首页> 中国专利> 用于量化由于无线电力接收器中的感应加热而产生的电力损耗的系统、设备及方法

用于量化由于无线电力接收器中的感应加热而产生的电力损耗的系统、设备及方法

摘要

本发明揭示用于检测由于无线电力接收器(708)中的感应加热而产生的电力损耗的系统、方法及设备。在一个方面中,用于无线电力传送的设备(704)包括电力传送组件(714),其经配置以在足以为负载充电或供电的电力电平下将无线电力发射到无线电力接收器(708)。所述设备进一步包括通信接收器(710),其经配置以从所述无线电力接收器(708)接收消息,所述消息包括群组标识符。所述设备进一步包括控制器电路(715),其以操作方式耦合到所述电力传送组件(714)及所述通信接收器(710)并且经配置以基于所述群组标识符确定电力损耗值,所述电力损耗值指示由于通过一或多个无线电力接收器(708)呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与所述群组标识符相关联的群组中的部件。

著录项

  • 公开/公告号CN105474504A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-04-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 高通股份有限公司;

    申请/专利号CN201480045970.1

  • 申请日2014-08-21

  • 分类号H02J50/00(20160101);H04B5/00(20060101);

  • 代理机构11287 北京律盟知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人宋献涛

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2023-12-18 15:16:23

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-09-25

    授权

    授权

  • 2016-05-04

    实质审查的生效 IPC(主分类):H02J50/00 申请日:20140821

    实质审查的生效

  • 2016-04-06

    公开

    公开

说明书

技术领域

所描述的技术大体上涉及无线电力。更确切地说,本发明涉及关于量化由于无线 电力接收器中的感应加热而产生的电力损耗的装置、系统及方法。

背景技术

越来越多的数目及种类的电子装置经由可再充电电池供电。此类装置包含移动电 话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围装置、通信装置(例如,蓝牙 装置)、数码相机、助听器及其类似者。虽然电池技术已得到改进,但电池供电的电子装置愈 发需要及消耗更大量的电力,借此常常需要再充电。可再充电装置常常经由有线连接通过 物理地连接到电力供应器的电缆或其它类似连接器充电。电缆及类似连接器有时可能不方 便或笨重,且具有其它缺点。能够在将用于为可再充电电子装置充电或向电子装置提供电 力的自由空间中传送电力的无线充电系统可克服有线充电解决方案的一些不足。由此,向 电子装置有效且安全地传送电力的无线电力传送系统及方法是合乎需要的。在此情形下, 仍存在用于量化无线电力接收器中的电力损耗的需求。

发明内容

在所附权利要求书的范围内的系统、方法及装置的各种实施方案各自具有若干方 面,其中的单个方面并不单独负责本文所述的合乎需要的属性。在不限制所附权利要求书 的范围的情况下,本文描述一些显要特征。

在附图及以下描述中阐述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。 其它特征、方面及优点将从所述描述、图式及权利要求书中变得显而易见。应注意,以下各 图的相对尺寸可能未按比例绘制。

本发明的一个方面提供一种用于无线电力传送的设备。所述设备包括电力传送组 件,其经配置以在足以为负载充电或供电的电力电平下将无线电力发射到无线电力接收 器。所述设备进一步包括通信接收器,其经配置以从无线电力接收器接收消息,所述消息包 括群组标识符。所述设备进一步包括控制器电路,其以操作方式耦合到电力传送组件及通 信接收器并且经配置以基于群组标识符确定电力损耗值,所述电力损耗值指示由于通过一 或多个无线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与所述 群组标识符相关联的群组中的部件。

本发明的另一方面提供一种用于接收无线电力的设备。所述设备包括电力接收组 件,其经配置以在足以为设备的负载充电或供电的电力电平下从电力传送组件接收无线电 力。所述设备进一步包括通信发射器,其经配置以向通信接收器发送消息,所述消息包括群 组标识符,其中所述设备是与所述群组标识符相关联的群组中的部件,其中所述群组标识 符指示电力损耗值,所述电力损耗值指示由于通过一或多个无线电力接收器呈现的感应加 热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与所述群组标识符相关联的所述群组中的部 件。

本发明的另一方面提供一种用于以无线方式传送电力的方法。所述方法包括在足 以为负载充电或供电的电力电平下以无线方式将电力从电力传送组件发射到无线电力接 收器。所述方法进一步包括从无线电力接收器接收消息,所述消息包括群组标识符。所述方 法进一步包括基于群组标识符确定电力损耗值,所述电力损耗值指示由于通过一或多个无 线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与所述群组标识 符相关联的群组中的部件。

本发明的另一方面提供一种用于接收无线电力的方法。所述方法包括在足以为装 置的负载充电或供电的电力电平下从电力传送组件接收无线电力。所述方法进一步包括向 通信接收器发送消息,所述消息包括群组标识符,其中所述装置是与所述群组标识符相关 联的群组中的部件,其中所述群组标识符指示电力损耗值,所述电力损耗值指示由于通过 一或多个无线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与所 述群组标识符相关联的所述群组中的部件。

本发明的另一方面提供一种用于以无线方式传送电力的设备。所述设备包括用于 在足以为负载充电或供电的电力电平下以无线方式将电力从电力传送组件发射到无线电 力接收器的装置。所述设备进一步包括用于从无线电力接收器接收消息的装置,所述消息 包括群组标识符。所述设备进一步包括用于基于群组标识符确定电力损耗值的装置,所述 电力损耗值指示由于通过一或多个无线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损耗,所 述无线电力接收器是与所述群组标识符相关联的群组中的部件。

本发明的另一方面提供一种用于接收无线电力的设备。所述设备包括用于在足以 为装置的负载充电或供电的电力电平下从电力传送组件接收无线电力的装置。所述设备进 一步包括用于向通信接收器发送消息的装置,所述消息包括群组标识符,其中所述装置是 与所述群组标识符相关联的群组中的部件,其中所述群组标识符指示电力损耗值,所述电 力损耗值指示由于通过一或多个无线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述 无线电力接收器是与所述群组标识符相关联的所述群组中的部件。

本发明的另一方面提供一种非暂时性计算机可读媒体。所述媒体包括当执行时致 使设备在足以为负载充电或供电的电力电平下将无线电力发射到无线电力接收器的代码。 所述媒体进一步当执行时致使设备从无线电力接收器接收消息的代码,所述消息包括群组 标识符。所述媒体进一步包括当执行时致使设备基于群组标识符确定电力损耗值的代码, 所述电力损耗值指示由于通过一或多个无线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损 耗,所述无线电力接收器是与所述群组标识符相关联的群组中的部件。

本发明的另一方面提供一种非暂时性计算机可读媒体。所述媒体包括当执行时致 使设备在足以为设备的负载充电或供电的电力电平下从电力传送组件接收无线电力的代 码。所述媒体进一步包括当执行时致使设备向通信接收器发送消息的代码,所述消息包括 群组标识符,其中所述设备是与所述群组标识符相关联的群组中的部件,其中所述群组标 识符指示电力损耗值,所述电力损耗值指示由于通过一或多个无线电力接收器呈现的感应 加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与所述群组标识符相关联的所述群组中的 部件。

