通過(guò)動(dòng)態(tài)阻抗變化測(cè)量的設(shè)備檢測(cè)的制作方法
【專利摘要】本公開(kāi)提供了用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的系統(tǒng)、方法和裝置。例如，該裝置可包括發(fā)射電路，該發(fā)射電路包括發(fā)射線圈并被配置為經(jīng)由施加至充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈無(wú)線地發(fā)射功率。該裝置還可包括被配置成響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由施加至充電區(qū)域或在發(fā)射線圈和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的特征波形的檢測(cè)電路。
【專利說(shuō)明】
通過(guò)動(dòng)態(tài)阻抗變化測(cè)量的設(shè)備檢測(cè)[0001 ] 領(lǐng)域[0002]本發(fā)明一般涉及無(wú)線供電。更具體而言，本公開(kāi)針對(duì)已被置于無(wú)線功率發(fā)射機(jī)上 或附近的無(wú)線功率接收機(jī)的檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0003]越來(lái)越多數(shù)量和種類的電子設(shè)備經(jīng)由可再充電電池來(lái)供電。這些設(shè)備包括移動(dòng)電話、便攜式音樂(lè)播放器、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、通信設(shè)備(例如，藍(lán)牙設(shè)備)、數(shù)碼相機(jī)、助聽(tīng)器等。雖然電池技術(shù)已經(jīng)改進(jìn)，但用電池供電的電子設(shè)備越來(lái)越多地需要和消耗更多的電量，由此經(jīng)常需要再充電?？稍俪潆娫O(shè)備經(jīng)常通過(guò)物理地連接到電源的線纜或其他類似連接器經(jīng)由有線連接來(lái)充電。線纜和類似連接器有時(shí)可能是不方便或麻煩的且具有其他缺點(diǎn)。能夠在自由空間中傳輸功率以用于為可再充電電子設(shè)備充電或向電子設(shè)備供電的無(wú)線充電系統(tǒng)可克服有線充電解決方案的某些缺陷。由此，需要高效且安全地向電子設(shè)備傳輸功率的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)和方法。就此而言，存在檢測(cè)置于無(wú)線充電器或發(fā)射機(jī)上或附近的電子設(shè)備的需求。
[0004]概述
[0005]所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的系統(tǒng)、方法和設(shè)備的各種實(shí)現(xiàn)各自具有若干方面，不是僅靠其中任何單一方面來(lái)得到本文中所描述的期望屬性。本文中描述一些突出特征，但其并不限定所附權(quán)利要求的范圍。
[0006]本說(shuō)明書(shū)中所描述的主題內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)在附圖及以下描述中闡述。其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從該描述、附圖和權(quán)利要求書(shū)中變得明了。注意，以下附圖的相對(duì)尺寸可能并非按比例繪制。
[0007]本公開(kāi)的一個(gè)方面提供了一種用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的設(shè)備。例如，設(shè)備可包括發(fā)射電路，該發(fā)射電路包括發(fā)射線圈并被配置成經(jīng)由施加至充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈無(wú)線地發(fā)射功率。該設(shè)備可進(jìn)一步包括被配置成響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由施加至充電區(qū)域或在發(fā)射線圈和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的特征波形的檢測(cè)電路。
[0008]在相關(guān)方面，本公開(kāi)提供了一種用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在充電區(qū)域內(nèi)的放置的設(shè)備。例如，該設(shè)備可包括用于經(jīng)由施加至充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈發(fā)射功率的裝置。該設(shè)備可包括用于響應(yīng)于所述接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由施加至充電區(qū)域或在用于發(fā)射的裝置和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的特征波形的裝置。
[0009]本公開(kāi)的另一個(gè)方面提供了一種用于檢測(cè)無(wú)線接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的方法。例如，該方法可涉及通過(guò)發(fā)射電路的發(fā)射線圈經(jīng)由施加至充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈發(fā)射功率。
[0010]該方法可涉及響應(yīng)于接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由施加至充電區(qū)域或在發(fā)射線圈和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的特征波形。
[0011]本公開(kāi)的又一方面提供了一種包括代碼的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該代碼在被執(zhí)行時(shí)使一裝置檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置。例如，該代碼在被執(zhí)行時(shí)可使該裝置經(jīng)由施加至充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈發(fā)射功率。該代碼在被執(zhí)行時(shí)可使該裝置響應(yīng)于接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由施加至充電區(qū)域或在用于發(fā)射的裝置和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的特征波形。
[0012]附圖簡(jiǎn)述
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)的功能框圖。
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各示例性實(shí)施例的可以在圖1的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中使用的示例性組件的功能框圖。
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖2中包括發(fā)射或接收天線的發(fā)射電路系統(tǒng)或接收電路系統(tǒng)的一部分的示意圖。
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可以在圖1的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中使用的發(fā)射機(jī)的功能框圖。
[0017]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可以在圖1的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中使用的接收機(jī)的功能框圖。
[0018]圖6是可以在圖4的發(fā)射電路系統(tǒng)中使用的發(fā)射電路系統(tǒng)的一部分的示意圖。[〇〇19]圖7是一簡(jiǎn)化的示例性無(wú)線充電電路。[〇〇2〇]圖8是對(duì)應(yīng)于圖7的電路的等效DC模型。
[0021]圖9A是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)沒(méi)有無(wú)線功率接收機(jī)的情況下看向整流器時(shí)所觀察到的輸出阻抗。
[0022]圖9B是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)具有無(wú)線功率接收機(jī)的情況下看向整流器時(shí)所觀察到的輸出阻抗。[〇〇23]圖10A是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)沒(méi)有無(wú)線功率接收機(jī)的情況下發(fā)射機(jī)功率放大器(PA)輸入電流。
[0024]圖10B是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)具有無(wú)線功率接收機(jī)的情況下發(fā)射機(jī)PA 輸入電流。
[0025]圖11A是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)沒(méi)有無(wú)線功率接收機(jī)的情況下發(fā)射機(jī)的 PA輸入電流和電壓的試驗(yàn)測(cè)量值的軌跡。
[0026]圖11B是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)具有無(wú)線功率接收機(jī)的情況下發(fā)射機(jī)的 PA輸入電流和電壓的試驗(yàn)測(cè)量值的軌跡。
[0027]圖12A是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)有一模擬非法設(shè)備的情況下發(fā)射機(jī)的PA 輸入電流和電壓的試驗(yàn)測(cè)量值的軌跡。
[0028]圖12B是在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)具有有效設(shè)備的情況下發(fā)射機(jī)的PA輸入電流和電壓的試驗(yàn)測(cè)量值的軌跡。[〇〇29]圖13是用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的設(shè)備的功能框圖。
