, el área SRa del sensor de detección de humanos es mayor que el área PRa de transferencia de energía y el área CRa de comunicación es mayor que el área SRa del sensor de detección de humanos, de modo que se establece una relación de PRa < SRa < CRa. El área PRa de transferencia de energía, el área SRa del sensor de detección de humanos, y el área CRa de comunicación son meramente ejemplos, y obviamente, se pueden hacer diversos cambios dependiendo de las especificaciones del dispositivo.
Consecuentemente, los estados de los receptores 2A a 2D de energía son los siguientes. Específicamente, como se representa en la figura 10, el receptor 2A de energía se localiza fuera del área CRa de comunicación de la fuente 1A de energía (x), fuera del área SRa del sensor de detección de humanos de la misma, y fuera del área PRa de transferencia de energía de la misma, y de esta manera simplemente espera la comunicación a partir de la fuente de energía.
Luego, el receptor 2B de energía se localiza dentro del área CRa de comunicación (o), fuera del área SRa del sensor de detección de humanos, y fuera del área PRa de transferencia de energía, de modo que la comunicación con la fuente 1A de energía permite una confirmación de que el receptor 2B de energía está fuera del área PRa de energía.
Adicionalmente, el receptor 2C de energía se localiza dentro del área CRa de comunicación, dentro del área SRa del sensor de detección de humanos, y fuera del área PRa de transferencia de energía, de modo que la comunicación con la fuente 1A de energía permite una confirmación de que el receptor 2C de energía está fuera del área PRa de energía. Adicionalmente, el receptor 2D de energía se localiza dentro del área CRa de comunicación, dentro del área SRa del sensor de detección de humanos, y dentro del área PRa de transferencia de energía, de modo que la comunicación con la fuente 1A de energía permite una confirmación de que el receptor 2D de energía está dentro del área PRa de energía, y también se puede hacer la confirmación por el sensor de detección de humanos.
Se proporcionará una descripción de un ejemplo del control de la salida de la fuente 1A de energía utilizando un sensor de detección de humanos. Por ejemplo, cuando no está presente persona (cuerpo viviente) alguna en el área SRa del sensor de detección de humanos, una transferencia de energía proporcionada como salida a partir de la fuente 1A de energía se establece a, por ejemplo, 50 W. Inversamente, cuando está presente una persona en el área SRa del sensor de detección de humanos, la transferencia de energía proporcionada como salida a partir de la fuente 1A de energía se reduce a, por ejemplo, 5 W.
La figura 11 es un diagrama para ilustrar las medidas para un receptor de energía con una capacidad residual de batería de cero. Primero, a fin de obtener la información de energía necesaria de un receptor de energía, la comunicación entre una fuente de energía y un receptor de energía es esencial. Sin embargo, por ejemplo, la comunicación es imposible cuando la capacidad residual de batería del receptor de energía es cero.
Luego, en lugar de realizar la transferencia de energía (recepción de energía) al receptor 2D (2) de energía con la capacidad residual de batería de cero utilizando la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica (resonador 21a LC), por ejemplo, el receptor 2D (2) de energía puede ser cargado mediante inducción electromagnética utilizando la bobina 21b de extracción de energía mientras se mantiene el resonador 21a LC en un estado apagado. Esto es efectivo cuando la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica del receptor 2 de energía incluye el resonador 21a LC y la bobina 21b de extracción de energía, es decir, en las situaciones de la figura 1 y la figura 2B.
Alternativamente, también es posible cargar mediante inducción electromagnética utilizando el resonador 21a LC estando en el estado apagado. En este caso, el resonador 21a LC de la figura 4A y el resonador 21a LC de la figura 4C, que están abiertos en el estado apagado, serán excluidos.
La razón para excluir el resonador 21a LC de la figura 4C es que una resistencia 214 tiene un valor de resistencia significativamente mayor que una resistencia de conexión de la unidad 22 de circuito de recepción de energía y de esta manera la energía recibida se consume por la resistencia 214.
La figura 11 representa una situación en la cual la fuente 1A de energía (fuente de energía maestro) realiza la transferencia de energía a la pluralidad de receptores 2B y 2C de energía, en que el receptor 2D de energía con la capacidad residual de batería de cero se dispone en contacto con una posición predeterminada de la fuente 1A de energía y se designa un modo de cero capacidad residual de batería de la fuente 1A de energía.
En la designación del modo de cero capacidad residual de batería en la fuente 1A de energía, por ejemplo, cuando se enciende un conmutador de cero capacidad residual de batería dispuesto en la fuente 1A de energía, la fuente 1A de energía detiene la transferencia de energía (transferencia de energía) a los receptores 2B y 2C de energía.
Además, la fuente 1A de energía apaga la resonancia de los resonadores 21a LC (21 aA a 21aC) de los receptores 2A a 2C de energía localizados dentro del área CRa de comunicación comunicable. La transferencia de energía al receptor 2A de energía originalmente no se realiza y el resonador 21aA LC ya está apagado.
Esto permite que la transferencia de energía utilizando inducción (acoplamiento) electromagnética sea realizada sólo para el receptor 2D de energía con la capacidad residual de batería de cero, pero que no sea realizada para los otros receptores 2A a 2C de energía.
Luego, en el receptor 2D de energía con la capacidad residual de batería de cero, la carga de la batería se hace mediante, por ejemplo, transferencia de energía utilizando inducción electromagnética y luego la carga se continúa hasta que la comunicación entre la fuente 1A de energía y el receptor 2D de energía se vuelve posible.
El procesamiento de carga para el receptor 2D de energía con la capacidad residual de batería de cero mediante la fuente 1A de energía se puede controlar a fin de ser realizado hasta que la comunicación con el receptor 2D de energía se recupere mediante el incremento de manera gradual de la energía, por ejemplo, como transferencia de energía de prueba ? transferencia de energía pequeña ? transferencia de energía media. Además, la transferencia de energía utilizando resonancia de campo magnético ordinaria se realiza después de que la comunicación entre la fuente 1A de energía y el receptor 2D de energía se ha vuelto posible. Obviamente, la transferencia de energía utilizando inducción electromagnética se puede realizar hasta que la batería del receptor 2D de energía está suficientemente cargada.
La figura 12A a la figura 12C son diagramas para ilustrar un problema de sincronización en una pluralidad de fuentes de energía, en que los diagramas ilustran un problema de sincronización de frecuencia en la desviación entre las frecuencias de resonancia magnética utilizadas para la transferencia de energía en dos fuentes 1A [sistema 1 de transferencia de energía] y 1 B [sistema 2 de transferencia de energía] de energía.
Como se representa en la figura 12A a la figura 12C, una frecuencia de la unidad 12B de suministro de energía de alta frecuencia de la fuente 1B de energía se desvía por Af de una frecuencia f de la unidad 12A de suministro de energía de alta frecuencia de la fuente 1A de energía (f + ??), ocurre una pulsación en el receptor 2 de energía que ha recibido transferencia de energía a partir de las dos fuentes 1A y 1B de energía.
En otras palabras, el resonador 21a LC del receptor 2 de energía resuena con un campo magnético de la frecuencia f del resonador 11 aA LC de la fuente 1A de energía y un campo magnético de la frecuencia (f + Ai) del resonador 11aB de la fuente 1B de energía para recibir energía.
En esta situación, incluso cuando Af es aproximadamente unos pocos hertz, una salida del resonador 21a LC del receptor 2 de energía incluye la pulsación, como se representa en la figura 12B y la figura 12C. Luego, la salida del resonador 21a LC que incluye la pulsación se ingresa a la unidad 25 de batería a través del circuito 22 de suministro de energía.