附图说明

图1是根据本发明的示范性实施例的示范性无线电力传送系统的功能框图。

图2是根据本发明的各种示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统中的示 范性组件的功能框图。

图3是根据本发明的示范性实施例的包含发射或接收天线的图2的发射电路或接 收电路的一部分的示意图。

图4是根据本发明的示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统中的发射器 的功能框图。

图5是根据本发明的示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统中的接收器 的功能框图。

图6是根据示范性实施例的可用于图4的发射电路中的发射电路的一部分的示意 图。

图7是根据本发明的示范性实施例的用于无线电力传送的第一设备及用于接收无 线电力的第二设备的功能框图。

图8是说明电力损耗电阻群组可如何界定用于不同无线电力发射器的图。

图9是说明电力损耗电阻群组范围如何被特性化用于如上文参考图8描述的用于 第二发射器的现有接收器的图。

图10是说明如结合图9所描述的新电力损耗电阻群组界定如何提供用于第二发射 器的图。

图11是说明基于呈现给每个现有发射器的电力损耗电阻确定其将向发射器报告 的电力损耗电阻群组的新接收器的图。

图12是根据本发明的示范性实施例的用于无线电力传送的示范性方法的流程图。

图13是根据本发明的示范性实施例的用于无线电力传送的设备的功能框图。

图式中说明的各种特征可能未按比例绘制。因此,为了清晰起见,可任意扩大或减 小各种特征的尺寸。此外,图式中的一些图式可能并未描绘给定系统、方法或装置的所有组 件。最后,可能贯穿说明书及图式使用相似参考标号来表示相似特征。

具体实施方式

下文结合附图阐述的具体实施方式意图作为对本发明的示范性实施例的描述,且 并不意图表示其中可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意指 “充当实例、例子或说明”,且未必应解释为比其它示范性实施例优选或有利。具体实施方式 出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解而包含特定细节。在一些情况下,以框图形 式展示一些装置。

以无线方式传送电力可指在不使用物理电导体(例如,可通过自由空间传送电力) 的情况下将与电场、磁场、电磁场或其它者相关联的任何形式的能量从发射器传送到接收 器。输出到无线场(例如,磁场)中的电力可由“接收天线”接收、俘获或耦合以实现电力传 送。

图1是根据本发明的示范性实施例的示范性无线电力传送系统100的功能框图。输 入电力102可从电源(未展示)提供到发射器104以产生用于提供能量传送的场105。接收器 108可耦合到场105且产生输出电力110以供耦合到输出电力110的装置(未展示)存储或消 耗。发射器104与接收器108两者以距离112分隔开。在一个示范性实施例中,发射器104及接 收器108根据相互谐振关系而配置。当接收器108的共振频率与发射器104的共振频率实质 上相同或极为接近时,发射器104与接收器108之间的传输损耗最小。由此,与可能需要大线 圈的纯电感解决方案(需要线圈极接近(例如,几毫米))相比,可在较大距离上提供无线电 力传送。共振电感耦合技术因此可允许在各种距离上且利用多种电感线圈配置实现改进的 效率及电力传送。

接收器108可在接收器108位于由发射器104产生的能量场105中时接收电力。场 105对应于其中由发射器104输出的能量可由接收器105俘获的区域。在一些情况下,场105 可对应于发射器104的“近场”,如下文将进一步描述。发射器104可包含用于输出能量发射 的发射天线114。接收器108进一步包含用于接收或俘获来自能量发射的能量的接收天线 118。近场可对应于其中存在由发射天线114中的最低限度地远离所述发射天线114辐射电 力的电流及电荷而产生的强反应性场的区域。在一些情况下,近场可对应于在发射天线114 的约一个波长(或其部分)内的区域。发射天线114及接收天线118根据应用及将与其相关联 的装置而设定大小。如上所述,有效能量传送可通过将发射天线114的场105中的大部分能 量耦合到接收天线118而非在电磁波中将大多数能量传播到远场而发生。当位于场105内 时,在发射天线114与接收天线118之间可形成“耦合模式”。发射天线114及接收天线118周 围的其中可发生此耦合的区域在本文中被称作耦合模式区。

图2是根据本发明的各种示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统100中的 示范性组件200的功能框图。发射器204可包含发射电路206,所述发射电路可包含振荡器 222、驱动器电路224及滤波与匹配电路226。振荡器222可经配置以产生期望频率(例如 468.75kHz、6.78MHz或13.56MHz)下的信号,所述期望频率可响应于频率控制信号223来调 整。可将振荡器信号提供到经配置以在(例如)发射天线214的谐振频率下驱动发射天线214 的驱动器电路224。驱动器电路224可为开关放大器,其经配置以从振荡器222接收方波并且 输出正弦波。举例来说,驱动器电路224可为E类放大器。A还可包含滤波与匹配电路226以滤 出谐波或其它不必要的频率,且使发射器204的阻抗与发射天线214匹配。作为驱动发射天 线214的结果,发射器204可在足以为电子装置充电或供电的电平下以无线方式输出电力。 作为一个实例,所提供的电力可为例如约300毫瓦到5瓦,以为具有不同电力需求的不同装 置供电或充电。还可提供较高或较低的电力电平。

接收器208可包含接收电路210,所述接收电路可包含匹配电路232及整流器与切 换电路234以产生从AC电力输入输出的DC电力,以便为如图2中展示的电池236充电,或者为 耦合到接收器108的装置(未展示)供电。可包含匹配电路232以使接收电路210的阻抗与接 收天线218匹配。接收器208及发射器204可另外在单独的通信信道219(例如,蓝牙、紫蜂、 Wi-Fi、蜂窝等)上通信。接收器208及发射器204可替代地使用无线场206的特性经由带内信 令通信。

如下文更完全描述,接收器208(其最初可具有可选择性停用的相关联负荷(例如, 电池236))可经配置以确定由发射器204发射并且由接收器208接收的电力量是否适于为电 池236充电。另外,接收器208可经配置以在确定电力量适当后即刻启用负载(例如,电池 236)。在一些实施例中,接收器208可经配置以直接利用从无线电力传送场接收的电力而不 对电池236充电。举例来说,例如近场通信(NFC)或射频识别装置(RFID)等通信装置可经配 置以通过与无线电力传送场交互从无线电力传送场接收电力并进行通信及/或利用所接收 电力与发射器204或其它装置通信。

