BR112015006963B1

BR112015006963B1 - Sistemas e métodos para detectar características de transmissão sem fio de carga

Info

Publication number: BR112015006963B1
Application number: BR112015006963-0A
Authority: BR
Inventors: Gabriel Isaac Mayo; Ryan Tseng; Edward Kenneth Kallal
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-19
Publication date: 2021-11-09
Also published as: US9190876B2; TW201424186A; WO2014052161A1; KR20150063081A; TWI515992B; US20140091634A1; EP2901564A1; JP2015537497A; HUE040134T2; BR112015006963A2; CN104685797B; ES2699405T3; EP2901564B1; CN104685797A; KR101788947B1; JP6227656B2

Abstract

sistemas e métodos para detectar características de transmissão sem fio de carga. esta invenção proporciona sistemas, métodos e aparelho para detectar características de transmissão de carga sem fio. um aspecto da invenção proporciona um método de detectar uma característica de transmissão em um dispositivo de transmissão de energia sem fio. o dispositivo inclui um elemento em série acoplado eletricamente a uma bobina de transmissão. o método inclui determinar componentes reais e imaginários de uma primeira voltagem em um primeiro terminal do elemento em série. o método inclui ainda a determinação de componentes reais e imaginários de uma segunda voltagem em um segundo terminal do elemento em série. o método inclui ainda determinar componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento em série, com base na primeira e segunda voltagem determinadas. o método inclui ainda determinar as características de transmissão tal como voltagens nodais, correntes, energias e impedâncias com base nas voltagens e correntes determinadas. o método inclui ainda ajustar uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base nas características de transmissão, determinadas.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere geralmente à energia sem fio. Mais especificamente, a invenção se refere a detectar características de transmissão em sistemas de energia sem fio.

Descrição da Técnica Anterior

[0002] Um número crescente e variedade de dispositivos eletrônicos são energizados por intermédio de baterias recarregáveis. Tais dispositivos incluem telefones móveis, aparelhos de reprodução de música portátil, computadores laptop, computadores tablet, dispositivos periféricos de computador, dispositivos de comunicação (por exemplo, dispositivo Bluetooth, câmeras digitais, meios auxiliares de audição, e semelhantes. Embora a tecnologia de bateria tenha sido aperfeiçoada, os dispositivos eletrônicos energizados por bateria requerem cada vez mais e consomem maiores quantidades de energia, desse modo frequentemente exigindo recarga. Os dispositivos recarregáveis são normalmente carregados por intermédio de conexões cabeadas através de cabos ou outros conectores similares que são conectados fisicamente a uma fonte de energia. Cabos e conectores similares algumas vezes podem ser inconvenientes ou incômodos e ter outros empecilhos. Os sistemas de carga sem fio que são capazes de transferir energia em espaço livre para ser usada para carregar dispositivos eletrônicos recarregáveis ou prover energia aos dispositivos eletrônicos podem superar algumas das deficiências das soluções de carga cabeada. Como tal, sistemas de transferência de energia sem fio e métodos que transferem de forma eficiente e segura energia para os dispositivos eletrônicos são desejáveis.

Sumário da Invenção

[0003] Várias implementações de sistemas, métodos e dispositivos dentro do escopo das reivindicações anexas têm individualmente vários aspectos, nenhum deles individualmente é isoladamente responsável pelos atributos desejáveis aqui descritos. Sem limitar o escopo das reivindicações anexas, algumas características proeminentes são descritas aqui.

[0004] Um aspecto da invenção proporciona um método de detectar uma característica de transmissão em um dispositivo de transmissão de energia sem fio. O dispositivo inclui um elemento em série acoplado eletricamente a uma bobina de transmissão. O método inclui determinar os componentes reais e imaginários de uma primeira voltagem em um primeiro terminal do elemento em série. O método inclui ainda determinar os componentes reais e imaginários de uma segunda voltagem em um segundo terminal do elemento em série. O método inclui ainda determinar os componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento em série, com base na primeira e na segunda voltagem, determinadas. O método inclui ainda determinar uma característica de transmissão com base nas voltagens determinadas e corrente determinada. O método inclui ainda ajustar uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão determinada.

[0005] Outro aspecto inovador da presente invenção inclui um dispositivo sem fio. O dispositivo inclui uma bobina de transmissão configurada para transmitir energia sem fio para um receptor. O dispositivo inclui ainda um gerador de relógio de quadratura configurado para gerar sinais de relógio em fase (I) e de quadratura (Q). O dispositivo inclui ainda um elemento em série acoplado eletricamente à bobina de transmissão. O dispositivo inclui ainda um primeiro misturador configurado para multiplicar pelo menos um sinal em um primeiro terminal do elemento em série por um dos sinais I e Q. O dispositivo inclui ainda um segundo misturador configurado para multiplicar pelo menos um sinal para um segundo terminal do elemento em série por intermédio de um dos sinais I e Q.

[0006] Outro aspecto inovador da presente invenção inclui um aparelho para detectar uma característica de transmissão em um dispositivo de transmissão de energia sem fio. O dispositivo inclui um elemento em série acoplado eletricamente a uma bobina de transmissão. O aparelho inclui meio para determinar componentes reais e imaginários de uma primeira voltagem em um primeiro terminal do elemento em série. O aparelho inclui ainda meio para determinar componentes reais e imaginários de uma segunda voltagem em um segundo terminal do elemento em série. O aparelho inclui ainda meio para determinar componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento em série, com base na primeira e na segunda voltagem, determinadas. O aparelho inclui ainda meio para determinar uma característica de transmissão com base nas voltagens determinadas e na corrente determinada. O aparelho inclui ainda meio para ajustar uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão determinada.

[0007] Outro aspecto inovador da presente invenção inclui um meio legível por computador não transitório incluindo um código que, quando executado, faz com que um aparelho determine componentes reais e imaginários de uma primeira voltagem em um primeiro terminal de um elemento em série. O elemento em série é acoplado eletricamente a uma bobina de transmissão. O meio inclui ainda código que, quando executado, faz com que o aparelho determine componentes reais e imaginários de uma segunda voltagem em um segundo terminal do elemento em série. O meio inclui ainda código que, quando executado, faz com que o aparelho determine componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento em série, com base na primeira e segunda voltagem determinada. O meio inclui ainda código que, quando executado, faz com que o aparelho determine uma característica de transmissão com base nas voltagens determinadas e na corrente determinada. O meio inclui ainda código que, quando executado, faz com que o aparelho ajuste uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão determinada.

[0008] Detalhes de uma ou mais implementações da matéria em estudo descrita nesse relatório descritivo são apresentados nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características, aspectos e vantagens se tornarão evidentes a partir da descrição, dos desenhos, e das reivindicações. Observar que as dimensões relativas das figuras a seguir não são traçadas em escala.

Breve Descrição das Figuras

[0009] A Figura 1 é um diagrama funcional em blocos de um sistema de transferência de energia sem fio exemplar, de acordo com modalidades exemplares da invenção.

[00010] A Figura 2 é um diagrama funcional em blocos de componentes exemplares que podem ser usados no sistema de transferência de energia da Figura 1, de acordo com várias modalidades exemplares da invenção.

[00011] A Figura 3 é um diagrama esquemático de uma porção de circuitos de transmissão ou circuitos de recepção da Figura 2 incluindo uma bobina de transmissão ou de recepção, de acordo com modalidades exemplares da invenção.

[00012] A Figura 4 é um diagrama funcional em blocos de um transmissor que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da Figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção.

[00013] A Figura 5 é um diagrama funcional em blocos de um receptor que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da Figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção.

[00014] A Figura 6 é um diagrama esquemático de uma porção de circuitos de transmissão que podem ser usada nos circuitos de transmissão da Figura 4.

[00015] A Figura 7 é um diagrama funcional em blocos de uma porção de circuitos de transmissão que pode ser usada no sistema de transferência de energia sem fio da Figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção.

[00016] A Figura 8 é um diagrama funcional em blocos de um misturador que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da Figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção.

[00017] A Figura 9 é um diagrama funcional em blocos de uma porção de circuitos de transmissão que podem ser usados no sistema de transferência de energia sem fio da Figura 1, de acordo com outra modalidade exemplar da invenção.

[00018] A Figura 10 é um fluxograma de um método exemplar de transmissão de energia sem fio.

[00019] A Figura 11 é um diagrama funcional em blocos de um aparelho para detectar uma característica de transmissão, de acordo com uma modalidade da invenção.

[00020] As várias características ilustradas nos desenhos podem não ser traçadas em escala. Consequentemente, as dimensões das várias características podem ser expandidas ou reduzidas arbitrariamente para clareza. Além disso, alguns dos desenhos podem não ilustrar todos os componentes de um determinado sistema, método ou dispositivo. Finalmente, em umerais de referência semelhantes podem ser usados para denotar características semelhantes por todo o relatório descritivo e figuras.

Descrição Detalhada da Invenção

[00021] A descrição detalhada que se segue em ligação com os desenhos anexos pretende ser uma descrição de modalidades exemplares da invenção e não se destina a representar as únicas modalidades nas quais a invenção pode ser praticada. O termo “exemplar” utilizada ao longo desta descrição significa “servir como um exemplo, caso, ou ilustração” e não deve necessariamente ser interpretado como preferido ou vantajoso em relação a outras modalidades exemplares. A descrição pormenorizada inclui detalhes específicos para a finalidade de proporcionar uma compreensão completa das modalidades exemplares da invenção. Em alguns casos, alguns dispositivos são mostrados na forma de diagrama de blocos.