[0030]圖14是用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的示例方法的流程圖。
[0031]圖15示出圖14的示例方法的進(jìn)一步方面。
[0032]各附圖中解說(shuō)的各種特征可能并非按比例繪制。相應(yīng)地，出于清晰起見(jiàn)，各個(gè)特征的尺寸可能被任意放大或縮小。另外，一些繪圖可能并不描繪給定系統(tǒng)、方法或設(shè)備的所有組件。最后，類似附圖標(biāo)記可被用于貫穿說(shuō)明書(shū)和附圖標(biāo)示類似特征。
[0033] 詳細(xì)描述[〇〇34]下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述，而非旨在代表可在其中實(shí)踐本發(fā)明的僅有實(shí)施例。貫穿本描述使用的術(shù)語(yǔ)“示例性”意指“用作示例、實(shí)例或解說(shuō)”，并且不應(yīng)當(dāng)一定要解釋成優(yōu)于或勝過(guò)其他示例性實(shí)施例。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透徹理解。在某些實(shí)例中，某些設(shè)備以框圖形式示出。
[0035]無(wú)線地傳輸功率可以指在不使用物理電導(dǎo)體的情況下將與電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)或其他場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量從發(fā)射機(jī)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)(例如，功率可以通過(guò)自由空間傳輸)。輸出到無(wú)線場(chǎng)(例如，磁場(chǎng))中的功率可由“接收天線”接收、捕捉或耦合以實(shí)現(xiàn)功率傳輸。
[0036]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示例性無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)100的功能框圖。輸入功率102可以從電源(未示出)提供給發(fā)射機(jī)104以生成用于提供能量傳輸?shù)膱?chǎng)105。接收機(jī)108可以耦合至場(chǎng)105并且生成輸出功率110以供耦合至該輸出功率110的設(shè)備(未示出) 存儲(chǔ)或消耗。發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108兩者分開(kāi)一距離112。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，發(fā)射機(jī) 104和接收機(jī)108根據(jù)互諧振關(guān)系來(lái)配置。當(dāng)接收機(jī)108的諧振頻率與發(fā)射機(jī)104的諧振頻率基本相同或非常接近時(shí)，發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108之間的傳輸損耗是最少的。由此，與可能需要大線圈非?？拷?例如，mm)的純電感解決方案形成對(duì)比，可以在更長(zhǎng)的距離上提供無(wú)線功率傳輸。諧振電感耦合技術(shù)因此可允許在各種距離上及各種電感線圈配置下改善的效率及功率傳輸。
[0037]接收機(jī)108可以在接收機(jī)108位于由發(fā)射機(jī)104產(chǎn)生的能量場(chǎng)105中時(shí)接收功率。場(chǎng) 105對(duì)應(yīng)于其中由發(fā)射機(jī)104輸出的能量可由接收機(jī)105捕捉的區(qū)域。在某些情況下，場(chǎng)105 可對(duì)應(yīng)于發(fā)射機(jī)104的“近場(chǎng)”，如將在下文中進(jìn)一步描述的。發(fā)射機(jī)104可包括用于輸出能量傳輸?shù)陌l(fā)射天線114。接收機(jī)108還包括用于接收或捕捉來(lái)自能量傳輸?shù)哪芰康慕邮仗炀€ 118。近場(chǎng)可對(duì)應(yīng)于其中存在由發(fā)射天線114中的電流和電荷產(chǎn)生的、最少地將功率從發(fā)射天線114輻射開(kāi)去的強(qiáng)反應(yīng)場(chǎng)的區(qū)域。在某些情況下，近場(chǎng)可對(duì)應(yīng)于在發(fā)射天線114的大約一個(gè)波長(zhǎng)(或其分?jǐn)?shù))內(nèi)的區(qū)域。發(fā)射天線114和接收天線118的大小根據(jù)與其相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用和設(shè)備來(lái)調(diào)整。如上所述的，高效的能量傳輸可通過(guò)將發(fā)射天線114的場(chǎng)105中的大部分能量耦合至接收天線118而不是在電磁波中將絕大部分能量傳播至遠(yuǎn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行。當(dāng)位于該場(chǎng) 105中時(shí)，可在發(fā)射天線114與接收天線118之間形成“耦合模式”。發(fā)射天線114和接收天線 118周圍可發(fā)生這種耦合的區(qū)域在本文中被稱為耦合模式區(qū)域。[〇〇38]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各示例性實(shí)施例的可以在圖1的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)100中使用的示例性組件的功能框圖。發(fā)射機(jī)204可包括發(fā)射電路系統(tǒng)206,該發(fā)射電路系統(tǒng)可包括振蕩器222、驅(qū)動(dòng)電路224以及濾波和匹配電路226。振蕩器222可被配置成以可響應(yīng)于頻率控制信號(hào)223來(lái)調(diào)整的期望頻率(諸如468.75KHz、6.78MHz或13.56MHz)生成信號(hào)。振蕩器信號(hào)可被提供給驅(qū)動(dòng)電路224,該驅(qū)動(dòng)電路被配置成以例如發(fā)射天線214的諧振頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線214。驅(qū)動(dòng)電路224可以是被配置成從振蕩器222接收方波并輸出正弦波的開(kāi)關(guān)放大器。 例如，驅(qū)動(dòng)電路224可以是E類放大器。還可包括濾波和匹配電路226以濾除諧波或其他不需要的頻率，并且將發(fā)射機(jī)204的阻抗匹配至發(fā)射天線214。作為驅(qū)動(dòng)發(fā)射天線214的結(jié)果，發(fā)射機(jī)204可以按足夠?yàn)殡娮釉O(shè)備充電或供電的電平無(wú)線地輸出功率。作為一個(gè)示例，所提供的功率可以是例如300毫瓦到5瓦的數(shù)量級(jí)，以便為具有不同功率需求的不同設(shè)備供電或充電。也可提供更高或更低的功率級(jí)。[〇〇39]接收機(jī)208可包括接收電路系統(tǒng)210,該接收電路系統(tǒng)210可包括匹配電路232以及整流和開(kāi)關(guān)電路234，以便從AC功率輸入生成DC功率輸出來(lái)對(duì)如圖2中所示的電池236充電或?yàn)轳詈现两邮諜C(jī)108的設(shè)備(未示出)供電?？砂ㄆヅ潆娐?32以將接收電路系統(tǒng)210的阻抗匹配至接收天線218。接收機(jī)208和發(fā)射機(jī)204可以另外地在分開(kāi)的通信信道219(例如， 藍(lán)牙、zigbee、蜂窩等)上通信。接收機(jī)208和發(fā)射機(jī)204可替換地使用無(wú)線場(chǎng)206的特性經(jīng)由帶內(nèi)信令來(lái)通信。
[0040]如下文更全面地描述的，最初可具有可選擇性地禁用的相關(guān)聯(lián)的負(fù)載(例如，電池 236)的接收機(jī)208可被配置成確定由發(fā)射機(jī)204發(fā)射并由接收機(jī)208接收的功率量是否適于為電池236充電。此外，接收機(jī)208可被配置成在確定功率量合適之際啟用負(fù)載(例如，電池 236)。在一些實(shí)施例中，接收機(jī)208可被配置成直接利用從無(wú)線功率傳輸場(chǎng)接收到的功率而不為電池236充電。例如，通信設(shè)備(諸如近場(chǎng)通信(NFC)或射頻標(biāo)識(shí)設(shè)備(RFID))可被配置成從無(wú)線功率傳輸場(chǎng)接收功率并通過(guò)與無(wú)線功率傳輸場(chǎng)交互來(lái)進(jìn)行通信和/或利用接收到的功率來(lái)與發(fā)射機(jī)204或其他設(shè)備進(jìn)行通信。[〇〇41]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖2中包括發(fā)射或接收天線352的發(fā)射電路系統(tǒng)206或接收電路系統(tǒng)210的一部分的示意圖。如圖3所示，示例性實(shí)施例(包括下文描述的那些)中所使用的發(fā)射或接收電路系統(tǒng)350可包括天線352。天線352也可被稱為或配置為 “環(huán)形”天線352。天線352在本文也可被稱為或配置為“磁性”天線或電感線圈。術(shù)語(yǔ)“天線” 一般指代可以無(wú)線地輸出或接收能量以耦合到另一“天線”的組件。天線也可被稱為被配置成無(wú)線地輸出或接收功率的類型的線圈。如本文所使用的，天線352是被配置成無(wú)線地輸出和/或接收功率的類型的“功率傳輸組件”的示例。天線352可被配置成包括氣芯或物理芯， 諸如鐵氧芯(未示出)。氣芯環(huán)形天線可以更能容忍放置在芯附近的無(wú)關(guān)物理設(shè)備。此外，氣芯環(huán)形天線352允許其他組件放置在芯區(qū)域內(nèi)。另外，氣芯環(huán)可以更容易地允許將接收天線 218(圖2)放置在發(fā)射天線214(圖2)的平面內(nèi)，在該平面內(nèi)發(fā)射天線214(圖2)的耦合模式區(qū)域可以更強(qiáng)大。