图3是根据本发明的示范性实施例的包含发射或接收天线352的图2的发射电路 206或接收电路210的一部分的示意图。如图3中所说明,用于包含下文描述的那些实施例的 示范性实施例中的发射或接收电路350可包含天线352。天线352还可称为或配置为“环形” 天线352。天线352在本文中还可称为或配置为“磁性”天线或感应线圈。术语“天线”大体上 指可以无线方式输出或接收用于耦合到另一“天线”的能量的组件。天线还可称为经配置以 用无线方式输出或接收电力的类型的线圈。如本文所使用,天线352为经配置以用无线方式 输出及/或接收电力的类型的“电力传送组件”的实例。天线352可经配置以包含空气芯或物 理芯,例如铁氧体芯(未展示)。空气芯环形天线可在更大程度上容受置于芯的附近的外来 物理装置。此外,空气芯环形天线352允许将其它组件放置在芯区域内。另外,空气芯环可更 容易允许将接收天线218(图2)放置在发射天线214(图2)的平面内,在所述平面中,发射天 线214(图2)的耦合模式区可能更加强大。

如所陈述,在发射器104与接收器108之间匹配或几乎匹配的谐振期间,可发生发 射器104与接收器108之间的高效能量传送。然而,即使当发射器104与接收器108之间的谐 振不匹配时,也可传送能量,但效率可能会受到影响。能量传送的发生是通过将能量从发射 天线214线圈的场105耦合到驻留在其中建立此场105的邻域中的接收天线218,而不是将能 量从发射天线214传播到自由空间中来实现。

环形或磁性天线的谐振频率是基于电感及电容。电感可仅为天线352产生的电感, 而可将电容添加到天线的电感以产生所要谐振频率下的谐振结构。作为非限制性实例,电 容器352及电容器354可添加到发射或接收电路350以形成在谐振频率下选择信号356的谐 振电路。因此,对于较大直径的天线,维持谐振所需的电容的大小可随着环路的直径或电感 的增加而减小。此外,随着天线的直径增加,近场的高效能量传送区域可增加。使用其它组 件形成的其它谐振电路也是可能的。作为另一非限制性实例,可将电容器并联放置在天线 352的两个端子之间。对于发射天线,频率实质上对应于天线352的谐振频率的信号358可为 对天线352的输入。

在一个实施例中,发射器104可经配置以输出具有与发射天线114的谐振频率对应 的频率的时变磁场。当接收器在场105内时,时变磁场可引发接收天线118中的电流。如上文 所描述,如果接收天线118经配置以在发射天线118的频率下谐振,则可有效地传送能量。可 如上文所描述对在接收天线118中感应的AC信号进行整流,以产生可经提供以为负载充电 或供电的DC信号。

图4是根据本发明的示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统中的发射器 404的功能框图。发射器404可包含发射电路406及发射天线414。发射天线414可为如图3中 展示的天线352。发射电路406可通过提供导致产生围绕发射天线414的能量(例如,磁通量) 的振荡信号而提供RF功率到发射天线414。发射器404可在任何合适的频率下操作。借助于 实例,发射器404可在6.78MHzISM频带下操作。

发射电路406可包含:固定阻抗匹配电路409,其用于使发射电路406的阻抗(例如, 50欧姆)与发射天线414匹配;及低通滤波器(LPF)408,其经配置以将谐波发射降低到防止 耦合到接收器108(图1)的装置的自干扰的电平。其它示范性实施例可包含不同滤波器拓 扑,包含但不限于在使其它频率通过的同时使特定频率衰减的陷波滤波器,并且可包含可 基于可测量发射度量而变化的自适应阻抗匹配,所述度量例如到天线414的输出电力或驱 动器电路424所汲取的DC电流。发射电路406进一步包含经配置以驱动如由振荡器423确定 的RF信号的驱动器电路424。发射电路406可由离散装置或电路组成,或替代地可由集成组 合件组成。从发射天线414输出的示范性RF功率可为大约2.5瓦。

发射电路406可进一步包含控制器415,其用于在特定接收器的发射阶段(或工作 循环)期间选择性启用振荡器423,用于调整振荡器423的频率或相位,及用于调整输出电力 电平以用于实施通信协议以便通过其附接的接收器与相邻装置交互。应注意,控制器415在 本文中还可称为处理器415。发射路径中的振荡器相位及相关电路的调整可允许减少带外 发射,尤其是在从一个频率转变成另一频率时。

发射电路406可进一步包含用于检测由发射天线414产生的近场附近的有源接收 器的存在或不存在的负载感测电路416。借助于实例,负载感测电路416监视流动到驱动器 电路424的电流,所述电流可受由发射天线414产生的场附近的有源接收器的存在或不存在 影响,如下文将进一步描述。控制器415监视驱动器电路424上的负载变化的检测,用于确定 是否启用振荡器423以便传输能量及与有源接收器通信。如下文更全面地描述,在驱动器电 路424处测得的电流可用于确定无效装置是否定位在发射器404的无线电力传送区内。

发射天线414可用利兹(Litz)线实施,或者实施为具有经选择以使电阻损耗保持 低的厚度、宽度及金属类型的天线条带。在一个实施方案中,发射天线414大体上可经配置 用于与较大结构(例如,桌子、垫子、灯或其它不太便携的配置)相关联。因此,发射天线414 通常可不需要“匝”以便具有可行的尺寸。发射天线414的示范性实施方案可为“电学上较小 的”(即,波长的部分),且经调谐以通过使用电容器来界定谐振频率而在较低可用频率下谐 振。

发射器404可搜集且追踪关于可与发射器404相关联的接收器装置的行踪及状态 的信息。因此,发射电路406可包含连接到控制器415(本文还称为处理器)的存在检测器 480、封闭检测器460或其组合。控制器415可响应于来自存在检测器480及封闭检测器460的 存在信号而调整由驱动器电路424递送的电力量。发射器404可通过多个电源接收电力,所 述电源例如(举例来说)用于转换建筑物中存在的常规AC电力的AC-DC转换器(未展示)、用 于将常规DC电源转换成适合于发射器404的电压的DC-DC转换器(未展示),或直接来自常规 DC电源(未展示)。

作为非限制性实例,存在检测器480可为用于感测插入到发射器404的覆盖区域中 的待充电装置的初始存在的运动检测器。在检测之后,发射器404可接通,且可使用由所述 装置接收的RF功率来以预定方式拨动Rx装置上的开关,此又导致发射器404的驱动点阻抗 的改变。

作为另一非限制性实例,存在检测器480可为能够例如通过红外线检测、运动检测 或其它合适的方式检测到人的检测器。在一些示范性实施例中,可存在限制发射天线414可 在特定频率下发射的电力量的法规。在一些情况下,这些法规意在保护人免受电磁辐射。然 而,可能存在发射天线414放置于不被人类占据或不频繁地被人类占据的区域中的环境,例 如(举例而言)车库、工厂车间、商店及其类似者。如果这些环境中没有人类,则可容许将发 射天线414的电力输出增加到高于正常电力限制规定。换句话说,控制器415可响应于人的 存在而将发射天线414的电力输出调整到法规电平或更低,且当人在距发射天线414的电磁 场的法规距离外时将发射天线414的电力输出调整到高于法规电平的电平。

作为非限制性实例,封闭检测器460(在本文中还可称为封闭隔室检测器或封闭空 间检测器)可为例如用于确定何时壳体处于关闭或打开状态的感测开关的装置。当发射器 处于呈封闭状态的壳体中时,可增大发射器的电力电平。