[00022] A transferência de energia sem fio pode referir-se a qualquer forma de transferência de energia associada com os campos elétricos, campos magnéticos, campos eletromagnéticos, ou de outro modo a partir de um transmissor para um receptor, sem a utilização de condutores elétricos físicos (por exemplo, a transferência, a energia pode ser transferida através do espaço livre). A energia emitida para um campo sem fio (por exemplo, um campo magnético) pode ser recebida, capturada por, ou acoplada por uma “bobina de recepção” para conseguir a transferência de energia.

[00023] A figura 1 é um diagrama funcional de blocos de um sistema de transferência de energia sem fio exemplificativo 100, de acordo com modalidades exemplares da invenção. Energia de entrada 102 pode ser fornecida a um transmissor 104 a partir de uma fonte de alimentação (não mostrada) para gerar um campo 105 para proporcionar a transferência de energia. Um receptor 108 pode acoplar-se ao campo 105 e gerar uma energia de saída 10 para o armazenamento ou consumo por um dispositivo (não mostrado) ligado à fonte de saída 1 10. Tanto o transmissor 104 e o receptor 108 são separados por uma distância 112. Em uma modalidade exemplar, um transmissor 104 e receptor 108 são configurados de acordo com uma relação mútua de ressonância. Quando a frequência de ressonância do receptor 108 e a frequência de ressonância do transmissor 104 são substancialmente iguais ou muito próximas as perdas de transmissão entre o transmissor e o receptor 104 108 são mínimas. Como tal, a transferência de energia sem fio pode ser prestada através de maior distância em contraste com soluções puramente indutivas que podem exigir grandes bobinas que exigem que as bobinas estejam muito perto (por exemplo, mms). Assim, técnicas de acoplamento indutivo de ressonância podem permitir uma melhor eficiência de transferência de energia por várias distâncias e com uma variedade de configurações de bobina indutiva.

[00024] O receptor 108 pode receber a energia, quando o estiver localizado em um campo de energia 105 produzido pelo transmissor 104. O campo 105 corresponde a uma região onde a produção de energia pelo transmissor 104 pode ser capturada por um receptor 105. Em alguns casos, o campo 105 pode corresponder ao “campo próximo” do transmissor 104 como será ainda descrito abaixo. O transmissor 104 pode incluir uma bobina de transmissão de 114 para emitir uma transmissão de energia. O receptor 108 inclui ainda uma bobina de recepção 118 para receber ou capturar energia a partir da transmissão de energia. O campo próximo pode corresponder a uma região em que existem fortes campos reativos resultantes das correntes e cargas na bobina de transmissão 114 que irradiam minimamente energia para longe da bobina de transmissão 114. Em alguns casos, o campo próximo pode corresponder a uma região que está dentro de aproximadamente um comprimento de onda (ou de uma sua fração) da bobina de transmissão 114. As bobinas de transmissão e de recepção 114 e 118 são dimensionadas de acordo com as aplicações e dispositivos a ser associados a elas. Como acima descrito, a transferência eficiente de energia pode ocorrer acoplando uma grande parte da energia em um campo 105 da bobina de transmissão 114 a uma bobina de recepção 118, em vez da propagação da maior parte da energia de uma onda eletromagnética para o campo distante. Quando posicionada dentro do campo 105, um “modo de acoplamento” pode ser desenvolvido entre a bobina de transmissão 114 e bobina de recepção 118. A área em torno das bobinas de transmissão e de recepção 114 e 118, onde este acoplamento pode ocorrer é aqui referida como uma região de modo de acoplamento.

[00025] A figura 2 é um diagrama funcional de blocos de componentes exemplares que podem ser usados no sistema de transferência de energia sem fio 100 da figura 1, de acordo com várias modalidades exemplares da invenção. O transmissor 204 pode incluir um circuito de transmissão 206, que pode incluir um oscilador 222, de um circuito controlador 224, e um filtro e circuito de equiparação 226. O oscilador 222 pode ser configurado para gerar um sinal com uma frequência desejada, tal como 468.75 KHz, 6.78 MHz ou 13.56 MHz, que pode ser ajustada em resposta a um sinal de controle de frequência 223. O sinal do oscilador pode ser fornecido a um circuito de excitação 224 configurado para acionar a bobina de transmissão em 214, por exemplo, uma frequência de ressonância da bobina de transmissão 214. O circuito de condução 224 pode ser um amplificador de comutação configurado para receber uma onda quadrada do oscilador 222 e uma onda senoidal de saída. Por exemplo, o circuito controlador 224 pode ser um amplificador de classe E. Um circuito de filtragem e de harmonização 226 pode também ser incluído para filtrar frequências harmônicas ou outras indesejáveis e igualar a impedância do transmissor 204 para a bobina de transmissão 214.

[00026] O receptor 208 pode incluir circuitos de recepção 210 que podem incluir um circuito de equiparação 232 e um retificador e circuito de comutação 234 para gerar uma energia DC a partir de uma entrada de energia AC para carregar uma bateria 236, como mostrado na figura 2 ou para acionar um dispositivo (não mostrado) acoplado ao receptor 108. O circuito de equiparação 232 pode ser incluído para igualar a impedância do circuito de recepção 210 com a da bobina de recepção 218. O receptor 208 e o transmissor 204 podem se comunicar, adicionalmente, em um canal de comunicação separado 219 (por exemplo, Bluetooth, ZigBee, celular, etc.). O receptor e transmissor 208 e 204 podem se comunicar alternativamente via sinalização em banda utilizando características do campo sem fio 206.

[00027] Tal como descrito mais completamente abaixo, o receptor 208, que pode ter uma carga inicialmente associada que pode ser seletivamente desabilitada (por exemplo, a bateria 236), pode ser configurado para determinar se uma quantidade de energia transmitida pelo transmissor 204 e recebida pelo receptor 208 é apropriada para carregamento de uma bateria 236. Além disso, o receptor 208 pode ser configurado para permitir uma carga (por exemplo, bateria 236) após a determinação de que a quantidade de energia é apropriada. Em algumas modalidades, um receptor 208 pode ser configurado para utilizar diretamente a energia recebida a partir de um campo de transferência de energia sem fio sem o carregamento de uma bateria 236. Por exemplo, uma comunicação de um dispositivo, tal como uma comunicação de campo próximo (NFC) ou identificação de radiofreqüência de um dispositivo (RFID pode ser configurada para receber energia a partir de um campo de transferência de energia sem fio e comunicar através da interação com o campo de transferência de energia sem fio e/ou utilizar a energia recebida para se comunicar com um transmissor 204 ou outros dispositivos.

[00028] A figura 3 é um diagrama esquemático de uma porção de um circuito de transmissão 206 ou circuito de recepção 210 da figura 2 incluindo uma bobina de transmissão ou recepção 352, em conformidade com modalidades exemplares da invenção. Tal como ilustrado na figura 3, o circuito de transmissão ou de recepção 350 usado em modalidades exemplares pode incluir uma bobina 352. A bobina pode também ser referida ou ser configurada como uma antena de “quadro” 352. A bobina 352 pode também ser aqui referida ou ser configurada como uma antena “magnética” ou uma bobina de indução. O termo “bobina” pretende referir-se a um componente que pode emitir ou receber energia sem fio para acoplamento a outra “bobina”. A bobina pode também ser referida como uma “antena” de um tipo que está configurado para receber ou emitir energia sem fio. A bobina 352 pode ser configurada para incluir um núcleo de ar ou um núcleo físico; tal como um núcleo de ferrita (não representado). Bobinas de quadro de núcleo de ar podem ser mais toleráveis a dispositivos físicos estranhos colocados na proximidade do núcleo. Além disso, uma bobina de quadro de núcleo de ar 352 permite a colocação de outros componentes dentro da área de núcleo. Além disso, uma bobina de quadro de núcleo de ar pode mais facilmente permitir a colocação da bobina de recepção 218 (Fig. 2) dentro de um plano da bobina de transmissão 214 (Fig. 2) onde a região de modo acoplado da bobina de transmissão 214 (Fig. 2) pode ser mais poderosa.

[00029] Como declarado, a transferência eficiente de energia entre o transmissor 104 e receptor 108 pode ocorrer durante ressonância combinada ou quase combinada entre o transmissor 104 e o receptor 108. No entanto, mesmo quando a ressonância entre o transmissor 104 e receptor 108 não é combinada, a energia pode ser transferida, embora a eficácia possa ser afetada. A transferência de energia ocorre por acoplamento de energia a partir do campo 105 de bobina transmissora para a bobina de recepção residente na vizinhança onde este campo 105 é estabelecido em vez de propagação da energia a partir da bobina de transmissão para o espaço livre.

[00030] A frequência de ressonância das bobinas de quadro ou magnética baseia-se na indutância e capacitância. Indutância pode ser simplesmente a indutância criada pela bobina 352, ao passo que, a capacitância pode ser adicionada à indutância da bobina para criar uma estrutura ressonante em uma frequência de ressonância desejada. Como um exemplo não limitador, o capacitor 352 e o capacitor 354 podem ser adicionados ao circuito de transmissão e recepção 350 para criar um circuito ressonante que seleciona um sinal 356 a uma frequência de ressonância. Por conseguinte, para bobinas de diâmetro maior, o tamanho da capacitância necessária para sustentar a ressonância pode diminuir à medida que o diâmetro ou indutância do quadro aumenta. Além disso, quando o diâmetro da bobina aumenta, a área de transferência eficiente de energia de campo próximo pode aumentar. Outros circuitos ressonantes formados usando outros componentes também são possíveis. Como outro exemplo não limitador, um capacitor pode ser colocado em paralelo entre os dois terminais da bobina 350. Para bobinas de transmissão, um sinal 358 com uma frequência que, substancialmente, corresponde à frequência ressonante da bobina 352 pode ser uma entrada para a bobina 352.