[0042]如所述，發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108之間的高效能量傳輸可以在發(fā)射機(jī)104和接收機(jī) 108之間的匹配或近乎匹配的諧振期間進(jìn)行。然而，即使當(dāng)發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108之間的諧振不匹配時(shí)，也可傳輸能量，但效率可能會(huì)受影響。能量傳輸通過(guò)將能量從發(fā)射天線214線圈的場(chǎng)105耦合到駐留在其中建立了該場(chǎng)105的鄰域內(nèi)的接收天線218而不是將能量從發(fā)射天線214傳播到自由空間中來(lái)進(jìn)行。[〇〇43]環(huán)形或磁性天線的諧振頻率基于電感和電容。電感可以僅僅是由天線352創(chuàng)建的電感，而電容可被添加到天線的電感以創(chuàng)建期望諧振頻率的諧振結(jié)構(gòu)。作為非限制性示例， 電容器352和電容器354可被添加到發(fā)射或接收電路系統(tǒng)350以便創(chuàng)建選擇一諧振頻率處的信號(hào)356的諧振電路。因此，對(duì)于直徑較大的天線，維持諧振所需的電容大小可隨著環(huán)直徑或環(huán)電感的增加而減小。此外，隨著天線直徑的增加，近場(chǎng)的高效能量傳輸區(qū)域可以增大。 使用其他組件來(lái)形成的其他諧振電路也是可能的。作為另一非限制性示例，電容器可平行地放置在天線350的兩個(gè)端子之間。對(duì)于發(fā)射天線，具有基本上與天線352的諧振頻率相對(duì)應(yīng)的頻率的信號(hào)358可以是天線352的輸入。
[0044]在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)104可被配置成輸出具有與發(fā)射天線114的諧振頻率相對(duì)應(yīng)的頻率的時(shí)變磁場(chǎng)。當(dāng)接收機(jī)在場(chǎng)105內(nèi)時(shí)，該時(shí)變磁場(chǎng)可以在接收天線118中感生電流。 如上所述，如果接收天線118被配置成以發(fā)射天線118的頻率諧振，則可以高效地傳輸能量。 接收天線118中感生的AC信號(hào)可以如上所述地進(jìn)行整流以產(chǎn)生可被提供用于為負(fù)載充電或供電的DC信號(hào)。
[0045]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可以在圖1的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中使用的發(fā)射機(jī)404的功能框圖。發(fā)射機(jī)404可包括發(fā)射電路系統(tǒng)406和發(fā)射天線414。發(fā)射天線414可以是如圖3所示的天線352。發(fā)射電路系統(tǒng)406可通過(guò)提供振蕩信號(hào)來(lái)向發(fā)射天線414提供RF功率，從而在發(fā)射天線414周圍產(chǎn)生能量(例如，磁通量)。發(fā)射機(jī)404可以在任何合適的頻率上操作。作為示例，發(fā)射機(jī)404可以在6.78MHz ISM頻帶上操作。[〇〇46]發(fā)射電路系統(tǒng)406可包括用于將發(fā)射電路系統(tǒng)406的阻抗(例如，50歐姆)匹配到發(fā)射天線414的固定阻抗匹配電路409、以及被配置成將諧波發(fā)射減少至防止耦合到接收機(jī) 108(圖1)的設(shè)備的自擾亂的水平的低通濾波器(LPF)408。其他示例性實(shí)施例可包括不同的濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(包括但不限于衰減特定頻率同時(shí)讓其他頻率通過(guò)的陷波濾波器)，并且可包括可基于可測(cè)量發(fā)射度量(諸如到天線414的輸出功率或由驅(qū)動(dòng)電路424汲取的DC電流) 而變化的自適應(yīng)阻抗匹配。發(fā)射電路系統(tǒng)406還包括被配置成驅(qū)動(dòng)如由振蕩器423確定的RF 信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路424。發(fā)射電路系統(tǒng)406可由離散器件或電路組成，或替換地可由集成組裝件組成。從發(fā)射天線414輸出的示例性RF功率可以處在2.5瓦的數(shù)量級(jí)。[〇〇47]發(fā)射電路系統(tǒng)406可進(jìn)一步包括控制器415,該控制器用于針對(duì)特定接收機(jī)在發(fā)射階段(即工作周期)期間選擇性地啟用振蕩器423、用于調(diào)整振蕩器423的頻率或相位、以及用于調(diào)整輸出功率級(jí)以便實(shí)現(xiàn)用于通過(guò)鄰設(shè)備的附連的接收機(jī)來(lái)與鄰設(shè)備交互的通信協(xié)議。注意，控制器415在本文也可被稱為處理器415。傳輸路徑中的振蕩器相位的調(diào)整和相關(guān)電路系統(tǒng)可允許減少帶外發(fā)射，尤其是在從一個(gè)頻率轉(zhuǎn)變至另一頻率時(shí)。[〇〇48]發(fā)射電路系統(tǒng)406可進(jìn)一步包括用于檢測(cè)在由發(fā)射天線414產(chǎn)生的近場(chǎng)附近是否存在活躍接收機(jī)的負(fù)載感測(cè)電路416。作為示例，負(fù)載感測(cè)電路416監(jiān)視流向驅(qū)動(dòng)電路424的電流，該電流可受到在由發(fā)射天線414產(chǎn)生的場(chǎng)附近是否存在活躍接收機(jī)的影響，如將在下文中進(jìn)一步描述的。對(duì)驅(qū)動(dòng)電路424上的負(fù)載變化的檢測(cè)由控制器415監(jiān)視，以用于確定是否啟用振蕩器423來(lái)傳送能量并與活躍接收機(jī)通信。如下文更全面地描述的，在驅(qū)動(dòng)電路 424處測(cè)得的電流可用于確定無(wú)效設(shè)備是否被置于發(fā)射機(jī)404的無(wú)線功率傳輸區(qū)域內(nèi)。
[0049]發(fā)射天線414可以用Litz線纜來(lái)實(shí)現(xiàn)或者被實(shí)現(xiàn)為具有為了將電阻性損耗保持為低而選擇的厚度、寬度和金屬類型的天線條帶。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，發(fā)射天線414一般可被配置成用于與較大結(jié)構(gòu)(諸如桌子、墊子、燈或其他較不便攜帶構(gòu)造)相關(guān)聯(lián)。因此，發(fā)射天線414 一般可以不必為了具有實(shí)用尺寸而需要“匝”。發(fā)射天線414的示例性實(shí)現(xiàn)可以是“在電學(xué)上較小的”(即，波長(zhǎng)的分?jǐn)?shù))并可被調(diào)諧以便通過(guò)使用電容器限定諧振頻率來(lái)以較低的可用頻率諧振。
[0050]發(fā)射機(jī)404可收集并跟蹤關(guān)于可以與發(fā)射機(jī)404相關(guān)聯(lián)的接收機(jī)設(shè)備的行蹤和狀態(tài)的信息。因此，發(fā)射電路系統(tǒng)406可包括連接到控制器415(在本文也被稱為處理器)的存在性檢測(cè)器480、封閉檢測(cè)器460或其組合。控制器415可響應(yīng)于來(lái)自存在性檢測(cè)器480和封閉檢測(cè)器460的存在性信號(hào)來(lái)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路424所輸送的功率量。發(fā)射機(jī)404可通過(guò)數(shù)個(gè)電源(諸如舉例而言，用于轉(zhuǎn)換建筑物內(nèi)存在的常規(guī)AC功率的AC-DC轉(zhuǎn)換器(未示出)、用于將常規(guī)DC電源轉(zhuǎn)換成適于發(fā)射機(jī)404的電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器(未示出))接收功率，或者直接從常規(guī)DC電源(未示出)接收功率。
[0051]作為非限制性示例，存在性檢測(cè)器480可以是用于感測(cè)被插入發(fā)射機(jī)404的覆蓋區(qū)域內(nèi)的待充電設(shè)備的初始存在的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器。在檢測(cè)到之后，發(fā)射機(jī)404可被打開(kāi)，并且該設(shè)備所接收到的RF功率可用于以預(yù)定方式切換Rx(接收機(jī))設(shè)備上的開(kāi)關(guān)，這進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)射機(jī)404的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)阻抗變化。[〇〇52]作為另一非限制性示例，存在性檢測(cè)器480可以是能夠例如通過(guò)紅外檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)或其他合適的手段來(lái)檢測(cè)人的檢測(cè)器。在一些示例性實(shí)施例中，可能存在限制發(fā)射天線 414在特定頻率上可以發(fā)射的功率量的規(guī)定。在某些情況下，這些規(guī)定意在保護(hù)人免遭電磁輻射。然而，可能存在其中發(fā)射天線414被放置在未被人占據(jù)或者不會(huì)頻繁地被人占據(jù)的區(qū)域(諸如舉例而言車庫(kù)、車間、商店等)內(nèi)的環(huán)境。如果這些環(huán)境中沒(méi)有人，則可準(zhǔn)許將發(fā)射天線414的功率輸出增加至高于普通功率限制規(guī)定。換言之，控制器415可響應(yīng)于有人存在而將發(fā)射天線414的功率輸出調(diào)整至規(guī)定電平或更低電平，并且當(dāng)人在離發(fā)射天線414的電磁場(chǎng)的規(guī)定距離之外時(shí)將發(fā)射天線414的功率輸出調(diào)整至高于規(guī)定電平的電平。[〇〇53]作為非限制性示例，封閉檢測(cè)器460(在本文也可被稱為封閉隔室檢測(cè)器或封閉空間檢測(cè)器)可以是用于確定外殼處于閉合還是打開(kāi)狀態(tài)的設(shè)備，諸如感測(cè)開(kāi)關(guān)。當(dāng)發(fā)射機(jī)在處于封閉狀態(tài)的外殼中時(shí)，可增加發(fā)射機(jī)的功率電平。[〇〇54]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)方面，負(fù)載感測(cè)電路416可包括被配置為響應(yīng)于接收機(jī) (例如，圖5的接收機(jī)508)被置于發(fā)射機(jī)404充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)動(dòng)態(tài)阻抗變化的電路系統(tǒng)，該動(dòng)態(tài)阻抗變化是由分別在發(fā)射機(jī)404和接收機(jī)的發(fā)射線圈和接收線圈之間施加或改變的場(chǎng)造成的。