BR112018015601B1

BR112018015601B1 - Dispositivo para suportar uma transferência de energia para uma carga eletromagnética de um transmissor de energia, transmissor de energia, sistema de transferência de energia sem fio, método para um dispositivo que suporta uma transferência de energia para uma carga eletromagnética a partir de um transmissor de energia e método de operação para um transmissor de energia

Info

Publication number: BR112018015601B1
Application number: BR112018015601-9A
Authority: BR
Inventors: Andries Van Wageningen
Original assignee: Koninklijke Philips N.V
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2017-02-01
Publication date: 2023-05-09
Also published as: RU2018131125A; MX2018009209A; ES2781588T3; RU2721682C2; US20190044383A1; ZA201805874B; WO2017134101A1; EP3411936B1; CN108604829A; JP2019511184A; RU2018131125A3; BR112018015601A2; US11114900B2; CN108604829B; JP6731058B2; EP3411936A1

Abstract

Trata-se de um dispositivo intermediário para suportar uma transferência de energia para uma carga eletromagnética (505) a partir de um transmissor de energia (201) que compreende um circuito de ressonância (507) que inclui um indutor (801) e um capacitor (803), sendo que o indutor (801) é disposto para ser acoplado ao transmissor de energia (201) através de uma primeira área de superfície (509) e à carga eletromagnética (505) através de uma segunda área de superfície (511). O circuito de ressonância (507) é disposto para 5 concentrar energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície (509) em direção à segunda área de superfície (511). O dispositivo compreende adicionalmente um comunicador (807) para trocar mensagens com o transmissor de energia (201). O comunicador (807) transmite uma mensagem de solicitação ao transmissor de energia (201) que compreende uma solicitação para o transmissor de energia (201) gerar um sinal eletromagnético de medição. Um processador (813) de indicação de carga 10 determina uma indicação de carga indicativa de um carregamento do sinal eletromagnético de medição e um detector (815) detecta a presença da carga eletromagnética em resposta à indicação de carga.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere à transferência de energia sem fio e, em particular, mas não exclusivamente, à transferência de energia sem fio para eletrodomésticos de aquecimento.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A maior parte dos sistemas e dispositivos elétricos atuais exige um contato elétrico dedicado para ser alimentado a partir de uma fonte de alimentação externa. Entretanto, isto tende a não ser prático e exige que o usuário insira conectores fisicamente ou, de outro modo, estabeleça um contato elétrico físico. Geralmente, os requisitos de energia também diferem significativamente e, atualmente, a maioria dos dispositivos é dotada de sua própria fonte de alimentação dedicada, o que faz com que um usuário típico tenha várias diferentes fontes de alimentação, cada uma dedicada a um dispositivo específico. Embora o uso de baterias internas possa evitar a necessidade de uma conexão com fio a uma fonte de alimentação durante o uso, isso apenas fornece uma solução parcial, uma vez que as baterias precisarão de recarga (ou substituição). O uso de baterias pode também aumentar substancialmente o peso e potencialmente o custo e o tamanho dos dispositivos.

[003] Para que o usuário tenha uma experiência de uso significativamente melhor, foi proposto o uso de uma fonte de alimentação sem fio, em que a energia é indutivamente transferida de uma bobina transmissora em um dispositivo transmissor de energia para uma bobina receptora nos dispositivos individuais.

[004] A transmissão de energia por meio de indução magnética é um conceito bem conhecido, aplicado principalmente em transformadores, que têm um acoplamento de curta proximidade entre uma bobina transmissora primária e uma bobina receptora secundária. Quando se separa a bobina transmissora primária e a bobina receptora secundária em dois dispositivos, a transferência de potência sem fio entre os dispositivos se torna possível, com base no princípio de um transformador frouxamente acoplado.

[005] Esse tipo de disposição possibilita uma transferência de potência sem fio para o dispositivo sem a necessidade de fios ou de conexões elétricas físicas. De fato, isso pode simplesmente possibilitar que um dispositivo seja colocado adjacente ou sobre a bobina transmissora para ser recarregado ou alimentado externamente. Por exemplo, os dispositivos transmissores de energia podem ter uma superfície horizontal sobre a qual um dispositivo pode simplesmente ser colocado para ser alimentado.

[006] Além disso, tais disposições para transferência de potência sem fio podem ser vantajosamente projetadas de modo que o dispositivo transmissor de energia possa ser usado com uma gama de dispositivos receptores de potência. Especificamente, definiu-se uma abordagem de transferência de potência sem fio, conhecida como Especificação Qi, que está atualmente sob desenvolvimento adicional. Essa abordagem possibilita que os dispositivos transmissores de potência que satisfazem a Especificação Qi sejam usados com dispositivos receptores de energia que também satisfazem a Especificação Qi, sem que precisem ser oriundos do mesmo fabricante ou ser dedicados um ao outro. A Especificação Qi inclui adicionalmente alguma funcionalidade para possibilitar que a operação seja adaptada ao dispositivo receptor de potência específico (por exemplo, de acordo com a drenagem de energia específica).

[007] O padrão Qi é um padrão desenvolvido pelo consórcio Wireless Power Consortium (Consórcio para transmissão de potência Sem Fio) e mais informações podem ser encontradas, por exemplo, no site: Http://www.wirelesspowerconsortium.com/index.html, onde especificamente os documentos de Especificação definidos podem ser encontrados.

[008] Para dar suporte ao interfuncionamento e à interoperabilidade dos transmissores de energia e receptores de energia, é preferencial que esses dispositivos possam se comunicar uns com os outros, ou seja, é desejável que a comunicação entre o transmissor de energia e o receptor de energia seja suportada e, de preferência, que a comunicação seja suportada em ambas as direções.

[009] A Especificação Qi suporta a comunicação do receptor de energia ao transmissor de energia, capacitando assim o receptor de energia a fornecer informações que possam permitir que o transmissor de energia se adapte ao receptor de energia específico. Na especificação atual, foi definida uma ligação de comunicação unidirecional do receptor de energia ao transmissor de energia, e a abordagem tem por base uma filosofia em que o receptor de energia é o elemento controlador. Para preparar e controlar a transferência de energia entre o transmissor de energia e o receptor de energia, o receptor de energia especificamente passa informações ao transmissor de energia.

[0010] A Especificação Qi está sendo desenvolvida para dar suporte a aplicações que exigem uma potência cada vez mais alta. Por exemplo, a Especificação se destina a ser usada com dispositivos que consomem vários quilowatts de potência. Além disso, novas especificações e padrões de transferência de energia sem fio estão sendo desenvolvidos para abordar tais aplicações de energia mais altas.

[0011] Por exemplo, espera-se que a transferência de energia sem fio seja cada vez mais usada com, por exemplo, eletrodomésticos de cozinha como chaleiras, liquidificadores, processadores de alimentos, etc. Em particular, a transferência de energia sem fio é concebida para fornecer energia a vários dispositivos de aquecimento. Por exemplo, espera-se que o conceito seja amplamente usado, por exemplo, em fogões que suportam chaleiras e panelas que são aquecidas por meio de indução magnética.

[0012] Como um exemplo, a Figura 1 ilustra um exemplo de um fornecimento de energia sem fio a um aparelho de aquecimento (como uma panela ou uma chaleira).

[0013] No exemplo, o aparelho fornecedor de energia compreende um transmissor de energia 101, que é mostrado como sendo subdividido em uma fonte de alimentação 103, uma bobina transmissora 105 e um inversor 107 que recebe energia proveniente da fonte de alimentação 103 e gera um sinal de acionamento para a bobina transmissora 105. A bobina transmissora 105 está situada próximo a, ou integrada no interior de, uma bancada de cozinha 109. O aparelho de aquecimento 111, como uma chaleira, está posicionado sobre a bancada e compreende um elemento aquecedor 113 no qual o transmissor de energia 101 pode induzir correntes parasitas que resultam no aquecimento do elemento aquecedor.

[0014] O fundo da panela ou chaleira pode ficar muito quente. Entretanto, a bancada pode ser produzida a partir de um material que não é resistente a essas altas temperaturas. Por exemplo, bancada de cozinha típicas podem ser produzidas a partir de materiais como madeira ou granito. Entretanto, esses materiais podem ter uma resistência muito mais baixa ao calor e podem ser até possivelmente danificados se forem submetidos às altas temperaturas da chaleira.

[0015] De fato, em geral, a maior flexibilidade e variação de aplicações de transferência de energia sem fio em níveis de energia cada vez mais altos (em que, em particular, a transferência de energia pode suportar dispositivos de consumo de energia aquecidos) levaram a riscos e complicações maiores. Este pode ser o caso, em particular, para cenários de cozinha com o uso de transferência de energia sem fio, mas não se limita a esse tipo de aplicação.

[0016] Para suportar tais aplicações de temperatura, foi sugerido em WO2015062947A1 que uma barreira térmica capaz de proteger a superfície da bancada pode ser introduzida. Além disso, é sugerido que essa barreira térmica inclua um repetidor de energia para focalizar o campo elétrico em direção ao aparelho (para compensar a distância adicional Z) e que uma proteção contra temperatura excessiva seja incluída por esse repetidor de energia que é disposto para reduzir a intensidade do campo magnético se a temperatura subir acima de um limite.

[0017] Entretanto, enquanto tal abordagem pode fornecer suporte aprimorado para alimentação sem fio de, por exemplo, eletrodomésticos de cozinha, ainda há vários problemas, questões e desafios pendentes.

[0018] Por exemplo, a aceitação de dispositivos energizados sem fio para cozinha e os transmissores de energia no mercado pode sofrer de um chamado problema da galinha e do ovo, uma vez que novos eletrodomésticos energizados sem fio precisarão da disponibilidade e instalação de transmissores de energia, e a instalação de transmissores de energia só fará sentido se os eletrodomésticos estiverem disponíveis. Portanto, seria vantajoso que os requisitos para eletrodomésticos que suportam a transferência de energia sem fio pudessem ser reduzidos. De fato, a possibilidade de usar eletrodomésticos convencionais que não são especificamente desenvolvidos para energia sem fio seria altamente atrativa. Por exemplo, seria altamente desejável que uma panela convencional (além do aquecimento convencional posicionada em um elemento aquecedor) também fosse energizada por transferência de energia sem fio a partir de um sinal eletromagnético. Embora uma barreira térmica, conforme descrito em WO2015062947A1, possa auxiliar em muitas aplicações práticas, a mesma pode não ser ideal em todos os cenários. Por exemplo, em alguns cenários, seria vantajoso que a energia térmica fornecesse mais funcionalidade. Entretanto, é desejável ao mesmo tempo que a barreira térmica tenha baixa complexidade para, por exemplo, reduzir o preço e aumentar a confiabilidade.

[0019] Portanto, seria vantajosa uma abordagem aprimorada de transferência de energia sem fio e, em particular, uma abordagem que permitisse maior flexibilidade, suporte aprimorado para diferentes aplicações e cenários de uso, funcionalidade aperfeiçoada ou adicional, operação facilitada para o usuário e/ou desempenho aprimorado.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0020] Consequentemente, a invenção busca, de preferência, mitigar, aliviar ou eliminar uma ou mais das desvantagens mencionadas acima, individualmente ou em qualquer combinação.

[0021] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo para suportar uma transferência de energia para uma carga eletromagnética a partir de um transmissor de energia que compreende uma bobina de transferência de energia que fornece um sinal eletromagnético de transferência de energia quando em um modo de transferência de energia; sendo que o dispositivo tem uma primeira área de superfície e uma segunda área de superfície e compreende: um circuito de ressonância que inclui um indutor e um capacitor, sendo que o indutor é disposto para ser acoplado ao transmissor de energia através da primeira área de superfície e ser acoplado à carga eletromagnética através da segunda área de superfície; sendo que o circuito de ressonância é disposto para concentrar a energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície em direção à segunda área de superfície; um comunicador para trocar mensagens com o transmissor de energia, sendo que o comunicador é disposto para transmitir uma mensagem de solicitação ao transmissor de energia que compreende uma solicitação para o transmissor de energia gerar um sinal eletromagnético de medição; um processador de indicação de carga para determinar a indicação de carga indicativa de um carregamento do sinal eletromagnético de medição e um detector para detectar uma presença da carga eletromagnética em resposta à indicação de carga.