[00031] Em uma modalidade, o transmissor 104 pode ser configurado para emitir um campo magnético que varia com o tempo com uma frequência correspondente à frequência ressonante da bobina de transmissão 114. Quando o receptor se encontra no campo 105, o campo magnético variável com o tempo pode induzir uma corrente na bobina de recepção 118. Como descrito acima, se a bobina de recepção 118 é configurada para ser ressonante na frequência da bobina de transmissão 114, a energia pode ser transferida de forma eficiente. O sinal de CA induzido na bobina de recepção 118 pode ser retificado, conforme descrito acima, para produzir um sinal de corrente contínua que pode ser fornecido para carregar ou para acionar uma carga.

[00032] A figura 4 é um diagrama funcional de blocos de um transmissor 404 que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção. O transmissor 404 pode incluir um circuito de transmissão 406 e um bobina de transmissão 414. A bobina de transmissão 414 pode ser a bobina 352, como mostrado na figura 3. O conjunto de circuitos de transmissão 406 pode fornecer energia de RF para a bobina de transmissão 414, fornecendo um sinal de oscilação resultando na geração de energia (por exemplo, fluxo magnético) com a bobina de transmissão 414. O transmissor 404 pode funcionar em qualquer frequência adequada. A título de exemplo, o transmissor 404 pode operar em banda ISM de 13.56 MHz.

[00033] O circuito de transmissão 406 pode incluir um circuito de equiparação de impedância fixa 409 para equalizar a impedância do circuito de transmissão 406 (por exemplo, 50 ohms) para a bobina de transmissão 414 e um filtro passa-baixa (LPF) 408 configurado para reduzir as emissões de harmônicas a níveis para evitar a auto- interferência dos dispositivos acoplados aos receptores 108 (Fig. 1). Outras modalidades exemplares podem incluir diferentes topologias de filtro, incluindo, mas não se limitando a, filtros de entalhe que atenuam frequências específicas durante a passagem e outros podem incluir uma equiparação adaptativa de impedância, que pode variar com base em parâmetros mensuráveis de transmissão, tais como a energia de saída para a bobina 414 ou corrente DC consumida pelo circuito controlador 424. O circuito de transmissão 406 inclui ainda um circuito controlador 424 configurado para conduzir um sinal de RF, tal como determinado por um oscilador 423. O circuito de transmissão 406 pode ser composto de dispositivos ou circuitos distintos ou, alternativamente, pode ser composto de um conjunto integrado. Uma saída de energia de RF exemplar de bobina de transmissão 414 pode ser de aproximadamente 1 Watt - 10 Watts, tal como de aproximadamente 2.5 Watts.

[00034] O circuito de transmissão 406 pode incluir ainda um controlador 415 para ativar seletivamente o oscilador 423 durante as fases (ou ciclos) de transmissão para receptores específicos, para ajustar a frequência ou fase do oscilador 423, e para ajustar o nível de energia de saída para a implementação de um protocolo de comunicação para interagir com dispositivos vizinhos através de seus receptores conectados. Note-se que o controlador 415 também pode ser aqui referido como processador 415. Ajuste de fase do oscilador e circuitos relacionados no percurso de transmissão pode permitir a redução de emissões fora de banda, especialmente quando da transição de uma frequência para outra.

[00035] O circuito de transmissão 406 pode incluir ainda um circuito sensor de carga 416 para detectar a presença ou ausência de receptores ativos na vizinhança do campo próximo gerado pela bobina de transmissão 414. A título de exemplo, um circuito de sensor de carga 416 monitora a corrente que flui para o circuito de acionamento 424, que pode ser afetada pela presença ou ausência de receptores ativos na vizinhança do campo gerado pela bobina de transmissão 414, como será descrito adicionalmente abaixo. A detecção de alterações na carga do circuito de condução 424 é monitorada pelo controlador 415 para utilização na determinação de se permite que o oscilador 423 transmita energia e se comunique com um receptor ativo. Como descrito mais detalhadamente abaixo, uma corrente medida no circuito de excitação 424 pode ser utilizada para determinar se um dispositivo inválido está posicionado dentro de uma região de transferência de energia sem fio do transmissor 404.

[00036] A bobina de transmissão 414 pode ser implementada com um fio Litz ou como uma tira de antena com espessura, largura e tipo de metal selecionado para manter baixas as perdas resistivas. Em uma aplicação, a bobina de transmissão 414 pode ser geralmente configurada para a associação com uma estrutura maior, tal como uma mesa, esteira, lâmpada ou outra configuração menos portátil. Por conseguinte, a bobina de transmissão 414 pode geralmente não precisar de “voltas”, a fim de ser de uma dimensão prática. Uma implementação exemplar de uma bobina de transmissão 414 pode ser “eletricamente pequena” (isto é, fração do comprimento de onda) e ajustada para ressonar em frequências utilizáveis inferiores usando capacitores para definir a frequência de ressonância.

[00037] O transmissor 404 pode agrupar e rastrear as informações sobre a localização e estado de dispositivos receptores que podem estar associados com o transmissor 404. Assim, o circuito de transmissão 406 pode incluir um detector de presença 480, um detector encerrado 460, ou uma combinação dos mesmos, ligado ao controlador 415 (também referido aqui como um processador). O controlador 415 pode ajustar uma quantidade de energia fornecida pelo circuito de excitação 424 em resposta aos sinais de presença do detector de presença 480 e do detector encerrado 460. O transmissor 404 pode receber uma energia através de um número de fontes de energia, tais como, por exemplo, um conversor CA-CC (não mostrado) para converter a energia de CA convencional presente em um edifício, um conversor DC-DC (não mostrado) para converter uma fonte de energia DC convencional para uma tensão apropriada para o transmissor 404, ou diretamente a partir de uma fonte de alimentação CC convencional (não mostrada).

[00038] Como um exemplo não limitador, o detector de presença de 480 pode ser um detector de movimento utilizado para detectar a presença inicial de um dispositivo a ser carregado, que é inserido na área de cobertura do transmissor 404. Após a detecção, o transmissor 404 pode ser ligado e a energia de RF recebida pelo dispositivo pode ser usada para ativar um interruptor do dispositivo de Rx de uma maneira pré-determinada, o que por sua vez resulta em alterações no ponto de impedância de condução do transmissor 404.

[00039] Como outro exemplo não limitador, o detector de presença 480 pode ser um detector capaz de detectar um ser humano, por exemplo, mediante detecção de infravermelho, detecção de movimento, ou outros meios adequados. Em algumas modalidades exemplares, pode haver normas que limitam a quantidade de energia que uma bobina de transmissão 414 pode transmitir em uma freqüência específica. Em alguns casos, essas normas são feitas para proteger os seres humanos a partir de radiação eletromagnética. No entanto, pode haver ambientes onde uma bobina de transmissão 414 seja colocada em áreas não ocupadas pelos seres humanos, ou raramente ocupadas pelos seres humanos, tais como, por exemplo, garagens, chão de fábrica, lojas, e similares. Se esses ambientes estão livres de seres humanos, pode ser possível aumentar a energia de saída da bobina de transmissão 414, acima dos regulamentos normais de restrições de alimentação. Em outras palavras, o controlador 415 pode ajustar a energia de saída da bobina de transmissão 414 a um nível de controle ou inferior, em resposta à presença humana e ajustar a energia de saída da bobina de transmissão 414 a um nível acima do nível de controle quando um ser humano estiver fora de uma distância regulamentar do campo eletromagnético da transmissão bobina 414.

[00040] Como um exemplo não limitador, o detector encerrado 460 (pode também ser referido aqui como um detector de compartimento encerrado ou um detector de espaço fechado) pode ser um dispositivo, tal como um comutador de sentido para determinar quando um invólucro está fechado ou em um estado aberto. Quando um transmissor está em um invólucro em que se encontra em um estado fechado, um nível de energia do transmissor pode ser aumentado.

[00041] Em modalidades exemplares, um método pelo qual o transmissor 404 não permanece indefinidamente ligado pode ser usado. Neste caso, o transmissor 404 pode ser programado para desligar após um período de tempo determinado pelo usuário. Este recurso evita que o transmissor 404, nomeadamente o circuito de condução 424, opere muito depois de os dispositivos sem fio em seu perímetro estarem completamente carregados. Este caso pode ser devido à falha de circuito em detectar o sinal enviado a partir de qualquer repetidor ou da bobina de recepção de que um dispositivo está totalmente carregado. Para evitar que o transmissor 404 desligue automaticamente se outro dispositivo for colocado em seu perímetro, o recurso de desligamento automático do transmissor 404 pode ser ativado somente após um período de falta de movimento detectado em seu perímetro. O usuário pode ser capaz de determinar o tempo de inatividade, e alterá-lo como desejar. Como um exemplo não limitador, o intervalo de tempo pode ser mais longo do que o necessário para carregar totalmente um tipo específico de dispositivo sem fio sob o pressuposto de o dispositivo estar inicialmente completamente descarregado.

[00042] Como discutido acima, a carga do circuito de detecção 416 pode controlar a corrente que flui para o circuito de acionamento 424. Em uma modalidade, a corrente detectada pelo circuito de acionamento 424 pode ser usada para contabilizar a energia perdida para cargas acidentais. Cargas indesejadas podem incluir, por exemplo, circuitos condutores ou superfícies que podem aquecer ou afetar o funcionamento do sistema. Em uma modalidade, o controlador 415 pode comparar a energia DC consumida pelo circuito de excitação 424 para uma energia de carga relatada por cargas registradas, tais como, por exemplo, o receptor 208 (Fig. 2). Em algumas modalidades, no entanto, a eficiência de conversão de DC para RF pode variar dependendo das condições de carga. Assim, a corrente medida no circuito de acionamento 424 pode não refletir precisamente a energia transmitida. Em algumas modalidades, o circuito de transmissão 406 pode incluir um acoplador direcional configurado para medir a energia refletida e de avanço. Em algumas modalidades, no entanto, o acoplador direcional pode reduzir a eficiência dos circuitos de transmissão e/ou introduzir elevado custo de implementação.