在示范性实施例中,可使用发射器404并不无限地保持开启的方法。在此情况下, 发射器404可经编程以在用户确定的时间量之后切断。此特征防止发射器404(特别是驱动 器电路424)在其周边中的无线装置充满电之后长时间运行。此事件可归因于所述电路未能 检测到从中继器或接收天线218发送的装置充满电的信号。为了防止发射器404在另一装置 放置在其周边的情况下自动切断,可仅在于其周边检测不到运动的设定周期之后才激活发 射器404自动切断特征。用户可能够确定不活动时间间隔,且按需要改变所述时间间隔。作 为非限制性实例,所述时间间隔可大于在装置最初完全放电的假设下将特定类型的无线装 置充满电所需的时间。

图5是根据本发明的示范性实施例可用于图1的无线电力传送系统中的接收器508 的功能框图。接收器508包含可包含接收天线518的接收电路510。接收器508进一步耦合到 用于向其提供所接收电力的装置550。应注意,接收器508被说明为在装置550外部,但可集 成到装置550中。能量可以无线方式传播到接收天线518,且接着通过接收电路510的其余部 分耦合到装置550。借助于实例,充电装置可包含例如移动电话、便携式音乐播放器、膝上型 计算机、平板计算机、计算机外围装置、通信装置(例如,蓝牙装置)、数码相机、助听器(及其 它医疗装置)及其类似者的装置。

可调谐接收天线518以与发射天线414(图4)在相同频率下谐振,或在指定频率范 围内的频率下谐振。接收天线518可与发射天线414类似地经设定尺寸,或可基于相关联装 置550的尺寸而不同地设定大小。借助于实例,装置550可为具有小于发射天线414的长度的 直径的直径或长度尺寸的便携式电子装置。在此实例中,接收天线518可实施为多匝线圈以 便降低调谐电容器(未展示)的电容值及增加接收线圈的阻抗。借助于实例,接收天线518可 放置在装置550的实质性外周周围以便最大化天线直径及减少接收天线518的环匝(即,绕 组)的数目及绕组间电容。

接收电路510可向接收天线518提供阻抗匹配。接收电路510包含电力转换电路 506,用于将接收到的RF能量源转换成充电电力以供装置550使用。电力转换电路506包含RF 到DC转换器520且还可包含DC到DC转换器522。RF到DC转换器520将在接收天线518处接收的 RF能量信号整流成具有由Vrect表示的输出电压的非交流电力。DC到DC转换器522(或其它 电力调节器)将经整流的RF能量信号转换成能势(例如,电压),所述能势与具有由Vout及 Iout表示的输出电压及输出电流的装置550兼容。预期各种RF到DC转换器,包含局部整流器 及全整流器、调节器、桥接器、倍增器以及线性与开关转换器。

接收电路510可进一步包含切换电路512,其用于将接收天线518连接到电力转换 电路506或替代地用于断开电力转换电路506。从电力转换电路506断开接收天线518不仅暂 停对装置550的充电,而且改变发射器404(图2)所“见到”的“负载”。

如上文所揭示,发射器404包含负载感测电路416,其可检测提供到发射器驱动器 电路424的偏置电流中的波动。因此,发射器404具有用于确定接收器何时存在于发射器的 近场中的机构。

当多个接收器508存在于发射器的近场中时,可能需要将一或多个接收器的加载 及卸载进行时间多路复用以使得其它接收器能够更有效地耦合到发射器。接收器508还可 被隐匿,以便消除到其它附近接收器的耦合或减小附近发射器上的负载。接收器的此“卸 载”在本文中也称为“隐匿”。此外,由接收器508控制且由发射器404检测的卸载与加载之间 的此切换可提供从接收器508到发射器404的通信机制,如下文更完全解释。另外,可使使得 能够将消息从接收器508发送到发射器404的协议与所述切换相关联。借助于实例,切换速 度可为约100μsec。

在示范性实施例中,发射器404与接收器508之间的通信是指装置感测与充电控制 机制,而非常规的双向通信(即,使用耦合场的带内信令)。换句话说,发射器404可使用对所 传输信号的通/断键控来调整能量在近场中是否可用。接收器可将能量的这些改变解译为 来自传输器404的消息。从接收器侧,接收器508可使用接收天线518的调谐及解调来调整正 从所述场接受的电力量。在一些情况下,所述调谐及解调可经由切换电路512实现。发射器 404可检测所使用的来自所述场的电力的此差,且将这些改变解译为来自接收器508的消 息。应注意,可利用对发射功率及负载行为的其它形式的调制。

接收电路510可进一步包含用于识别所接收能量波动的信令检测器与信标电路 514,所述能量波动可对应于从发射器到接收器的信息信令。此外,信令与信标电路514还可 用于检测减少的RF信号能量(即,信标信号)的发射及将减少的RF信号能量整流成用于唤醒 接收电路510内的未经供电或电力耗尽电路的标称功率以便配置接收电路510以用于进行 无线充电。

接收电路510进一步包含用于协调本文所描述的接收器508的过程(包含本文所描 述的切换电路512的控制)的处理器516。接收器508的隐匿还可在出现其它事件后发生,所 述事件包含检测到向装置550提供充电电力的外部有线充电源(例如,壁式/USB电源)。除控 制接收器的隐匿之外,处理器516还可监视信标电路514以确定信标状态及提取从发射器 404所发送的消息。处理器516还可调整DC到DC转换器522以便实现改进的性能。

图6是可用于图4的发射电路406中的发射电路600的一部分的示意图。发射电路 600可包含如上文在图4中所描述的驱动器电路624。驱动器电路624可类似于图4中展示的 驱动器电路424。如上所述,驱动器电路624可为开关放大器,其可经配置以接收方波并且输 出有待被提供到发射电路650的正弦波。在一些情况下,驱动器电路624可称为放大器电路。 将驱动器电路624展示为E类放大器;然而,可根据本发明的实施例使用任何合适的驱动器 电路624。驱动器电路624可通过来自如图4中展示的振荡器423的输入信号602来驱动。驱动 器电路624还可以具备经配置以控制可通过发射电路650递送的最大功率的驱动电压VD。为 了消除或减少谐波,发射电路600可包含滤波器电路626。滤波器电路626可为三极(电容器 634、电感器632及电容器636)低通滤波器电路626。

滤波器电路626输出的信号可提供到发射电路650(包括天线614)。发射电路650可 包含具有电容620及电感(例如,可归因于天线的电感或电容或归因于额外电容器组件)的 串联谐振电路,其可在驱动器电路624所提供的经滤波信号的频率下谐振。发射电路650的 负载可由可变电阻器622表示。负载可为经定位以从发射电路650接收电力的无线电力接收 器508的功能。