Específicamente, cuando la frecuencia del resonador 11aA LC de la fuente 1A de energía es 10M [Hz] y la frecuencia del resonador 11aB LC de la fuente 1 B de energía es 10M+1 [Hz], ocurre una pulsación de 1 [Hz].
De esta manera, independientemente de qué tan altamente preciso puede ser el oscilador, es difícil evitar la ocurrencia de una pulsación en tanto que los resonadores 11aA y 11aB LC se controlen asincrónicamente, conduciendo a la reducción en la eficiencia de transferencia de energía (por ejemplo, la reducción a una mitad o menos).
Como consecuencia, la energía transmitida al receptor 2 de energía se reduce significativamente. En otras palabras, cuando está presente una pluralidad de fuentes de transferencia de energía, un campo magnético sintetizado genera una pulsación incluso cuando las frecuencias controlantes se desvían ligeramente, lo cual reduce significativamente la eficiencia de transferencia de energía.
Tal diferencia entre las frecuencias resonantes de las fuentes 1A y 1 B de energía ocurre, por ejemplo, debido a un elemento a ser utilizado y una etapa de fabricación, una temperatura ambiente de las fuentes 1A y 1 B de energía dispuestas, u otros factores.
La figura 13A a la figura 13C son diagramas para ilustrar un primer método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía. La figura 13A representa una situación en la cual, por ejemplo, las dos fuentes 1A y 1 B de energía están distantes entre sí y no transmiten energía simultáneamente al mismo receptor (2) de energía. La figura 13B y la figura 13C representan una situación en la cual, por ejemplo, las dos fuentes 1A y 1B de energía están próximas entre sí y transmiten energía al mismo receptor (2) de energía.
Como se representa en la figura 13A a la figura 13C, las fuentes 1A y 1 B de energía incluyen respectivamente los osciladores 121A y 121 B, los amplificadores 122A y 122B, los circuitos 210A y 210B PLL (Lazo de Enganche de Fase), y dos conmutadores SW11A, SW12A y SW11 B, SW12B, respectivamente.
Los circuitos 210A y 210B no se limitan a los circuitos PLL, y los circuitos capaces de controlar la sincronización (circuitos de sincronización), por ejemplo, tales como los circuitos DLL (Lazo de Enganche Retardado), se pueden aplicar a partir de amplias opciones. Además, los osciladores 121 A y 121 B pueden ser circuitos que utilizan cuarzo o circuitos de sincronización tales como los circuitos PLL.
Primero, como se representa en la figura 13A, por ejemplo, cuando las dos fuentes 1 A y 1 B de energía están distantes entre sí y las áreas de transferencia de energía de las mismas no se traslapan, en otras palabras, cuando las dos fuentes 1A y 1B de energía no transmiten energía simultáneamente al mismo receptor (2) de energía, las fuentes 1A y 1 B de energía, respectivamente, se designan como fuentes de energía primarias.
Específicamente, sin el procesamiento de sincronización, las fuentes 1A y 1B de energía primarias, respectivamente, amplifican las frecuencias de los osciladores 121A y 121B respectivos mediante los amplificadores 122A y 122B y proporcionan como salida las frecuencias amplificadas para transmitir energía independientemente.
A continuación, con referencia a la figura 13B y la figura 13C, se proporcionará una descripción de una situación en la cual las dos fuentes 1A y 1 B de energía transmiten energía simultáneamente al mismo receptor (2) de energía. Ésta es, por ejemplo, una situación en la cual las dos fuentes 1A y 1B de energía están próximas entre sí o una de las fuentes 1A y 1B de energía comienza a proporcionar salida y la salida traslapa una salida de la otra de las mismas. Una de las fuentes de energía (por ejemplo, 1A) se designa como una fuente de energía primaria y la otra fuente de energía (por ejemplo, 1B) se designa como una fuente de energía secundaria.
La figura 13B y la figura 13C ilustrarán un ejemplo que utiliza las dos fuentes 1A y 1 B de energía. Sin embargo, incluso cuando se disponen tres o más fuentes de energía, de modo semejante, una de las fuentes de energía se designa como una fuente de energía primaria y las demás fuentes de energía se designan como fuentes de energía secundarias.
En la designación de las fuentes de energía como una fuente de energía primaria o secundaria, por ejemplo, la fuente de energía maestro anteriormente descrita se puede designar como una fuente de energía primaria y las una o más fuentes de energía esclavo anteriormente descritas se pueden designar como fuentes de energía secundarias. Alternativamente, la designación de las fuentes de energía primarias y secundarias se puede hacer de manera independiente.
Específicamente, por ejemplo, uno de los esclavos se puede designar como una fuente de energía primaria, y los otros uno o más esclavos y el maestro se pueden designar como fuentes de energía secundarias. En la figura 13B y la figura 13C, 1A se designa como una fuente de energía primaria y 1B se designa como una fuente de energía secundaria.
Como se representa en la figura 13B, cuando se inicia la sincronización, la fuente 1A de energía primaria continúa la salida en una frecuencia del propio oscilador 121 A de la misma. En esta situación, la fuente 1 B de energía secundaria causa que el conmutador SW11B desconecte el propio oscilador 121 B de la misma del propio amplificador 122B de la misma para detener la salida.
Al mismo tiempo, la fuente 1 B de energía secundaria conecta el resonador 11aB LC (bobina de transferencia de energía) con el circuito 210B PLL mediante el conmutador SW12B para recibir energía (recepción de energía) a partir del resonador 11aA LC de la fuente 1A de energía primaria mediante el resonador 11aB LC. En otras palabras, la fuente 1B de energía secundaria utiliza el resonador 11aB LC que ha detenido la transferencia de energía como una antena que recibe una señal de salida de la fuente 1A de energía primaria.
Durante el procesamiento de sincronización de la fuente 1 B de energía secundaria, por ejemplo, el nivel de salida de la fuente 1A de energía primaria se puede cambiar a fin de ser aminorado para la sincronización. Adicionalmente, durante el procesamiento de sincronización, por ejemplo, la carga de todos los receptores de energía como destinos de transferencia de energía preferentemente se detiene por la instrucción de la fuente de energía maestro. Al detener la carga de los receptores de energía, preferentemente se apaga el sistema de resonador (resonador LC) de cada receptor de energía.
De esta manera, en la fuente 1A de energía primaria, la frecuencia de oscilación del oscilador 121A de la misma se utiliza para la sincronización, de modo que las instrucciones relacionadas al procesamiento de sincronización se controlan obviamente de acuerdo con la instrucción de la fuente de energía maestro.
El circuito 210B PLL de la fuente 1B de energía secundaria realiza la sincronización de fase (seguimiento de frecuencia) con respecto a la frecuencia del oscilador 121 A de la fuente 1A de energía primaria de acuerdo con una señal recibida por el resonador 1 aB LC. El circuito 210B PLL sigue y luego engancha la frecuencia. Como consecuencia, el circuito 210B PLL de la fuente B de energía secundaria proporciona como salida una señal (reloj) que tiene una frecuencia sincronizada con la frecuencia del oscilador 121 A de la fuente 1A de energía primaria.
Además, como se representa en la figura 13C, después de la terminación de la sincronización del circuito 210B PLL, el conmutador SW12B corta la conexión entre el resonador 11aB LC y el circuito 21 OB PLL y el conmutador SW11B conecta el circuito 21 OB PLL y el amplificador 122B. De este modo, la fuente 1 B de energía secundaria reinicia la transferencia de energía mediante la señal de salida del circuito 21 OB PLL sincronizado con la frecuencia del oscilador 121 A de la fuente 1A de energía primaria.