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，負(fù)載感測(cè)電路416可包括被配置為響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)呈現(xiàn)給發(fā)射機(jī)的阻抗的變化的電路系統(tǒng)，該變化是由被施加到充電區(qū)域或在發(fā)射線圈和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的。在相關(guān)方面，負(fù)載感測(cè)電路416可檢測(cè)在一時(shí)間區(qū)間內(nèi)的阻抗變化模式(不一定包括重復(fù)的波形或形狀)和/或在該時(shí)間區(qū)間內(nèi)的阻抗響應(yīng)的類型。例如，通過(guò)在場(chǎng)的初始施加期間識(shí)別與接收機(jī)的電容器(例如，濾波電容器)的充電相關(guān)聯(lián)的特征波形來(lái)識(shí)別動(dòng)態(tài)阻抗變化。在進(jìn)一步相關(guān)方面，特征波形可涉及或基于輸出阻抗、 發(fā)射機(jī)電流、和/或發(fā)射機(jī)電壓。例如，特征波形可包括流向接收機(jī)的發(fā)射機(jī)電流的瞬態(tài)尖峰。負(fù)載感測(cè)電路416可協(xié)同控制器415來(lái)操作，以響應(yīng)于接收機(jī)處于充電區(qū)域內(nèi)而將發(fā)射機(jī)404從功率節(jié)省模式切換到完全充電模式。[〇〇55]在相關(guān)方面，負(fù)載感測(cè)電路416或類似電路可與發(fā)射機(jī)404的一個(gè)或多個(gè)組件(示出或未示出)協(xié)同操作。在進(jìn)一步相關(guān)方面，負(fù)載感測(cè)電路416或類似電路可被配置為根據(jù)參照?qǐng)D7A-13進(jìn)一步詳細(xì)描述的特征來(lái)檢測(cè)接收機(jī)被放置在發(fā)射機(jī)404的充電區(qū)域內(nèi)。 [〇〇56]在示例性實(shí)施例中，可使用一種方法，使得發(fā)射機(jī)404不會(huì)無(wú)期限地保持打開(kāi)。在這種情況下，發(fā)射機(jī)404可被編程為在用戶確定的時(shí)間量之后關(guān)閉。該特征避免發(fā)射機(jī)404 (尤其是驅(qū)動(dòng)電路424)在其周界內(nèi)的無(wú)線設(shè)備充滿電后長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。該事件可能是由于該電路無(wú)法檢測(cè)到發(fā)自中繼器或接收天線218的指示設(shè)備已充滿電的信號(hào)。為了防止發(fā)射機(jī)404在另一設(shè)備被放置在其周界內(nèi)的情況下自動(dòng)關(guān)閉，發(fā)射機(jī)404自動(dòng)關(guān)閉特征可以只在其周界內(nèi)未檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)達(dá)設(shè)定時(shí)段后才被激活。用戶或許能夠確定該無(wú)活動(dòng)時(shí)間區(qū)間，并在需要時(shí)改變?cè)摃r(shí)間區(qū)間。作為非限制性示例，該時(shí)間區(qū)間可以長(zhǎng)于在假定特定類型的無(wú)線設(shè)備最初被完全放電的情況下為該設(shè)備充滿電所需的時(shí)間。
[0057]圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可以在圖1的無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)中使用的接收機(jī)508的功能框圖。接收機(jī)508包括接收電路系統(tǒng)510，該接收電路系統(tǒng)510可包括接收天線518。接收機(jī)508還耦合到設(shè)備550以便向其提供接收到的功率。應(yīng)注意，接收機(jī)508被示為在設(shè)備550外部，但可被集成到設(shè)備550中。能量可被無(wú)線地傳播到接收天線518并且隨后通過(guò)接收電路系統(tǒng)510的其余部分耦合到設(shè)備550。作為示例，充電設(shè)備可包括諸如以下設(shè)備: 移動(dòng)電話、便攜式音樂(lè)播放器、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、通信設(shè)備(例如，藍(lán)牙設(shè)備)、數(shù)碼相機(jī)、助聽(tīng)器(或其他醫(yī)療設(shè)備)等。
[0058]接收天線518可被調(diào)諧以便以與發(fā)射天線414(圖4)相同的頻率或者在指定頻率范圍內(nèi)諧振。接收天線518可以與發(fā)射天線414有類似的尺寸或者可基于相關(guān)聯(lián)的設(shè)備550的尺寸來(lái)不同地調(diào)整大小。作為示例，設(shè)備550可以是具有比發(fā)射天線414的直徑或長(zhǎng)度更小的直徑或長(zhǎng)度尺寸的便攜式電子設(shè)備。在這一示例中，接收天線518可被實(shí)現(xiàn)為多匝線圈以降低調(diào)諧電容器(未示出)的電容值并增加接收線圈的阻抗。作為示例，接收天線518可被放置在設(shè)備550的實(shí)質(zhì)周界的周圍以最大化天線直徑并減少接收天線518的環(huán)匝(S卩，繞組)的數(shù)量以及繞組間電容。
[0059]接收電路系統(tǒng)510可以向接收天線518提供阻抗匹配。接收電路系統(tǒng)510包括用于將接收到的RF能量源轉(zhuǎn)換成供設(shè)備550使用的充電功率的功率轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)506。功率轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)506包括RF至DC轉(zhuǎn)換器520并且還可包括DC至DC轉(zhuǎn)換器522 AF至DC轉(zhuǎn)換器520將在接收天線518處接收到的RF能量信號(hào)整流成具有由表示的輸出電壓的非交流功率。DC至 DC轉(zhuǎn)換器522(或其他功率調(diào)節(jié)器)將經(jīng)整流的RF能量信號(hào)轉(zhuǎn)換成與設(shè)備550兼容的具有由細(xì)和1$細(xì)表示的輸出電壓和輸出電流的能量電位(例如，電壓)。構(gòu)想了各種RF至DC轉(zhuǎn)換器， 包括部分及完全整流器、調(diào)節(jié)器、橋接器、倍頻器以及線性和開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器。
[0060]接收電路系統(tǒng)510還包括開(kāi)關(guān)電路系統(tǒng)512,其用于將接收天線518連接到功率轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)506或者替換地用于斷開(kāi)功率轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)506。將接收天線518從功率轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)506斷開(kāi)不僅暫停設(shè)備550的充電，而且改變發(fā)射機(jī)404(圖2)所“看見(jiàn)”的“負(fù)載”。 [〇〇61]如上所述，發(fā)射機(jī)404包括可以檢測(cè)被提供給發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)電路424的偏置電流中的波動(dòng)的負(fù)載感測(cè)電路416。因此，發(fā)射機(jī)404具有用于確定該發(fā)射機(jī)的近場(chǎng)中何時(shí)存在接收機(jī)的機(jī)制。
[0062]當(dāng)多個(gè)接收機(jī)508存在于發(fā)射機(jī)的近場(chǎng)中時(shí)，可能期望對(duì)一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)的加載和卸載進(jìn)行時(shí)間復(fù)用以使得其他接收機(jī)能夠更高效地親合到發(fā)射機(jī)。接收機(jī)508還可被遮蓋以免耦合到其他附近接收機(jī)或者減少附近發(fā)射機(jī)上的負(fù)載。接收機(jī)的這一 “卸載”在本文也被稱為“遮蓋”。此外，由接收機(jī)508控制且由發(fā)射機(jī)404檢測(cè)的在卸載和加載之間的這一切換可提供從接收機(jī)508到發(fā)射機(jī)404的通信機(jī)制，如下文更全面地解釋的。另外，可將允許將消息從接收機(jī)508發(fā)送到發(fā)射機(jī)404的協(xié)議與該切換相關(guān)聯(lián)。作為示例，切換速度可以在100微秒的數(shù)量級(jí)上。[〇〇63]在一示例性實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)404和接收機(jī)508之間的通信指代一種設(shè)備感測(cè)和充電控制機(jī)制，而不是常規(guī)雙向通信(即，使用耦合場(chǎng)的帶內(nèi)信令)。換言之，發(fā)射機(jī)404可使用所發(fā)射的信號(hào)的開(kāi)/關(guān)鍵控來(lái)調(diào)整能量是否在近場(chǎng)中可用。接收機(jī)可將能量的這些變化解釋為來(lái)自發(fā)射機(jī)404的消息。在接收機(jī)側(cè)，接收機(jī)508可使用接收天線518的調(diào)諧和解諧來(lái)調(diào)整從場(chǎng)接受到多少功率。在某些情況下，調(diào)諧和解諧可經(jīng)由開(kāi)關(guān)電路系統(tǒng)512來(lái)實(shí)現(xiàn)。發(fā)射機(jī)404可以檢測(cè)從場(chǎng)使用的該功率差異并將這些變化解讀為來(lái)自接收機(jī)508的消息。注意， 可利用其他形式的發(fā)射功率調(diào)制和負(fù)載行為。接收電路系統(tǒng)510還可包括信令檢測(cè)器和信標(biāo)電路系統(tǒng)514,其用于標(biāo)識(shí)可以與從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的信息信令相對(duì)應(yīng)的收到的能量波動(dòng)。