如上所述,松耦合无线电力系统包含发射器404及接收器508。发射器404产生耦合 到接收器508且将磁能转换成电能的磁场。接收器508连接到汲取电能的待充电装置。如上 文所指示,正充电的装置可为任何电子硬件,例如,蜂窝电话、计算机、蓝牙耳机或其类似 者。发射器404可经由通信链路(例如,蓝牙、紫蜂、Wi-Fi、蜂窝或其类似者)与任何给定接收 器508通信。通信链路允许接收器508将反馈数据发送到发射器404,使得发射器404可改变 其磁场的强度以调整正传送的电能。如果接收器508能够与发射器404通信且根据发射器 404的系统控制参数运行,则所述接收器可被视为“兼容的”。

由于发射器404产生磁场,因此可将电能传送到耦合到由发射器404产生的磁场的 任何装置。此包含“兼容的”接收器及任何其它“非兼容”物体。在一个方面中,“非兼容”物体 可被视为违反系统控制参数或其它预定义系统需求或特征的任何物体或装置。一些实例可 包含无法满足系统设计或操作需求的接收器、损坏的接收器、混杂物体及其类似者。举例来 说,为金属或能够耦合到磁场的任何物体可吸收电能并且可被视为“非兼容”装置。此能量 以热量形式耗散,这可损坏物体、伤害用户、损坏发射器404或产生其它安全问题。耦合到磁 场的“非兼容”物体的其它实例为珠宝、钥匙链、眼镜、其它金属物体及其类似者。由于发射 器404无法与这些物体通信,因此发射器不具有用于调节或检测由非兼容物体消耗的电能 的方法。在不具有非兼容物体检测系统的情况下,发射器404可继续无限地将电力传送到非 兼容装置。这样可能会导致火灾、潜在损坏发射器404及/或对触摸加热物体的用户造成烧 伤危害。

在一个方面中,根据一个实例,可通过测量发射器404的负载的电抗及使用连续测 量来寻找改变而检测到物体。如果在未建立新通信链路的情况下发生足够大的电抗转变, 那么发射器404可确定已将金属物体放置于磁场内且引起电抗转变。由于未建立通信链路, 因此发射器404可检测到所述物体是非兼容物体。在一些方面中,此方法可能不太可靠,因 为一些非兼容物体可在不产生任何电抗转变的情况下吸收大量电能。另外,具有动态能量 需求的兼容接收器508将产生可导致发射器404错误地检测到非兼容物体的动态电抗转变。

本文所描述的某些方面涉及用于检测“非兼容物体”的方法及设备。根据某些实施 例,发射器404可使用在发射器404及接收器508两者上获取的系统测量来以高概率确定非 兼容物体是否存在于由发射器404产生的磁场中,其中非兼容物体正消耗大于指定阈值的 电力。在一个方面中,发射器404可比较进入发射器线圈414中的所测得电力、离开接收器的 所测得电力(例如,来自RF-DC转换器520)及系统中损耗的电力。举例来说,发射器404可使 用预定义算法(例如,损耗电力算法,如下文进一步描述)来基于电力比较计算各个结果。发 射器404与接收器508测量值之间的差在说明损耗时使能够确定非兼容物体是否存在及是 否在消耗电力。以此方式,发射器404可确定“损耗电力”或“系统电力损耗”的量。在一个实 例中,系统电力损耗的量可进一步基于发射器404的电力电平测量值与由接收器508接收到 的电力电平之间的差。举例来说,如果进入发射器线圈414中的所测得电力与由每个接收器 508消耗的电力的总和之间的差为正(例如,存在损耗电力),那么某个非兼容物体可能正消 耗电力。举例来说,发射器404可在确定存在非兼容物体之前考虑损耗电力的其它势源或将 损耗电力的其它势源作为因素考虑,所述损耗电力例如,由接收器508消耗的电力、递送到 接收器508的负载的电力、接收器508中耗散的电力等。

根据示范性方法,测量进入发射器线圈414中的电流及电力。另外,测量离开接收 器整流器520的电压及电流。对单元至单元的公差及测量误差做出解释。确定发射器404电 力测量值与接收器整流器输出之间的电力损耗。基于这些测量值且考虑到测量误差及单元 至单元的公差及损耗,非兼容物体可被检测为存在的且正消耗电力。

根据一方面,接收器508可向发射器404发射指示由接收器508耗散的电力量的消 息。在一个方面中,耗散的电力量可表示由接收谐振器与RF-DC转换器520耗散的接收器的 电力(例如,与整流器的二极管的输出)的百分比。

根据实施例的另一方面,关于电力损耗确定的接收器测量可经更新或保持在指定 时延内有效。举例来说,例如在整流器的输出端处的电压(Vrect)或在整流器的输出端处的 电流(Irect)等的值可在某个报告间隔之前的时间段期间进行更新或已知为有效的。可在彼 此的某一时间段内进行Vrect及Irect的测量(例如,在彼此的1ms内获取)。这可允许对快速动 态负载变化作出响应(例如,在待充电装置快速改变其电力消耗时)。

如上所述,当比较发射的电力与接收到的电力时,发射器404考虑各种系统电力损 耗。举例来说,当将金属(例如,开路接收器508中的金属物体)引入到由发射器404产生的磁 场中时,可产生涡流,这可导致给定接收器508在金属中以热量形式耗散电力(例如,下文称 为感应加热)。金属物体中耗散的电力量可取决于若干因素:物体的大小/形状、磁场的强度 及发射器谐振器的设计。这些变量中的每一者对于为任何给定接收器508充电的任何给定 发射器404可为不同的。耗散的电力还取决于接收器在发射器上的位置而变化。因此,根据 本文所描述的实施例,为了量化损耗的电力量,系统可确定或量化用于感应加热损耗的电 力量,而不管这些变量中的每一者如何。举例来说,发射器404可将每个兼容接收器的感应 加热损耗考虑在损耗电力计算内。

在一个方面中,感应加热所损耗的电力可被模型化为电阻器,在一个方法中所述 电阻器可被视为与发射器404线圈电阻串联(例如,发射器404线圈电阻的功能)。举例来说, 具有大模型电阻器值的接收器508相较于具有较小模型电阻器值的接收器508可耗散更多 电力。电阻器值在本文中可称为电阻器值、电阻器、电力损耗电阻、电力损耗电阻值、变量 (例如,ΔR1)或其类似者。电阻器值可用于指示/推断从接收器508中的感应加热产生的电 力损耗量。在一个方面中,电力损耗电阻可通过控制器415计算。电阻器值可为“可变的”,使 得可建立电阻器值范围以表示最小及最大电阻器值。举例来说,电阻器值可基于接收器508 相对于发射器404的位置以及从一个接收器508设计变化到另一接收器设计而改变。此外, 电阻器值在一个发射器404与另一发射器之间可不同。举例来说,在与第一发射器相关联 时,接收器508可指示范围介于约0.4Ω至约0.7Ω之间的电阻器值。然而与第二发射器相关 联,接收器508可指示范围介于约0.05Ω至约0.1Ω之间的电阻器值。应理解,所有数字实例 都仅出于示范性目的。