[0022] A invenção pode proporcionar uma abordagem eficaz e, em muitas modalidades, muito prática para um dispositivo intermediário para detectar se uma carga eletromagnética está presente para transferência de energia de um transmissor de energia. A abordagem pode possibilitar que o dispositivo adapte sua operação dependendo se a carga eletromagnética está presente ou não. O dispositivo intermediário pode compreender um controlador para adaptar uma operação do sistema de transferência de energia sem fio e, em particular, do dispositivo intermediário, em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética. Em muitas modalidades, o dispositivo intermediário pode ser disposto para adaptar uma operação de transferência de energia em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética.Especificamente, o dispositivo intermediário pode ser disposto para iniciar uma transferência de energia em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética.

[0023] Especificamente, a abordagem pode, em muitos sistemas, permitir que o dispositivo inicialize e/ou controle uma transferência de energia do transmissor de energia para a carga eletromagnética e, de fato, pode, em algumas modalidades, possibilitar a transferência de energia para uma carga eletromagnética que não tem funcionalidade para interagir com o transmissor de energia. Em algumas modalidades, o dispositivo pode até mesmo possibilitar a transferência de energia para uma placa de aquecimento tradicional, como, por exemplo, para uma panela tradicional.

[0024] A invenção pode facilitar, possibilitar e/ou suportar tal operação, ao mesmo tempo em que permite um dispositivo de baixa complexidade. Em particular, a abordagem pode, em muitas modalidades, possibilitar que um dispositivo não exija qualquer energia adicional que aquela fornecida pelo transmissor de energia. Por exemplo, o dispositivo pode ser implementado como um tripé ou suporte que não exige conexão nem inclui bateria. A abordagem pode, em muitas modalidades, possibilitar uma detecção confiável uma vez que o sinal eletromagnético de medição é gerado pelo transmissor de energia e pode, dessa forma, ser tipicamente gerado com uma alta intensidade de sinal.

[0025] A invenção pode permitir flexibilidade e suporte aprimorados para uma maior variedade de diferentes cenários de uso para transferência de energia sem fio. Por exemplo, a mesma pode fornecer maior suporte para, por exemplo, cenários de uso em cozinha.

[0026] O dispositivo pode ser especificamente uma barreira térmica e pode fornecer proteção para o transmissor de energia contra altas temperaturas da carga eletromagnética. A invenção pode possibilitar, por exemplo, que cargas eletromagnéticas aquecidas por transferência de energia sem fio sejam usadas com transmissores de energia sem fio associados à proteção térmica insuficiente, ao mesmo tempo em que asseguram uma transferência de energia eficiente.

[0027] O circuito de ressonância pode operar como um repetidor de energia disposto para concentrar energia/potência do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície em direção à segunda área de superfície ao ser disposto para aumentar a densidade de fluxo magnético para a segunda área de superfície (em comparação à densidade de fluxo magnético se o repetidor de energia, isto é, o circuito de ressonância, não estiver presente) O circuito de ressonância pode possibilitar que o dispositivo seja, por exemplo, inserido entre o transmissor de energia e a carga eletromagnética enquanto ainda permite que um campo magnético forte seja fornecido à carga eletromagnética. Por exemplo, o uso de uma barreira térmica convencional resultará, na maioria dos cenários, em um desempenho substancialmente degradado da transferência de energia, devido à distância aumentada e ao acoplamento reduzido entre a bobina transmissora do transmissor de energia e a carga eletromagnética. Entretanto, o dispositivo pode proporcionar, por exemplo, uma proteção térmica eficiente ao permitir uma distância aumentada entre a bobina transmissora e a carga eletromagnética, ao mesmo tempo em que ainda assegura um acoplamento eficiente e eficaz entre a bobina transmissora e a carga eletromagnética. Em particular, o circuito de ressonância pode concentrar o campo magnético, de modo que um fluxo aumentado passe através da carga eletromagnética, isto é, a densidade de fluxo pode ser aumentada. O circuito de ressonância pode concentrar a energia em direção à segunda área de superfície ao guiar, polarizar ou mover as linhas de campo magnético do segundo sinal eletromagnético em direção à segunda área de superfície. O circuito de ressonância pode efetivamente funcionar como uma lente magnética. Especificamente, pode deformar o campo magnético proveniente do transmissor de energia para proporcionar um fluxo aumentado através da segunda área de superfície/da carga eletromagnética. Dessa forma, isso pode aumentar a densidade de fluxo magnético para a segunda área de superfície.

[0028] A primeira área de superfície e a segunda área de superfície podem estar em superfícies opostas (e possivelmente paralelas) do dispositivo.

[0029] A primeira área de superfície pode estar especificamente disposta de modo a ser acoplada ao transmissor de energia, mediante a disposição para receber o transmissor de energia. A primeira área de superfície pode estar disposta de modo a tocar, fixar-se, conectar-se a, ou repousar sobre uma superfície do transmissor de energia, ou pode proporcionar uma área de superfície sobre a qual será posicionado o transmissor de energia ou ser posicionada sobre o transmissor de energia.

[0030] A segunda área de superfície pode estar especificamente disposta de modo a ser acoplada à carga eletromagnética mediante a disposição para receber a carga eletromagnética. A segunda área de superfície pode estar disposta de modo a tocar, fixar-se, conectar-se a, ou repousar sobre uma superfície da carga eletromagnética, ou pode proporcionar uma área de superfície sobre a qual será posicionada a carga eletromagnética ou sobre a qual o transmissor de energia será posicionado.

[0031] A carga eletromagnética pode ser uma entidade que extrai energia do sinal eletromagnético de transferência de energia. A carga eletromagnética pode ser especificamente um receptor de energia, potencialmente (ao menos parcialmente) sem funcionalidade para interagir com o transmissor de energia. A carga eletromagnética fornece um carregamento do sinal eletromagnético de transferência de energia. Desse modo, a energia pode ser transferida diretamente do transmissor de energia para a carga eletromagnética através do sinal eletromagnético de transferência de energia sem qualquer conversão intermediária em energia elétrica. A carga eletromagnética carrega o campo magnético gerado pelo sinal de transferência de energia. Dessa forma, o campo/sinal magnético de transferência de energia faz com que a corrente seja induzida na carga eletromagnética, resultando na extração de energia do campo por meio da carga eletromagnética.

[0032] A carga eletromagnética pode, em algumas modalidades, compreender ou consistir em um elemento condutivo e, especificamente, um elemento de aquecimento condutivo. Especificamente, a energia pode ser recebida pelo sinal eletromagnético de transferência de energia, causando correntes parasitas em um elemento condutivo da carga eletromagnética. A carga eletromagnética pode ser, em muitas modalidades, uma placa de aquecimento, por exemplo de uma panela, chaleira, recipiente ou eletrodoméstico de cozinha para aquecimento similar.

[0033] O dispositivo pode ser disposto para adaptar uma operação em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética. Em particular, o dispositivo pode compreender um iniciador disposto para inicializar uma operação de transferência de energia em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética. A inicialização pode, por exemplo, incluir a transmissão de uma ou mais mensagens ao transmissor de energia para inicializar uma operação de transferência de energia a partir do transmissor de energia. O dispositivo pode ser disposto para transmitir uma ou mais mensagens ao transmissor de energia em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética. A troca de mensagens com o transmissor de energia pode depender da detecção da presença da carga eletromagnética.

[0034] O carregamento do sinal eletromagnético de medição pode ser uma energia extraída. A indicação de carga pode ser indicativa de uma energia sendo extraída do sinal eletromagnético de medição. A indicação de carga pode ser determinada como uma medição direta do carregamento ou pode ser determinada indiretamente como uma medição que depende do carregamento do sinal eletromagnético. Por exemplo, a indicação de carga pode refletir a impedância do circuito de ressonância do dispositivo ou de um circuito de ressonância do transmissor de energia.

[0035] O indutor é disposto para ser acoplado ao transmissor de energia através da primeira área de superfície e à carga eletromagnética através da segunda área de superfície quando o dispositivo está em uso e a carga eletromagnética está presente.

[0036] De acordo com um recurso opcional da invenção, o dispositivo compreende adicionalmente um controlador de transferência de energia disposto para controlar a operação de transferência de energia do transmissor de energia mediante a troca de mensagens de controle de transferência de energia com o transmissor de energia, sendo que uma propriedade da troca de mensagens de controle de transferência de energia depende da detecção da presença da carga eletromagnética.

[0037] O dispositivo pode especificamente controlar a funcionalidade de controle de energia que pode controlar a transferência de energia para a carga eletromagnética. Isso pode, em muitas modalidades, possibilitar que dispositivos convencionais, como eletrodomésticos de cozinha para aquecimento convencionais, sejam usados com um transmissor de energia sem fio, apesar do dispositivo não ter nenhuma funcionalidade ou ter funcionalidade de controle insuficiente para tal transferência. De fato, uma carga eletromagnética sem funcionalidade de controle pode ser usada pela funcionalidade de controle necessária que está incluída no dispositivo intermediário. Por exemplo, uma panela convencional poderia ser usada com um tripé compreendendo toda a funcionalidade de controle exigida por um receptor de energia para interagir com o transmissor de energia para fornecer uma transferência de energia.

[0038] Entretanto, enquanto a maior parte da funcionalidade de controle e troca de mensagens para tal cenário pode seguir as especificações e princípios de um típico receptor de energia, de acordo com as especificações correspondentes (por exemplo, as Especificações Qi), a disposição tem complexidade adicional pelo fato de que o dispositivo precisa operar tanto em um modo em que não há carga eletromagnética presente quanto em um modo em que há uma carga eletromagnética presente. Consequentemente, a abordagem atual pode possibilitar uma detecção confiável da possibilidade de a carga eletromagnética estar presente (enquanto permite uma baixa complexidade e sem necessariamente exigir qualquer outra provisão de energia), possibilitando, assim, que o dispositivo adapte a operação de controle de energia em resposta a isso. Em particular, possibilitará que o dispositivo alterne entre diferentes modos de operação. Especificamente, o dispositivo pode alternar entre um modo de transferência de energia ativa e um modo de transferência sem energia em resposta a se a presença da carga eletromagnética é detectada ou não. A troca de mensagens (ou ausência de troca de mensagens) associada, respectivamente, a um modo de transferência de energia não ativo e ativo pode, então, ser adaptada adequadamente.

[0039] O controlador de transferência de energia pode ser disposto para modificar ou adaptar a troca de mensagens em resposta a se é detectada ou não a presença da carga eletromagnética.

[0040] Em algumas modalidades, a carga eletromagnética pode ser parte de um dispositivo removível que não compreende qualquer funcionalidade para comunicação com o transmissor de energia. Em algumas modalidades, a carga eletromagnética pode não ter a capacidade de controlar uma transferência de energia a partir de um transmissor de energia sem fio. Dessa forma, em algumas modalidades, a transferência de energia do transmissor de energia para a carga eletromagnética pode ser totalmente controlada pelo dispositivo (e o transmissor de energia).

[0041] De acordo com um recurso opcional da invenção, o dispositivo compreende adicionalmente um controlador de transferência de energia disposto para controlar um nível de potência do sinal eletromagnético de transferência de energia por meio da transmissão de mensagens de controle de energia ao transmissor de energia.

[0042] O dispositivo pode, em muitas modalidades, ser capaz de controlar o nível de potência da energia fornecida à carga eletromagnética. Especificamente, o controlador de transferência de energia pode ser disposto para controlar o nível de potência do sinal eletromagnético de transferência de energia por meio da transmissão de mensagens de controle de energia ao transmissor de energia durante uma fase de transferência de energia.

[0043] De acordo com um recurso opcional da invenção, o dispositivo compreende adicionalmente um sensor de temperatura para determinar uma indicação de temperatura para a segunda superfície, e sendo que o controlador de transferência de energia está disposto para gerar as mensagens de controle de energia em resposta à indicação de temperatura.

[0044] O dispositivo pode possibilitar ou facilitar a transferência de energia sem fio para, por exemplo, um elemento aquecedor enquanto permite que essa transferência de energia seja controlada para fornecer um efeito de aquecimento desejado. Por exemplo, a abordagem pode possibilitar que uma panela convencional seja aquecida até uma temperatura desejada pela energia fornecida a partir de um transmissor de energia sem fio.