此外，信令和信標(biāo)電路系統(tǒng)514還可用于檢測(cè)減少的RF信號(hào)能量(S卩，信標(biāo)信號(hào))的傳輸并且將減少的RF信號(hào)能量整流成標(biāo)稱功率，以用于喚醒接收電路系統(tǒng)510內(nèi)的無(wú)供電的或功率耗盡的電路以便將接收電路系統(tǒng)510配置成進(jìn)行無(wú)線充電。接收電路系統(tǒng)510還包括處理器516,其用于協(xié)調(diào)本文描述的接收機(jī)508的過(guò)程，包括本文描述的開(kāi)關(guān)電路系統(tǒng)512的控制。接收機(jī)508的遮蓋還可以在出現(xiàn)其他事件時(shí)進(jìn)行，這些事件包括檢測(cè)到向設(shè)備550提供充電功率的外部有線充電源(例如，墻上/USB電源)。除了控制接收機(jī)的遮蓋之外，處理器 516還可監(jiān)視信標(biāo)電路系統(tǒng)514以確定信標(biāo)狀態(tài)并提取發(fā)自發(fā)射機(jī)404的消息。處理器516還可調(diào)整DC至DC轉(zhuǎn)換器522來(lái)提高性能。[0〇64]圖6是可以在圖4的發(fā)射電路系統(tǒng)406中使用的發(fā)射電路系統(tǒng)600的一部分的不意圖。發(fā)射電路系統(tǒng)600可包括如上面圖4中所描述的驅(qū)動(dòng)電路624。如上所述，驅(qū)動(dòng)電路624可以是開(kāi)關(guān)放大器，該開(kāi)關(guān)放大器可被配置為接收方波并輸出要被提供給發(fā)射電路650的正弦波。在一些情形中，驅(qū)動(dòng)電路624可被稱為放大器電路。驅(qū)動(dòng)電路624被示為E類放大器;然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以使用任何合適的驅(qū)動(dòng)電路624。驅(qū)動(dòng)電路624可由來(lái)自如圖4中所示的振蕩器423的輸入信號(hào)602驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路624也可被提供驅(qū)動(dòng)電壓VD，該驅(qū)動(dòng)電壓被配置為控制可通過(guò)發(fā)射電路650輸送的最大功率。為了消除或減少諧波，發(fā)射電路系統(tǒng)600 可包括濾波電路626。濾波電路626可以是三極(電容器634、電感器632和電容器636)低通濾波電路626。[〇〇65]濾波電路626輸出的信號(hào)可被提供給包括天線614的發(fā)射電路650。發(fā)射電路650可包括具有電容620和電感的串聯(lián)諧振電路(例如，可能是因天線的電容或電感或由于附加的電容器組件引起)，該串聯(lián)諧振電路可在驅(qū)動(dòng)電路624提供的經(jīng)濾波的信號(hào)的頻率上諧振。 發(fā)射電路650的負(fù)載可以由可變電阻器622表示。該負(fù)載可以是被安置成從發(fā)射電路650接收功率的無(wú)線功率接收機(jī)508的函數(shù)。
[0066]根據(jù)本公開(kāi)，改進(jìn)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域(諸如舉例來(lái)說(shuō)充電墊)內(nèi)對(duì)功率接收機(jī)的檢測(cè)的以下方面是合乎期望的。利用無(wú)線功率系統(tǒng)，檢測(cè)已被放置在充電墊的充電區(qū)域內(nèi)的設(shè)備是合乎期望的。當(dāng)充電墊上不存在設(shè)備時(shí)，一些無(wú)線充電器進(jìn)入較低功率狀態(tài)。這降低了靜態(tài)功率耗散，進(jìn)而增加了整體效率，諸如舉例而言，在幾天的過(guò)程中。
[0067]然而，當(dāng)充電墊在這種較低功率狀態(tài)下時(shí)，可能更難以檢測(cè)被放置在充電區(qū)域內(nèi)的設(shè)備，因?yàn)镽F能量可能缺失、大部分時(shí)間缺失、或處于遠(yuǎn)低于充電墊開(kāi)啟時(shí)的水平。這意味著用戶可能在墊上放置了一設(shè)備且未將充電墊重新開(kāi)啟，或者花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間重新開(kāi)啟。 這可能導(dǎo)致充電的延遲以及差的用戶體驗(yàn)。[〇〇68]克服此點(diǎn)的一種方式是測(cè)量由正被放置在充電區(qū)域內(nèi)的設(shè)備施加于充電器的RF 場(chǎng)上的負(fù)載。當(dāng)充電器生成充電場(chǎng)(即使是弱的或間歇性的)時(shí)，該場(chǎng)內(nèi)的物體引起所觀測(cè)到的阻抗的變化。如果充電器檢測(cè)到阻抗的變化超過(guò)一定的限度，則其能開(kāi)啟并為負(fù)載供電。如本文所使用的，阻抗可以指代實(shí)阻抗(電阻)和/或虛阻抗(電抗)兩者。出于當(dāng)設(shè)備被放置在充電區(qū)域中時(shí)通電的目的，系統(tǒng)可被配置成檢測(cè)或觀測(cè)任一類型的阻抗的變化。
[0069]盡管上述辦法在許多情況下可能是可行的，但是仍存在可能產(chǎn)生問(wèn)題的情況。例如，被置于大型充電墊上的小型設(shè)備可能沒(méi)有生成足夠的阻抗變化以便用信號(hào)通知或觸發(fā)充電墊開(kāi)始充電。在另一示例中，充電墊(或接收設(shè)備)的某些設(shè)計(jì)可以專門用于使阻抗變化最小化來(lái)提高效率。在又一示例中，充電墊上的異物(例如，硬幣、鑰匙等)可導(dǎo)致電抗漂移，其可導(dǎo)致系統(tǒng)在充電區(qū)域內(nèi)沒(méi)有設(shè)備的情況下開(kāi)始充電。
[0070]為了克服伴隨著用于檢測(cè)在充電墊等上/靠近充電墊等的功率接收設(shè)備的現(xiàn)有辦法的問(wèn)題，本公開(kāi)描述了以下改進(jìn)。在本公開(kāi)中，下文中接著描述的方法和辦法可以單獨(dú)或者以任何組合被使用。
[0071]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種涉及測(cè)量與功率接收設(shè)備的穩(wěn)態(tài)阻抗不同的參數(shù)來(lái)檢測(cè)功率接收設(shè)備的技術(shù)。無(wú)線功率接收機(jī)包括將所接收的RF能量變換回有用的DC 功率的整流和濾波。這意味著在初始通電時(shí)，濾波電容器可呈現(xiàn)比穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間將檢測(cè)到的阻抗低得多的阻抗。這個(gè)臨時(shí)的較低阻抗的效應(yīng)可被檢測(cè)到并被用來(lái)確定例如設(shè)備是否已被放置到充電墊上。例如，相對(duì)于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，在初始通電時(shí)功率接收設(shè)備的濾波電容器的低得多的阻抗可導(dǎo)致可測(cè)量的或可檢測(cè)的瞬態(tài)或短期阻抗變化形式的效應(yīng)。
[0072]這個(gè)方法有若干優(yōu)點(diǎn)。第一，由于無(wú)負(fù)載的墊對(duì)發(fā)射機(jī)而言表現(xiàn)為開(kāi)路，因此未充電的電容器呈現(xiàn)的近似短路將導(dǎo)致大得多的阻抗變化，使得更容易檢測(cè)。第二，由于異物 (例如，硬幣)一般不會(huì)包含整流器或電容器，因此這種短期阻抗變化是一種驗(yàn)證充電墊上的新物體實(shí)際上是功率接收機(jī)且不是硬幣等的有效方式。許多異物包含金屬，因此將造成阻抗變化。第三，用于檢測(cè)短期阻抗變化的該辦法不需要接收機(jī)側(cè)的專用或附加硬件。
[0073]圖7提供了示例無(wú)線功率系統(tǒng)700的簡(jiǎn)化示意圖，其中發(fā)射機(jī)710位于左側(cè)，而接收機(jī)720位于右側(cè)。發(fā)射機(jī)710包括耦合至電容器714(對(duì)應(yīng)于圖6中的發(fā)射電路650的電容器 620)的功率放大器(PA)712(對(duì)應(yīng)于圖6中的驅(qū)動(dòng)電路624的開(kāi)關(guān)放大器)，電容器714接著耦合至電感器716(對(duì)應(yīng)于圖6中的發(fā)射電路650的電感器614)，其中電容器714和電感器716可共同用作或?qū)?yīng)于具有電容620和電感器614的串聯(lián)諧振電路，該串聯(lián)諧振電路可在圖6中的驅(qū)動(dòng)電路624提供的經(jīng)濾波的信號(hào)的頻率處諧振。發(fā)射機(jī)710的電容器714和電感器716形成諧振電路，其中電感器716可由用于生成磁場(chǎng)來(lái)將無(wú)線功率耦合至接收機(jī)720的線圈形成。[〇〇74] 接收機(jī)720包括耦合至電容器724(對(duì)應(yīng)于圖3中的電容器354或電容器356)的電感器722(其可由線圈形成且耦合至電感器716并從電感器716接收無(wú)線功率，且可對(duì)應(yīng)于圖5 中的接收機(jī)500的天線518)，其中電感器722和電容器724形成接收機(jī)720處的諧振電路并決定該諧振電路的諧振頻率。該諧振頻率接著耦合至整流器的二極管726、728。二極管728的陰極和二極管728的陽(yáng)極耦合至電容器_730。二極管726、728和電容器_730可形成RF至 DC轉(zhuǎn)換器(對(duì)應(yīng)于圖5中的功率轉(zhuǎn)換電路系統(tǒng)506的RF至DC轉(zhuǎn)換器520)或作為該RF至DC轉(zhuǎn)換器的一部分。電容器_730接著可并聯(lián)耦合至R孅732。Z$細(xì)對(duì)應(yīng)于由PA 712看向整流器所觀察到的輸出阻抗
[0075]圖8示出了無(wú)線充電電路800更簡(jiǎn)化的表示，其中發(fā)射和接收諧振器中的耦合和損耗被示為電阻_概810和均#?820。在接收機(jī)處，二極管830耦合至電容器C?f730。剩余的電路組件與以上參照?qǐng)D7描述的那些相類似。注意，電阻和電容器的組合可形成具有可預(yù)測(cè)的時(shí)間常數(shù)的RC網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)從左側(cè)的放大器看向該RC網(wǎng)絡(luò)時(shí)，觀察到的阻抗將始于低值然后隨著電容器開(kāi)始充電而上升。[〇〇76]觀察到的阻抗始于低值然后上升的效果在圖9A中示出。當(dāng)PA在空墊的情況下第一次開(kāi)啟時(shí)，隨著時(shí)間的變化，PA通?？吹较嗤淖杩?。電阻被感測(cè)為不改變的特定值。在墊上有異物的情況下，感測(cè)到的電阻可能不同，但仍保持不變或恒定。注意，復(fù)阻抗包括電阻和電抗兩者，其中電阻和/或電抗值可改變。[〇〇77]在圖9B示出的示例中，當(dāng)放大器開(kāi)啟時(shí)，無(wú)線功率接收機(jī)位于墊上。由于電容器花費(fèi)有限時(shí)間量來(lái)充電，因此阻抗始于低值，然后斜坡上升到最終穩(wěn)態(tài)值。系統(tǒng)或其(諸)組件可被配置為觀察這些特定類型或模式的響應(yīng)，并確定圖9A中的情形并不代表有效設(shè)備放在墊上且系統(tǒng)應(yīng)保持在低功率狀態(tài)。替換地或附加地，系統(tǒng)或其(諸)組件可被配置為確定圖 9B中的情形代表有效設(shè)備放在墊上，且系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)從低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿β?充電狀態(tài)。