[00043] Em uma modalidade, o circuito de transmissão 406 pode incluir um detector de energia 490 acoplado à bobina de transmissão 414. O detector de energia 490 pode ser configurado para medir uma ou mais características indicativos da energia de transmissão. Em uma modalidade, o detector de energia 490 pode ser acoplado capacitivamente à bobina de transmissão 414. Por exemplo, o detector de energia 490 pode ser configurado para medir as tensões diferenciais através de um divisor de potencial capacitivo. Em uma modalidade, o detector de energia 490 pode implementar um divisor de tensão resistiva. O detector de energia 490 pode ser de tensão e/ou corrente medida entre o circuito de equiparação 409 e a bobina de transmissão 414. O detector de energia 490 pode medir a tensão e/ou corrente de modo vetorial e/ou de forma diferenciada. O controlador 415 pode receber a energia de transmissão medida a partir do detector de energia 490, e pode comparar a energia de transmissão medida para uma energia de transmissão recebida reportada por um receptor, tais como o receptor 208 (Fig. 2).

[00044] A figura 5 é um diagrama funcional de blocos de um receptor 508, que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção. O receptor 508 inclui circuitos de recepção 510 que podem incluir uma bobina de recepção 518. Receptor 508 é acoplado adicionalmente ao dispositivo 550 para fornecer energia recebida da mesma. Deve ser notado que o receptor 508 é ilustrado como sendo externo ao dispositivo 550, mas pode ser integrado no dispositivo 550. A energia pode ser propagada sem fio para a bobina de recepção 518 e, em seguida, acoplada através do resto do circuito 510 ao dispositivo de recepção 550. A título de exemplo, o dispositivo de carregamento pode incluir dispositivos tais como telefones móveis, aparelhos portáteis de reprodução de música, computadores portáteis, tablets, dispositivos periféricos de computadores, dispositivos de comunicação (por exemplo, dispositivo Bluetooth), câmeras digitais, meios auxiliares de audição (e outros dispositivos de uso médico), e semelhantes.

[00045] A bobina de recepção 518 pode ser ajustada para ressonar na mesma freqüência, ou dentro de um determinado intervalo de frequências, como a bobina de transmissão 414 (figura 4). A bobina de recepção 518 pode ser dimensionada de forma semelhante como a bobina de transmissão 414 ou pode ser dimensionada de forma diferente com base nas dimensões do dispositivo associado 550. A título de exemplo, o dispositivo 550 pode ser um dispositivo eletrônico portátil que tem dimensão diametral ou comprimento menor do que o diâmetro ou o comprimento da bobina de transmissão 414. Em tal exemplo, a bobina de recepção 518 pode ser implementada como uma bobina de várias voltas, a fim de reduzir o valor de capacitância de um capacitor de ajuste (não mostrado) e aumentar a impedância da bobina de recepção. A título de exemplo, a bobina de recepção 518 pode ser colocada em torno da circunferência substancial do dispositivo 550, a fim de maximizar o diâmetro da bobina e reduzir o número de voltas (ou seja, enrolamentos) da de recepção bobina 518 e a capacitância entre enrolamentos.

[00046] O circuito de recepção 510 pode fornecer uma equiparação de impedância à bobina de recepção 518. O circuito de recepção 510 inclui circuitos de conversão de energia 506 para converter uma fonte de energia recebida RF em energia de carga para uso pelo dispositivo 550. Circuito de conversão de energia 506 inclui um conversor de RF/DC 520 e também pode incluir um conversor CD/CD 522. Conversor RF/DC 520 retifica o sinal de energia de RF recebido na bobina 518 para uma energia não-alternada com uma tensão de saída representada por Vrect. O conversor CC/CC 522 (ou outro regulador de energia) converte o sinal de energia de RF retificada em um potencial de energia (por exemplo, tensão) que é compatível com o dispositivo 550 com uma tensão de saída e de corrente de saída representada por Vout e Iout. Vários conversores RF/DC são contemplados, incluindo retificadores integrais e parciais, reguladores, pontes, duplicadores, assim como conversores lineares e de comutação.

[00047] O circuito de recepção 510 pode incluir ainda circuitos de comutação 512 para conectar a bobina de recepção 518 ao circuito de conversão de energia 506 ou, alternativamente, para desligar o circuito de conversão de energia 506. Desligar a bobina de recepção 518 do circuito de conversão de energia 506 não só suspende a carga do dispositivo 550, mas também muda a “carga” como “vista” pelo transmissor 404 (figura 2).

[00048] Como revelado acima, o transmissor 404 inclui o circuito de detecção de carga 416 que pode detectar flutuações na corrente de polarização fornecida ao circuito de acionamento de transmissor 424. Por conseguinte, o transmissor 404 tem um mecanismo para determinar quando os receptores estão presentes no campo próximo do transmissor.

[00049] Quando vários receptores 508 estão presentes no campo próximo de um transmissor, pode ser desejável multiplexar o tempo de carga e descarga de um ou mais receptores para possibilitar que outros receptores se acoplem de forma mais eficiente ao transmissor. Um receptor 508 também pode ser oculto de modo a eliminar o acoplamento a outros receptores próximos ou para reduzir a carga sobre transmissores próximos. Essa “descarga” de um receptor é também conhecida aqui como “ocultação”. Além disso, essa comutação entre o descarregamento e carregamento controlado pelo receptor 508 e detectado pelo transmissor 404 pode fornecer um mecanismo de comunicação do receptor 508 para o transmissor 404 como é explicado mais completamente a seguir. Além disso, um protocolo pode ser associado com a comutação que permite o envio de uma mensagem do receptor 508 para o transmissor 404. A título de exemplo, uma velocidade de comutação pode ser da ordem de 100 μsec.

[00050] Em uma modalidade exemplar, a comunicação entre o transmissor 404 e o receptor 508 refere-se a um dispositivo de detecção de carga e mecanismo de controle, em vez de comunicação de duas vias convencional (ou seja, sinalização em banda através do campo de acoplamento). Em outras palavras, o transmissor 404 pode usar chaveamento de ligar/desligar do sinal transmitido para ajustar se a energia está disponível no campo próximo. O receptor pode interpretar essas mudanças na energia como uma mensagem a partir do transmissor 404. Pelo lado do receptor, o receptor 508 pode usar sintonia e dissintonia da bobina de recepção 518 para ajustar o quanto de energia está sendo aceito a partir do campo. Em alguns casos, a sintonia e dissintonia pode ser conseguida através do circuito de comutação 512. O transmissor 404 pode detectar esta diferença na energia do campo utilizado e interpretar estas mudanças como uma mensagem do receptor 508. Nota-se que outras formas de modulação da energia de transmissão e comportamento da carga podem ser utilizados.

[00051] O circuito de recepção 510 pode ainda incluir detector de sinalização e circuitos de sinalizador 514 usado para identificar as flutuações de energia recebida, que podem corresponder à sinalização informacional a partir do transmissor para o receptor. Além disso, sinalização e circuitos de sinalizador 514 também podem ser utilizados para detectar a energia de transmissão de um sinal de RF reduzido (isto é, um sinal de sinalizador) e para retificar a energia de sinal de RF reduzida em uma energia nominal para despertar circuitos não-energizados ou de energia esgotada dentro de circuitos de recepção 510, a fim de configurar o circuito de recepção 510 para carregamento sem fio.

[00052] Circuito de recepção 510 inclui ainda processador 516 por coordenar os processos do receptor 508 aqui descritos, incluindo o controle de comutação de circuitos 512, aqui descrito. Ocultação do receptor 508 também pode ocorrer após a ocorrência de outros eventos, incluindo a detecção de uma fonte cabeada de carregamento externo (por exemplo, energia de parede/USB) fornecendo energia para o carregamento do dispositivo 550. O processador 516, além de controlar a ocultação do receptor, também pode monitorar circuito de sinalizador 514 para determinar um estado de sinalização e extrair as mensagens enviadas a partir do transmissor 404. O processador 516 também pode ajustar o conversor CC/CC 522 para desempenho melhorado.

[00053] Como discutido acima, o receptor 508 pode ser configurado para medir a energia recebida e relatar a energia recebida ao transmissor 404 (figura 4), por exemplo, através do canal de comunicação separada 219 (fig. 2). Em algumas modalidades, o processador 516 é configurado para determinar a energia recebida e transmitir a força determinada ao transmissor 404. Em algumas modalidades, o dispositivo de carregamento 550 pode incluir um detector de energia, e o dispositivo de carregamento 550 pode ser configurado para transmitir a energia determinada ao transmissor 404.

[00054] A figura 6 é um diagrama esquemático de uma porção de um circuito de transmissão 600 que pode ser utilizada no circuito de transmissão 406 da figura 4. O circuito de transmissão 600 pode incluir um circuito condutor 624, tal como descrito acima na figura 4. Como foi descrito acima, o circuito de excitação 624 pode ser um amplificador de comutação, que pode ser configurado para de recepção uma saída de onda quadrada e uma onda sinusoidal a ser fornecida ao circuito de transmissão 650. Em alguns casos, o circuito de acionamento 624 pode ser referido como um circuito de amplificador. O circuito de condução 624 é mostrado como um amplificador de classe A; no entanto, qualquer circuito condutor adequado 624 pode ser utilizado de acordo com modalidades do invento. O circuito de condução 624 pode ser acionado por um sinal de entrada 602 de um oscilador 423, como mostrado na figura 4. O circuito de acionamento 624 pode também ser fornecido com uma tensão VD unidade que é configurada para controlar a energia máxima que pode ser fornecida através de um circuito de transmissão 650. Para eliminar ou reduzir as harmônicas, o circuito de transmissão 600 pode incluir um circuito de filtro 626. O circuito de filtro 626 pode ser um circuito de filtro passa-baixa tripolar (capacitor 634, indutor 632 e capacitor 636) 626.