[0045] Por exemplo, uma placa de aquecimento pode ser energizada pelo sinal de transferência de energia, e a temperatura pode ser controlada por um circuito de controle de potência do receptor de energia ao transmissor de energia.

[0046] O indicador de temperatura pode ser um valor indicativo de uma temperatura medida, de modo que valores crescentes indiquem temperaturas crescentes. O sensor de temperatura pode ser posicionado de modo que a indicação de temperatura seja indicativa de uma temperatura de um elemento da carga eletromagnética e, especificamente, pode ser indicativa de uma temperatura de um elemento aquecedor aquecido pelo sinal eletromagnético de transferência de energia. O sensor de temperatura pode, por exemplo, ser posicionado próximo à segunda superfície, que pode ser uma superfície com a qual o elemento de carga eletromagnética está em contato quando em uso.

[0047] De acordo com um recurso opcional da invenção, o dispositivo compreende adicionalmente um controlador de transferência de energia disposto para inicializar uma fase de transferência de energia em resposta à detecção da presença de um sinal eletromagnético mediante a troca de mensagens de controle de transferência de energia com o transmissor de energia.

[0048] Isso pode proporcionar uma operação eficiente ainda que possibilite uma baixa complexidade do dispositivo. A abordagem pode, em particular, em muitos cenários, possibilitar que o dispositivo não exija que seja fornecida energia a partir de quaisquer outros meios além do transmissor de energia, isto é, pode remover a necessidade de que o dispositivo seja alimentado eletricamente ou compreenda uma bateria. O dispositivo pode ser disposto para extrair energia do sinal eletromagnético para alimentar pelo menos o controlador de transferência de energia.

[0049] O controlador de transferência de energia pode inicializar a operação de transferência de energia mediante a transmissão de uma ou mais mensagens de inicialização de transferência de energia ao transmissor de energia como, por exemplo, uma mensagem de solicitação de transferência de energia ou uma mensagem de resposta a uma consulta do transmissor de energia, por exemplo, fornecendo informações de parâmetro de transferência de energia ao transmissor de energia.

[0050] O sinal eletromagnético pode ser especificamente o sinal eletromagnético de transferência de energia ou um sinal eletromagnético de comunicação fornecido para comunicação pelo transmissor de energia (por exemplo, um veículo de comunicação para modulação de carga pelo dispositivo).

[0051] De acordo com um recurso opcional da invenção, o dispositivo compreende adicionalmente um controlador de transferência de energia disposto para interromper uma operação de transferência de energia em resposta ao detector determinar que a indicação de carga não é indicativa da carga eletromagnética que está presente por ao menos uma dentre a transmissão de uma mensagem de interrupção de transferência de energia ao transmissor de energia e a supressão das mensagens de controle de transferência de energia para o transmissor de energia.

[0052] Isso pode proporcionar uma operação eficaz e pode, em particular, reduzir o risco de que fortes campos magnéticos sejam gerados nos momentos em que nenhuma carga eletromagnética está presente e pode, dessa forma, reduzir o risco de, por exemplo, aquecimento não intencional de objetos estranhos.

[0053] Em algumas modalidades, o dispositivo compreende adicionalmente uma unidade de medição para gerar uma indicação de carga em resposta a uma medição de uma propriedade do sinal eletromagnético de medição; e o detector é disposto para determinar se a carga eletromagnética está ou não presente em resposta a uma comparação da indicação de carga com um valor de referência.

[0054] Isso pode proporcionar uma operação eficiente em muitas modalidades e pode especificamente reduzir o requisito de alterações no transmissor de energia fornecendo, assim, uma retrocompatibilidade aprimorada. Em muitas modalidades, a abordagem pode possibilitar a determinação mais rápida da indicação de carga e, dessa forma, uma detecção mais rápida da presença da carga eletromagnética.

[0055] Em algumas modalidades, o dispositivo pode detectar de modo autônomo e independente se a carga eletromagnética está presente com base em uma medição de uma propriedade que reflete o carregamento do sinal eletromagnético de medição.

[0056] O valor de referência pode ser um valor determinado a partir de uma provisão anterior de um sinal eletromagnético de medição. O sinal eletromagnético de medição pode ser gerado pelo transmissor de energia para ter substancialmente as mesmas propriedades do sinal eletromagnético de medição anterior. Em algumas modalidades, o valor de referência pode ser um valor predeterminado. Por exemplo, o transmissor de energia pode ser disposto para sempre gerar o sinal eletromagnético de medição para ter as mesmas propriedades predeterminadas.

[0057] Em algumas modalidades, o processador de carga pode ser disposto para gerar a indicação de carga em resposta a uma propriedade operacional do repetidor de energia.

[0058] De acordo com um recurso opcional da invenção, o dispositivo compreende adicionalmente um extrator de energia disposto para extrair energia de um sinal eletromagnético gerado pelo transmissor de energia para alimentar ao menos parcialmente o dispositivo; e o comunicador é disposto para transmitir a mensagem de solicitação ao transmissor de energia como parte de estar alimentado.

[0059] Isso pode proporcionar uma operação eficiente ainda que possibilite uma baixa complexidade do dispositivo. A abordagem pode, em particular, em muitos cenários, possibilitar que o dispositivo não exija que seja fornecida energia a partir de quaisquer outros meios além do transmissor de energia, isto é, pode remover a necessidade de que o dispositivo seja alimentado eletricamente ou compreenda uma bateria.

[0060] Em algumas modalidades, o dispositivo compreende adicionalmente uma interface de usuário para receber entradas de usuário e um calibrador disposto para inicializar uma calibração de pelo menos um dentre um critério para detectar a presença da carga eletromagnética e a determinação da indicação de carga em resposta ao recebimento de uma ação do usuário indicando se a carga eletromagnética está presente.

[0061] Isso pode proporcionar uma operação facilitada e/ou aprimorada em muitas modalidades. Em particular, em muitas aplicações, isso pode fornecer uma detecção mais confiável e/ou precisa.

[0062] De acordo com um recurso opcional da invenção, o comunicador é disposto para receber uma mensagem de carga do transmissor de energia que compreende dados de carga indicativos do carregamento do sinal eletromagnético de medição, conforme determinado pelo transmissor de energia; e o processador de indicação de carga está disposto para determinar a indicação de carga em resposta aos dados de carga.

[0063] Isso pode facilitar a operação e/ou implementação em muitas modalidades. Em particular isso pode, em muitas modalidades, reduzir a complexidade do dispositivo.

[0064] De acordo com um recurso opcional da invenção, o detector é disposto para detectar se a carga eletromagnética está presente em resposta a uma comparação entre a indicação de carga e uma indicação de carga anterior.

[0065] Isso pode proporcionar uma operação facilitada e/ou aprimorada em muitas modalidades. Em particular, em muitas aplicações, isso pode fornecer uma detecção mais confiável e/ou precisa.

[0066] De acordo com um aspecto da invenção, é apresentado um transmissor de energia para fornecer energia sem fio para uma carga eletromagnética através de um dispositivo intermediário; sendo que o transmissor de energia compreende: um circuito de ressonância que compreende uma impedância capacitiva e uma impedância indutiva, sendo que a impedância indutiva compreende uma bobina transmissora para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia para transferir energia sem fio para a carga eletromagnética; um acionador parar gerar um sinal de acionamento para o circuito de ressonância; um comunicador de mensagem para comunicar mensagens com o dispositivo intermediário; um processador de mensagem para detectar que uma mensagem de solicitação foi recebida do dispositivo intermediário que compreende uma solicitação para o transmissor de energia gerar um sinal eletromagnético de medição; e um gerador de sinal eletromagnético para gerar o sinal eletromagnético de medição em resposta à detecção da mensagem de solicitação.

[0067] O transmissor de energia pode possibilitar a operação ou implementação de transferência de energia aprimorada e/ou facilitada, conforme anteriormente descrito.

[0068] Em algumas modalidades, o gerador de sinal eletromagnético é disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição acionando o circuito de ressonância para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia.

[0069] Isso pode proporcionar um desempenho aprimorado e/ou uma implementação facilitada em muitas modalidades. Por exemplo, pode reduzir o circuito necessário para implementar o fornecimento do sinal eletromagnético de medição. Em muitas modalidades, pode possibilitar a reutilização do circuito (por exemplo, a bobina transmissora) para múltiplos propósitos.

[0070] De acordo com um recurso opcional da invenção, o transmissor de energia compreende adicionalmente uma bobina de medição e o gerador de sinal eletromagnético é disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição com o uso da bobina de medição e em uma faixa de frequência diferente de uma faixa de frequência do sinal eletromagnético de transferência de energia.

[0071] Isso pode proporcionar um desempenho aprimorado e/ou uma implementação facilitada em muitas modalidades. Em algumas modalidades, pode possibilitar uma detecção mais precisa.

[0072] Em algumas modalidades, o transmissor de energia pode compreender uma bobina de comunicação para comunicação com o dispositivo intermediário com o uso de uma primeira faixa de frequência diferente de uma faixa de frequência do sinal eletromagnético de transferência de energia; e o gerador de sinal eletromagnético pode ser disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição na primeira faixa de frequência com o uso da bobina de comunicação.

[0073] De acordo com um recurso opcional da invenção, o gerador de sinal eletromagnético é disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição para que tenha propriedades correspondentes a um sinal eletromagnético de medição gerado anteriormente.

[0074] Isso pode facilitar e/ou melhorar a detecção em muitas modalidades.

[0075] Em algumas modalidades, um sistema de transferência de energia sem fio pode compreender um dispositivo e um transmissor de energia, conforme anteriormente descrito.

[0076] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um método para um dispositivo suportar uma transferência de energia para uma carga eletromagnética a partir de um transmissor de energia que compreende uma bobina de transferência de energia que fornece um sinal eletromagnético de transferência de energia quando em um modo de transferência de energia; sendo que o dispositivo tem uma primeira área de superfície e uma segunda área de superfície e compreende um circuito de ressonância que inclui um indutor e um capacitor, sendo que o indutor se acopla ao transmissor de energia através da primeira área de superfície e se acopla à carga eletromagnética através da segunda área de superfície; sendo que o circuito de ressonância é disposto para concentrar a energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície em direção à segunda área de superfície; em que o método compreende: trocar mensagens com o transmissor de energia, incluindo a transmissão de uma mensagem de solicitação ao transmissor de energia que compreende uma solicitação para o transmissor de energia gerar um sinal eletromagnético de medição; determinar uma indicação de carga indicativa de um carregamento do sinal eletromagnético de medição; e detectar uma presença da carga eletromagnética em resposta à indicação de carga.

[0077] De acordo com um aspecto da invenção, é fornecido um método de operação para um transmissor de energia que fornece energia sem fio a uma carga eletromagnética através de um dispositivo intermediário; sendo que o transmissor de energia compreende um circuito de ressonância que compreende uma impedância capacitiva e uma impedância indutiva, sendo que a impedância indutiva compreende uma bobina transmissora para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia para transferir energia sem fio para a carga eletromagnética; em que o método compreende: gerar um sinal de acionamento para o circuito de ressonância; comunicar mensagens com o dispositivo intermediário; detectar uma mensagem de solicitação que é recebida do dispositivo intermediário que compreende uma solicitação para o transmissor de energia gerar um sinal eletromagnético de medição; e gerar o sinal eletromagnético de medição em resposta à detecção da mensagem de solicitação.