Consecuentemente, el primer método de sincronización puede prevenir la ocurrencia de una pulsación en el resonador 21a LC del receptor 2 de energía que recibe energía a partir de ambas de las fuentes 1A y 1 B de energía mediante el apareamiento de las frecuencias controlantes de los resonadores 11 bA y 11 bB LC de las fuentes 1 A y 1 B de energía.
El ajuste de la frecuencia controlante (procesamiento de sincronización) en la fuente 1B de energía secundaria preferentemente se repite, por ejemplo, en un intervalo de tiempo predeterminado de desde aproximadamente unos pocos minutos hasta aproximadamente unas pocas decenas de minutos a fin de compensar los cambios debidos a una temperatura ambiente de las fuentes 1A y 1 B de energía dispuestas, u otros factores.
La figura 14A a la figura 14C son diagramas para ilustrar un segundo método de sincronización contra el problema de sincronización en la pluralidad de fuentes de energía. La figura 14A representa una situación en la cual, por ejemplo, las dos fuentes 1A y 1B de energía están distantes entre sí y no transmiten energía simultáneamente al mismo receptor (2) de energía, mientras que la figura 14B y la figura 14C representan una situación en la cual, por ejemplo, las dos fuentes 1A y 1B de energía están próximas entre sí y transmiten energía al mismo receptor (2) de energía.
Como se representa en la figura 14A a la figura 14C, las fuentes 1A y 1 B de energía respectivamente incluyen los osciladores 121A y 121 B, los amplificadores 122A y 122B, los circuitos 220A y 220B PLL, las unidades 14A y 14B de circuito de comunicación (circuitos de comunicación de corta distancia), y los conmutadores 13A y 13B, respectivamente. Los circuitos 220A y 220B no se limitan a los circuitos PLL y, por ejemplo, pueden ser circuitos de sincronización capaces de controlar la sincronización, tales como los circuitos DLL, como se describe anteriormente.
El primer método de sincronización descrito con referencia a la figura 13A a la figura 13C utiliza el resonador 11aB LC de la fuente 1 B de energía secundaria como la antena para sincronizar la frecuencia del circuito 210B PLL de la fuente 1B de energía secundaria con la frecuencia del oscilador 12 A de la fuente A de energía primaria.
Por otra parte, el segundo método de sincronización que se describirá con referencia a la figura 14A a la figura 14C utiliza la unidad 14A de circuito de comunicación de la fuente 1A de energía primaria y la unidad 14B de circuito de comunicación de la fuente 1B de energía secundaria para realizar el control de sincronización de la frecuencia del circuito 220B PLL de la fuente 1B de energía secundaria.
Primero, como se representa en la figura 14A, por ejemplo, cuando las dos fuentes 1A y 1 B de energía están distantes entre sí y las áreas de transferencia de energía de las mismas no se traslapan, en otras palabras, cuando las dos fuentes 1A y 1 B de energía no transmiten energía simultáneamente al mismo receptor (2) de energía, las fuentes 1A y 1 B de energía transmiten energía respectivamente como fuentes de energía primarias.
En otras palabras, sin el procesamiento de sincronización, las fuentes 1A y 1 B de energía primarias amplifican las frecuencias de los osciladores 121A y 121 B respectivos mediante los amplificadores 122A y 122B y proporcionan como salida las frecuencias para transmitir energía independientemente. Esto es lo mismo que en la figura 13A anteriormente descrita.
Luego, con referencia a la figura 14B y la figura 14C, se proporcionará una descripción de una situación en la cual las dos fuentes 1A y 1 B de energía transmiten energía simultáneamente al mismo receptor (2) de energía. Ésta es, por ejemplo, una situación en la cual las dos fuentes 1A y 1 B de energía están próximas entre sí o una de las fuentes de energía inicia a proporcionar salida y la salida traslapa una salida de la otra fuente de energía. Una de las fuentes de energía (por ejemplo, 1A) se designa como una fuente de energía primaria y la otra de las mismas (por ejemplo, 1B) se designa como una fuente de energía secundaria.
La figura 14B y la figura 14C ilustran un ejemplo de las dos fuentes 1A y 1B de energía. Sin embargo, incluso cuando se disponen tres o más fuentes de energía, una de las fuentes de energía se designa como una fuente de energía primaria y las demás fuentes de energía se designan como fuentes de energía secundarias.
Además, como se describe anteriormente, en la designación de una fuente de energía primaria y las fuentes de energía secundarias, por ejemplo, la fuente de energía maestro puede ser una fuente de energía primaria y las una o más fuentes de energía esclavo pueden ser fuentes de energía secundarias. Alternativamente, la designación de las fuentes de energía primarias y secundarias se puede hacer independientemente.
Como se representa en la figura 14B, cuando se inicia la sincronización, la fuente 1A de energía primaria continúa la salida en una frecuencia del propio oscilador 121 A de la misma y proporciona como salida un patrón de sincronización obtenido a partir del oscilador 121 A a través de la unidad 14A de circuito de comunicación.
En esta situación, la fuente 1B de energía secundaria causa que el conmutador SW13B corte la conexión entre el propio oscilador 121 B de la misma y el propio amplificador 122B de la misma para detener la salida. Es suficiente detener la salida de la fuente 1 B de energía secundaria sólo durante el procesamiento de sincronización inicial en que el circuito 220B PLL se sincroniza (se sigue) con la frecuencia del oscilador 121A de la fuente 1A de energía primaria y luego se conecta con el amplificador 122B.
En otras palabras, después de eso, es innecesario detener la salida de la fuente 1B de energía secundaria durante el procesamiento de sincronización realizado durante una segunda vez y en lo sucesivo en que el circuito 220B PLL de la fuente 1 B de energía secundaria se sincroniza con la frecuencia del oscilador 121 A de la fuente 1A de energía primaria (por ejemplo, en un intervalo de tiempo de desde aproximadamente unos pocos minutos hasta aproximadamente unas pocas decenas de minutos).
Una señal de radio que incluye el patrón de sincronización del oscilador 121A proporcionada como salida a partir de la unidad 14A de circuito de comunicación de la fuente 1A de energía primaria se recibe por la unidad 14B de circuito de comunicación de la fuente 1 B de energía secundaria, y la sincronización del oscilador 121 A se proporciona como salida al circuito 220B PLL de la fuente 1B de energía secundaria.
El circuito 220B PLL de la fuente 1B de energía secundaria realiza la sincronización de fase (seguimiento de frecuencia) con respecto a la frecuencia del oscilador 121 A de la fuente 1A de energía primaria de acuerdo con el patrón de sincronización del oscilador 121A recibido por la unidad 14B de circuito de comunicación. Como consecuencia, la frecuencia del circuito 220B PLL de la fuente 1B de energía secundaria se sincroniza con la frecuencia del oscilador 121A de la fuente 1A de energía primaria y se engancha en la frecuencia.
Como consecuencia, el circuito 220B PLL de la fuente 1 B de energía secundaria proporciona como salida una señal que tiene la frecuencia sincronizada con la frecuencia del oscilador 121A de la fuente 1A de energía primaria.
Mantener el nivel de salida de la fuente 1A de energía primaria en un nivel usual durante el procesamiento de sincronización de la fuente 1 B de energía secundaria permite que la fuente 1A de energía primaria continúe la transferencia de energía al receptor (2) de energía.
Además, en el procesamiento de sincronización inicial en que el circuito 220B PLL de la fuente 1 B de energía secundaria se sincroniza y posteriormente se conecta con el amplificador 122B, es preferible, por ejemplo, detener la carga de todos los receptores de energía como destinos de transferencia de energía mediante la instrucción de la fuente de energía maestro. Al detener la carga de los receptores de energía, preferentemente se apaga el sistema de resonancia (resonador LC) de cada receptor de energía.