[00055] O sinal de saída pelo circuito de filtro 626 pode ser fornecido a um circuito de transmissão 650 compreende uma bobina de transmissão 614. O circuito 650 pode incluir um circuito ressonante série com uma capacitância e indutância 620 (por exemplo, que pode ser devido à indutância ou capacitância da bobina ou a um componente adicional capacitor) que pode ressoar a uma frequência do sinal filtrado fornecida pelo circuito de controlador 624. A carga do circuito de transmissão 650 pode ser representada pela resistência variável 622. A carga pode ser uma função de um receptor de energia sem fio 508 que está posicionado para receber energia a partir do circuito de transmissão 650.

[00056] Em várias modalidades, o sistema de transmissão de energia sem fio 100, descrito acima em relação às Figuras 1-6, pode variar de uma transmissão de energia sem fio com base na detecção de um objeto próximo. O objeto próximo pode incluir um receptor pretendido, um dispositivo a ser cobrado, e/ou um objeto estranho. Um objeto estranho pode ser algo diferente de um alvo de transmissão destina-se (isto é, um não-carregamento do dispositivo), tal como, por exemplo, um receptor de parasita, um objeto inorgânico, ou um objeto vivo (tal como um ser humano, animal, etc.). Um receptor parasitário pode incluir, por exemplo, um objeto metálico não-eletrônico, um dispositivo não autorizado exigível, etc.

[00057] Por exemplo, como discutido acima com respeito à figura 4, o transmissor 404 pode incluir o detector de presença 480, que pode detectar a presença, a distância, a orientação e/ou localização do objeto próximo. Em várias outras modalidades, o detector da presença 480 pode ser localizado em outro local, tal como, por exemplo, sobre o receptor 508, ou em outro lugar. O controlador 415 pode reduzir a energia de transmissão quando um objeto estranho é detectado dentro de uma primeira distância. Em várias modalidades, o sistema de transmissão de energia sem fio 100 pode ajustar uma característica da transmissão de energia sem fio em conformidade com as regras e regulamentos em matéria de segurança biológica, segurança contra incêndios, etc. Por exemplo, o sistema de transmissão de energia sem fio 100 pode ajustar a energia de transmissão de tal forma que o campo eletromagnético atingindo um corpo humano nas proximidades está abaixo de um limiar, dado a distância para o corpo humano.

[00058] Em várias modalidades, o detector de presença de 480 pode detectar a presença de um objeto próximo baseado em um mecanismo de detecção de linha de visão. Os mecanismos de detecção de linha de visão podem incluir, por exemplo, a detecção de infravermelhos, de detecção de ultra-sons, detecção a laser, etc. Em modalidades incluindo embutidos, transmissores, onde a energia pode ser transmitida através de uma superfície opaca tal como uma mesa ou secretária, pode ser preferível usar um mecanismo de detecção de não linha de visão. Os mecanismos de não linha de visão podem incluir, por exemplo, a detecção capacitiva, detecção radio métrica, etc. Em várias modalidades que será aqui descrito, o detector de presença 480 pode usar um sistema de detecção de harmônica para detectar a presença, a distância, a orientação e/ou localização de um objeto próximo, com base em mudanças na intensidade do sinal recebido nas harmônicas da freqüência fundamental do sistema.

[00059] Voltando à figura 2, em certas modalidades, o sistema de transferência de energia sem fio 100 pode incluir uma pluralidade de receptores 208. Na modalidade, o tamanho da bobina TX 214 é fixo. Consequentemente, o transmissor 204 pode não ser bem adaptado a diferentes tamanhos de bobinas RX 218. Por uma variedade de razões, pode ser desejável para o transmissor 204 ao utilizar uma pluralidade de bobinas de TX 214. Em algumas modalidades, a pluralidade de bobinas 214 TX pode ser disposta em uma matriz. Em algumas modalidades, a matriz pode ser modular. Em algumas modalidades, a matriz pode incluir bobinas TX 214 do mesmo, ou substancialmente o mesmo, de tamanho.

[00060] Em várias modalidades, cada bobina TX 214 pode ser ativada de forma independente, com base na localização dos receptores 208 e/ou o tamanho das suas bobinas RX 218. Por exemplo, uma única TX bobina 214 pode fornecer energia sem fio para os receptores nas proximidades 208 tendo relativamente pequenas bobinas RX 218. Por outro lado, múltiplos TX 214 bobinas podem ser fornecer energia sem fio para receptores nas proximidades tendo relativamente grandes bobinas RX 218. As bobinas TX 214 que não estão perto de bobinas RX 218 podem ser desativadas.

[00061] Em algumas modalidades, a pluralidade de bobinas TX 214 pode formar uma grande área de transmissão. A área de transmissão pode ser escalável, cobrindo uma área maior, usando bobinas TX adicionais 214. As bobinas TX 214 podem permitir livre posicionamento de dispositivos em uma grande área. Além disso, elas podem ser configuradas para carregar simultaneamente uma pluralidade de receptores 208. Em algumas modalidades, bobinas TX individuais 214 podem se acoplar umas as outras. Nessas circunstâncias, pode ser desejável que o sistema de transferência de energia sem fio 100 inclua os métodos, sistemas e/ou aparelhos para dissociar as bobinas TX 214.

[00062] A figura 7 é um diagrama funcional de blocos de uma porção do circuito de transmissão 700 que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção. Em várias modalidades, os elementos apresentados figura 7 podem ser configurados em forma equilibrada ou de extremidade simples; a figura 7 e uma discussão mais aprofundada apresentam esse exemplo em forma equilibrada. O circuito de transmissão 700 pode incluir um gerador de relógio de quadratura 710, um amplificador de transmissão 720, um filtro de transmissão e/ou circuito de equiparação 730, capacitores de medição positiva e negativa CMP e CMN, capacitores de série positivo e negativo CSp e CSN, uma bobina de transmissão LTX, misturadores diferenciais 740a e 740b, amplificadores de soma 750a e 750b, filtros passa- baixa (FMP) 760A e 760B, conversores (ADCs) de analógico para digital 770a e 770b, e um processador de 780.

[00063] Em várias modalidades, o circuito de transmissão 700 pode ser configurado para determinar uma característica de transmissão no bobina de transmissão LTX, tal como uma energia de transmissão ou de impedância da bobina. Por exemplo, o circuito de transmissão 700 pode ser configurado para medir a voltagem de RF e/ou corrente aplicada à bobina de transmissão LTX. O circuito de transmissão 700 pode ser configurado para realizar medições de vetor. Por exemplo, o circuito de transmissão 700 pode medir tanto uma magnitude e uma fase da corrente e/ou tensão aplicada à bobina de transmissão LTX. Em uma modalidade, o circuito de transmissão 700 pode implementar ou incluir o detector de energia 490 (figura 4).

[00064] O gerador de relógio de quadratura 710 serve para fornecer sinais de relógio em fase (I) e de quadratura (Q) (positivos ou negativos) para o amplificador 720 de transmissão e os misturadores 740a e 740b. Na modalidade ilustrada, o gerador de relógio de quadratura 710 está configurado para gerar os sinais I/Q, com base em uma entrada de controle do oscilador e pelo processador 780. Em uma modalidade, a entrada do oscilador pode ser quatro vezes a frequência de transmissão. Por exemplo, em várias modalidades tendo frequências de transmissão de aproximadamente 468.75 KHz, 6.78 MHz, e 13.56 MHz, a entrada do oscilador pode ser de aproximadamente 1.87 MHz, 27.12 MHz, e 54.24 MHz, respectivamente. Em uma modalidade, a entrada do oscilador pode ser recebida a partir do oscilador 423 (figura 4).

[00065] O gerador de relógio de quadratura 710 pode ser configurado para gerar quatro sinais de relógio I, Q, I’, e Q’(genericamente referidas como “I/Q”) a um quarto da frequência de entrada do oscilador (por exemplo, 6.78 MHz). Cada um dos relógios I, Q, I’, e Q’ pode representar uma fase diferente (por exemplo, 0, 90, 180 e 270 graus). Consequentemente pode ser avançada 90 graus à frente de Q. I’ e Q’ podem ser versões das respectivas saídas invertidas I e Q, e podem proporcionar 180 desvios de fase dos principais sinais I e Q. Aqueles com conhecimento comum na arte considerarão que outros graus de fase podem ser utilizados (por exemplo, 45 graus, 60 graus, etc.).

[00066] O gerador de relógio de quadratura 710 pode fornecer seletivamente os dois sinais, de seno e de co-seno para os misturadores 740a e 740b. Em várias modalidades, os sinais de seno e co-seno podem incluir sinais senoidais (por exemplo, em modalidades incluindo multiplicadores analógicos) e ondas quadradas (por exemplo, em modalidades incluindo multiplexadores digitais). Por exemplo, o gerador de relógio de quadratura 710 pode fornecer seletivamente um ou mais dos sinais de relógio I, Q, I’, e Q’ para os misturadores 740a e 740b através de um ou mais dos multiplexadores. Por exemplo, o gerador de relógio de quadratura 710 pode incluir um multiplexador por misturador 740a e 740b. Em uma modalidade, os sinais de relógio selecionados I/Q podem ser outra vez sincronizados, por exemplo, através de um flip-flop D. Outra sincronização dos sinais I/Q pode reduzir variações de atraso entre as fases. Seleção dos sinais de relógio de I/Q fornecidos para os misturadores 740a e 740b pode ser controlada, por exemplo, pelo processador 780.

