電流的波動。因此，發(fā)射器404具有用于確定接收器何時存在于發(fā)射器的近場中的機(jī)制。
[0049]當(dāng)多個接收器508存在于發(fā)射器的近場中時，可能需要將一或多個接收器的加載及卸載進(jìn)行時間多路復(fù)用以使得其它接收器能夠更有效地耦合到發(fā)射器。接收器508還可被隱匿以便消除到其它附近接收器的耦合或減小附近發(fā)射器上的負(fù)載。接收器的這個“卸載”在本文中還稱為“隱匿”。此外，由接收器508控制且由發(fā)射器404檢測的卸載與加載之間的此切換可提供從接收器508到發(fā)射器404的通信機(jī)制，如下文更完全解釋。另外，協(xié)議可經(jīng)所述切換相關(guān)聯(lián)，使得能夠?qū)⑾慕邮掌?08發(fā)送到發(fā)射器404。舉例來說，切換速度可為大約100微秒。
[0050]在示范性實施例，發(fā)射器404與接收器508之間的通信指裝置感測及充電控制機(jī)制，而非常規(guī)雙向通信(即，使用耦合場的帶內(nèi)信令)。換句話說，發(fā)射器404可使用對所發(fā)射信號的開/關(guān)鍵控來調(diào)整能量在近場中是否可用。接收器可將能量的這些改變解譯為來自發(fā)射器404的消息。從接收器側(cè)來看，接收器508可使用接收天線518的調(diào)諧及解調(diào)來調(diào)整從所述場接受的電力的量。在一些情況下，所述調(diào)諧及解調(diào)可經(jīng)由切換電路512來實現(xiàn)。發(fā)射器404可檢測這個來自所述場的所使用的電力的差，及將這些改變解譯為來自接收器508的消息。應(yīng)注意，可利用發(fā)射功率及加載行為的其它形式的調(diào)制。
[0051]接收電路510可進(jìn)一步包含用以識別所接收能量波動的信令檢測器與信標(biāo)電路514，所述能量波動可對應(yīng)于從發(fā)射器到接收器的信息信令。此外，信令與信標(biāo)電路514還可用以檢測減少的RF信號能量(S卩，信標(biāo)信號)的發(fā)射，及將減少的RF信號能量整流成用于喚醒接收電路510內(nèi)的未經(jīng)供電或電力耗盡電路的標(biāo)稱功率以便配置接收電路510以用于進(jìn)行無線充電。
[0052]接收電路510進(jìn)一步包含用于協(xié)調(diào)本文所描述的接收器508的過程(包含本文所描述的切換電路512的控制)的處理器516。接收器508的隱匿還可在出現(xiàn)其它事件后發(fā)生，所述事件包含檢測提供充電電力到裝置550的外部有線充電源(例如，壁式/USB電力)。除控制接收器的隱匿之外，處理器516還可監(jiān)視信標(biāo)電路514以確定信標(biāo)狀態(tài)及提取從發(fā)射器404發(fā)送的消息。處理器516還可調(diào)整DC到DC轉(zhuǎn)換器522以便實現(xiàn)改進(jìn)的性會K。
[0053]圖6是可用于圖4的發(fā)射電路406中的發(fā)射電路600的一部分的不意圖。發(fā)射電路600可包含如上文在圖4中所描述的驅(qū)動電路624。驅(qū)動電路624可類似于圖4中所示的驅(qū)動電路424。如上所述，驅(qū)動電路624可為切換放大器，其可經(jīng)配置以接收方波并且輸出有待被提供到發(fā)射電路650的正弦波。在一些情況下，驅(qū)動電路624可被稱為放大器電路。驅(qū)動電路624經(jīng)展示為E類放大器；然而，可根據(jù)本發(fā)明的實施例使用任何合適的驅(qū)動電路624。驅(qū)動電路624可通過來自如圖4中所示的振蕩器423的輸入信號602來驅(qū)動。驅(qū)動電路624還可具備經(jīng)配置以控制可通過發(fā)射電路650遞送的最大功率的驅(qū)動電壓VD。為了消除或減少諧波，發(fā)射電路600可包含濾波電路626。濾波電路626可為三極(電容器634、電感器632及電容器636)低通濾波電路626。
[0054]濾波電路626輸出的信號可提供到發(fā)射電路650(包括天線614)。發(fā)射電路650可包含具有電容620及電感(例如，可歸因于天線的電感或電容或歸因于額外電容器組件)的串聯(lián)諧振電路，其可在驅(qū)動電路624所提供的經(jīng)濾波信號的頻率下諧振。發(fā)射電路650的負(fù)載可由可變電阻器622表示。負(fù)載可為經(jīng)定位以從發(fā)射電路650接收電力的無線電力接收器508的功能。