Además, como se representa en la figura 14C, después de la terminación de la sincronización del circuito 220B PLL, el conmutador SW13B conecta el circuito 220B PLL con el amplificador 122B. Como consecuencia, la fuente 1 B de energía secundaria reinicia la transferencia de energía por la señal de salida del circuito 220B PLL sincronizado con la frecuencia del oscilador 121A de la fuente 1A de energía primaria.
En la fuente 1B de energía secundaria, es sólo en el procesamiento de sincronización inicial que el circuito 220B PLL después de haber completado la sincronización se conecta con el amplificador 122B. Durante el procesamiento de sincronización realizado durante una segunda vez y en lo sucesivo, la sincronización de frecuencia se realiza mientras se mantiene la conexión entre el circuito 220B PLL y el amplificador 122B.
De esta manera, el segundo método de sincronización puede prevenir la ocurrencia de una pulsación en el resonador 21a LC del receptor 2 de energía que recibe energía a partir de ambas de las fuentes 1A y 1 B de energía mediante el apareamiento de las frecuencias controlantes de los resonadores 11bA y 11bB de las fuentes 1A y 1 B de energía.
El ajuste de la frecuencia controlante (procesamiento de sincronización durante una segunda vez y en lo sucesivo) en la fuente 1 B de energía secundaria preferentemente se repite, por ejemplo, en un intervalo de tiempo predeterminado de desde aproximadamente unos pocos minutos hasta aproximadamente unas pocas decenas de minutos a fin de compensar los cambios debidos a una temperatura ambiente de las fuentes 1A y 1 B de energía dispuestas, u otros factores.
La figura 15A a la figura 15D son diagramas para ilustrar una comunicación mezclada con patrón de sincronización aplicada al segundo método de sincronización descrito con referencia a la figura 14A a la figura 14C. La figura 15A representa una imagen (concepto) de una señal de radio proporcionada como salida a partir de la unidad 14A de circuito de comunicación de la fuente 1A de energía primaria, y la figura 15B representa una imagen de una señal de radio recibida por la unidad 14B de circuito de comunicación de la fuente 1 B de energía secundaria.
Además, la figura 15C representa una imagen de una señal antes de la modulación ingresada a la unidad 14A de circuito de comunicación de la fuente 1A de energía primaria, y la figura 15D representa una señal de radio ingresada a la unidad 14B de circuito de comunicación (circuito 140B de desmodulación) de la fuente 1 B de energía secundaria y una señal de desmodulación.
Primero, como se representa en la figura 15A, en la fuente 1A de energía primaria, la unidad 14A de circuito de comunicación proporciona como salida una señal que tiene una frecuencia de comunicación inalámbrica (por ejemplo, 2.4 GHz) en la cual se mezcla un patrón sincronizado con una frecuencia del oscilador 121 A (por ejemplo, 10 MHz).
En otras palabras, la unidad 14A de circuito de comunicación de la fuente 1A de energía primaria realiza una comunicación mezclada con patrón de sincronización con la unidad 14B de circuito de comunicación de la fuente 1 B de energía secundaria. La frecuencia, la frecuencia de comunicación inalámbrica, y similares del oscilador 121 A no se limitan a 10 MHz y 2.4 GHz y se pueden aplicar diversas frecuencias.
Además, como se representa en la figura 14B, en la fuente 1B de energía secundaria, la unidad 14B de circuito de comunicación recibe la señal que tiene la frecuencia de comunicación inalámbrica en la cual se mezcla el patrón de sincronización y proporciona como salida un patrón SP de sincronización que indica la frecuencia del oscilador 121 A y una señal SWS de sincronización que indica un intervalo válido de la misma.
Luego, la frecuencia del circuito 220B PLL de la fuente 1B de energía secundaria se sincroniza con la frecuencia del oscilador 121 A de la fuente 1A de energía primaria de acuerdo con el patrón SP de sincronización y la señal SWS de ventana de sincronización y se engancha en la frecuencia (por ejemplo, 10 MHz). Como consecuencia, el circuito 220B PLL de la fuente 1 B de energía secundaria proporciona como salida una señal que tiene la frecuencia sincronizada con la frecuencia del oscilador 121A de la fuente 1A de energía primaria.
El patrón de sincronización mezclado en la señal que tiene la frecuencia de comunicación inalámbrica puede ser cualquiera en tanto que el patrón incluya información que transmita una frecuencia de sincronización (la frecuencia del oscilador 121A de la fuente 1A de energía primaria). El patrón de sincronización no necesariamente tiene que ser un patrón repetitivo de una frecuencia de sincronización real (o una frecuencia obtenida multiplicando o dividiendo la frecuencia por una constante).
Por ejemplo, como se representa en la figura 15C, en la fuente 1A de energía primaria, la unidad 14A de circuito de comunicación (circuito de modulación) modula una señal mezclada con patrón de sincronización en la cual un patrón de sincronización de 10 MHz se mezcla entre señales de 2.4 GHz que transmiten otra información de comunicación, y proporciona salida como una señal de radio.
La señal de radio proporcionada como salida a partir de la unidad 14A de circuito de comunicación de la fuente 1A de energía primaria se desmodula mediante la unidad 14B de circuito de comunicación (circuito 140B de desmodulación) de la fuente 1 B de energía secundaria, y se proporcionan como salida el patrón de sincronización de 10 MHz y la otra información de comunicación de las señales de 2.4 GHz.
El circuito 140B de desmodulación de la fuente 1 B de energía secundaria preferentemente se forma como hardware que puede desmodular el patrón de sincronización que indica la frecuencia del oscilador 121A de la fuente 1A de energía primaria en una temporización precisa.
De esta manera, formar el circuito 140B de desmodulación como hardware permite que se utilice un retardo durante la desmodulación, por ejemplo, como un retardo De de reloj constante, de modo que el procesamiento de sincronización del circuito 220B PLL de la fuente 1 B de energía secundaria se puede realizar con precisión.
Consecuentemente, el segundo método de sincronización descrito con referencia a la figura 14A a la figura 15D tiene una ventaja en que es innecesario detener la transferencia de energía de la fuente 1B de energía secundaria durante el procesamiento de sincronización durante una segunda vez y en lo sucesivo, a diferencia del primer método de sincronización descrito con referencia a la figura 13A a la figura 13C.
En la descripción anterior, el método para sincronizar las frecuencias controlantes del resonador 11aA LC de la fuente 1A de energía primaria y el resonador 11aB de la fuente 1 B de energía secundaria no se limita a aquellos anteriormente descritos, y obviamente, se pueden aplicar diversos métodos.
La figura 16 es un diagrama de bloques que representa un ejemplo del sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad. Como se representa en la figura 16, la fuente 1 de energía incluye la unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica, la unidad 12 de suministro de energía de alta frecuencia, la unidad 13 de control de transferencia de energía, y la unidad 14 de circuito de comunicación.
El receptor 2 de energía incluye la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica, la unidad 22 de circuito de recepción de energía, la unidad 23 de control de recepción de energía, la unidad 24 de circuito de comunicación, y la unidad 25 de batería. La fuente 1 de energía y el receptor 2 de energía se comunican entre sí a través de las unidades 14 y 24 de circuito de comunicación respectivas y realizan la transferencia de energía mediante un sistema de resonancia (un campo magnético o un campo eléctrico) entre la unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica y la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica.