[00067] O amplificador de transmissão 720 serve para conduzir um sinal de RF para a bobina de transmissão LTX. O amplificador de transmissão 720 pode acionar o sinal de RF com base no sinal do relógio recebido do gerador de relógio de quadratura 710. O amplificador de transmissão 720 recebe a fase do relógio I a partir do gerador de relógio de quadratura 710. Em uma modalidade, o amplificador de transmissão 720 pode receber um sinal de relógio em separado, por exemplo, a partir do oscilador 423 (figura 4). Em uma modalidade, o amplificador de transmissão pode ser um circuito do controlador 424 (figura 4).

[00068] O filtro de transmissão 730 serve para fornecer correspondência de impedância e/ou redução de emissões de harmônica na bobina de transmissão LTX. Outras modalidades exemplares podem incluir diferentes topologias de filtro, incluindo, mas não se limitando a, filtros de entalhe que atenuam frequências específicas durante a passagem e outros podem incluir uma equiparação adaptativa de impedância, que pode variar com base em parâmetros mensuráveis de transmissão, tais como a energia de saída para a bobina LTX. Em várias modalidades, o filtro de transmissão 730 pode implementar ou incluir o filtro 408 (figura 4) e/ou o circuito correspondente 409 (figura 4).

[00069] Os misturadores diferenciais 740a e 740b servem para medir as tensões no capacitores de medição CMP e CMN. Particularmente, o misturadores diferenciais 740a e 740b são configurados de forma síncrona para misturar os relógios I/Q, recebidos do gerador de relógio de quadratura 710, com o sinal de RF para ser medido utilizando detectores de fase de multiplicação. Os capacitores de medição CMP e CMN servem como uma impedância conhecida, em que a voltagem através dos capacitores de medição CMP e CMN é proporcional à corrente. Dispositivos adicionais podem ser adicionados para dimensionar os níveis de tensão nas entradas dos misturadores 740a e 740b. Os misturadores diferenciais 740a e 740b facilitam as medições de tensão de ambos os lados do capacitores de medição CMP e CMN (isto é, nos nós ASP, BSP, ASN, e BSN). Consequentemente, a corrente através dos capacitores de medição CMP e CMN pode ser calculada e utilizada para determinar a energia transmitida na bobina de transmissão LTX.

[00070] Os amplificadores de soma 750a e 750b servem para fornecer um terra AC virtual para os multiplexadores, convertendo corrente DC para tensões que refletem as porções reais e/ou imaginárias de VA+VB ou VA- VB, onde VA representa a tensão sobre os nós ASP e ASN, VB e representa a tensão através dos nós BSP e BSN. O gerador de relógio de quadratura 710 pode selecionar o somatório especial feito selecionando e fornecendo as fases de relógio adequadas aos misturadores 740a e 740b. Em algumas implementações, o gerador de relógio de quadratura 710 pode selecionar e proporcionar as fases de relógio apropriadas para os misturadores 740a e 740b para medir individualmente VA e VB.

[00071] Por exemplo, dois sinais de acionamento de cada misturador 740a e 740b podem ser representados por ondas senoidais: sinM para os sinais diferenciais medidos através dos pares de nós de ASP/ASN e BSP/BSN, e SINR ou COSR para o sinal de referência recebido a partir do gerador de relógio de quadratura 710 (com base nos sinais em fase e em fase de quadratura, respectivamente). Os misturadores 740a e 740b podem multiplicar sinM ou sinR ou cosR como mostrado nas Equações 1 e 2, onde a é 2π vezes a frequência de transmissão, e α é um desvio de fase.

[00072] Os LPFs 760A e 760B servem para filtrar conteúdo espectral não banda base como o 2a. Por exemplo, os produtos sinMsinR sinMcosR podem ser filtrados como mostrado nas Equações 3 e 4.

[00073] Em consequência, o ângulo α pode ser determinado por um arco de tangente de os dois sinais medidos, como mostrado na Equação 5.

[00074] As saídas dos misturadores 740A e 740B são combinadas nos amplificadores de soma 750a e 750b, e filtradas em passa-baixa nos FMPs 760A e 760B para remover harmônica de sinal e fornecem um valor DC que representa o deslocamento de fase do sinal, e uma porção escalonada da magnitude. Os ADCs 770a e 770b fornecem valores digitais para o processador 780. O processador 780 pode determinar a magnitude, por exemplo, com base na rota quadrada da soma dos quadrados das duas medidas de fase.

[00075] O processador 780 é configurado para ajustar o gerador de relógio de quadratura 710 para alimentar ambos os sinais de seno e co-seno para os misturadores 740a e 740b, e para obter deste modo vetores de tensão antes e depois dos capacitores de medição CMP e CMN. O processador 780 pode calcular a corrente através do capacitores de medição CMP e CMN dividindo-se a diferença de tensão (isto é, VA-VB) pelo valor dos capacitores de medição CMP e CMN. Em várias modalidades, o processador 780 pode escalonar as medições por um ou mais fatores de escala e/ou converter a medição de tensão para a tensão de raiz quadrada média (RMS). O processador 780 pode multiplicar ainda mais os vetores complexos resultantes para determinar a energia ativa e reativa.

[00076] Na modalidade da figura 7, o circuito de transmissão 700 está configurado para fazer medições. Em uma modalidade, a configuração mostrada na figura 7 pode permitir a demodulação equilibrada. No entanto, os versados na arte considerarão que as técnicas aqui descritas podem ser implementadas em uma forma de extremidade única. Por exemplo, um capacitor de medição única CM pode ser utilizado.

[00077] Na modalidade da figura 7, o circuito de transmissão 700 é configurado para utilizar capacitores de medição CMP e CMN como impedâncias de série. No entanto, um perito na arte irá considerar que as técnicas descritas aqui podem ser aplicadas a qualquer elemento de impedância, em geral, aqui referido como um elemento de série ZM. Por exemplo, a medição pode ser realizada utilizando um ou mais indutores no filtro 730, um ou mais capacitores de medição CMP e CMN podem ser substituídos com indutores ou resistores, uma rede reativa ativa ou passiva, um transformador de corrente, etc.

[00078] Do mesmo modo, um perito na arte irá considerar que as técnicas descritas aqui podem ser aplicadas a qualquer elemento de impedância em série no caminho de corrente RF através do reposicionamento ZM. Por exemplo, a medição pode ser realizada utilizando um ou mais indutores no filtro 730, um ou mais do capacitores de medição CSP e CSN de transmissão pode ser substituído com indutores ou resistores, uma rede reativa ativa ou passiva, etc. Em algumas modalidades, o circuito de transmissão 700 pode incluir um capacitor paralelo CP, em paralelo com a bobina de transmissão LTX.

[00079] A figura 8 é um diagrama funcional de blocos de um misturador 740 que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da figura 1, de acordo com modalidades exemplares da invenção. O misturador 740 pode implementar ou incluir, por exemplo, misturadores 740a e 740b. Na modalidade ilustrada, o misturador 740 recebe entradas SP, SN, e I/Q, e inclui dois capacitores de entrada 810a e 810b, dois misturadores 820A e 820B, e dois capacitores de saída 830A e 830B.

[00080] As entradas SP e SN podem ser sinais de medição. Em várias modalidades, por exemplo, SP e SN podem representar os nós ASP e ASN, e/ou BSP e BSN mostrados na figura 7. A entrada I/Q (e o seu complemento) pode ser recebida a partir, por exemplo, do gerador de relógio de quadratura 710 (figura 7).

[00081] Os capacitores de entrada 810a e 810b podem formar uma porção de seus respectivos divisores de alta impedância configurados para reduzir tensões de entrada SP e SN. Em uma modalidade, o capacitor de entrada 810a pode formar uma parte de um divisor de tensão configurado para reduzir ASP. O capacitor 810b de entrada pode formar uma parte de um divisor de tensão configurado para reduzir ASN. Os capacitores de entrada também podem ser incorporados como qualquer impedância arbitrária como indutores ou resistores.

[00082] Os misturadores 820A e 820B servem para misturar a entradas RF SP e SN com as entradas de oscilador local I/Q do gerador de relógio de quadratura 710 (figura 7), gerando saídas diferenciais MoutA e MoutB. Por exemplo, o sinal de ASP, ASN a partir da saída do filtro de transmissão 730 (figura 7) pode ser acoplado aos misturadores 810a e 810b por meio dos capacitores de alta impedância 810a e 810B. O relógio I/Q multiplica o sinal de entrada SP/SN selecionando o lado positivo ou negativo da tensão.

[00083] A figura 9 é um diagrama funcional de blocos de uma porção do circuito de transmissão 900 que pode ser usado no sistema de transferência de energia sem fio da figura 1, de acordo com outra modalidade exemplar da invenção. O circuito de transmissão 900 pode incluir os nós A e B, um capacitor de medição CM, uma rede de reatância 910, e uma bobina de transmissão LTX. A rede de reatância 910 pode ser modelada como uma rede simplificada para “Y”, incluindo um nó V2, e elementos de impedância Z1, Z2, e Z3. A rede de reatância 910 pode ser uma rede passiva ou uma rede ativamente comutada.