[0078] De acordo com algumas modalidades da invenção, pode ser fornecido um sistema de transferência de energia sem fio para suportar uma transferência de energia de um transmissor de energia para uma carga eletromagnética através de um dispositivo intermediário; sendo que o transmissor de energia compreende: um circuito de ressonância que compreende uma impedância capacitiva e uma impedância indutiva, em que a impedância indutiva compreende uma bobina transmissora para gerar um sinal eletromagnético para transferência de energia sem fio que transfere energia para a carga eletromagnética, um acionador para gerar um sinal de acionamento para o circuito de ressonância, um comunicador de mensagem para comunicar mensagens com o dispositivo intermediário, um processador de mensagem para detectar uma mensagem de solicitação que é recebida do dispositivo intermediário que compreende uma solicitação para o transmissor de energia para gerar um sinal eletromagnético de medição e um gerador de sinal eletromagnético para gerar o sinal eletromagnético de medição em resposta à detecção da mensagem de solicitação; e sendo que o dispositivo intermediário tem uma primeira área de superfície e uma segunda área de superfície e compreende: um circuito de ressonância que inclui um indutor e um capacitor, sendo que o indutor é disposto para ser acoplado ao transmissor de energia através da primeira área de superfície e ser acoplado à carga eletromagnética através da segunda área de superfície; sendo que o circuito de ressonância é disposto para concentrar a energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície em direção à segunda área de superfície, um comunicador para trocar mensagens com o transmissor de energia, sendo que o comunicador é disposto para transmitir a mensagem de solicitação ao transmissor de energia que compreende a solicitação para o transmissor de energia gerar o sinal eletromagnético de medição, um processador de indicação de carga para determinar uma indicação de carga indicativa de um carregamento do sinal eletromagnético de medição e um detector para detectar uma presença da carga eletromagnética em resposta à indicação de carga.

[0079] Esses e outros aspectos, recursos e vantagens da invenção ficarão evidentes e serão elucidados com referência à modalidade descrita (ou modalidades descritas) a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0080] As modalidades da invenção serão descritas, apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos, nos quais:

[0081] A Figura 1 é uma ilustração de um sistema de transferência de energia sem fio;

[0082] A Figura 2 é uma ilustração de um sistema de transferência de energia sem fio;

[0083] A Figura 3 é uma ilustração de uma trajetória de energia de um sistema de transferência de energia sem fio;

[0084] A Figura 4 é uma ilustração de algumas formas de onda de tensão de uma trajetória de energia de um sistema de transferência de energia sem fio;

[0085] A Figura 5 é uma ilustração de um sistema de transferência de energia sem fio de acordo com algumas modalidades da invenção;

[0086] A Figura 6 é uma ilustração de um exemplo de um repetidor de energia para um sistema de transferência de energia sem fio de acordo com algumas modalidades da invenção;

[0087] A Figura 7 é uma ilustração de um exemplo de um repetidor de energia para um sistema de transferência de energia sem fio de acordo com algumas modalidades da invenção;

[0088] A Figura 8 é uma ilustração de um exemplo de um dispositivo intermediário para um sistema de transferência de energia sem fio de acordo com algumas modalidades da invenção;

[0089] A Figura 9 é uma ilustração de um exemplo de um transmissor de energia para um sistema de transferência de energia sem fio de acordo com algumas modalidades da invenção;

[0090] A Figura 10 é uma ilustração de um exemplo de um transmissor de energia para um sistema de transferência de energia sem fio de acordo com algumas modalidades da invenção; e

[0091] A Figura 11 é uma ilustração de um exemplo de um dispositivo intermediário para uma energia sem fio.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0092] A descrição a seguir tem como foco as modalidades da invenção aplicáveis a uma aplicação de cozinha e, em particular, a uma transferência de energia sem fio para um elemento aquecedor de um eletrodoméstico de cozinha, como uma panela. Entretanto, será entendido que a invenção não se limita a esta aplicação, mas que a mesma pode ser aplicada a muitas outras aplicações e sistemas de transferência de energia sem fio. A descrição também tem como foco as modalidades compatíveis com muitos aspectos dos sistemas de transferência de energia sem fio Qi, mas será entendido que é apenas um exemplo e que os princípios e abordagens descritos não se limitam a tal aplicação.

[0093] A Figura 2 ilustra um exemplo de um sistema de transmissão de energia. O sistema de transferência de energia compreende um transmissor de energia 201 que inclui (ou está acoplado a) uma bobina/indutor de transmissão 203. O sistema compreende, adicionalmente, um receptor de energia 205 que inclui (ou está acoplado a) uma bobina/indutor de recepção 207.

[0094] O sistema proporciona uma transferência indutiva de energia sem fio do transmissor de energia 201 para o receptor de energia 205. Especificamente, o transmissor de energia 201 gera um sinal eletromagnético de transferência de energia (por questões de brevidade também será chamado de sinal de energia ou sinal de transferência de energia), que é propagado como um fluxo magnético pela bobina transmissora 203. O sinal de energia pode, tipicamente, ter uma frequência entre cerca de 20 kHz e 200 kHz. A bobina transmissora 203 e a bobina receptora 207 são frouxamente acopladas e, dessa forma, a bobina receptora 207 capta (ao menos parte de) o sinal de energia proveniente do transmissor de energia 201. Dessa forma, a energia é transferida do transmissor de energia 201 para o receptor de energia 205 através de um acoplamento indutivo sem fio da bobina transmissora 203 para a bobina receptora 207. O termo sinal de energia/sinal de transferência de energia ou sinal eletromagnético de transferência de energia pode ser usado para referência ao sinal magnético ou indutivo entre a bobina transmissora 203 e a entidade receptora de energia (o sinal de fluxo magnético), mas será entendido que, por equivalência, pode também ser considerado e usado como uma referência ao sinal elétrico fornecido à bobina transmissora 203.

[0095] A seguir, a operação do transmissor de energia 201 e do receptor de energia 205 será descrita com referência específica à Especificação QI. Em particular, o transmissor de energia 201 e o receptor de energia 205 podem substancialmente ser compatíveis com a Especificação Qi versão 1.0 ou 1.1 (exceto para as modificações e melhorias aqui descritas (ou consequentes)).

[0096] Para controlar a transferência de energia, o sistema pode seguir por meio de diferentes fases, em particular uma fase de seleção, uma fase de ping, uma fase de identificação e configuração e uma fase de transferência de energia. Mais informações podem ser encontradas no capítulo 5 da Parte 1 da Especificação Qi de transferência de energia sem fio.

[0097] Inicialmente, o transmissor de energia 201 está na fase de seleção, em que meramente monitora a possível presença de um receptor de energia. O transmissor de energia 201 pode usar uma variedade de métodos para esse propósito, por exemplo, conforme descrito na Especificação Qi de transferência de energia sem fio. Se tal possível presença for detectada, o transmissor de energia 201 entra na fase de ping, onde um sinal de energia é temporariamente gerado. O receptor de energia 205 pode aplicar o sinal recebido para energizar seus componentes eletrônicos. Após a recepção do sinal de energia, o receptor de energia 205 transmite um pacote inicial ao transmissor de energia 201. Especificamente, é transmitido um pacote de intensidade de sinal que indica o grau de acoplamento entre o transmissor de energia e o receptor de energia. Mais informações podem ser encontradas no capítulo 6.3.1 da Parte 1 da Especificação Qi de transferência de energia sem fio. Dessa forma, na fase de ping, é determinado se um receptor de energia 205 está presente na interface do transmissor de energia 201.

[0098] Ao receber a mensagem de intensidade de sinal, o transmissor de energia 201 passa à fase de identificação e configuração. Nessa fase, o receptor de energia 205 mantém sua carga de saída desconectada e se comunica com o transmissor de energia 201 mediante o uso de modulação de carga. O transmissor de energia 201 fornece um sinal de energia com amplitude, frequência e fase constantes para esse propósito (exceto pela alteração causada por modulação de carga). As mensagens são usadas pelo transmissor de energia 201 para se configurar, conforme solicitado pelo receptor de energia 205. As mensagens oriundas do receptor de energia 205 não são comunicadas continuamente, mas são transmitidas em intervalos.

[0099] Após a fase de identificação e configuração, o sistema segue para a fase de transferência de energia, onde ocorre a real transferência de energia. Especificamente, após ter comunicado seu requisito de energia, o receptor de energia 205 conecta a carga de saída e fornece a ela a energia recebida. O receptor de energia 205 monitora a carga de saída e mede o erro de controle entre o valor real e o valor desejado de um certo ponto de operação. Ele comunica esses erros de controle ao transmissor de energia 201 em uma frequência mínima de, por exemplo, a cada 250 ms, para indicar esses erros ao transmissor de energia 201, bem como o desejo de uma alteração, ou de nenhuma alteração, do sinal de energia. Dessa forma, na fase de transferência de energia, o receptor de energia 205 também realiza a modulação de carga do sinal de potência em intervalos de modulação de carga, de modo a enviar as informações ao transmissor de energia 201. Será entendido que podem ser usadas, alternativa ou adicionalmente, outras abordagens de comunicação.

[00100] A Figura 3 ilustra um exemplo de uma trajetória de fonte de alimentação para fornecer uma transferência de energia a uma carga eletromagnética, como especificamente um elemento aquecedor (por exemplo, uma panela). O fornecimento de energia compreende um transmissor de energia 201, conforme descrito com referência à Figura 2. O transmissor de energia 201 compreende uma fonte de energia 301 sob a forma de um conversor CA/CC que retifica a tensão CA de entrada (por exemplo, a rede elétrica pública). Um conversor CC/CA sob a forma de um inversor 303 e alimentado com o sinal retificado da rede pública, o que gera um sinal de acionamento de alta frequência que é fornecido a um tanque ressonante 305 (um circuito L-C sintonizado) que inclui uma bobina transmissora. O sistema inclui uma carga eletromagnética sob a forma de uma panela de aquecimento. A carga eletromagnética pode ser representada por uma bobina receptora 307 e uma carga R_base 309 (representando o carregamento da carga eletromagnética e especificamente as perdas de corrente parasita no elemento aquecedor).

[00101] A Figura 4 ilustra as formas de onda de tensão da trajetória de energia da Figura 3. A tensão da rede pública Urede é retificada pelo conversor CA/CC 303 para a tensão Ucc_abs. Um grande capacitor de armazenamento, que é usado como buffer da tensão de rede pública retificada, normalmente não é aplicado nestes tipos de aplicações, já que isso aumentaria a distorção harmônica total da rede nesta aplicação. Como resultado, uma tensão CC variável é gerada pelo conversor CA/CC 303.

[00102] Devido às características da tensão retificada Ucc_abs, a tensão de saída Uca_AF do inversor 303 é formatada conforme mostrado na Figura 4. A frequência normal de operação do inversor é da ordem de 20 kHz a 100 kHz.

[00103] A bobina transmissora, juntamente com a bobina receptora 307 e o receptor de resistência R_base 309, consistem essencialmente na carga do inversor 303. Entretanto, devido à natureza dessa carga (tanto indutiva como resistiva), um circuito ressonante é tipicamente usado entre o inversor 303 e essa carga, de modo a cancelar a parte indutiva da carga. Além disso, a rede ressonante resulta, tipicamente, em uma redução nas perdas de comutação do inversor 303.

[00104] No exemplo, o transmissor de energia 201, dessa forma, não transfere energia para um receptor de energia convencional para fornecimento de energia elétrica a uma carga externa, mas, em vez disso, fornece uma energia a uma carga eletromagnética que extrai diretamente energia do campo eletromagnético gerado pelo sistema de transferência de energia. A carga eletromagnética pode especificamente compreender ou consistir em um elemento condutivo no qual o sinal eletromagnético gera correntes parasitas que, então, geram calor.

[00105] Adicionalmente, em muitas modalidades, o dispositivo ou entidade de carga eletromagnética pode compreender nenhuma funcionalidade para comunicação com o transmissor de energia, e, portanto, nenhuma funcionalidade para controlar a operação de transferência de energia. De fato, a carga eletromagnética pode ser simplesmente um elemento condutivo como uma placa de aquecimento sem circuitos eletrônicos ou funcionalidade associados.

[00106] O mesmo transmissor de energia 201 pode, consequentemente, ser usado em diferentes cenários. Especificamente, pode ser usado com um receptor de energia convencional 205 que está no exemplo da Figura 2, ou pode ser usado com uma carga eletromagnética simples que tem funcionalidade limitada ou possivelmente nenhuma funcionalidade para fazer interface com o transmissor de energia 201.