La figura 17 es un diagrama de bloques que representa una fuente de energía ejemplar en el sistema de transferencia de energía inalámbrica. Como se representa en la figura 16 y en la figura 17, en la fuente 1 de energía, la unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica incluye el resonador 11a LC y la bobina 11b de suministro de energía. La unidad 12 de suministro de energía de alta frecuencia incluye un oscilador 121, un amplificador 122, y un dispositivo 123 de apareamiento.
La unidad 13 de control de transferencia de energía incluye un circuito 131 de control de transferencia de energía y un circuito 132 de enganche de frecuencia. El circuito 132 de enganche de frecuencia corresponde a, por ejemplo, los circuitos 220A y 220B PLL descritos con referencia a la figura 14A a la figura 14C.
Como se describe anteriormente, el circuito 132 de enganche de frecuencia recibe una señal de sincronización a partir de la unidad 14 de circuito de comunicación para realizar el procesamiento de sincronización del oscilador 121 en un intervalo predeterminado (por ejemplo, en un intervalo de desde unos pocos minutos hasta unas pocas decenas de minutos). El oscilador 121 genera una señal controlante que tiene una frecuencia de una frecuencia predeterminada (por ejemplo, 6.78 MHz) y proporciona como salida la señal a la unidad 11 de transferencia de energía inalámbrica (bobina 11b de suministro de energía) a través del amplificador 122 y el dispositivo 123 de apareamiento.
El circuito 131 de control de transferencia de energía incluye una CPU (unidad de procesamiento de cálculo) 134, una memoria 135, y un circuito 136 de entrada/salida (una unidad l/O) conectados entre sí por una barra 133 colectora interna. La memoria 135 incluye una memoria no volátil reescribible tal como una memoria flash, una DRAM (Memoria Dinámica de Acceso Aleatorio), y similares, y ejecuta diversas piezas de procesamiento (programas de software) de la fuente de energía, que se describirá más adelante.
La fuente 1 de energía incluye, por ejemplo, un sensor S1 de posición que detecta una posición del receptor 2 de energía, un sensor S2 de detección de humanos (un sensor de bio-detección) que detecta un cuerpo viviente, tal como un humano o un animal, y un sensor S3 de detección de anormalidad que detecta la anormalidad de la fuente 1 de energía.
Las salidas de los sensores S1 a S3 respectivos se ingresan a, por ejemplo, la CPU 134 a través de la unidad 136 l/O y se utilizan en el procesamiento de conformidad con un programa de software (un programa de transferencia de energía inalámbrica o un programa de control de la fuente de energía) almacenado en la memoria 135.
El programa de transferencia de energía inalámbrica (el programa de control de la fuente de energía) se puede almacenar, por ejemplo, en la memoria 135 desde un medio 70 de almacenamiento portátil (tal como una tarjeta de memoria SD (digital seguro)) que almacena el programa a través de la unidad 136 l/O.
Alternativamente, el programa se puede almacenar en la memoria 135 desde un dispositivo 61 de disco duro de un proveedor 60 de programa (datos) por medio de una línea y la unidad 136 l/O. La línea desde el dispositivo 61 de disco duro hasta la unidad 136 l/O puede ser una línea de comunicación inalámbrica que utiliza la unidad 14 de circuito de comunicación.
Además, otros ejemplos del medio de almacenamiento portátil (un medio de almacenamiento legible por computadora) que almacena el programa de transferencia de energía inalámbrica incluyen medios de almacenamiento tales como un disco DVD (disco versátil digital) y un disco Blu-ray. Además, la figura 17 representa un mero ejemplo de la fuente 1 de energía, y se pueden hacer diversos cambios y modificaciones.
La figura 18 es un diagrama de bloques que representa un receptor de energía ejemplar en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la figura 16. Como se representa en la figura 16 y en la figura 18, en el receptor 2 de energía, la unidad 21 de recepción de energía inalámbrica incluye el resonador 21a LC y la bobina 21b de extracción de energía. La unidad 22 de circuito de recepción de energía incluye un rectificador 221 y un convertidor 222 DC-DC, y la unidad 25 de batería incluye un LSI 251 de control de carga de batería y una batería 252.
La unidad 23 de control de recepción de energía incluye una CPU (unidad de procesamiento de cálculo) 234, una memoria 235, y un circuito 236 de entrada/salida (una unidad l/O). La memoria 235 incluye una memoria no volátil reescribible tal como una memoria flash, una DRAM, y similares, y ejecuta diversas piezas de procesamiento (programas de software) del receptor de energía, lo cual se describirá más adelante.
El receptor 2 de energía puede ser un teléfono inteligente, una computadora portátil, o similar que originalmente incluye circuitos correspondientes a la unidad 14 de circuito de comunicación y la unidad 23 de control de recepción de energía, de modo que pueden ser utilizables tales circuitos. Alternativamente, por ejemplo, la unidad 23 de control de recepción de energía puede ser recién provista como un módulo. Además, cuando el receptor 2 de energía no incluye circuitos correspondientes a la unidad 14 de circuito de comunicación y la unidad 23 de control de recepción de energía, esos circuitos serán recién provistos.
El receptor 2 de energía incluye, por ejemplo, un sensor (un sensor de aceleración tridimensional) SA capaz de detectar la información de postura (??, 9y, ??) del receptor 2 de energía. Tal sensor SA de aceleración está originalmente incorporado, por ejemplo, en un teléfono inteligente o similar, de modo que se puede utilizar el sensor. Cuando el receptor 2 de energía no incluye el sensor SA de aceleración capaz de detectar la información de postura, es, por ejemplo, posible realizar la carga bidimensional, aunque no se puede realizar la carga tridimensional anteriormente descrita.
Además, incluso en el receptor 2 de energía, de modo semejante a la fuente 1 de energía, se pueden proporcionar el sensor S1 de posición, el sensor S2 de detección de humanos, y el sensor S3 de detección de anormalidad. Alternativamente, por ejemplo, se puede proporcionar sólo el sensor S3 de anormalidad y se pueden omitir el otro sensor S1 de posición y el sensor S2 de detección de humanos.
Las salidas de los sensores SA y S1 a S3 respectivos son, por ejemplo, ingresadas a la CPU 234 a través de la unidad 236 l/O y se utilizan en el procesamiento de conformidad con un programa de software (un programa de transferencia de energía inalámbrica o un programa de control del receptor de energía) almacenado en la memoria 235.
El programa de transferencia de energía inalámbrica (el programa de control del receptor de energía) se puede almacenar, por ejemplo, en la memoria 235 desde un medio 90 de almacenamiento portátil (tal como una tarjeta de memoria micro SD) que almacena el programa a través de la unidad 236 l/O.
Alternativamente, el programa se puede almacenar en la memoria 235 desde un dispositivo 81 de disco duro de un proveedor 80 de programa (datos) a través de una línea y la unidad 236 l/O. La línea desde el dispositivo 81 de disco duro hasta la unidad 236 l/O puede ser una línea de comunicación inalámbrica que utiliza la unidad 24 de circuito de comunicación.
Además, otros ejemplos del medio de almacenamiento portátil (un medio de almacenamiento legible por computadora) que almacena el programa de transferencia de energía inalámbrica incluyen medios de almacenamiento tales como un disco DVD y un disco Blu-ray. Además, la figura 18 representa un mero ejemplo del receptor 2 de energía, y se pueden hacer diversos cambios y modificaciones.
A partir de ahora, con referencia a la figura 19 a la figura 24, se proporcionará una descripción del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad. En la figura 19 a la figura 24, una dirección de arriba hacia abajo en cada dibujo representa un flujo de tiempo. Adicionalmente, se asume que una pluralidad de fuentes de energía (resonadores LC: bobinas de resonancia) se proporcionan en la fuente de energía, aunque no se indica el número de las fuentes de energía.