[00084] O circuito de transmissão 900 pode modelar aspectos do circuito de transmissão 700 mostrado na figura 7. Por exemplo, os nós A e B podem corresponder aos nós ASP e BSP (Fig. 7), respectivamente. O capacitor CM medição pode corresponder ao capacitor medição positiva CMP (Fig. 7). A rede de reatância 910 corresponde ao capacitor de série CSP (figura 7). Como outro exemplo, os nós A e B podem corresponder aos nós ADN e BSN (Fig. 7), respectivamente. O capacitor de medição CM pode corresponder ao capacitor de equiparação positiva CMN (Fig. 7). A rede de reatância 910 corresponde ao capacitor de série CSN (Fig. 7).

[00085] Em uma modalidade, o processador 780 (figura 7) pode calcular a corrente de carga (iL) usando a análise nodal. A tensão no nó B pode ser medida utilizando o circuito misturador 740a e/ou 740b (figura 7), e iCM é calculado tal como é aqui descrito. A tensão no nó central da rede de Y (V2) é a tensão no nó B, menos a queda de tensão através de iCM a Zl, como mostrado na Equação 6.

[00086] A corrente de carga é o que resta depois da impedância de desvio Z2 reduzir a corrente de fonte no centro da rede de Y, como mostrado na Equação 7•

[00087] Substituindo equação 6 no numerador da equação 7 e reorganizando os termos fornece a Equação 8,

[00088] Os termos Z podem ser configurados como constantes fixas que se multiplicam i CM e VB> O termo que multiplica iCM pode ser sem unidade e pode ser pré- calculado, como mostrado na Equação 9.

[00089] O multiplicador para o termo VB pode ser considerado uma entrada, como mostrado na Equação 10. X pode referir-se a um valor de admissão para uma configuração de rede em particular.

[00090] Utilizando os coeficientes derivada acima, o processador 780 (figura 7) pode determinar os componentes reais e imaginários da corrente de carga através da combinação Equação 8 através da Equação 10. A parte real é mostrada na Equação 11. A porção imaginária a corrente de carga é mostrada na Equação 12.

[00091] As partes reais e imaginárias podem ser combinadas para determinar a magnitude da corrente de carga, como mostrado na Equação 13.

[00092] A tensão na carga pode ser calculada subtraindo-se a queda de tensão Z 3 de V 2, como mostrado na Equação 14.

[00093] Combinando a Equação 14 e a Equação 8 produz-se a Equação 15.

[00094] Os termos Z podem ser combinados em coeficientes de multiplicação com os valores de corrente e tensão medidos. Usando X para denotar a configuração específica da rede reatância 910, o coeficiente de tensão complexa é mostrado na Equação 16. O coeficiente de corrente é mostrado na Equação 17.

[00095] Por conseguinte, o processador 780 pode determinar a parte real da tensão de carga de acordo com a equação 18. O processador 780 pode determinar a parte imaginária da tensão de carga de acordo com a Equação 19.

[00096] A impedância olhando para o ressonador pode ser calculado usando a lei de Ohm e o complexo de tensão e corrente amostrados já para a medição de energia. Por conseguinte, o processador 780 pode determinar a impedância da bobina de transmissão LTX acordo com a Equação 20, a parte real da carga de acordo com a Equação 21, e a parte imaginária da carga de acordo com a Equação 22.

[00097] A figura 10 é um fluxograma 1000 de um exemplar método de transmissão de energia sem fio. Embora o método de fluxograma 1000 seja aqui descrito com referência ao sistema de transmissão de energia sem fio 110 discutido acima em relação às figuras 1-2, o transmissor 404 discutido acima em relação à figura 4, e o circuito de transmissão 700 discutido acima em relação à figura 7, uma pessoa com conhecimento comum na arte considerará que o método de fluxograma 1000 pode ser implementado por outro dispositivo aqui descrito, ou qualquer outro dispositivo adequado. Em uma modalidade, as etapas no fluxograma 1000 podem ser realizadas por um processador ou controlador, tais como, por exemplo, o controlador 415 (fig. 4), o controlador 516 do processador de sinalização (Fig. 5), e/ou o processador 780 (Fig. 7). Embora o método de fluxograma 1000 seja aqui descrito com referência a uma ordem particular, em várias modalidades, os blocos podem ser efetuados em uma ordem diferente, ou omitidos, e os blocos adicionais podem ser adicionados.

[00098] Em primeiro lugar, no bloco 1010, o processador 780 determina os componentes reais e imaginários de uma primeira tensão a um primeiro terminal de um elemento de série. O elemento de série pode ser um capacitor de medição acoplado eletricamente a uma bobina de transmissão, tais como elementos de série no CMP e CMN. Por exemplo, o processador 780 pode controlar o gerador de relógio de quadratura 710, sucessivamente a saída I e Q de sinais para o misturador 740a. Assim, o misturador 740a pode emitir os componentes reais e imaginários do sinal de tensão nos nós ASP e ASN. Em uma modalidade, o elemento pode incluir um resistor ou indutor de série, tal como, por exemplo, um componente de transmissão do filtro 730. Em uma modalidade, a primeira tensão pode ser uma tensão diferencial.

[00099] Em seguida, no bloco 1020, o processador 780 determina os componentes reais e imaginários de uma segunda voltagem no terminal de um segundo elemento da série. Por exemplo, o processador 780 pode controlar o gerador de relógio de quadratura 710, sucessivamente a saída I e Q de sinais para o misturador 740b. Assim, o misturador 740b pode produzir os componentes reais e imaginários do sinal de tensão nos nós BSP e BSN. Em uma modalidade, a segunda tensão pode ser uma tensão diferencial.

[000100] Em várias modalidades, amplificadores de soma 750a e 750b podem emitir a soma e/ou a diferença entre os componentes reais e imaginários recebida dos misturadores 740a e 740b. Os FMP 760A e 760B podem filtrar os resultados dos amplificadores de soma 750a e 750b. Os ADCs 770a e 770b podem converter as saídas dos LPFs 760A e 760B em valores digitais fornecidos ao processador 780. O processador 780 pode escalar os valores.

[000101] Depois, no bloco 1030, o processador 780 determina os componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento de série, com base nas primeiras e segundas voltagens medidas. Por exemplo, o processador 780 pode saber os valores dos elementos da série CMP e CMN, que podem ser armazenados em uma memória, calibrados, ou dinamicamente determinados. O processador 780 pode calcular a corrente de acordo com a forma complexa da lei de Ohm.

[000102] Em seguida, no bloco 1040, o processador 780 determina uma característica de transmissão com base nas tensões medidas e corrente determinada. Por exemplo, o processador 780 pode calcular uma energia de transmissão usando a equação de energia vetor 22, onde I* é o conjugado complexo do valor RMS da corrente medida. Em uma modalidade, o processador 780 pode calcular uma impedância complexa na frequência de funcionamento utilizando os mesmos parâmetros que Z=V/I, tal como discutido abaixo em relação à Figura 11.

[000103] Em várias modalidades, o processador 780 pode quebrar o vetor de energia em componentes reais e imaginários. O processador 780 pode calcular valores RMS de tensão e corrente, aplicar fatores de escala e/ou processamento similar. De modo semelhante, o processador 780 pode utilizar os dados de vetor para calcular impedâncias, correntes e tensões em qualquer ponto do circuito com base em valores de componentes conhecidos. Energia sem fio transmitida e impedância de carga sem fio pode, portanto, ser resolvido como perdas e reatância acoplada através da bobina de transmissão LTX.

[000104] Em seguida, no bloco 1050, o processador 780 ajusta uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão calculada. Por exemplo, o processador 780 pode determinar que um receptor não intencional esteja próximo da bobina de transmissão LTX. O processador 780 pode comparar a característica de transmissão calculada para receber energia relatada por um ou mais receptores autorizados ou registrados. Em várias modalidades, o processador 780 pode aumentar, diminuir, ou de outra forma modificar a característica de transmissão com base na característica de transmissão calculado.

[000105] A Figura 11 é um diagrama funcional de blocos de um aparelho para detectar uma característica de transmissão 1100, de acordo com uma modalidade da invenção. Os peritos na arte apreciarão que um aparelho para a comunicação sem fio pode ter mais componentes do que o aparelho simplificado 1100 mostrado na figura 11. O aparelho para detecção de uma característica de transmissão 1100 mostrado inclui apenas os componentes úteis para a descrição de algumas características proeminentes de implementações dentro do âmbito das reivindicações. O aparelho para detecção de uma característica de transmissão 1100 inclui meios 1110 para determinação dos componentes reais e imaginários de uma primeira tensão a um primeiro terminal de um elemento de série, meios 1120 para determinar os componentes reais e imaginários de uma segunda tensão em um segundo terminal do elemento de série, meios 1130 para determinar os componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento de série, com base nas primeiras e segundas voltagens medidas, meios 1140 para determinar uma característica de transmissão com base nas tensões medidas e determinada corrente, e meios 1150 para o ajuste de uma característica de transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão calculado.

[000106] Em uma modalidade, os meios 1110 para a determinação de componentes reais e imaginários de uma primeira tensão em um primeiro terminal de um elemento da série podem ser configurados para executar uma ou mais das funções descritas acima em relação ao bloco 1010 (Fig. 10). Em várias modalidades, os meios 110 para uma determinação dos componentes reais e imaginários de uma primeira tensão em um primeiro terminal de um elemento da série podem ser implementados por um ou mais de processador 780 (figura 7), gerador de relógio de quadratura 710 (FIG. 7), capacitores CMP, CMN, CSP, e/ou CSN (Fig. 7), misturadores 740a e 740b (figura 7), amplificadores de soma 750a e 750b, FMP 760A e 760B, e os ADCs 770a e 770b.