[00107] Em um cenário exemplificador, o transmissor de energia 201 pode ser usado em um ambiente de cozinha para fornecer energia sem fio a vários eletrodomésticos de cozinha, incluindo misturadores, processadores de alimentos, chaleiras, recipientes, panelas etc. No exemplo, o transmissor de energia 201 pode ser parte de um grupo de transmissores de energia que podem fornecer energia simultaneamente a uma pluralidade de eletrodomésticos. Alguns dos transmissores de energia podem estar dispostos em uma zona de cocção que é produzida a partir de materiais resistentes ao calor (como um material cerâmico) Outros dos transmissores de energia podem estar dispostos em uma zona de preparação que é produzida a partir de um material que não é resistente ao calor (como, por exemplo, uma bancada de cozinha feita de madeira). Dessa forma, o usuário pode estar em uma situação na qual ele pode ter um certo número de posições de energia disponíveis, das quais algumas podem ser adequadas a eletrodomésticos que podem ficar quentes, enquanto outras posições de energia podem ser inadequadas para os mesmos. Entretanto, pode às vezes ser útil para o usuário se essas posições puderem, também, ser usadas para fornecimento de energia para eletrodomésticos de aquecimento que podem ficar quentes.

[00108] Especificamente, o transmissor de energia 201 pode estar posicionado imediatamente abaixo de (ou fazer parte de) uma bancada que não é resistente ao calor, tornando- a inadequada para eletrodomésticos de aquecimento, como chaleiras, recipientes e panelas. Entretanto, pode ser desejável usar esse transmissor de energia para alimentar esses eletrodomésticos de aquecimento e, especificamente, eletrodomésticos de aquecimento que podem fornecer calor mediante a indução de correntes parasitas em um elemento de aquecimento condutivo. Para maximizar a eficiência energética, porém, esses elementos podem frequentemente ser colocados na parte do eletrodoméstico que fica em contato mais próximo com o transmissor de energia. Especificamente, para um transmissor de energia em uma superfície de bancada, o eletrodoméstico precisa ser projetado com o elemento aquecedor no fundo. Em uso, o elemento aquecedor também entrará, consequentemente, em contato com a superfície da bancada (conforme ilustrado na Figura 1). Isto pode causar danos à bancada, que tipicamente não é tornada resistente ao calor.

[00109] Para resolver esse problema, um dispositivo intermediário 501 que pode formar uma barreira térmica pode ser introduzido entre a bancada 503 e a placa de aquecimento/carga eletromagnética 505, conforme ilustrado na Figura 5. A barreira térmica 501 pode ser produzida a partir de um material resistente ao calor adequado, como um material cerâmico adequado. A barreira térmica 501 pode, por exemplo, ser implementada sob a forma de um suporte que o usuário pode colocar sobre a bancada, e o eletrodoméstico (por exemplo, recipiente ou panela) pode, então, ser posicionado sobre o suporte pelo usuário.

[00110] Entretanto, embora isso possa possibilitar que a posição de energia não protegida (o transmissor de energia) seja usada para energizar dispositivos de aquecimento, isso tipicamente também aumentará substancialmente a distância Z entre o transmissor de energia 201 e a carga eletromagnética 201. Dessa forma, a distância entre a bobina transmissora de energia e a placa de aquecimento será substancialmente aumentada, resultando em um acoplamento substancialmente reduzido entre as mesmas.

[00111] Isso resultará em uma necessidade de correntes mais altas na bobina transmissora de energia 305, de modo a se obter a mesma quantidade de campo de fluxo magnético a ser capturada pela carga eletromagnética 505. As correntes mais altas causam mais perdas no inversor 303 e na bobina transmissora 305. Além disso, as correntes mais altas e a distância aumentada entre o transmissor de energia 201 e a carga eletromagnética 505 resultarão em mais fluxo de vazamento. Isso leva a problemas com interferência eletromagnética (IEM) e força eletromagnética (FEM). Por exemplo, a Comissão Internacional de Eletrotécnica (IEC, ou “International Electro technical Commission”) define os padrões internacionais para interferência eletromagnética irradiada e conduzida, o que precisa ser levado em conta para um sistema de transferência de energia sem fio, e esses requisitos podem ser cada vez mais difíceis de atender quando é aumentada a distância entre o receptor de energia e o transmissor de energia.

[00112] Para resolver tais problemas, um dispositivo intermediário 501 de acordo com algumas modalidades da invenção pode compreender um circuito de ressonância que inclui um indutor e um capacitor. O circuito de ressonância pode funcionar eficazmente como um repetidor de energia direcionando o campo magnético em direção à carga eletromagnética. O circuito de ressonância pode, frequentemente, ser formado por um único indutor e um único capacitor. Em algumas modalidades, porém, será entendido que o circuito de ressonância pode incluir uma pluralidade de indutores e/ou capacitores. Tipicamente, esses circuitos são equivalentes a um circuito de ressonância que compreende um único capacitor e indutor. Será entendido, também, que o circuito de ressonância pode incluir outros componentes, como resistores ou, às vezes, elementos de comutação.

[00113] Tipicamente, o circuito pode formar um circuito paralelo ressonante simples (equivalente), como é ilustrado na Figura 6 (mostrada tanto esquematicamente como com uma vista em seção transversal do indutor).

[00114] Será entendido que esses problemas não são específicos do dispositivo intermediário 501 que forma uma barreira térmica, mas também serão adequados quando o dispositivo intermediário 501 não fornece uma barreira térmica. Por exemplo, o dispositivo intermediário 501 pode ser produzido a partir do mesmo material que a bancada 503 (especificamente madeira) e pode ser usado apenas para aplicações de aquecimento a baixas temperaturas (ou para aplicações de não aquecimento). De fato, em algumas modalidades, pode até mesmo ser aceitável que um dispositivo intermediário 501 seja usado, o qual será danificado pelo elemento aquecedor. Por exemplo, ele pode ser produzido a partir do mesmo material da bancada 503, mas pode ser aceitável que o mesmo, por exemplo, seja marcado devido ao aquecimento excessivo, já que, em contraste com a bancada 503, pode ser de baixo custo e facilmente substituível. Dessa forma, a presença ou função de uma barreira térmica do dispositivo intermediário 501 pode ser vantajosa em muitas modalidades, mas não é, de modo algum, essencial e pode ser evitada em muitas modalidades práticas.

[00115] A Figura 5 ilustra o dispositivo intermediário 501 que compreende um repetidor de energia 507 compreendendo um circuito de ressonância, nesse caso, formado pelo indutor Lrep (mostrado em seção transversal) e o capacitor Crep.

[00116] O dispositivo intermediário 501 tem uma primeira área de superfície 509 que está em contato com a bancada 109, próximo ao transmissor de energia 101, quando o sistema está em uso. Dessa forma, o dispositivo intermediário 501 e, especificamente, o repetidor de energia/circuito de ressonância 507 se acoplam ao transmissor de energia 101 através da primeira área de superfície 509. O transmissor de energia 101 gera, consequentemente, um primeiro sinal/campo/fluxo eletromagnético ao qual o repetidor de energia 507 se acopla predominantemente através da primeira área de superfície 509.

[00117] Além disso, o dispositivo intermediário 501 compreende uma segunda área de superfície 511 que se destina a estar em contato com a carga eletromagnética 505 durante o uso. Especificamente, o elemento aquecedor de um dispositivo de aquecimento pode estar posicionado na segunda área de superfície 511.

[00118] A energia sem fio é fornecida ao receptor de energia 505 através de um segundo sinal/campo/fluxo magnético, que é predominantemente fornecido por meio da segunda área de superfície 511. Dessa forma, o acoplamento da carga eletromagnética 505 ao dispositivo intermediário 501/repetidor de energia 507 se dá predominantemente por meio da segunda área de superfície 511.

[00119] A segunda área de superfície 511 pode estar especificamente disposta de modo a ser acoplada à carga eletromagnética 505 mediante disposição para receber a carga eletromagnética. A segunda área de superfície 511 pode estar disposta de modo a tocar, fixar-se, conectar-se a, ou repousar sobre uma carga eletromagnética 505 ou pode proporcionar uma área de superfície sobre a qual será posicionada a carga eletromagnética 505.

[00120] A primeira área de superfície 509 pode estar especificamente disposta de modo a ser acoplada ao transmissor de energia 201 mediante a disposição para receber o transmissor de energia 201. A primeira área de superfície 509 pode estar disposta de modo a tocar, fixar-se, conectar-se a, ou repousar sobre uma superfície do transmissor de energia 201, ou pode proporcionar uma área de superfície sobre a qual será posicionado o transmissor de energia 201.

[00121] No dispositivo intermediário 501, o circuito de ressonância inclui um indutor e um capacitor, sendo que o indutor é disposto para ser acoplado ao transmissor de energia 201 através de uma primeira área de superfície 509 e à carga eletromagnética 505 através de uma segunda área de superfície 511. O circuito de ressonância tem o efeito de concentrar a energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície 509 em direção à segunda área de superfície 511. Especificamente, o circuito de ressonância tem o efeito de concentrar/aumentar a densidade de fluxo eletromagnético através da segunda área de superfície (em comparação com uma situação em que o circuito de ressonância não estava presente).

[00122] No exemplo específico, a maior parte do fluxo magnético que chega ao repetidor de energia/circuito de ressonância e, especificamente, ao indutor Lrep, o faz por meio da segunda área de superfície 509. Esse fluxo pode ser considerado como correspondente ao primeiro sinal magnético. De modo similar, a maior parte do fluxo magnético que chega à carga eletromagnética 505, proveniente do repetidor de energia/circuito de ressonância e, especificamente, do indutor L, o faz por meio da segunda área de superfície 511. Esse fluxo pode ser considerado como correspondente ao segundo sinal magnético.

[00123] A profundidade da barreira térmica é tipicamente substancial e, de fato, em muitas modalidades a distância entre a segunda área de superfície 511 e a primeira área de superfície 509 é de pelo menos 1 cm, 2 cm, 3 cm ou mesmo 5 cm. Essas profundidades significativas podem fornecer um isolamento e proteção térmicos muito eficientes. De fato, isso pode tipicamente permitir que elementos aquecedores muito quentes estejam termicamente isolados de superfícies de trabalho termicamente sensíveis. Entretanto, uma desvantagem associada é que o acoplamento direto entre o transmissor de energia 201 e a carga eletromagnética 505 pode ser substancialmente reduzido levando a perdas de energia aumentadas, etc. Na abordagem descrita, essas desvantagens são mitigadas pela barreira térmica que compreende o repetidor de energia 507.

[00124] Especificamente, o repetidor de energia 507 está disposto para concentrar a energia do segundo sinal eletromagnético em direção à segunda área de superfície 511. Especificamente, o repetidor de energia 507 pode efetivamente agir como uma lente magnética que concentra o fluxo proveniente do primeiro sinal eletromagnético para fornecer o segundo sinal eletromagnético. O repetidor de energia 507 atinge a concentração do campo magnético mediante a oscilação do circuito de ressonância com uma corrente induzida proveniente do primeiro sinal eletromagnético. Efetivamente, o circuito de ressonância se acopla ao transmissor de energia 201 e à carga eletromagnética 505, fazendo, assim, com que o fluxo magnético proveniente do transmissor de energia 201 esteja concentrado ao ser fornecido à carga eletromagnética 505. A abordagem pode permitir que o acoplamento geral entre a bobina transmissora de energia e a carga eletromagnética 505 seja determinado pelas distâncias entre a bobina transmissora de energia e o repetidor de energia 507, e entre o repetidor de energia 507 e a carga eletromagnética 505, em vez de ser determinado pela distância total entre a bobina transmissora de energia e a carga eletromagnética 505.

[00125] O circuito de ressonância pode eficazmente cobrir a distância entre a bobina transmissora e a carga eletromagnética (elemento aquecedor) mediante a ressonância na, ou perto da, frequência do sinal de potência gerado pelo transmissor de energia. A frequência de ressonância frepetidor do circuito de ressonância pode ser determinada por um indutor Lrep e um capacitor Crep, usando-se a seguinte fórmula:

[00126] O valor de indutância Lrep do circuito de ressonância pode ser medido em ar sem que a carga eletromagnética ou o transmissor de energia 201 estejam por perto. Valores típicos para Lrep e Crep podem ser 200 uH e 200 nF, respectivamente, o que resulta em uma frequência de ressonância frepetidor de 25 KHz. Entretanto, será entendido que os valores específicos dependerão das modalidades individuais e da frequência de ressonância específica.