[0078]在一些情形中，發(fā)射機(jī)可能不能夠直接測(cè)量輸出阻抗。在此類場(chǎng)景中，系統(tǒng)或其 (諸)組件可被配置為測(cè)量代替值，諸如舉例而言發(fā)射機(jī)PA輸入電流、發(fā)射機(jī)PA輸入電壓等。 在運(yùn)行到低阻抗期間，發(fā)射機(jī)通常會(huì)使用更多的電流，導(dǎo)致較高電流的瞬態(tài)尖峰，其可被檢測(cè)且可與觀察到的阻抗相同的方式被使用。
[0079]圖10A示出對(duì)于功率接收設(shè)備不在充電墊的充電區(qū)域內(nèi)的示例情形，隨時(shí)間變化的發(fā)射機(jī)電流。圖10B示出對(duì)于發(fā)射機(jī)電流被輸送到充電區(qū)域內(nèi)的功率接收設(shè)備的示例情形，隨時(shí)間變化的發(fā)射機(jī)電流。如所示，在有效的無(wú)線功率接收機(jī)處于充電墊的充電區(qū)域內(nèi)的情形下觀察到較高電流的瞬態(tài)尖峰。系統(tǒng)或其(諸)組件可被配置為觀察這些特定類型或模式的響應(yīng)，并確定圖10A中的情形并不代表有效設(shè)備在墊上且系統(tǒng)應(yīng)保持在低功率狀態(tài)。 替換地或附加地，系統(tǒng)或其(諸)組件可被配置為確定圖10B中的情形代表有效設(shè)備放在墊上，且系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)從低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿β?充電狀態(tài)。
[0080]圖11A示出了對(duì)于空充電墊，發(fā)射機(jī)的PA輸入電流1110、1112以及AC耦合的PA輸入電壓1120、1122的示例試驗(yàn)測(cè)量值。軌跡1112和1122分別對(duì)應(yīng)于軌跡1110和1120的放大圖。 注意，電流上升到一最終值。此處的延遲是由電流感測(cè)電路系統(tǒng)的低帶寬引起的。圖11B示出了當(dāng)無(wú)線設(shè)備已被置于充電墊上時(shí)發(fā)射機(jī)的電流1130、1132和電壓1140、1142的示例測(cè)量值。軌跡1132和1142分別對(duì)應(yīng)于軌跡1130和1140的放大圖。注意，電流的初始尖峰由充電電容器所造成的低阻抗引起。[〇〇811 在圖12A-B中，再次測(cè)量發(fā)射機(jī)的PA輸入電流1210、1212以及AC耦合的PA輸入電壓 1220、1222。軌跡1212和1222分別對(duì)應(yīng)于軌跡1210和1220的放大圖。在圖12A的示例中，通過(guò)采用其整流器和電容器斷開(kāi)的無(wú)線功率接收機(jī)模擬了一非法設(shè)備(例如，可能是金屬物體或沒(méi)有合適的接收電路系統(tǒng)的某種其他設(shè)備)。因此，非法設(shè)備“表現(xiàn)”為開(kāi)路。注意，圖12A 的非法設(shè)備示例看起來(lái)與圖11A的空墊情形非常相似。在這種情形下，有效設(shè)備將不會(huì)被檢測(cè)到。在圖12B的示例中，整流器和電容器已被重新連接，再次測(cè)量發(fā)射機(jī)的電流1230、1232 和電壓1240、1242。軌跡1232和1242分別對(duì)應(yīng)于軌跡1230和1240的放大圖。再次，注意電流的初始尖峰由充電電容器所造成的低阻抗引起。具有此種尖峰的特征波形允許且便于對(duì)有效設(shè)備的檢測(cè)。
[0082]圖13是根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的設(shè)備1300的功能框圖。在一個(gè)示例中，設(shè)備1300可包括發(fā)射電路 1310,發(fā)射電路1310包括發(fā)射線圈1312且被配置為向接收機(jī)的接收線圈無(wú)線發(fā)射功率。發(fā)射電路1310可包括圖4的發(fā)射機(jī)404和/或圖6的發(fā)射電路系統(tǒng)600的一個(gè)或多個(gè)組件，其細(xì)節(jié)在上文中進(jìn)一步詳細(xì)提供。[〇〇83]在另一些進(jìn)一步相關(guān)方面，發(fā)射電路1310可包括用于檢測(cè)由在發(fā)射電路1310的充電區(qū)域內(nèi)置入物體造成的輸出阻抗的變化，同時(shí)降低待機(jī)功率的低功率信標(biāo)發(fā)射機(jī)1314。 信標(biāo)發(fā)射機(jī)1314可被配置為周期性地將短信標(biāo)應(yīng)用于發(fā)射電路1310的諧振器來(lái)檢測(cè)阻抗的變化。通過(guò)短信標(biāo)，設(shè)備1300應(yīng)能夠感測(cè)檢測(cè)到的輸出阻抗的電抗和/或電阻變化。低功率信標(biāo)發(fā)射機(jī)1314可進(jìn)一步被配置為在通過(guò)短信標(biāo)檢測(cè)到負(fù)載變化之際發(fā)起較高功率狀態(tài)。例如，響應(yīng)于檢測(cè)到負(fù)載變化，發(fā)射機(jī)1314可被配置為應(yīng)用可比短信標(biāo)更長(zhǎng)或具有更高功率的“長(zhǎng)”信標(biāo)。“長(zhǎng)”信標(biāo)可為接收機(jī)提供充足的功率，以允許接收機(jī)具有足夠的功率來(lái)建立與發(fā)射機(jī)的通信，以便允許發(fā)射機(jī)1314發(fā)起較高功率狀態(tài)。在相關(guān)方面，信標(biāo)發(fā)射機(jī) 1314可以是檢測(cè)電路1320(以下描述)的一部分而不是發(fā)射電路1310的一部分。而且，信標(biāo)發(fā)射機(jī)1314可以為單獨(dú)的低功率發(fā)射機(jī)，或者替換地可以為以較低功率操作的主功率發(fā)射機(jī)
[0084]設(shè)備1300還可包括被配置為響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)呈現(xiàn)給發(fā)射機(jī)的阻抗的變化的檢測(cè)電路1320,該變化是由施加到充電區(qū)域或在發(fā)射線圈和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的。例如，檢測(cè)電路1320可對(duì)應(yīng)于或包括圖4的發(fā)射機(jī)404的負(fù)載感測(cè)電路 416或類似電路，其細(xì)節(jié)在上文中進(jìn)一步詳細(xì)提供。在相關(guān)方面，檢測(cè)電路1320可包括用于在場(chǎng)的初始施加期間識(shí)別與接收機(jī)的電容器(例如，濾波電容器)的充電相關(guān)聯(lián)的特征波形 (例如，包括至接收機(jī)的發(fā)射機(jī)電流的瞬態(tài)尖峰)的波形檢測(cè)器1322。波形可涉及或基于輸出阻抗、發(fā)射機(jī)電流、和/或發(fā)射機(jī)電壓。更一般地，檢測(cè)電路1320可被配置為檢測(cè)在給定的時(shí)間區(qū)間或時(shí)段內(nèi)的阻抗變化模式或阻抗響應(yīng)類型(例如，經(jīng)由阻抗或電流響應(yīng)測(cè)量值)。 用于檢測(cè)特定類型的阻抗變化/波形的時(shí)間區(qū)間/時(shí)段可在短信標(biāo)期間發(fā)生。[〇〇85]在進(jìn)一步相關(guān)方面，檢測(cè)電路1320可包括用于檢測(cè)所測(cè)得的輸出阻抗(圖9B中的軌跡)等的斜率的斜率檢測(cè)器電路1324。在又一些進(jìn)一步相關(guān)方面，檢測(cè)電路1320可包括專用處理器1326,該專用處理器可任選地具有被編程到其中的數(shù)字信號(hào)處理1328來(lái)采樣(諸) 波形并執(zhí)行任何處理/濾波以確定在所采樣的(諸)波形中的信號(hào)參數(shù)。在另一些進(jìn)一步相關(guān)方面，以上處理任務(wù)可共享現(xiàn)有處理器的資源。在進(jìn)一步相關(guān)方面，信標(biāo)發(fā)射機(jī)1314可以為檢測(cè)電路1320的一部分而不是發(fā)射電路1310的一部分。
[0086]圖14提供了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)方面的用于無(wú)線充電，更具體地是用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的示例性方法1400的流程圖。盡管方法1400在本文中是參照特定次序來(lái)描述的，但在各種實(shí)現(xiàn)中，本文的(諸)步驟或(諸)特征可按不同的次序執(zhí)行，或可被省略，或可包括附加的(諸)步驟/(諸)特征。例如，方法1400 可以是可由無(wú)線功率發(fā)射機(jī)(例如，圖13的設(shè)備1300)或其(諸)組件來(lái)操作。
[0087]方法1400可涉及，在1410處，通過(guò)發(fā)射電路的發(fā)射線圈經(jīng)由施加到充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈發(fā)射功率。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，框1410可由圖13的發(fā)射電路1310或其 (諸)組件來(lái)執(zhí)行。方法1400可涉及在1420處響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由施加到充電區(qū)域或在發(fā)射線圈和接收線圈之間改變的場(chǎng)造成的特征波形。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，框 1420可由圖13的檢測(cè)電路1320或其(諸)組件來(lái)執(zhí)行。注意，該特征波形可與在場(chǎng)的初始施加期間接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)，以及可至少部分地基于響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)給發(fā)射機(jī)的發(fā)射電路的阻抗的變化。