Además, incluso cuando una única fuente de energía incluye una pluralidad de resonadores LC, la fuente de energía se trata como siendo equivalente a una pluralidad de fuentes de energía. Consecuentemente, como en la presente modalidad, designar una de una pluralidad de fuentes de energía como una fuente de energía maestro significa que una única unidad de procesamiento de cálculo (CPU) controla todos los resonadores LC incluidos en la fuente de energía maestro y las una o más fuentes de energía esclavo.
La figura 19 es un diagrama de flujo para ilustrar un primer ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, que ilustra el procesamiento realizado cuando la fuente de energía incluye una pluralidad de resonadores LC y el receptor de energía es un único receptor 2 de energía. Como se describe anteriormente, una única fuente 1 de energía puede incluir una pluralidad de resonadores 11a LC. Sin embargo, a fin de simplificar la descripción, la descripción se proporcionará sobre una suposición de que una única fuente 1 de energía tiene un único resonador 11a LC.
Como se representa en la figura 19, primero, la fuente de energía está transmitiendo constantemente (confirmar socios de transferencia de energía: ST101), en que una pluralidad de fuentes A, 1B, 1C, etcétera, de energía se detectan entre sí (ST102). Una de la pluralidad de fuentes de energía se designa como una fuente 1A de energía maestro y las otras de las mismas se designan como fuentes 1B, 1C, etcétera, de energía esclavo, de modo que se determinan el maestro y los esclavos (ST103). En el siguiente procesamiento, todas las decisiones se tomarán por la fuente 1A de energía maestro, a saber, la CPU 134 de la fuente 1A de energía maestro.
Además, durante la transmisión constante (confirmar el socio de recepción de energía: ST 04), el receptor 2 de energía del receptor de energía responde a la comunicación (verificación de autenticación: ST105) y notifica a la fuente de energía (la fuente 1A de energía maestro) de la energía necesaria (ST106).
La fuente de energía verifica el sensor S1 (sensor de posición) para confirmar una posición del receptor de energía (ST107), y el receptor 2 de energía confirma una dirección del mismo mediante el sensor SA de aceleración y transmite la dirección confirmada (ST108).
La fuente de energía determina una relación posicional relativa a partir de la posición (información de posición) confirmada y la dirección (información de postura) transmitida a partir del receptor 2 de energía, determina una eficiencia estimada (ST109), y realiza un ajuste inicial de las condiciones de apareamiento (ST110). Además, la fuente de energía (fuente 1A de energía maestro) realiza los ajustes iniciales de una intensidad y una fase de cada bobina de transferencia de energía (cada uno de los resonadores LC de la pluralidad de fuentes 1A, 1 B, 1C, etcétera de energía) (ST111). Posteriormente, el receptor de energía (receptor 2 de energía) inicia la preparación de la recepción de energía, es decir, enciende la bobina 21a de resonancia (resonador LC) (ST112).
Posteriormente, la fuente de energía realiza una transferencia de energía de prueba (por ejemplo, 10%) para confirmar la salida de 10% (ST113), y verifica la anormalidad mediante el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad), es decir, confirma que no haya generación de calor anormal (ST114). La salida de 10% en la transferencia de energía de prueba es un mero ejemplo y la salida de la transferencia de energía de prueba no se limita a la misma. En este momento, el receptor 2 de energía confirma la recepción de energía y transmite que se ha hecho la recepción de energía (ST115).
La fuente de energía calcula la eficiencia a partir de la recepción de energía y la transferencia de energía y confirma si la eficiencia está dentro de la eficiencia estimada (ST116). Además, la fuente de energía verifica el sensor S2 (sensor de detección de humanos) y realiza la transferencia de energía en un modo de pequeña energía cuando una persona está presente (ST117), mientras que realiza una transferencia de energía completa (transferencia de energía del 100%) cuando no está presente persona alguna para confirmar la salida de 100% (ST118).
Adicionalmente, la fuente de energía verifica el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad) para confirmar que no haya generación de calor anormal (ST119). El sensor S3 de detección de anormalidad se puede proporcionar ya sea en la fuente 1 de energía o el receptor 2 de energía. Cuando el sensor S3 de detección de anormalidad se proporciona en el receptor 2 de energía, la presencia o la ausencia de la generación de calor anormal confirmada por el sensor S3 de detección de anormalidad se transmitirá a la fuente 1A de energía maestro.
El receptor 2 de energía confirma la recepción de energía y transmite que se ha hecho la recepción de energía (ST120). La fuente de energía calcula la eficiencia a partir de la recepción de energía y la transferencia de energía y confirma si la eficiencia está dentro de la eficiencia estimada (ST121). En otras palabras, la eficiencia de transferencia de energía se puede calcular a partir de la energía transmitida a partir de la fuente de energía (todas las fuentes 1A, 1 B, etcétera de energía) y la energía recibida por el receptor 2 de energía. La fuente de energía confirma si la eficiencia calculada está dentro de la eficiencia estimada por adelantado. Cuando la eficiencia calculada no está dentro de la eficiencia estimada, la fuente de energía decide, por ejemplo, que ha ocurrido algo anormal y ejecuta la detención de la transferencia de energía, la generación de alarma, el despliegue de la anormalidad, y similares.
La figura 20 es un diagrama de flujo para ilustrar un segundo ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, que ilustra el procesamiento realizado cuando la fuente de energía incluye una pluralidad de fuentes 1A, 1B, 1C, etcétera, de energía y el receptor de energía incluye dos receptores 2A y 2B de energía.
Como se representa en la figura 20, primero, la fuente de energía está transmitiendo constantemente (confirmar un socio de transferencia de energía: ST201). En el receptor de energía, el receptor 2A de energía responde a la comunicación (verificación de autenticación) y notifica la energía necesaria (ST202), y el receptor 2B de energía responde a la comunicación (verificación de autenticación) y notifica la energía necesaria (ST203).
La fuente de energía verifica el sensor S1 (sensor de posición) para confirmar las posiciones de los receptores 2A y 2B de energía respectivos (información de posición) (ST204). Además, en el receptor de energía, el receptor 2A de energía confirma una dirección del mismo (información de postura) mediante el sensor SA de aceleración y transmite la dirección confirmada (ST205), y el receptor 2B de energía confirma una dirección del mismo (información de postura) mediante el sensor SA de aceleración y transmite la dirección confirmada (ST206).
El receptor de energía determina una relación posicional relativa a partir de la posición (información de posición) y la dirección (información de postura) para determinar cada eficiencia estimada (ST207). Además, el receptor de energía realiza un ajuste inicial de las condiciones de apareamiento (ST208) y realiza los ajustes iniciales de una intensidad y una fase de cada bobina de transferencia de energía (ST209).
Posteriormente, el receptor 2A de energía inicia la preparación de la recepción de energía, es decir, enciende la bobina 21 aA de resonancia (ST210). La fuente de energía realiza una transferencia de energía de prueba (por ejemplo, 10%) para confirmar la salida de 10% (ST211), y verifica la anormalidad mediante el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad), es decir, confirma que no haya generación de calor anormal (ST212). Como se describe anteriormente, el sensor S3 de detección de anormalidad se puede proporcionar en los receptores 2A y 2B de energía.
En este momento, el receptor 2A de energía confirma la recepción de energía, posteriormente transmite que se ha hecho la recepción de energía, y apaga la bobina 21 aA de resonancia (ST213). La fuente de energía calcula la eficiencia a partir de la recepción de energía y la transferencia de energía y confirma si la eficiencia está dentro de la eficiencia 1 estimada (ST214).