[00127] Quando a frequência de ressonância do circuito de ressonância é adequadamente sintonizada à frequência do sinal de potência, uma corrente ressonante é induzida no circuito de ressonância. Sob essa condição, as linhas de campo magnético dentro da área do circuito estão exatamente em fase com as linhas do campo magnético geradas pelo transmissor de energia 201. Como consequência, as linhas de campo magnético da primeira superfície são guiadas em direção à segunda superfície, isto é, as linhas de campo magnético do transmissor de energia 201 são guiadas em direção à carga eletromagnética 505.

[00128] Em uma operação típica, a frequência de ressonância do circuito de ressonância do repetidor de energia pode se deslocar, por exemplo, devido à presença da carga, variações térmicas etc. Em algumas modalidades, o sistema e, em particular, o transmissor de energia, podem ser dispostos para se adaptar dinamicamente a tais alterações. Por exemplo, a frequência de operação/acionamento pode ser adaptada para corresponder à frequência de ressonância deslocada (por exemplo, com base no achado de um máximo para medições da impedância efetiva do circuito de ressonância no transmissor de energia).

[00129] A Figura 7 mostra uma imagem de uma vista tridimensional de uma implementação do receptor de energia/circuito de ressonância 507. Os diâmetros típicos para o indutor podem estar na faixa de 10 cm a 25 cm.

[00130] Dessa forma, a abordagem descrita pode proporcionar um meio para uso de uma barreira térmica para proporcionar isolamento térmico e proteção entre um transmissor de energia 201 e uma carga eletromagnética 505, ao mesmo tempo em que se reduz e mitiga o impacto sobre a transferência de energia. Especificamente, a distância aumentada entre o transmissor de energia 201 e a carga eletromagnética 505, necessária para criar a barreira térmica, é coberta por um repetidor de energia dentro do volume da barreira térmica.

[00131] No exemplo, a segunda área de superfície 511 e a segunda área de superfície 509 estão em superfícies opostas do dispositivo intermediário 501, isto é, estão opostas uma à outra. Entretanto, será entendido que embora isto possa ser uma implementação prática em muitos cenários, a interrelação geométrica entre as superfícies pode ser diferente em outras modalidades.

[00132] De modo similar, a primeira área de superfície 509 está, no exemplo, disposta de modo a possibilitar que o dispositivo intermediário 501 entre em contato e, especificamente, repouse sobre o transmissor de energia 201/bancada. De modo similar, a segunda área de superfície 511 está disposta de modo a receber uma carga eletromagnética 505 que é, especificamente, um eletrodoméstico de aquecimento. A segunda área de superfície 511 pode estar especificamente disposta de modo que a carga eletromagnética 505 repouse sobre a mesma enquanto está sendo energizado. Além disso, no exemplo, tanto a segunda área de superfície 511 quanto a primeira área de superfície 509 ficam substancialmente horizontais quando em uso. Entretanto será entendido que, em outras modalidades, as superfícies podem ter outras características e ser acopladas ao transmissor de energia 201 e à carga eletromagnética 505 de outras maneiras.

[00133] No sistema, o dispositivo intermediário 501 é uma entidade separada do transmissor de energia 201 e da carga eletromagnética 505. Isso pode, por exemplo, possibilitar que o dispositivo intermediário 501 seja implementado como uma barreira térmica sob a forma de um tripé que pode ser colocado sobre as posições de fornecimento de energia de uma zona de preparação em uma cozinha, quando estas são usadas com eletrodomésticos de aquecimento.

[00134] O dispositivo intermediário 501 pode, dessa maneira, fornecer isolamento térmico e, além disso,preencher a distância entre o transmissor de energia 201 e a carga eletromagnética 505 por uma bobina de ressonância (repetidor de energia) que une o sinal de energia ao equipamento de cozimento. Entretanto, além da proteção térmica (opcional) do dispositivo intermediário (para o qual não é um recurso essencial fornecer proteção térmica) e da eficiência de transferência de energia aprimorada obtida pelo repetidor de energia, o dispositivo intermediário 501 pode adicionalmente fornecer funcionalidade que auxilia na operação e controle da transferência de energia.

[00135] A Figura 8 ilustra um exemplo de alguns elementos de um dispositivo intermediário 501 de acordo com algumas modalidades da invenção. O dispositivo intermediário 501 compreende o circuito de ressonância 507 que compreende um indutor 801 (Lrep) e um capacitor 803 (Crep). Conforme descrito, o circuito de ressonância 507 é disposto para concentrar a densidade de fluxo magnético através da segunda área de superfície 511, isto é, para concentrar o sinal eletromagnético do transmissor de energia 201 em direção à carga eletromagnética 505.

[00136] O dispositivo intermediário 501 compreende adicionalmente um controlador 805 que pode ser disposto para adaptar a operação de controle de energia do transmissor de energia 201 através da troca de uma ou mais mensagens com o transmissor de energia 201.

[00137] O acionador 805 é adicionalmente acoplado a um comunicador 807 que é disposto para trocar mensagens com o transmissor de energia 201. No presente exemplo, o comunicador 807 é disposto para transmitir mensagens ao transmissor de energia 201 pela modulação de carga do sinal eletromagnético de transferência de energia gerado pelo transmissor de energia 201. Consequentemente, o comunicador 807 compreende uma impedância variável 809 que carrega o circuito de ressonância e, no exemplo específico, é acoplado em paralelo aos componentes ressonantes do circuito paralelo ressonante. A impedância variável 809 é controlada pelo comunicador 807 que, através da alteração da impedância, pode gerar variações de modulação de carga que podem ser detectadas pelo transmissor de energia 201, conforme será conhecido pelo versado na técnica.

[00138] No exemplo, o comunicador 807 pode também ser disposto para receber mensagens do transmissor de energia 201. No exemplo, o transmissor de energia 201 pode se comunicar mediante a modulação do sinal eletromagnético de transferência de energia, por exemplo, aplicando-se uma modulação de amplitude ou frequência.

[00139] O dispositivo intermediário 501 compreende um medidor de sinal 811 que é disposto para medir uma propriedade de um sinal do circuito de ressonância. Por exemplo, a corrente de indutor pode ser medida. O medidor de sinal 811 pode, por exemplo, medir a amplitude ou frequência de corrente instantânea e alimentar o comunicador 807 com esses valores, o qual pode, então, prosseguir para demodular o sinal para gerar as mensagens recebidas.

[00140] No exemplo, o controlador de transferência de energia 805 pode, dessa forma, ser disposto para controlar os elementos da operação de transferência de energia trocando mensagens com o transmissor de energia 201. Os aspectos da operação de transferência de energia controlada e as mensagens empregadas para isso variam entre diferentes modalidades.

[00141] Em muitas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode ser disposto para iniciar ou suportar a iniciação de uma transferência de energia através da troca de mensagens que a carga eletromagnética 505 não é capaz de trocar. Por exemplo, o transmissor de energia 201 pode ser disposto para transmitir mensagens de definição de identidade e configuração para inicializar uma transferência de energia.

[00142] Alternativa ou adicionalmente, o dispositivo intermediário 501 pode ser disposto para suportar a transferência de energia durante a fase de transferência de energia mediante a troca de mensagens de fase de transferência de energia que a carga eletromagnética 505 não é capaz de trocar. Por exemplo, o dispositivo intermediário 501 pode ser disposto para transmitir mensagens de erro de laço de controle de energia durante a fase de transferência de energia.

[00143] De fato, em algumas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode ser disposto para executar todo o controle de transferência de energia e o suporte necessários pelo transmissor de energia 201 e, de fato, o dispositivo intermediário 501 pode ser o único dispositivo com o qual o transmissor de energia 201 interage. Dessa forma, em algumas modalidades, a carga eletromagnética 505 pode ser simplesmente um elemento aquecedor, como um elemento condutivo, sem outra funcionalidade, e o dispositivo intermediário 501 pode fornecer toda a funcionalidade necessária pelo transmissor de energia 201 para uma operação de transferência de energia. De fato, o dispositivo intermediário 501 pode, em alguns desses exemplos, ser considerado eficaz para implementar uma funcionalidade de receptor de energia total, mas com a extração de energia de núcleo real não sendo pelo dispositivo intermediário 501, mas sim diretamente na carga eletromagnética 505 pelo fato de que está exposta à carga eletromagnética de transferência de energia 505.

[00144] A descrição a seguir se concentra nos exemplos nos quais a carga eletromagnética 505 não compreende qualquer funcionalidade para suportar a operação de transferência de energia e todo o controle e interação com o transmissor de energia 201 são fornecidos pelo dispositivo intermediário 501. Entretanto, será reconhecido que em outras modalidades, a carga eletromagnética 505 pode compreender ao menos parcialmente a funcionalidade para suportar a transferência de energia e pode compreender especificamente funcionalidade para transmitir ao menos algumas mensagens.

[00145] Para que o dispositivo intermediário 501 possa suportar e controlar eficazmente a operação, é necessário determinar se uma carga eletromagnética 505 está, de fato, presente ou não. Por exemplo, a transferência de energia deve ser realizada apenas se, de fato, um elemento de aquecimento (por exemplo, uma panela) estiver presente. Portanto, o próprio dispositivo intermediário 501 deve compreender funcionalidade que lhe permite detectar se uma carga eletromagnética 505 está presente ou não.

[00146] Entretanto, ao mesmo tempo, é desejável manter a complexidade do dispositivo intermediário 501 o mais baixo possível e é particularmente desejável que a operação do dispositivo intermediário 501 possa ser obtida sem exigir que esteja conectada a uma fonte de energia externa ou que exija um armazenamento de energia local, como uma bateria.

[00147] O dispositivo intermediário 50 da Figura 8 compreende funcionalidade que possibilita detectar a presença da carga eletromagnética 505 e, adicionalmente, isso pode, em muitas modalidades, ser obtido sem que o dispositivo intermediário 501 exija qualquer outra energia além daquela fornecida pelo transmissor de energia 201.

[00148] No dispositivo intermediário 501 da Figura 8, o comunicador 807 é disposto para transmitir uma mensagem de solicitação ao transmissor de energia 201 onde a mensagem de solicitação compreende (ou forma) uma solicitação para o transmissor de energia 201 gerar um sinal eletromagnético de medição. Tipicamente, essa mensagem de solicitação pode ser gerada e transmitida ao transmissor de energia 201 nos momentos em que nenhuma operação de transferência de energia está em andamento, isto é, durante um modo inativo/de espera/suspenso.

[00149] Em resposta à recepção da mensagem de solicitação, o transmissor de energia 201 prossegue para gerar um sinal eletromagnético de medição.

[00150] O dispositivo intermediário 501 compreende adicionalmente um processador de indicação de carga 813 que é disposto para determinar uma indicação de carga que é indicativa do carregamento do sinal eletromagnético de medição.

[00151] Em algumas modalidades, o sinal eletromagnético de medição pode ser gerado para ter as mesmas propriedades (isto é, frequência/origem) etc., que o sinal eletromagnético de transferência de energia, isto é, o sinal eletromagnético de medição pode efetivamente ser um sinal de transferência de energia com uma amplitude adequada. Em tais casos, a indicação de carga pode ser gerada em resposta a uma propriedade de um sinal elétrico. Por exemplo, a indicação de carga pode ser gerada com base nas medições (por exemplo, pelo medidor de sinal 811), por exemplo, da corrente do indutor 801.

[00152] Por exemplo, para um sinal eletromagnético de medição que opera próximo à ressonância, pode ser tipicamente o caso de que quanto menor a corrente, maior o carregamento (isto é, maior a extração de energia) do sinal eletromagnético de medição.

[00153] Se nenhuma carga estiver presente (isto é, sem extração de energia), o circuito de ressonância não será amortecido pela carga, o que levará a uma corrente mais alta no indutor do circuito de ressonância do repetidor de energia. Se uma carga estiver presente (isto é, extração de energia), o circuito de ressonância será amortecido, o que levará a uma corrente mais baixa no indutor.

[00154] Uma outra opção é ajustar a frequência do sinal de medição de modo que a corrente no indutor de repetição se torne máxima enquanto nenhuma carga está presente. Quando uma carga é então introduzida, isso pode desajustar a ressonância do circuito resultando na redução da corrente no indutor do circuito de ressonância do repetidor de energia.