[000107] Em uma modalidade, os meios 1120 para determinar os componentes reais e imaginários de uma segunda voltagem no terminal de um segundo elemento da série podem ser configurados para executar uma ou mais das funções descritas acima em relação ao bloco 1020 (Fig. 10). Em várias modalidades, os meios 1120 para determinar os componentes reais e imaginários de uma segunda tensão em um segundo terminal do elemento de série podem ser implementados por um ou mais de processador 780 (figura 7), gerador de relógio de quadratura 710 (figura 7), capacitores CMP, CMN, CSP e/ou CSN (Fig. 7), misturadores 740a e 740b (figura 7), amplificadores de soma 750a e 750b, os FMP 760A e 760B, e os ADCs 770a e 770b.

[000108] Em uma modalidade, os meios 1130 para determinar os componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento de série, com base nas primeiras e segundas voltagens medidas podem ser configurados para executar uma ou mais das funções descritas acima em relação ao bloco 1030 (A Fig. 10). Em várias modalidades, os meios 130 para uma determinação dos componentes reais e imaginários de uma corrente através do elemento de série, com base nas primeiras e segundas voltagens medidas podem ser implementados por um ou mais de processador 780 (figura 7), controlador 415 (Fig. 4), e memória 470 (Fig. 4).

[000109] Em uma modalidade, os meios 1140 para determinar uma característica de transmissão com base nas tensões medidas e corrente determinado podem ser configurados para executar uma ou mais das funções descritas acima em relação ao bloco 1040 (Fig. 10). Em várias modalidades, o meio 140 para determinar uma característica de transmissão com base nas tensões medidas e determinado de corrente pode ser implementado por um ou mais do processador 780 (figura 7), o controlador 415 (fig. 4), e a memória 470 (figura 4).

[000110] Em uma modalidade, os meios 1150 para o ajuste de uma característica de transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão calculada podem ser configurados para executar uma ou mais das funções descritas acima em relação ao bloco 1050 (Fig. 10). Em várias modalidades, os meios 150 para um ajustamento de uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão calculada podem ser implementados por um ou mais do processador 780 (figura 7), o controlador 415 (fig. 4), e a memória 470 (Fig. 4).

[000111] As várias operações de métodos descritos acima podem ser realizadas por qualquer meio adequado capaz de realizar as operações, tais como vários dispositivos de hardware e/ou componente (s) de software, circuitos, e/ou módulo (s). Geralmente, quaisquer operações ilustradas nas Figuras podem ser realizadas por correspondentes meios funcionais capazes de realizar as operações.

[000112] Informação e sinais podem ser representados utilizando qualquer uma de uma variedade de diferentes tecnologias e técnicas. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informação, sinais, bits, símbolos, e chips que podem ser citados por toda a descrição acima podem ser representados por toda a descrição acima, por voltagens, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas óticas, ou qualquer combinação dos mesmos.

[000113] Os diversos blocos lógicos, módulos, circuitos, e etapas de algoritmos, ilustrativos, descritos em conexão com a presente invenção podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador, ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente essa permutabilidade de hardware e software, diversos componentes, blocos, módulos, circuitos e etapas, ilustrativos, foram descritos acima geralmente em termos de suas funcionalidades. Se tal funcionalidade é implementada como hardware ou software depende da aplicação específica e das restrições de projetos impostas ao sistema como um todo. Aqueles versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de diversas formas para cada aplicação específica, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como causando um afastamento do escopo das modalidades da invenção.

[000114] Os diversos blocos lógicos, módulos, e circuitos ilustrativos descritos em conexão com a presente invenção podem ser implementados ou realizados com um processador de uso geral, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um arranjo de portas programáveis no campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes discretos de hardware, ou qualquer combinação dos mesmos, projetada realizar as funções aqui descritas. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, mas como alternativa, o processador pode ser qualquer processador convencional, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra tal configuração.

[000115] As etapas de um método ou algoritmo descritas em conexão com a presente invenção podem ser incorporadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação dos dois. Se implementado em software, as funções podem ser armazenadas em ou transmitidos através de uma ou mais instruções de código ou de um meio legível por computador tangível, não transitório. Um módulo de software pode residir em memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, disco rígido, disco removível, CD-ROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido na técnica. Um meio de armazenamento exemplar é acoplado ao processador de tal modo que o processador pode ler a informação a partir do meio de armazenamento e gravar informação no mesmo. Na alternativa, o meio de armazenamento pode ser integral ao processador. Disco e disco, como aqui utilizado, incluem disco compacto (CD), disco laser, disco óptico, disco digital versátil (DVD), disquete e disco blue-ray, onde discos geralmente reproduzem dados magneticamente, enquanto que os discos reproduzir dados oticamente com laseres. Combinações dos anteriores também devem ser incluídas no âmbito do suporte informático legível. O processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. O ASIC pode residir em um terminal de usuário. Na alternativa, o processador e o meio de armazenamento podem residir como componentes distintos em um terminal do usuário.

[000116] Para efeitos de resumo da divulgação, certos aspectos, vantagens e novas características das invenções foram aqui descritas. Deve ser entendido que não necessariamente todas essas vantagens podem ser alcançadas de acordo com qualquer modalidade particular da invenção. Assim, a invenção pode ser incorporada ou realizada de uma maneira que alcança ou otimiza uma vantagem ou grupo de vantagens tal como aqui ensinado, sem necessariamente alcançar outras vantagens tal como pode ser ensinado ou sugerido aqui.

[000117] Vári as modificações das modalidades acima descritas serão facilmente evidentes, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras modalidades sem se afastar do conceito inventivo ou âmbito da invenção. Assim, a presente invenção não se destina a ser limitada às modalidades aqui apresentadas, mas deve ser atribuído o mais amplo escopo consistente com os princípios e novas características aqui descritas.

Claims

1. Método (1000) para detectar uma característica de transmissão em um dispositivo de transmissão de energia sem fio, compreendendo um elemento em série acoplado eletricamente a uma bobina de transmissão, caracterizado por compreender:receber, respectivamente, primeiro e segundo sinais a partir dos primeiro e segundo terminais do elemento em série;determinar (1010) componentes real e imaginário de uma primeira tensão no primeiro terminal do elemento em série com base pelo menos em parte na multiplicação do primeiro sinal por um primeiro sinal de relógio de quadratura;determinar (1020) componentes real e imaginário de uma segunda tensão no segundo terminal do elemento em série com base pelo menos em parte na multiplicação do segundo sinal por um segundo sinal de relógio de quadratura;determinar (1030) componentes real e imaginário de uma corrente através do elemento em série, com base nas primeira e segunda tensões;determinar (1040) uma característica de transmissão com base nos componentes real e imaginário das primeira e segunda tensões e os componentes real e imaginário da corrente; eajustar (1050) uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão calculada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender medir diretamente a corrente através do elemento em série.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as primeira e segunda tensões compreenderem tensões diferenciais.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a característica de transmissão compreender uma dentre energia de transmissão ou uma impedância complexa.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento em série compreender um dentre um capacitor, um indutor ou um resistor.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender aplicar um fator de escalonamento a pelo menos uma das tensões.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender determinar uma tensão e/ou uma corrente de raiz quadrada média (RMS) com base em pelo menos uma das tensões.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os primeiro e segundo sinais de relógio compreenderem um sinal de relógio em fase e um em quadratura.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por adicionalmente compreender dividir pelo menos uma tensão ou corrente.

10. Aparelho (1100) para detectar uma característica de transmissão em um dispositivo de transmissão de energia sem fio, compreendendo um elemento em série acoplado eletricamente a uma bobina de transmissão, caracterizado pelo fato de que compreender:mecanismos para receber, respectivamente, primeiro e segundo sinais a partir de primeiro e segundo terminais do elemento em série;mecanismos para determinar componentes real e imaginário de uma primeira tensão em um primeiro terminal do elemento em série com base pelo menos em parte na multiplicação do primeiro sinal por um primeiro sinal de relógio de quadratura;mecanismos para determinar componentes real e imaginário de uma segunda tensão em um segundo terminal do elemento em série com base pelo menos em parte na multiplicação do segundo sinal por um segundo sinal de relógio de quadratura;mecanismos (1130) para determinar componentes real e imaginário de uma corrente através do elemento em série, com base nas primeira e segunda tensões;mecanismos (1140) para determinar uma característica de transmissão com base nos componentes real e imaginário das primeira e segunda tensões e os componentes real e imaginário da corrente; emecanismos (1150) para ajustar uma característica de uma transmissão de energia sem fio com base na característica de transmissão calculada.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender mecanismos para medir diretamente a corrente através do elemento em série.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de as primeira e segunda tensões compreenderem tensões de extremidade única ou diferencial.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a característica de transmissão compreender uma entre uma energia de transmissão ou uma impedância complexa.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o elemento em série compreender um dentre um capacitor, um indutor ou um resistor.

15. Dispositivo sem fio (900) configurado para fornecer energia sem fio a um receptor, compreendendo:uma bobina de transmissão (LTX) configurada para transmitir energia sem fio;um elemento em série (CMP, CMN), acopladoeletricamente à bobina de transmissão, compreendendo primeiro e segundo terminais ou portas 9ASP, ASN, BSP, BSN);caracterizado pelo fato de compreender um aparelho do tipo definido na reivindicação 10, em que o aparelho compreende:um gerador de relógio de quadratura (710) configurado para gerar sinais de relógio em fase (I) e em quadratura (Q);um misturador ou conjunto de misturadores (740a, 740b) configurado para multiplicar os primeiros esegundo sinais nos primeiro e segundo terminais do elemento em série por um dos sinais I e Q.

16. Memória legível por computador, caracterizada pelo fato de que possui instruções armazenadas na mesma que, quando executadas, fazem com que um computador realize o método do tipo definido nas reivindicações 1 a 9.