Posteriormente, el receptor 2B de energía inicia la preparación de la recepción de energía, es decir, enciende la bobina 21 aA de resonancia (ST215). La fuente de energía realiza una transferencia de energía de prueba (por ejemplo, 10%) para confirmar la salida de 10% (ST216), y verifica la anormalidad mediante el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad), es decir, confirma que no haya generación de calor anormal (ST217).
En este momento, el receptor 2B de energía confirma la recepción de energía, posteriormente transmite que se ha hecho la recepción de energía, y apaga la bobina 21 aB de resonancia (ST218). La fuente de energía calcula la eficiencia a partir de la recepción de energía y la transferencia de energía y confirma si la eficiencia está dentro de la eficiencia 2 estimada (ST219).
De esta manera, la presente modalidad realiza la transferencia de energía de prueba en turno a la pluralidad de receptores 2A y 2B de energía para confirmar la presencia o la ausencia de la anormalidad y posteriormente calcula las condiciones de la distribución para la pluralidad de receptores 2A y 2B de energía, así como también realiza los ajustes de resonancia (ajustes finos) descritos con referencia a la figura 8E a la figura 8H, permitiendo por consiguiente la transmisión simultánea.
Específicamente, cuando se finaliza la transferencia de energía de prueba a la pluralidad de receptores 2A y 2B de energía, la fuente de energía calcula las condiciones de la distribución y transmite a los receptores 2A y 2B de energía respectivos (realizar la transferencia de energía: ST220). Posteriormente, el receptor 2A de energía inicia la preparación de la recepción de energía, es decir, enciende la bobina 21 aA de resonancia y realiza el ajuste fino (ST221). El receptor 2B de energía inicia la preparación de la recepción de energía, es decir, enciende la bobina 21 aB de resonancia y realiza el ajuste fino (ST222).
La fuente de energía realiza transferencias de energía de prueba (por ejemplo, 10%) para confirmar la salida de 10% (ST223), y verifica la anormalidad mediante el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad), es decir, confirma que no haya generación de calor anormal (ST224). El receptor de energía confirma las recepciones de energía de los receptores 2A y 2B de energía y transmite que se han hecho las recepciones de energía (ST225).
La fuente de energía calcula las eficiencias a partir de las recepciones de energía y las transferencias de energía y confirma si las eficiencias están dentro de las eficiencias 1 y 2 estimadas (ST226). Además, la fuente de energía verifica el sensor S2 (sensor de detección de humanos) y realiza la transferencia de energía en un modo de pequeña energía cuando hay una persona (ST227), mientras que realiza una transferencia de energía completa (transferencia de energía del 100%) cuando no hay persona y confirma la salida de 100% (ST228).
Adicionalmente, la fuente de energía verifica el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad) para confirmar que no haya generación de calor anormal (ST229). El receptor de energía confirma la recepción de energía y transmite que se ha hecho la recepción de energía (ST230), y la fuente de energía calcula las eficiencias a partir de las recepciones de energía y las transferencias de energía para confirmar si las eficiencias están dentro de las eficiencias estimadas (ST231).
Como se describe anteriormente, cuando las eficiencias calculadas no están dentro de las eficiencias estimadas, la fuente de energía realiza, por ejemplo, la detención de la transferencia de energía, la generación de alarma, el despliegue de la anormalidad, y similares. Además, se realizará también el mismo procesamiento en confirmaciones similares sobre estar dentro de las eficiencias estimadas que se describirán a continuación.
La figura 21 es un diagrama de flujo para ilustrar un tercer ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, que ilustra el procesamiento mediante el sensor S2 (sensor de detección de humanos o sensor de bio-detección).
Como se representa en la figura 21, la fuente de energía confirma la salida de 100% (ST301) y verifica el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad) para confirmar que no haya generación de calor anormal (ST302). Posteriormente, el receptor de energía confirma los receptores 2A y 2B de energía y transmite que se han hecho las recepciones de energía (ST303).
La fuente de energía calcula las eficiencias a partir de las recepciones de energía y las transferencias de energía para confirmar si las eficiencias están dentro de las eficiencias estimadas (ST304). Además, la fuente de energía verifica el sensor S2 (sensor de detección de humanos) para confirmar que no haya persona alguna (ST305) y posteriormente verifica el sensor S1 (sensor de posición) para confirmar las posiciones de los receptores de energía (ST306). ; La figura 22 es un diagrama de flujo para ilustrar un cuarto ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, que ilustra el procesamiento realizado después de la terminación de una cantidad de carga predeterminada en un receptor de energía.
Como se representa en la figura 22, tras la terminación de una cantidad de carga predeterminada (ST401), el receptor de energía (receptor de energía) solicita la detención de la transferencia de energía y transmite la petición de detención de la transferencia de energía (ST402). La fuente de energía recibe la detención de la transferencia de energía a partir del receptor de energía (ST403) y detiene la transferencia de energía (ST404). Posteriormente, el receptor de energía confirma la detención de la recepción de energía (ST405) y apaga la bobina de resonancia (ST406).
La figura 23 es un diagrama de flujo para ilustrar un quinto ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, que ¡lustra el procesamiento realizado después de la terminación de una cantidad de carga predeterminada en uno de los dos receptores de energía.
Como se representa en la figura 23, tras la terminación de una cantidad de carga predeterminada en el receptor 2A de energía (ST501), el receptor 2A de energía solicita la detención de la transferencia de energía y transmite la petición de detención de la transferencia de energía (ST502). En este momento, se asume que el receptor 2B de energía no ha completado una cantidad de carga predeterminada.
La fuente de energía recibe la detención de la transferencia de energía a partir del receptor 2A de energía (ST503) y temporalmente detiene la transferencia de energía (ST504). Posteriormente, los receptores 2A y 2B de energía confirman la detención de la recepción de energía (ST505), y el receptor 2A de energía apaga la bobina 11aA de resonancia (ST506). La fuente de energía reinicia la transferencia de energía a fin de realizar la transferencia de energía al receptor 2B de energía (realiza las operaciones de inicio de transferencia de energía que incluyen una transferencia de energía de prueba: ST507).
La figura 24 es un diagrama de flujo para ilustrar un sexto ejemplo del procesamiento en el sistema de transferencia de energía inalámbrica de la presente modalidad, que ilustra el procesamiento realizado para un dispositivo con una capacidad residual de batería de cero. El procesamiento para el dispositivo con una capacidad residual de batería de cero no utiliza la información dada por el sensor S1 de posición y el sensor SA de aceleración.
Como se representa en la figura 24, durante la transferencia de energía a cada dispositivo mediante la fuente de energía (ST601), cada dispositivo del receptor de energía recibe energía (ST602). Posteriormente, un usuario coloca un dispositivo (receptor de energía) con una capacidad residual de batería de cero cerca de las fuentes de energía (ST603). Una posición en la cual el receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero se coloca cerca de las fuentes de energía es una posición de recepción de energía predeterminada designada por adelantado.
Además, el usuario enciende el conmutador de cero capacidad residual de batería (ST604), por lo que la fuente de energía detiene la transferencia de energía (ST605) y comunica el apagado de las bobinas de resonancia al sistema de recepción de energía entero (los receptores de energía) (ST606). El receptor de energía apaga las bobinas de resonancia de todos los receptores de energía (todos los receptores de energía excepto el receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero) (ST607).
La fuente de energía (fuente de energía maestro) decide que el receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero se localiza en la posición predeterminada, posteriormente estima una relación posicional relativa (ST608), y realiza un ajuste inicial de las condiciones de apareamiento (ST609). En otras palabras, la fuente de energía transmite energía al receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero, por ejemplo, utilizando acoplamiento de inducción electromagnética.