因此,根据实施例,接收器508经配置以向发射器404发射指示接收器508对感应加 热损耗的影响的消息。所述消息可包含指示电力损耗电阻的信息,当接收器经放置以从具 有开路谐振器的发射器接收电力时,所述电力损耗电阻可对应于发射器谐振器的所测量电 阻的变化。根据实施例,接收器508可向发射器404发送指示接收器508属于接收器群组的群 组标识符。接收器群组可对应于具有在界定范围(如上文所提及)内的电力损耗电阻(例如, 将通过接收器呈现的最大电力损耗电阻)的接收器,例如,如以欧姆测量到。举例来说,第一 组可界定具有在约0Ω与约0.25Ω之间的电力损耗电阻的接收器,而第二组可界定具有在 约0Ω与约1.75Ω之间的电力损耗电阻的接收器。应了解,界定范围可为任何范围,例如但 不限于在约0Ω与约10Ω之间的任何范围。如果感应电阻量是未知的,那么接收器508可发 送指示未知值的消息。在这种情况下,发射器404可确定停用任何损耗电力检测。

发射接收器群组的群组标识符(而不是例如每个接收器的特定值)可提供某些益 处。在一个方面中,接收器508可能难以动态地确定其在发射器上的电力损耗电阻且在接收 器508相对于具有不同设计的不同发射器重新定位及或放置时不断地发射此值。在一个方 面中,电力损耗电阻可基于接收器508及发射器404两者显著改变。接收器508可能够准确地 报告其自身的影响,但是在一些方面中,所述接收器可能不能够对由发射器404引起的变化 做出解释。发射群组标识符可允许具有不同配置的若干不同发射器知道如何对每种类型的 接收器508作出响应。举例来说,属于第一组的接收器508可在第一类发射器404上引起约0 Ω与约2Ω之间的电力损耗电阻范围,而在第二类发射器404上引起约0Ω与约1Ω之间的电 力损耗电阻范围。通过使用群组标识符,不同类型的发射器可能够导出确定接收器对每个 发射器引起的不同电力损耗电阻的信息。每个群组可通过测试给定接收器508而界定为预 定义发射器404设计。这在下文中进一步详细描述。

根据实施例的一方面,当接收器508相对于发射器404的位置移动(例如,围绕发射 器404的表面)时,发射器404可不对每一可能电力损耗电阻值做出解释。替代地,如上文所 提及,假定系统操作点,发射器404可使用由接收器508报告或呈现的最大电力损耗电阻值 来量化(例如,接收器508的金属的)最大可能电力损耗。

根据实施例,每个接收器508发送或报告对应于电力损耗电阻值的范围的某一群 组(例如,电力损耗电阻群组)的指示。在一个实例中,每个接收器508可使用传输包场或类 似者来报告某一群组(例如,群组标识符)的指示。在一个方面中,每个接收器508可报告具 有最低最大电力损耗电阻值的群组,同时维持与群组规范兼容,如下文进一步描述。每个电 力损耗电阻群组可限定每个发射器的可能电力损耗电阻值的范围。举例来说,由所有“第1 组”接收器呈现的电力损耗电阻可界定为在第一发射器404的某一范围(例如,从约0Ω至约 1.5Ω)之间及界定为在第二发射器的不同范围(例如,从约0Ω至约0.7Ω)之间。在一个方 面中,针对所有发射器,每个群组的最小电力损耗电阻可界定为约0Ω,使得可防止迫使接 收器508增加其感应加热。

对于现有发射器谐振器,可基于预定的现有谐振器设计界定电力损耗电阻群组。 在一个方面中,现有接收器可各自落入多个预定义群组中的一者中,每个群组包括一系列 电阻值。举例来说,多个群组中的每个群组可包括最小电力损耗电阻值0。每个群组还可包 括不同最大电力损耗电阻值,例如,在一个实例中,范围介于约0.05Ω至约10Ω之间。在另 一方面中,每个发射器404可界定(例如,表中的)多个群组中的每一者的最大可允许电力损 耗电阻值。

参考图7,提供根据本发明的各方面的用于无线电力传送的第一设备704(例如,发 射器,例如,图4的发射器404)及用于接收无线电力的第二设备708(例如,无线电力接收器, 例如,图5的接收器508)的功能框图700。第一设备704可包含电力传送组件714、第一通信收 发器710及以操作方式耦合到电力传送组件714及通信收发器710的控制器电路715(例如, 图4的控制器415)。应注意,单独的通信接收器及通信发射器可替代通信收发器710使用。在 一个实施例中,电力传送组件714可包括天线,例如,图4的天线414或类似者。电力传送组件 714可在足以为无线电力接收器708的负载充电或供电的电力电平下将无线电力705发射到 无线电力接收器708。作为一个实例,电力传送组件714可为经配置以产生用于将电力传送 到无线电力接收器708的交替磁场的线圈。

无线电力接收器708可包含电力接收组件718。在一个实施例中,电力接收组件718 可包括天线,例如,图5的天线518或其类似者。在一个方面中,电力接收组件718可在足以为 无线电力接收器708的负载充电或供电的电力电平下从电力传送组件714接收无线电力 705。

无线电力接收器708可进一步包含通信收发器711。应注意,单独的通信接收器及 通信发射器可替代通信收发器711使用。通信收发器711可经配置以向第一通信收发器710 发送消息706。在一个实施例中,消息706可包括群组标识符。在一个方面中,无线电力接收 器708可与群组标识符相关联。在一个方面中,群组标识符可与群组的预定义列表相关联, 每个群组包括一系列电阻值。在一个方面中,群组标识符可存储于无线电力接收器708的固 件及/或软件中。在另一方面中,可存在多个无线电力接收器708,并且无线电力接收器708 中的每一者可发送包括与无线电力接收器708相关联的群组标识符的消息。在又另一方面 中,控制器电路715随后可基于其中的群组标识符合计多个消息中的每一者的电力损耗值 (例如,如下文进一步描述)。举例来说,控制器电路715可基于多个消息确定由于由多个无 线电力接收器708引起的感应加热而产生的电力损耗总量。在另一实例中,除了群组标识符 之外,消息706还可包括最大电阻值。

如上文及下文进一步描述,控制器电路715可经配置以基于群组标识符确定电力 损耗值。在一个实例中,电力损耗值可指示由于通过一或多个无线电力接收器(例如,无线 电力接收器708)呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与群组标识符 相关联的群组中的部件。在另一实例中,电力损耗值可进一步指示由无线电力接收器708中 的金属物体引起的电力传送组件714的串联电阻的增加。在另一方面中,由于感应加热而产 生的电力损耗可指示由于感应加热而在无线电力接收器708中耗散的电力量。在一个实例 中,控制器电路715可确定电力损耗值是否超过阈值。如果电力损耗值超过阈值,那么控制 器电路715可减小设备704的电力电平或停用设备704。