[0088] 參照?qǐng)D15，示出了方法1400的可任選的、并非執(zhí)行方法1400所必需的進(jìn)一步操作或方面。[〇〇89] 如果方法1400包括圖15的至少一個(gè)框，則方法1400可在該至少一個(gè)框之后終止， 而不一定必須要包括可被解說(shuō)的任何后續(xù)下游(諸)框。在相關(guān)方面，框1420可涉及在1430 處，識(shí)別與在場(chǎng)的初始施加期間接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)的阻抗模式變化。
[0090]在進(jìn)一步相關(guān)方面，特征波形可包括基于發(fā)射機(jī)電壓和發(fā)射機(jī)電流計(jì)算得到的電阻的瞬態(tài)尖峰，并且發(fā)射機(jī)電壓可包括AC電壓，且發(fā)射機(jī)電流包括AC電流。例如，框1420可涉及在1440處測(cè)量在AC路徑中的基本同一點(diǎn)測(cè)量AC電壓和AC電流。在另一示例中，框1420 可涉及在1450處在AC路徑中的第一點(diǎn)處測(cè)量AC電流，該AC電流與在該AC路徑中測(cè)量AC電壓的第二點(diǎn)處測(cè)得的對(duì)應(yīng)的AC電流在振幅或相位中的至少一個(gè)中具有已知關(guān)系。
[0091]在進(jìn)一步相關(guān)方面，特征波形可包括基于發(fā)射機(jī)電壓和發(fā)射機(jī)電流計(jì)算得到的電阻的瞬態(tài)尖峰，并且發(fā)射機(jī)電壓可包括DC電壓，且發(fā)射機(jī)電流包括DC電流。例如，框1420可涉及在1460處在DC路徑中第一點(diǎn)處測(cè)量DC電流，該DC電流的值與在測(cè)量DC電壓的第二點(diǎn)處測(cè)得的對(duì)應(yīng)的DC電流的值具有已知關(guān)系。[〇〇92]在另一些進(jìn)一步相關(guān)方面，方法1400可進(jìn)一步涉及在1470處，響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)，將發(fā)射機(jī)從功率節(jié)省模式切換到較高功率模式。
[0093]上面描述的方法的各種操作可由能夠執(zhí)行這些操作的任何合適的裝置來(lái)執(zhí)行，諸如各種硬件和/或軟件組件、電路、和/或模塊。一般而言，在附圖中所解說(shuō)的任何操作可由能夠執(zhí)行這些操作的相對(duì)應(yīng)的功能性裝置來(lái)執(zhí)行。在一個(gè)方面，用于經(jīng)由施加至充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈發(fā)射功率的裝置可包括，例如，發(fā)射線圈、信標(biāo)發(fā)射機(jī)、功率放大器、和/或發(fā)射電路的其他(諸)組件。
[0094]在另一方面，用于響應(yīng)于接收機(jī)被置于充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)特征波形的裝置可包括，例如:負(fù)載感測(cè)電路;用于識(shí)別與在場(chǎng)的初始施加期間接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)的特征波形的波形檢測(cè)器;用于檢測(cè)所測(cè)得的輸出阻抗的斜率的斜率檢測(cè)器;專用處理器/控制器;和/或檢測(cè)電路的其他(諸)組件。
[0095]在又一方面，用于檢測(cè)特征波形或識(shí)別與在場(chǎng)的初始施加期間接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)的阻抗變化模式的裝置可包括，例如，用于識(shí)別與在場(chǎng)的初始施加期間接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)的特征波形或模式(例如，包括至接收機(jī)的發(fā)射機(jī)電流的瞬態(tài)尖峰) 波形檢測(cè)器。
[0096]在又一方面，用于在AC路徑中的基本同一點(diǎn)測(cè)量AC電壓和AC電流的裝置可包括， 例如，負(fù)載感測(cè)電路、波形檢測(cè)器、斜率檢測(cè)器、處理器/控制器、和/或檢測(cè)電路的其他(諸) 組件。
[0097]在另一方面，用于在AC路徑中的第一點(diǎn)測(cè)量AC電流的裝置可包括，例如，負(fù)載感測(cè)電路、波形檢測(cè)器、斜率檢測(cè)器、處理器/控制器、和/或檢測(cè)電路的其他(諸)組件。
[0098]信息和信號(hào)可使用各種各樣的不同技藝和技術(shù)中的任一種來(lái)表示。例如，貫穿上面描述始終可能被述及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位(比特)、碼元、和碼片可由電壓、 電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光粒子、或其任何組合來(lái)表示。
[0099]結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例來(lái)描述的各種解說(shuō)性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或這兩者的組合。為清楚地解說(shuō)硬件與軟件的這一可互換性，各種解說(shuō)性組件、塊、模塊、電路、以及步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和施加于整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。 可針對(duì)每種特定應(yīng)用以不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能性，但此類實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀為致使脫離本發(fā)明的實(shí)施例的范圍。
[0100]結(jié)合本文所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各種解說(shuō)性塊、模塊、和電路可用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件、或其設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文所描述的功能的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，該處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核心協(xié)同的一個(gè)或多個(gè)微處理器、或任何其它此類配置。
[0101]結(jié)合本文所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法和功能的各個(gè)步驟可直接用硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果用軟件實(shí)現(xiàn)，則這些功能可作為一條或多條指令或代碼存儲(chǔ)在有形的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。軟件模塊可駐留在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦式可編程 ROM(EEPROM)、寄存器、硬盤、可移動(dòng)盤、CD R0M、或本領(lǐng)域中所知的任何其他形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。存儲(chǔ)介質(zhì)被耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲(chǔ)介質(zhì)讀和寫信息。在替換方案中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以被整合到處理器。如本文中所使用的盤(disk)和碟(disc)包括壓縮碟 (CD)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(DVD)、軟盤和藍(lán)光碟，其中盤常常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù)而碟用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留在ASIC中。ASIC可駐留在用戶終端中。替換地，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶終端中。
[0102]出于概述本公開(kāi)的目的，本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征已在本文中描述。應(yīng)當(dāng)理解，未必根據(jù)本發(fā)明的任何特定實(shí)施例都可實(shí)現(xiàn)所有這些優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明可以按實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化本文所教導(dǎo)的一個(gè)或一組優(yōu)點(diǎn)而不一定實(shí)現(xiàn)如可能在本文中教導(dǎo)或提出的其他優(yōu)點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)或?qū)嵤?。[〇1〇3]對(duì)上述實(shí)施例的各種修改將是顯而易見(jiàn)的，并且本文中定義的一般原理可被應(yīng)用于其他實(shí)施例而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明不是旨在限于本文所示的各實(shí)施例，而是應(yīng)被授予與本文所公開(kāi)的原理和新穎特征相一致的最寬范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的設(shè)備，包 括:發(fā)射電路，所述發(fā)射電路包括發(fā)射線圈且被配置為經(jīng)由施加至所述充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng) 向所述接收機(jī)的接收線圈無(wú)線地發(fā)射功率;以及檢測(cè)電路，所述檢測(cè)電路被配置為響應(yīng)于所述接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由 在所述發(fā)射線圈和所述接收線圈之間施加或改變的所述場(chǎng)造成的波形的特征。