Además, la fuente de energía realiza los ajustes iniciales de una intensidad y una fase de cada bobina de transferencia de energía (ST610), posteriormente realiza una transferencia de energía de prueba (por ejemplo, 10%) para confirmar la salida de 10% (ST611), y verifica la anormalidad mediante el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad), es decir, confirma que no haya generación de calor anormal (ST612).
La fuente de energía maestro verifica el sensor S2 (sensor de detección de humanos) y realiza la transferencia de energía en un modo de pequeña energía cuando hay una persona (ST613), y realiza una transferencia RT1 de energía completa (por ejemplo, 5 W) cuando no hay persona alguna y confirma la salida de 5 W (ST614). Posteriormente, la fuente de energía maestro verifica la anormalidad mediante el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad), es decir, confirma que no haya generación de calor anormal (ST615).
Posteriormente, la fuente de energía maestro continúa la transferencia RT1 de energía completa (por ejemplo, 5 W) durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, aproximadamente 5 minutos) para confirmar la comunicación a los receptores de energía (ST616). Esta confirmación se puede hacer mediante la verificación de la estabilidad de la impedancia (ST6 7). En el receptor de energía (el receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero), por ejemplo, cuando la carga es insuficiente, la comunicación permanece imposible (ST618).
Además, la fuente de energía maestro realiza una transferencia RT2 de energía completa (por ejemplo, 10 W) para confirmar la salida de 10. W (ST619), y verifica la anormalidad mediante el sensor S3 (sensor de detección de anormalidad), es decir, confirma que no haya generación de calor anormal (ST620).
Posteriormente, la fuente de energía maestro continúa la transferencia RT2 de energía completa (por ejemplo, 10 W) durante un tiempo predeterminado (por ejemplo, aproximadamente 5 minutos) para confirmar la comunicación a los receptores de energía (ST621). Esta confirmación se puede hacer mediante la confirmación de la estabilidad de la impedancia (ST622). En el receptor de energía (el receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero), por ejemplo, cuando la carga procede, el receptor de energía cuya capacidad residual de batería había sido cero responde a la comunicación (ST623).
La fuente de energía continúa la transferencia de energía ordinaria a un único receptor de energía sólo durante un tiempo predeterminado (ST624). La transferencia de energía al receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero se puede realizar hasta que la carga completa de la batería sea completada mediante la transferencia de energía utilizando inducción electromagnética. Sin embargo, alternativamente, después de que la carga procede hasta cierto grado (hasta un nivel comunicable), la transferencia de energía se puede conmutar a una transferencia de energía utilizando resonancia.
Posteriormente, la fuente de energía detiene la transferencia de energía (ST625) y reinicia el procesamiento desde el inicio de la transferencia de energía ordinaria (ST626), es decir, ejecuta el procesamiento descrito con referencia a la figura 19 a la figura 23 anteriormente descritas.
Mientras que anteriormente se ha descrito la modalidad, todos los ejemplos y el lenguaje condicional aquí recitados están dirigidos a auxiliar al lector en la comprensión del concepto de la presente invención aplicado a la invención y la técnica. Tales condiciones y ejemplos específicamente recitados no se deben interpretar como limitativos del alcance de la invención ni las configuraciones de los ejemplos aquí indican méritos y deméritos de la invención. Aunque se ha detallado la modalidad de la invención, se debe entender que se pueden hacer diversos cambios, reemplazos, y modificaciones a la misma sin desviarse del espíritu y el alcance de la invención.

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un sistema de transferencia de energía inalámbrica que comprende: una pluralidad de fuentes de energía; y al menos un receptor de energía, la transferencia de energía desde las fuentes de energía hacia el receptor de energía que se realiza de manera inalámbrica utilizando resonancia de campo magnético o resonancia de campo eléctrico, en donde una de la pluralidad de fuentes de energía se designa como una fuente de energía maestro y las otras una o más fuentes de energía se designan como fuentes de energía esclavo; y la fuente de energía maestro controla la pluralidad de fuentes de energía y el al menos un receptor de energía para realizar la transferencia de energía.
2.- El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las fuentes de energía incluyen una unidad de transferencia de energía inalámbrica que transmite energía inalámbricamente utilizando resonancia de campo magnético o resonancia de campo eléctrico; y el receptor de energía incluye una unidad de recepción de energía inalámbrica que recibe la energía inalámbricamente transmitida utilizando la resonancia de campo magnético o la resonancia de campo eléctrico.
3. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque las fuentes de energía incluyen una primera unidad de circuito de comunicación que realiza la comunicación con otras una o más de las fuentes de energía y con el receptor de energía; y el receptor de energía incluye una segunda unidad de circuito de comunicación que realiza la comunicación con las fuentes de energía.
4. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la fuente de energía maestro recibe información de una pluralidad de áreas de transferencia de energía que indica los intervalos capaces de realizar la transferencia de energía mediante la pluralidad de fuentes de energía, información de una pluralidad de áreas de comunicación que indica los intervalos comunicables mediante la pluralidad de fuentes de energía, e información de posición que indica una posición del receptor de energía y realiza la transferencia de energía.
5. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la fuente de energía maestro adicionalmente recibe información de un intervalo de bio-detección que detecta un cuerpo viviente dentro de la pluralidad de áreas de transferencia de energía para realizar la transferencia de energía.
6. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con la reivindicación 4 o 5, caracterizado además porque la fuente de energía maestro adicionalmente recibe información de postura de un receptor de energía como un destino de la transferencia de energía para realizar la transferencia de energía.
7. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque la fuente de energía maestro se designa cuando las áreas de transferencia de energía de al menos dos de la pluralidad de fuentes de energía se traslapan y al menos un receptor de energía se incluye en el área de transferencia de energía traslapada.
8. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque, de la pluralidad de fuentes de energía, una fuente de energía capaz de comunicarse con un número más grande de fuentes de energía se selecciona como la fuente de energía maestro.
9. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque cuando el receptor de energía es un receptor de energía con una capacidad residual de batería de cero, el receptor de energía con la capacidad residual de batería de cero se dispone en contacto con la fuente de energía.
10. - El sistema de transferencia de energía inalámbrica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque cada una de las fuentes de energía incluye un oscilador y un circuito de sincronización; y cuando la pluralidad de fuentes de energía realizan la transferencia de energía al por lo menos un receptor de energía, una de la pluralidad de fuentes de energía se designa como una fuente de energía primaria y las otras una o más fuentes de energía se designan como fuentes de energía secundarias; la fuente de energía primaria realiza la transferencia de energía de acuerdo con una frecuencia del oscilador; y las fuentes de energía secundarias sincronizan los circuitos de sincronización de las fuentes de energía secundarias con la frecuencia del oscilador de la fuente de energía primaria para realizar la transferencia de energía de acuerdo con una frecuencia de los circuitos de sincronización de las fuentes de energía secundarias en que la frecuencia se ha sincronizado con la misma.
11.- Un método de transferencia de energía inalámbrica que comprende una pluralidad de fuentes de energía y al menos un receptor de energía, en el cual la transferencia de energía desde las fuentes de energía hacia el receptor de energía se realiza de manera inalámbrica utilizando resonancia de campo magnético o resonancia de campo eléctrico, el método de transferencia de energía inalámbrica que comprende: designar una de la pluralidad de fuentes de energía como una fuente de energía maestro y las otras una o más fuentes de energía como fuentes de energía esclavo; y controlar, mediante la fuente de energía maestro, la pluralidad de fuentes de energía y el al menos un receptor de energía para realizar la transferencia de energía.
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