[0055]在一些情況下，如果多個發(fā)射器(例如在上文中論述的那些發(fā)射器)同時進(jìn)行發(fā)射且彼此靠近，那么可存在不合需要的結(jié)果。舉例來說，以無線方式發(fā)射電力的第一發(fā)射器可無意地與第二發(fā)射器電感耦合。在第一情形下，第一發(fā)射器的電路可由于經(jīng)歷歸因于第二發(fā)射器的意外加載而損壞。換句話說，第一發(fā)射器經(jīng)歷作為大負(fù)載(而非接收器電路的較小負(fù)載(例如圖5)的第二發(fā)射器。在第二情形下，第二發(fā)射器的電路可歸因于無意地充當(dāng)接收器電路而損壞。換句話說，當(dāng)?shù)谝患鞍l(fā)射器變得無意地電感耦合時，第二發(fā)射器可由于從第一發(fā)射器接收的電力而損壞。當(dāng)發(fā)射器處于斷開狀態(tài)中時，損壞被防止，這是因為所接收的電力(即，所述天線可在電路未處于“接通”的情況下被動地接收電力)被防止傳遞到發(fā)射器的敏感電路。另外，在從斷開狀態(tài)到接通狀態(tài)的轉(zhuǎn)變后，在將發(fā)射電路耦合到天線之前，檢測電路確定所述天線并未接收潛在損壞的電力。如果所述天線正接收潛在損壞的電力，那么發(fā)射電路未耦合到天線。
[0056]圖7是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的可用于例如圖1展示的無線電力傳送系統(tǒng)的無線電力傳送系統(tǒng)中的發(fā)射器704的功能框圖。發(fā)射器704包含發(fā)射電路706、保護(hù)電路705及發(fā)射天線714。
[0057]發(fā)射電路706可類似于在上文中論述的發(fā)射電路，例如分別為圖2、4及6的發(fā)射電路206、406及600。發(fā)射電路706提供發(fā)射電力信號(例如，RF振蕩信號)作為輸出。舉例來說，可經(jīng)由保護(hù)電路705將發(fā)射電力信號提供到發(fā)射天線714。電力傳輸信號可為導(dǎo)致產(chǎn)生圍繞發(fā)射天線714的能量(例如，電磁通量)的振蕩信號。發(fā)射器704可以在任何合適的頻率下操作。舉例來說，發(fā)射器704可在6.78MHz ISM頻帶處操作。
[0058]發(fā)射天線714可類似于在上文中論述的天線，例如分別為圖2、3及4的天線214、352及414。發(fā)射天線714可接收電力發(fā)射信號作為輸入，且產(chǎn)生無線場作為輸出。舉例來說，電耦合到發(fā)射電路706的發(fā)射天線714可接收電力發(fā)射信號，所述信號為發(fā)射天線714供電且產(chǎn)生足以按無線方式對裝置充電及/或供電的無線場。作為一個實例，所提供的電力可例如約300毫瓦到5瓦以對具有不同電力需求的不同裝置供電或充電。還可提供較高或較低電力電平。
[0059]保護(hù)電路705可在發(fā)射電路706與保護(hù)電路705之間載運(yùn)電力發(fā)射信號。保護(hù)電路705可用以保護(hù)發(fā)射電路706在沒有保護(hù)的情況下免受將由于發(fā)射天線714所接收的電磁場及/或電力引起的損壞。舉例來說，保護(hù)電路705可感測電磁場的強(qiáng)度及/或發(fā)射天線714所接收的電力?；谒龈袦y，保護(hù)電路705可衰減發(fā)射天線與發(fā)射電路之間的電耦合，使得抑制所接收的電磁場及/或電力通過電耦合而在發(fā)射電路706及/或發(fā)射天線714處產(chǎn)生損壞。
[0060]保護(hù)電路705可以各種方式來衰減電耦合。在一個實施例中，保護(hù)電路705可使發(fā)射天線714所接收的能量及/或電力分流。在一些實施例中，保護(hù)電路705使用開關(guān)來連接發(fā)射電路706與發(fā)射天線714，及在所述開關(guān)打開的情況下，來自發(fā)射天線714的能量及/或電力與發(fā)射電路706電隔離。