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述波形的特征與在所述場(chǎng)的初始施加期間 所述接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)，且至少部分地基于響應(yīng)于所述接收機(jī)被置于所述充電 區(qū)域內(nèi)而呈現(xiàn)給所述發(fā)射機(jī)的發(fā)射電路的阻抗的變化。3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述波形的特征指示出與在所述場(chǎng)的初始施 加期間所述接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)的阻抗變化模式。4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述波形的特征包括發(fā)射機(jī)電流的瞬態(tài)尖 峰。5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)電流包括進(jìn)入所述發(fā)射機(jī)的功率 放大器(PA)的DC電流。6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述波形的特征包括發(fā)射機(jī)電壓的瞬態(tài)尖峰 或振蕩。7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)電壓包括提供給所述發(fā)射機(jī)的功 率放大器(PA)的DC電壓。8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述波形的特征包括基于發(fā)射機(jī)電壓和發(fā)射 機(jī)電流計(jì)算得到的電阻的瞬態(tài)尖峰。9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)電壓包括AC電壓，而所述發(fā)射機(jī) 電流包括AC電流。10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述AC電壓和所述AC電流是在AC路徑中的基本同一點(diǎn)測(cè)量的。11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述AC電流是在AC路徑中的第一點(diǎn)處測(cè)得 的，所述AC電流與在所述AC路徑中測(cè)得所述AC電壓的第二點(diǎn)處測(cè)得的對(duì)應(yīng)的AC電流在振幅 或相位的至少一個(gè)中具有已知關(guān)系。12.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)電壓包括DC電壓，而所述發(fā)射機(jī) 電流包括DC電流。13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述DC電壓和所述DC電流是在DC路徑中的基本同一點(diǎn)測(cè)得的。14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述DC電流是在DC路徑中的第一點(diǎn)處測(cè)得 的，所述DC電流的值與在測(cè)得所述DC電壓的第二點(diǎn)處測(cè)得的對(duì)應(yīng)的DC電流的值具有已知關(guān)系。15.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)電路被進(jìn)一步配置成響應(yīng)于所述 接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)而將所述發(fā)射機(jī)從功率節(jié)省模式切換到較高功率模式。16.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)電路進(jìn)一步被配置為響應(yīng)于有效 接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)呈現(xiàn)給所述發(fā)射機(jī)的阻抗的變化，所述有效接收機(jī)包括具有處于連接狀態(tài)的整流器和電容器的接收機(jī)電路系統(tǒng)，所述電容器被配置為在所述場(chǎng) 的初始施加期間充電。17.—種用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在無(wú)線功率發(fā)射機(jī)的充電區(qū)域內(nèi)的放置的方法，包 括:通過(guò)發(fā)射電路的發(fā)射線圈經(jīng)由施加至所述充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向所述接收機(jī)的接收線 圈發(fā)射功率;以及響應(yīng)于所述接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)，檢測(cè)由在發(fā)射線圈和接收線圈之間施加或 改變的所述場(chǎng)造成的波形的特征。18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，檢測(cè)波形的特征包括識(shí)別與在所述場(chǎng)的初 始施加期間所述接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)的阻抗變化模式。19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于:所述波形的特征包括基于發(fā)射機(jī)電壓和發(fā)射機(jī)電流計(jì)算得到的電阻的瞬態(tài)尖峰。20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)電壓包括AC電壓，并且所述發(fā) 射機(jī)電流包括AC電流，并且檢測(cè)波形的特征包括在AC路徑中的基本同一點(diǎn)測(cè)量所述AC電壓 和所述AC電流。21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，檢測(cè)波形的特征包括在AC路徑中的第一點(diǎn) 處測(cè)量所述AC電流，所述AC電流與在所述AC路徑中測(cè)得所述AC電壓的第二點(diǎn)處測(cè)得的對(duì)應(yīng) 的AC電流在振幅或相位的至少一個(gè)中具有已知關(guān)系。22.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于:所述波形的特征包括基于發(fā)射機(jī)電壓和發(fā)射機(jī)電流計(jì)算得到的電阻的瞬態(tài)尖峰。23.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射機(jī)電壓包括DC電壓，并且所述發(fā) 射機(jī)電流包括DC電流，并且檢測(cè)波形的特征包括在DC路徑中的第一點(diǎn)處測(cè)量所述DC電流， 所述DC電流的值與在測(cè)得所述DC電壓的第二點(diǎn)處測(cè)得的對(duì)應(yīng)的DC電流的值具有已知關(guān)系。24.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括響應(yīng)于所述接收機(jī)被置于所述 充電區(qū)域內(nèi)而將所述發(fā)射機(jī)從功率節(jié)省模式切換到較高功率模式。25.—種用于檢測(cè)無(wú)線功率接收機(jī)在充電區(qū)域內(nèi)的放置的設(shè)備，包括:用于經(jīng)由施加至所述充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向所述接收機(jī)的接收線圈發(fā)射功率的裝置；以 及用于響應(yīng)于所述接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)在所述用于發(fā)射的裝置和所述 接收線圈之間施加或改變的所述場(chǎng)造成的波形的特征的裝置。26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于檢測(cè)波形的特征的裝置包括用于 識(shí)別與在所述場(chǎng)的初始施加期間所述接收機(jī)的電容器的充電相關(guān)聯(lián)的阻抗變化模式的裝置。27.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于:所述波形的特征包括基于發(fā)射機(jī)電壓和發(fā)射機(jī)電流計(jì)算得到的電阻的瞬態(tài)尖峰；以及所述發(fā)射機(jī)電壓包括AC電壓，而所述發(fā)射機(jī)電流包括AC電流。28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于檢測(cè)波形的特征的裝置包括用于 在AC路徑中的基本同一點(diǎn)測(cè)量所述AC電壓和所述AC電流的裝置。29.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于檢測(cè)波形的特征的裝置包括用于在AC路徑中的第一點(diǎn)處測(cè)量所述AC電流的裝置，所述AC電流與在所述AC路徑中測(cè)得所述AC 電壓的第二點(diǎn)處測(cè)得的對(duì)應(yīng)的AC電流在振幅或相位的至少一個(gè)中具有已知關(guān)系。30.—種包括代碼的非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述代碼在被執(zhí)行時(shí)使設(shè)備:通過(guò)發(fā)射電路的發(fā)射線圈經(jīng)由施加至充電區(qū)域的無(wú)線場(chǎng)向接收機(jī)的接收線圈發(fā)射功 率；以及響應(yīng)于所述接收機(jī)被置于所述充電區(qū)域內(nèi)而檢測(cè)由在所述發(fā)射線圈和所述接收線圈 之間施加或改變的場(chǎng)造成的波形的特征。
【文檔編號(hào)】H02J5/00GK105993105SQ201580008025
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日
【發(fā)明人】W·H·馮諾瓦克三世, C·B·維爾蘭德
【申請(qǐng)人】高通股份有限公司