[00155] Dessa forma, em alguns casos, uma corrente de indutor reduzida é indicativa de uma carga eletromagnética estar presente.

[00156] Em algumas modalidades, o fator de amortecimento descrito acima e o fator de desajuste descrito acima podem ser combinados para detectar uma redução da corrente no indutor do repetidor de energia quando uma carga entra no campo eletromagnético. Dessa forma, tal corrente pode ser usada como uma indicação de carga com uma redução na indicação de carga indicando a presença de uma carga eletromagnética.

[00157] Nesse caso, a indicação de carga pode, dessa forma, ser determinada a partir de medições pelo próprio dispositivo intermediário 501.

[00158] Em outras modalidades, a indicação de carga pode, por exemplo, ser gerada em resposta a uma mensagem recebida do transmissor de energia 201. Por exemplo, o transmissor de energia 201 pode medir parâmetros indicativos do carregamento do circuito de ressonância transmissor, como, por exemplo, a corrente da bobina transmissora, e pode transmitir isso ao dispositivo intermediário 501. O comunicador 807 pode, então, transmitir essas informações ao processador de indicação de carga 813 que prossegue usando esses valores para determinar a indicação de carga. Em outras modalidades, o transmissor de energia 201 pode calcular um valor de carga e transmiti-lo ao dispositivo intermediário 501 que pode derivar a indicação de carga, por exemplo, usando diretamente o valor recebido.

[00159] O processador de indicação de carga 813 é acoplado a um detector 815 que é disposto para detectar a presença da carga eletromagnética 505 em resposta à indicação de carga. Por exemplo, se a indicação de carga indicar que o carregamento do sinal eletromagnético de medição está acima de um dado limiar, então a carga eletromagnética 505 é considerada presente e, de outro modo, considera-se que não está presente.

[00160] O detector 815 é acoplado ao controlador 805 que pode adaptar sua operação em resposta ao resultado de detecção. Especificamente, uma propriedade da troca de mensagens pode ser modificada ou adaptada dependendo de a presença de uma carga eletromagnética ser detectada ou não. Por exemplo, se o detector 815 detecta que uma carga eletromagnética 505 está presente, o controlador de transferência de energia 805 pode prosseguir iniciando uma nova operação de transferência de energia para fornecer energia à carga eletromagnética 505. Por exemplo, o controlador de transferência de energia 805 pode controlar o comunicador 807 para transmitir uma mensagem de solicitação de transferência de energia ao transmissor de energia 201.

[00161] A Figura 9 ilustra um exemplo de alguns elementos de um transmissor de energia 201 de acordo com algumas modalidades da invenção.

[00162] O transmissor de energia 201 compreende um circuito de ressonância que compreende uma impedância capacitiva 903 e uma impedância indutiva que compreende uma bobina transmissora 905 para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia para transferir energia sem fio para a carga eletromagnética 505. Dessa forma, o acionador 901 gera um sinal de acionamento para o circuito de ressonância que inclui a bobina transmissora 905 da mesma forma descrita anteriormente (por exemplo, com referência às Figuras 2 a 5).

[00163] Além disso, o transmissor de energia 201 compreende um comunicador de mensagem ou transceptor 907 que é disposto para transmitir mensagens ao dispositivo intermediário 501. O transceptor de mensagem 907 pode ser especificamente disposto para transmitir mensagens ao dispositivo intermediário 501 através da modulação do sinal de acionamento usando, por exemplo, modulação de amplitude ou frequência (através do controle da operação do inversor) e pode ser capaz de receber mensagens do dispositivo intermediário 501 através da detecção da modulação de carga do sinal de transferência de energia. Por exemplo, o transceptor de mensagem 907 pode detectar variações na corrente através da bobina transmissora 905 e, em resposta, detectar a modulação de carga.

[00164] O transceptor de mensagem 907 é acoplado a um processador de mensagem 909 que é disposto para determinar e processar as mensagens recebidas. Em particular, o processador de mensagem 909 é disposto para detectar quando uma mensagem de solicitação é recebida solicitando ao transmissor de energia 201 que gere um sinal eletromagnético de medição. Especificamente, o processador de mensagem 909 pode avaliar os dados das mensagens recebidas para verificar se correspondem aos dados de tal mensagem de solicitação.

[00165] O transmissor de energia 201 compreende adicionalmente um gerador de sinal eletromagnético 901, 911 que é acoplado ao processador de mensagem 909 e que é disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição em resposta à detecção da mensagem de solicitação. Dessa forma, ao detectar que a mensagem de solicitação de medição foi recebida, o processador de mensagem 909 informa ao gerador de sinal eletromagnético 901, 911 que, então, prossegue gerando o sinal eletromagnético de medição. No presente caso, o gerador de sinal eletromagnético 901, 911 é formado por um controlador de gerador de sinal 911 e pelo inversor 901, sendo que o controlador de gerador de sinal 911 controla o inversor 901 para gerar um sinal de acionamento que é aplicado ao circuito de ressonância para gerar o sinal eletromagnético de medição.

[00166] Dessa forma, no sistema descrito, o dispositivo intermediário 501 é disposto para detectar se uma carga eletromagnética 505 está presente ou não e pode adaptar sua operação de controle de energia adequadamente. A adaptação da operação de controle de energia é obtida pela troca de mensagens que depende da detecção ou não da presença de uma carga eletromagnética. Entretanto, a detecção não se baseia em um sinal gerado pelo dispositivo intermediário 501, mas sim em um sinal gerado pelo transmissor de energia 201 sob o controle do dispositivo intermediário 501. Essa abordagem pode fornecer uma abordagem eficiente com uma distribuição vantajosa de funcionalidade e especificamente pode possibilitar que um dispositivo intermediário 501 controle uma operação de transferência de energia sem, por exemplo, exigir que o dispositivo intermediário 501 seja alimentado separadamente.

[00167] No exemplo específico, o sinal eletromagnético de medição é gerado para corresponder a um sinal eletromagnético de transferência de energia. Especificamente, é gerado com o uso da bobina transmissora 905, que também é usada para gerar o sinal eletromagnético de transferência de energia (por questão de brevidade chamado de um sinal de transferência de energia). Adicionalmente, pode ser gerado para pertencer à mesma faixa/intervalo/banda de frequência do sinal de transferência de energia. Especificamente, o sinal de transferência de energia pode estar na faixa de tipicamente 50 kHz a 200 kHz e o sinal eletromagnético de medição pode também ser gerado para estar nessa faixa. De fato, em muitas modalidades, o sinal eletromagnético de medição pode ser gerado para ser indistinguível de um sinal de transferência de energia (embora possivelmente com um nível de potência menor).

[00168] O uso de um sinal eletromagnético de medição que corresponde a um sinal de transferência de energia pode fornecer várias vantagens em muitas modalidades, incluindo, por exemplo, permitir a reutilização de circuitos também usados para a transferência de energia. A abordagem pode, dessa forma, possibilitar uma abordagem de baixa complexidade em muitas modalidades

[00169] Será reconhecido que diferentes abordagens e parâmetros para a determinação da indicação de carga poderão ser usados em diferentes modalidades. Em muitas modalidades, a indicação de carga pode ser determinada como indicativa de uma impedância de ao menos um dentre o circuito de ressonância do transmissor de energia 201 e o circuito de ressonância do dispositivo intermediário 501. A impedância desses circuitos de ressonância mudará quando o carregamento do campo eletromagnético gerado pelo transmissor de energia 201 mudar. Em particular, a impedância dos circuitos de ressonância mudará dependendo se a carga eletromagnética 505 estiver presente ou não.

[00170] Em algumas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode ser disposto para gerar a indicação de carga com base nas propriedades localmente determinadas relacionadas ao sinal eletromagnético de medição.Especificamente, o processador de indicação de carga 813 pode ser disposto para determinar a indicação de carga em resposta a uma medição de uma propriedade do sinal eletromagnético de transferência de energia e, especificamente, o processador de indicação de carga 813 pode determinar a indicação de carga em resposta a uma medição de um sinal do circuito de ressonância do dispositivo intermediário 501 (o sinal dependendo do carregamento do sinal eletromagnético de medição).

[00171] Em particular, o processador de indicação de carga 813 pode detectar a corrente através do indutor 801 e/ou uma tensão sobre o indutor 801/o capacitor 803. Com base nas medições, uma indicação de carga pode ser calculada, isto é, uma vez que a impedância efetiva do indutor 801 é determinada como fase entre a tensão sobre essa e a corrente através da mesma. Em algumas modalidades, a indicação de carga pode ser determinada diretamente como uma medida de, por exemplo, a corrente através ou tensão sobre o indutor 801. A indicação de carga pode, por exemplo, indicar um elemento resistivo da impedância do indutor 801 com um valor resistivo (ôhmico) mais alto que reflete um carregamento mais baixo.

[00172] O detector 815 pode prosseguir para determinar se a carga eletromagnética 505 está presente ou não com base em uma comparação da indicação de carga com um valor de referência. Por exemplo, se a indicação de carga indicar um carregamento do sinal eletromagnético de medição que é diferente do valor de referência, então, isso é indicativo de que a carga eletromagnética 505 está presente e, se estiver abaixo do valor de referência, então, isso pode ser considerado indicativo de que a carga eletromagnética 505 não está presente. Em algumas modalidades, o valor de referência pode ser um limiar de detecção.

[00173] Será reconhecido que a carga eletromagnética que é detectada como presente pode, em algumas modalidades, ser um resultado de um limiar de detecção que é excedido e, em outras modalidades, pode ser um resultado da indicação de que a carga cai abaixo de um limiar de detecção. Por exemplo, em muitas modalidades, a corrente de indutor do repetidor de energia pode ser menor quando a carga eletromagnética está presente que quando não está presente. Em tais cenários, a carga eletromagnética pode ser detectada como presente se uma indicação de carga que reflete a corrente de indutor estiver abaixo de um limite.

[00174] Em algumas modalidades, o valor de referência pode ser um valor predeterminado, como, por exemplo, um valor que é determinado durante o design ou fase de fabricação. Tal abordagem estática pode, por exemplo, ser adequada para aplicações em que o cenário no qual as detecções estão sendo realizadas podem ser consideradas até certo ponto as mesmas a cada vez. Por exemplo, o transmissor de energia 201 pode ser disposto para gerar um sinal eletromagnético de medição com um nível de potência predeterminado, o dispositivo intermediário 501 pode interfacear fisicamente (por exemplo, travar) tanto com o transmissor de energia 201 (a bobina transmissora 905) quanto com a carga eletromagnética 505 (por exemplo, uma panela) de modo que a disposição física seja sempre substancialmente igual, e as características da carga eletromagnética 505 podem ser consideradas suficientemente estáticas (por exemplo, o dispositivo intermediário 501 pode sempre ser usado com o mesmo tipo de panela). Em tais exemplos, o valor de referência pode, dessa forma, ser um valor constante que, por exemplo, pode ser programado no detector 815.

[00175] Entretanto, em muitas modalidades, o valor de referência é dinamicamente determinado com base nas medições anteriores. Especificamente, o detector 815 pode ser disposto para determinar um valor de referência com base em uma medição anterior de uma propriedade do sinal eletromagnético de medição, como especificamente uma medição de uma impedância ou corrente do indutor 801.

[00176] Por exemplo, o processador de indicação de carga 813 pode executar periodicamente uma detecção e pode, dessa forma, determinar periodicamente uma indicação de carga, como uma corrente de bobina para o indutor. O detector 815 pode passar por filtro passa-baixa os valores de indicação de carga para determinar uma indicação de carga média (em um intervalo de tempo adequado) e pode usar esse valor de indicação de filtro passa baixa/carga média como valor de referência para detecções. Dessa forma, se a corrente de indutor estiver acima da média, o detector 815 considera como uma indicação de que a carga eletromagnética 505 está presente e, de outro modo, considera como uma indicação de que a carga eletromagnética 505 não está presente.