[0061]保護(hù)電路705可在發(fā)射電路706處于斷開狀態(tài)時提供保護(hù)。舉例來說，當(dāng)發(fā)射電路706處于斷開狀態(tài)時，保護(hù)電路705可衰減發(fā)射天線714與發(fā)射電路706之間的電耦合。結(jié)果，可抑制或防止發(fā)射天線714與發(fā)射電路706之間的能量及/或電力傳送。
[0062]另外，當(dāng)發(fā)射電路706從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)變到接通狀態(tài)時，在允許電力在發(fā)射電路706與發(fā)射天線714之間傳送之前，保護(hù)電路705確定發(fā)射天線714是否接收潛在損壞的電磁場及/或電力。如果發(fā)射天線714正接收潛在損壞的電力，那么電耦合得以衰減。舉例來說，可抑制或防止能量及/或電力在發(fā)射電路706與發(fā)射天線714之間傳送。如果發(fā)射天線714未接收潛在損壞的電力，那么允許在發(fā)射電路706與發(fā)射天線714之間傳送電力。
[0063]圖8是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的圖7的發(fā)射電路706及可用于例如圖7的發(fā)射器704等發(fā)射器中的保護(hù)電路805的功能框圖。保護(hù)電路805可包含分流電力控制電路810及檢測電路815。
[0064]分流電力控制電路810可包含到發(fā)射電路706與發(fā)射天線714之間的電力發(fā)射信號(例如，圖8的V+及V-)的連接，且可接收控制信號。舉例來說，可基于感測電力信號發(fā)射信號V+、V-來由檢測電路815提供控制信號?；谒隹刂菩盘?，分流電力控制電路810激活或去激活所述連接，如下文較詳細(xì)描述。
[0065]分流電力控制電路810可根據(jù)控制信號而在斷開狀態(tài)及接通狀態(tài)中操作。在斷開狀態(tài)中，分流電力控制電路810可激活發(fā)射電路706與發(fā)射天線714之間的連接，使得發(fā)射天線714所接收的能量及/電力未傳遞到發(fā)射電路，而是實際上被分流。在一些實施方案中，所述能量及/或電力分流到接地。在一些實施方案中，發(fā)射天線714的線圈的兩電極V+、V-短路。分流電力控制電路810在檢測電路815不提供用于致使分流電力控制電路810停止使發(fā)射天線714分流的控制信號時使發(fā)射天線714分流。
[0066]如果發(fā)射電路706處于斷開狀態(tài)，那么檢測電路815經(jīng)配置以提供控制信號用于致使分流電路810使來自發(fā)射天線714的信號分流。如果發(fā)射電路706處于接通狀態(tài)，那么檢測電路815感測發(fā)射天線714所接收的電磁場及/或電力的強(qiáng)度。如果發(fā)射天線714正接收足夠強(qiáng)度的電磁場及/或電力，那么檢測電路815維持用于分流的控制信號使得所接收的能量及/或電力不損壞發(fā)射電路706。相反，如果發(fā)射天線714未接收電磁場及/或具有高于閾值的強(qiáng)度或電力，那么檢測電路815產(chǎn)生控制信號用于致使分流電力控制電路810停止分流，使得發(fā)射電路706可驅(qū)動發(fā)射天線714。在一些實施方案中，當(dāng)發(fā)射電路706對發(fā)射天線714進(jìn)行驅(qū)動及/或供電時，檢測電路815停止感測。
[0067]在一些實施例中，檢測電路815通過測量發(fā)射天線所產(chǎn)生的電特性而感測發(fā)射天線714所接收的電磁場及/或電力的強(qiáng)度。舉例來說，檢測電路815可感測發(fā)射天線714處的電流、電壓、阻抗或其它類似電特性。稍后將參考圖10-12更詳細(xì)地描述感測。
[0068]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的圖7的發(fā)射電路706及可用于例如圖7的發(fā)射器704等發(fā)射器中的保護(hù)電路905的功能框圖。保護(hù)電路905可包含連接電力控制電路910及檢測電路915。
[0069]連接電力控制電路910可將電力發(fā)射信號(例如，圖9中的Vt)從發(fā)射電路706載運(yùn)到發(fā)射天線714(例如，作為圖9中的Va)。連接電力控制電路910可接收例如來自檢測電路915的控制信號用于控制連接電力控制電路910