举例来说,使用结合图6至11所描述的方法,控制器电路715可至少部分地基于接 收到的群组标识符确定无线电力接收器708属于特定电力损耗电阻群组。在一个实例中,控 制器715可不确定无线电力接收器708的准确电力损耗电阻值。然而,基于特定电力损耗电 阻群组,控制器电路715可确定无线电力接收器708的电力损耗电阻值将不超过由特定群组 界定的最大电力损耗电阻限值。作为一个实例,控制器电路715可确定给定无线电力接收器 708的最大感应加热耗散将不超过通过下文提供的等式1计算的特定值。

在一个示范性方法中,(等式1),其中ITx表示进入第一 设备704的线圈中的电流,表示与群组标识符相关联的最大电阻值(例如,一系列 电阻值的最大值)及DissMax表示给定无线电力接收器708的最大感应加热耗散值。

尽管无线电力接收器708的实际感应加热耗散可达不到DissMax的水平,但是控制 器电路715在各种损耗电力算法或运算可使用DissMax,使得其可对电力损耗的最坏情况情 形做出解释。在一个实例中,这可产生表示DissMax与实际感应加热耗散之间的差的理论“多 余电力”,使得外物可消耗多余电力。换句话说,多余电力可表示除了增加总的可允许外来 电力消耗的其它潜在的系统不确定性之外由于感应加热耗散中的系统不确定性而产生的 可允许外来电力消耗。在一个方面中,当控制器电路715相较于基于delta的损耗电力算法 使用绝对损耗电力算法时,外物可消耗多余电力。

在多余电力的一个说明性实例中,无线电力接收器708可属于具有1欧姆 的特定群组。由于与特定发射器(例如,图4的发射器404)相关联,因此此特定无 线电力接收器708的实际电力损耗电阻值可在约0.1Ω与约0.7Ω之间改变。此实际电阻方 差可取决于无线电力接收器708与发射器404相关联所处的位置。为简单起见,可存在无线 电力接收器708可与发射器404相关联的三个位置,每一者引起不同的实际电力损耗电阻 值。此外,如上文所描述,发射器404可具有变化的ITx值。下文在表1中说明此情形,其中为简 单起见,考虑两个ITx值,两者均用于三个无线电力接收器708位置中的每一者。所述表进一 步说明实际感应加热(出于论证目的)DissMax(如通过等式1计算)及表示DissMax与实际感应 加热值之间的差的潜在“多余电力”的量。

表1:根据接收器位置、发射器线圈电流、实际电力损耗电阻及实际感应加热变化 的用于与给定发射器相关联的给定接收器的实例多余电力计算

图8是如上文所提及说明电力损耗电阻群组(也可称为“群组”)可如何界定用于不 同无线电力发射器(例如,图4的发射器404)的图。在一个实例中,第一发射器704的每个群 组界定电力损耗电阻值的不同范围,每个范围包含不同的最大电力损耗电阻值。现有接收 器Rx1及Rx2分别落入第1组及第2组中。因此,第一发射器704具有用于每个群组的电力损 耗电阻限值(例如,最大电力损耗电阻值)。为了取得“第1组”接收器的资格,接收器508不得 超过任何发射器404(例如,第一发射器704及/或任何其它发射器配置)上的群组的电力损 耗电阻限值。单个发射器(例如,第一发射器704)上的每个群组的限值(例如,最大电力损耗 电阻值)的实例分类可为如下:

电力损耗电阻群组 最大电力损耗电阻值 第1组 0.5欧姆 第2组 1欧姆 第3组 2欧姆

表2:基于电力损耗电阻群组的实例最大电力损耗电阻值

当将新的发射器谐振器引入到系统中时,电力损耗电阻范围可被特性化用于现有 接收器,如结合图9进一步描述。

图9是说明电力损耗电阻群组范围如何被特性化用于如上文参考图8描述的用于 第二发射器804(例如,“发射器2”)的现有接收器(例如,Rx1及Rx2)的图。如上所述,最大电 力损耗电阻值限值可被界定用于每个现有电力损耗电阻群组(例如,图8的第1组至第3组) 的每个接收器(例如,Rx1及Rx2)。第二发射器804的群组限值可经界定,使得现有接收器Rx 1及Rx2适合用于与不同发射器(例如,发射器1704)相关联的其相应群组。换句话说,接收 器(例如,Rx1及Rx2)可首先经配置以报告作为与第一发射器(例如,发射器1704)结合的某 些群组(例如,第1组至第3组),如结合图8所描述。随后,新发射器(例如,发射器2804)上的 群组限值可经调整,使得这些限值适应接收器(例如,Rx1及Rx2)已经配置以发射的群组, 如下文结合图10进一步描述。举例来说,如图所展示,由Rx1呈现给第二发射器804的电力 损耗电阻实质上类似于由Rx1呈现给第一发射器804的电力损耗电阻。因此,用于第一发射 器704及第二发射器804两者的第1组的范围可潜在地实质上以类似方式进行界定。然而,由 Rx2呈现给第二发射器804的电力损耗电阻不同于由Rx2呈现给第一发射器704的电力损 耗电阻。在此实例中,与如通过第一发射器704界定的用于第2组的电阻范围相比,用于第2 组的电阻范围不同地界定用于第二发射器804。因此,Rx2可继续向每个发射器704及804报 告‘第2组’,但每个发射器704及804可使用不同电力损耗电阻值来确定如上文结合图6所描 述的总电力损耗运算。

图10是说明如结合图9所描述的新电力损耗电阻群组界定如何提供用于第二发射 器804的图。为了取得“第1组”接收器(例如,图5的接收器508)的资格,接收器508可不超过 在第一发射器704或第二发射器804中的任一者上的第1组的最大电力损耗电阻值限值。如 上所述,电力损耗电阻群组范围界定可调整用于第二发射器804。在一个实例中,这可允许 现有接收器508报告其先前界定的组,同时容纳与第一发射器704相比接收器可向第二发射 器804报告的电力损耗电阻值的差。在发射器(例如,第一发射器704及第二发射器804)中的 每一者上的每个群组的限值(例如,最大电力损耗电阻值)的实例比较可包含:

表3:在发射器中的每一者上的每个群组的最大电力损耗电阻值的实例比较

当引入新的接收器谐振器设计时,接收器508可确定用于陈述及报告的接收器群 组。在这种情况下,接收器508可确定用于报告的群组,使得其电力损耗电阻不超过用于任 何现有发射器谐振器上的相关联群组的限值。这在下文中结合图11进一步描述。

图11是说明基于呈现给每个现有发射器(例如,如结合图6至10所描述)的电力损 耗电阻确定其将向发射器(例如,发射器1704及/或发射器2804)报告的电力损耗电阻群组 的新接收器Rx3(例如,接收器508)的图。在此实例中,如图所展示,结合第一发射器704,Rx 3的最大电力损耗电阻值不超过第2组的最大电力损耗电阻限值。因此,在此实例中,Rx3可 结合第一发射器704取得第2组接收器的资格。然而,结合第二发射器804,Rx3的最大电力 损耗电阻值超过如由第二发射器804界定的第2组的预定义限值。在一些实例中,接收器(例 如,Rx3)可向所有发射器(例如,第一发射器704及第二发射器804)报告相同的电力损耗电 阻群组。在一个实例中,相同电力损耗电阻群组可包括包含接收器具有的最高最大电力损 耗电阻值的群组。因此,在此实例中,Rx3可向所有发射器报告其属于第3组。

根据用于考虑电力损耗电阻的另一实施例,发射器404可在低电力信标模式(例 如,在用于接收器检测的低电平下周期性地发射电力的低电力模式)下时获取电力测量值 且存储在其存储器中测量到的真实电力。当接收器508建立与发射器404的连接时,在实现 输出之前,接收器508可获取另一电力测量值且将其与所存储值比较。所述差可用于发现接 收器508的电力损耗电阻值。因此,当接收器508与发射器404接触时(例如,当接收器508向 下放置于发射器404上时),这可允许发射器404计算接收器508的电力损耗电阻值。

根据又另一实施例,可将唯一的序列号指派给每个发射器404及接收器508(例如, 每个平台)。在一个实例中,唯一的序列号可包括4位。在所述实例中,可唯一地识别至多9, 999个发射器404平台及9,999个接收器508平台。唯一的序列号可允许每个发射器404及接 收器508将相关联接收器508的最大电力损耗电阻值传送到相关联的发射器404。

在一个实例中,当新发射器404被引入到系统中时,可将序列号指派给所述新发射 器。任何现有接收器508最大电力损耗电阻值可随后在新发射器404上进行测量且存储于表 中。下文在表4中说明从此过程产生的实例表。在一个方面中,所述表可存储于发射器404的 存储器中。

接收器序列号 接收器最大电力损耗电阻值 00-01 0.5Ω 00-02 1.2Ω 99-99

表4:基于接收器序列号的每接收器的实例最大电力损耗电阻值

在另一实例中,新接收器508连接到发射器404且发射器404向接收器508报告其序 列号。接收器508可尝试将所报告的发射器序列号与其表中的一者匹配(例如,如存储于其 NVRAM中)。在表5中说明此表的实例。如果接收器508发现匹配,那么接收器508可报告与序 列号相关联的最大电力损耗电阻值。如果未发现匹配,那么接收器508可向发射器404报告 其序列号。发射器404随后可将接收器的序列号与其表中的一者匹配并且相应地使用相关 联的最大电力损耗电阻值。

发射器序列号 接收器最大电力损耗电阻值 00-01 0.6Ω 00-02 1.1Ω 99-99 1.1Ω

表5:基于发射器序列号的每接收器的实例最大电力损耗电阻值

根据又另一实施例,如果多个接收器508的总和不与两个装置的测量到的实际电 阻值对应,那么系统可

图12是根据本发明的示范性实施例的用于无线电力传送的示范性方法1200的流 程图。在块1202处,在足以为负载充电或供电的电力电平下以无线方式将电力从电力传送 组件发射到无线电力接收器。在块1204处,从无线电力接收器接收消息,所述消息包括群组 标识符。在块1206处,基于群组标识符确定电力损耗值,所述电力损耗值指示由于通过一或 多个无线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力接收器是与所述群 组标识符相关联的群组中的部件。

图13是根据本发明的示范性实施例的用于无线电力传送的设备1300的功能框图。 所述设备包括用于相对于图1至12所论述的各个动作的装置1302、1304及1306。

上文所描述的方法的各种操作可由能够执行所述操作的任何合适装置(例如,各 种硬件及/或软件组件、电路及/或模块)执行。一般来说,各图所说明的任何操作可由能够 执行所述操作的对应功能装置执行。举例来说,用于在足以为负载充电或供电的电力电平 下以无线方式将电力从电力传送组件发射到无线电力接收器的装置可包括电力传送组件 及/或电力传送组件线圈。另外,用于从无线电力接收器接收消息的装置可包括通信接收 器,所述消息包括群组标识符。另外,用于基于群组标识符确定电力损耗值的装置可包括处 理器及/或以操作方式耦合到电力传送组件及通信接收器的控制器电路,所述电力损耗值 指示由于通过一或多个无线电力接收器呈现的感应加热而产生的电力损耗,所述无线电力 接收器是与所述群组标识符相关联的群组中的部件。

作为另一实例,用于在足以为装置的负载充电或供电的电力电平下从电力传送组 件接收无线电力的装置可包括电力接收组件。另外,用于向通信接收器发送消息的装置可 包括通信发射器,所述消息包括群组标识符,其中所述装置是与所述群组标识符相关联的 群组中的部件,其中所述群组标识符与群组的预定义列表相关联,每个群组与一系列电阻 值相关联。

可使用各种不同技艺及技术中的任一者来表示信息及信号。举例来说,可通过电 压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示贯穿以上描述可能参 考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及芯片。

结合本文揭示的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法步骤可实 施为电子硬件、计算机软件,或两者的组合。为清晰地说明硬件与软件的此可互换性,上文 已大体就其功能性来描述了各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。此类功能性是实施为 硬件还是软件取决于具体应用及施加于整个系统的设计约束。可针对每一特定应用以不同 方式来实施所描述的功能性,但此类实施方案决策不应被解释为会导致脱离本发明的实施 例的范围。

可使用以下各者来实施或执行结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性 块、模块及电路:通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门 阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件,或经设计以执行 本文所描述的功能的其任何组合。通用处理器可为微处理器,但在替代方案中,处理器可为 任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合,例如, DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一或多个微处理器结合DSP核心,或任何其它此类配 置。

结合本文中所揭示的实施例而描述的方法或算法及函数的步骤可直接体现在硬 件、由处理器执行的软件模块或所述两者的组合中。如果以软件来实施,那么可将功能作为 一或多个指令或代码存储在有形的非暂时性计算机可读媒体上或经由有形的非暂时性计 算机可读媒体进行传输。软件模块可驻留在随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储 器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式磁 盘、CDROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。存储媒体耦合到处理器,使得 处理器可从存储媒体读取信息及将信息写入到存储媒体。在替代方案中,存储媒体可集成 到处理器。如本文中所使用,磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功 能光盘(DVD)、软磁盘及蓝光光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘用激光以光 学方式再现数据。以上各项的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。处理器及存储媒 体可驻留在ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中,处理器及存储媒体可作为离 散组件驻留于用户终端中。

为了概述本发明,本文已描述了本发明的某些方面、优点及新颖特征。应理解,根 据本发明的任何特定实施方案,可能未必实现所有此类优点。因此,可按照如本文所教示来 实现或优化一个优点或一组优点而不一定实现本文可能教示或建议的其它优点的方式来 体现或进行本发明。

将容易了解对上述实施例的各种修改,且可在不脱离本发明的精神或范围的情况 下将本文中定义的一般原理应用到其它实施例。因此,本发明并不既定限于本文中所展示 的实施例,而应符合与本文中所揭示的原理和新颖特征相一致的最广泛范围。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号