[00177] Em algumas modalidades, o valor de referência pode ser determinado seletivamente em resposta a medições que possivelmente refletem a situação quando nenhuma carga eletromagnética 505 está presente. Por exemplo, o valor médio da corrente de indutor pode ser determinado em resposta a apenas os valores de indutor para os quais o detector 815 indica que a carga eletromagnética 505 não está presente. Dessa forma, em algumas modalidades, o detector 815 pode ser disposto para detectar se a carga eletromagnética 505 está presente em resposta a uma comparação entre a indicação de carga e uma indicação de carga anterior para a qual nenhuma carga eletromagnética 505 estava presente.

[00178] Em muitas modalidades, o gerador de sinal eletromagnético 901, 911 é disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição para ter propriedades que correspondam a um sinal eletromagnético de medição gerado anteriormente. Especificamente, o sinal eletromagnético de medição pode ser gerado para ter substancialmente as mesmas propriedades todas as vezes que é gerado. Em particular, a frequência e/ou, em particular, o nível de potência do sinal eletromagnético gerado pode ser igual quando o sinal eletromagnético de medição é gerado.

[00179] As propriedades podem em algumas modalidades ser predeterminadas ou podem, por exemplo, ser determinadas em resposta a solicitações específicas pelo dispositivo intermediário 501.

[00180] O uso das mesmas propriedades pode possibilitar uma detecção mais precisa e pode, em particular, possibilitar uma comparação entre os valores de corrente e os valores anteriores para refletir com maior precisão as alterações no ambiente externo e, especificamente, se a carga eletromagnética 505 está presente ou não.

[00181] Em algumas modalidades, o sistema pode ser disposto para estabelecer uma relação entre o sinal eletromagnético de medição e os sinais medidos (esperados). Especificamente, pode ser determinada uma relação que reflete como é esperado que a indicação de carga varie como uma função das propriedades do sinal eletromagnético de medição para ao menos uma dentre a situação quando uma carga eletromagnética está presente e a situação quando nenhuma carga eletromagnética está presente (tipicamente ela pode refletir a relação esperada quando nenhuma carga eletromagnética está presente, já que isso é tipicamente mais fácil de se prever).

[00182] Se tal relação for estabelecida para uma certa faixa de propriedades do sinal eletromagnético de medição, pode ser menos significativo que o sinal de referência tenha propriedades consistentes, uma vez que variações podem ser compensadas na detecção. Por exemplo, a presença de uma carga pode ser considerada como sendo detectada quando a relação entre as propriedades conhecidas do sinal eletromagnético de medição e a indicação de carga determinada com base nas medições difere da relação esperada.

[00183] A detecção confiável de se a carga eletromagnética 505 está presente ou não possibilita que o dispositivo intermediário 501 controle de maneira eficaz a operação de transferência de energia. Em particular, pode possibilitar que o dispositivo intermediário 501 inicie uma transferência de energia sem correr o risco de que isso aconteça sem a presença de carga eletromagnética 505.

[00184] Em muitas modalidades, o controlador de transferência de energia 805 pode ser disposto para inicializar uma fase de transferência de energia em resposta à detecção da presença de um sinal eletromagnético mediante a troca de mensagens de controle de transferência de energia com o transmissor de energia 201. Especificamente, o controlador de transferência de energia 805 pode controlar o comunicador 807 para transmitir uma solicitação de inicialização de energia ao transmissor de energia 201. Em muitas modalidades, o controlador de transferência de energia 805 pode ser disposto para prosseguir para suportar uma inicialização completa de uma transferência de energia ao realizar a interação com o transmissor de energia 201 necessária para inicializar uma transferência de energia.

[00185] Por exemplo, para um sistema compatível com Qi, o controlador de transferência de energia 805 pode ser disposto para suportar a identificação e a configuração trocando as mensagens de definição e configuração necessárias.

[00186] Em algumas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode incluir um extrator de energia (não mostrado) que é disposto para extrair energia de um sinal eletromagnético gerado pelo transmissor de energia 201 para energizar ao menos parcialmente o dispositivo intermediário 501, e o comunicador é disposto para transmitir a mensagem de solicitação ao transmissor de energia 201 como parte de ser energizado.

[00187] Dessa forma, nessas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode, por exemplo, despertar quando o transmissor de energia 201 gera um sinal eletromagnético e pode, então, prosseguir gerando uma solicitação para o transmissor de energia 201 gerar o sinal eletromagnético de medição. Por exemplo, para um exemplo de Qi, o transmissor de energia 201 pode, durante uma fase de seleção, gerar regularmente um sinal eletromagnético para detectar se há quaisquer objetos presentes. Esse sinal pode ser detectado pelo dispositivo intermediário 501 e usado para gerar um sinal da fonte de alimentação que possibilita que isso energize a funcionalidade necessária para solicitar a geração do sinal eletromagnético de medição. Em resposta, o transmissor de energia 201 gera o sinal eletromagnético de medição e o dispositivo intermediário 501 pode prosseguir para executar o processo de detecção. Para essa operação, a energia pode ser extraída do sinal eletromagnético de medição.

[00188] Como um exemplo específico, quando o dispositivo intermediário 501 é colocado no topo de um transmissor de energia compatível com Qi 201, isso detecta a presença de um objeto mediante a medição de uma alteração na impedância e, consequentemente, ele desperta do modo de espera. O dispositivo intermediário 501 pode usar a energia de um sinal eletromagnético gerado pelo transmissor de energia 201 (por exemplo, o sinal de detecção de objeção anterior ou um veículo de comunicação fornecido para comunicação) para alimentar o circuito necessário (incluindo pelo menos parte do controlador de transferência de energia 805). O controlador de transferência de energia 805 controla o comunicador 807 para carregar o sinal eletromagnético para transmitir mensagens iniciais ao transmissor de energia 201, indicando assim ao transmissor de energia 201 que ele é um receptor de energia válido. O controlador de transferência de energia 805 pode solicitar que o transmissor de energia 201 gere um sinal eletromagnético de medição, permitindo, assim, uma detecção de se há carga eletromagnética 505 presente (isso também pode fornecer energia ao dispositivo intermediário 501).

[00189] Se o controlador de transferência de energia 805 não tiver nenhuma indicação de que uma carga eletromagnética 505 (por exemplo, uma panela) está presente no topo do dispositivo intermediário 501, ele pode indicar ao transmissor de energia 201 que não precisa de energia através da comunicação de uma mensagem correspondente e/ou parar a comunicação de mensagens. Na recepção de tal indicação e/ou após um determinado momento sem receber quaisquer mensagens do dispositivo intermediário 501, o transmissor de energia 201 pode interromper a geração do sinal eletromagnético e pode retornar ao modo de espera, onde continuará a monitorar qualquer alteração de impedância causada por objetos.

[00190] Entretanto, a presença do dispositivo intermediário 501 pode possivelmente significar que o transmissor de energia 201 não pode detectar confiavelmente se uma carga eletromagnética 505 está presente ou não. A presença do dispositivo intermediário 501 pode, entretanto, fazer com que o transmissor de energia 201 considere que um objeto está possivelmente presente e pode, consequentemente, prosseguir para inicializar o processo de determinar se esse tipo de objeto é, de fato, um receptor de energia.

[00191] Em resposta ao sinal de detecção de objeto, o dispositivo intermediário 501 pode despertar e tentar determinar se uma carga eletromagnética 505 está presente de modo que deva prosseguir para inicializar uma transferência de energia. Entretanto, o sinal de detecção de objeto pode ser insuficiente para isso e/ou pode não estar presente durante um tempo suficiente. Portanto, o dispositivo intermediário 501 pode prosseguir para solicitar a geração do sinal eletromagnético de medição e, assim, o dispositivo intermediário 501 pode determinar se uma carga eletromagnética 505 está presente ou não.

[00192] Se uma carga eletromagnética estiver presente, o dispositivo intermediário 501 prossegue para inicializar uma transferência de energia mediante a troca das mensagens necessárias com o transmissor de energia 201, fazendo com que uma transferência de energia seja inicializada. Entretanto, se a operação de detecção indicar que nenhuma carga eletromagnética 505 está presente, o dispositivo intermediário 501 prossegue para interromper a operação de transferência de energia. Dessa forma, nesse caso, a inicialização da transferência de energia é interrompida e o transmissor de energia 201 e, de fato, o dispositivo intermediário 501, podem retornar à fase de modo de espera ou de suspensão (que especificamente pode corresponder à fase de seleção).

[00193] Em algumas modalidades, tal sinal de detecção de objeto pode não ser adequado para alimentar o dispositivo intermediário 501. Por exemplo, pode não ser suficientemente forte para fornecer a energia necessária. Em alguns desses cenários (ou de fato mais amplamente), a energização do dispositivo intermediário 501 pode não ser baseada em um sinal de detecção de objeto (como, por exemplo, aquele fornecido na fase de seleção para um sistema Qi), mas pode, por exemplo, ser baseada na extração de energia de um sinal eletromagnético mais potente fornecido em resposta a uma possível detecção de um objeto pelo transmissor de energia.

[00194] Por exemplo, a energização do dispositivo intermediário 501 pode ser baseada em um sinal de energia de ping aplicado na fase de identificação e configuração de QI.

[00195] Mesmo se um sinal eletromagnético de detecção de objeto gerado pelo transmissor de energia não for suficientemente forte para despertar e energizar o dispositivo intermediário 501, o mesmo ainda pode ser usado pelo transmissor de energia para avaliar a presença de uma carga além da presença do dispositivo intermediário. De fato, em muitas modalidades, o transmissor de energia pode detectar uma alteração na impedância e prosseguir para a próxima fase, isto é, a fase de ping para Qi. Entretanto, isso pode frequentemente ser uma determinação menos precisa do que usar um sinal eletromagnético de medição dedicado e pode não possibilitar uma interoperação fácil com um dispositivo intermediário. Portanto, tal abordagem pode ser combinada com a geração de um sinal eletromagnético de medição dedicado na solicitação do dispositivo intermediário 501.

[00196] Conforme mencionado, o dispositivo intermediário 501 pode interromper a operação de transferência de energia em resposta ao detector 815, determinando que a indicação de carga não é indicativa da presença da carga eletromagnética 505. Isso pode ser especificamente parte da inicialização de transferência de energia, mas também poderia ser em resposta a uma detecção durante uma fase de transferência de energia onde a energia é ativamente fornecida à carga eletromagnética 505. Por exemplo, a transferência de energia pode ser interrompida se o dispositivo intermediário 501 detectar que a carga eletromagnética 505 foi removida.

[00197] Em algumas modalidades, a interrupção pode ser pela transmissão de uma mensagem de solicitação de interrupção de transferência de energia específica ao transmissor de energia 201. O transmissor de energia 201 pode receber essa solicitação e, em resposta, proceder para interromper a transferência de energia (inicialização) e retornar ao modo de espera.

[00198] Em outras modalidades, a interrupção pode ser feita pelo dispositivo intermediário 501 suprimindo uma ou mais mensagens de controle de transferência de energia. Por exemplo, durante a inicialização, o dispositivo intermediário 501 pode suprimir (não transmitir) uma, mais ou tipicamente todas as mensagens de inicialização ou de configuração que são necessárias para inicializar uma transferência de energia. O dispositivo intermediário 501 pode simplesmente agir como um objeto estranho simples, resultando na inicialização da energia que é abandonada pelo transmissor de energia 201.

[00199] Durante a fase de transferência de energia, o dispositivo intermediário 501 pode, por exemplo, suprimir a transmissão de mensagens de erro de laço de controle de energia. Em sistemas como Qi, tais mensagens são necessárias com um intervalo de no máximo 250 ms. Se nenhuma mensagem de erro de laço de controle de energia for recebida dentro de um intervalo de tempo suficientemente longo, o transmissor de energia 201 interromperá a operação de transferência de energia.

[00200] Em muitas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode ser disposto para controlar o nível de potência do sinal eletromagnético de transferência de energia transmitindo mensagens de controle de energia ao transmissor de energia 201 durante, em particular, a fase de transferência de energia. Dessa forma, o controle de energia do sinal de transferência de energia é obtido pelo dispositivo intermediário 501 em vez da carga eletromagnética 505 que pode ser, especificamente, uma placa de aquecimento sem outra funcionalidade. Dessa forma, em tais modalidades, a transferência de energia pode ser efetivamente usada com um elemento condutivo simples, como o elemento aquecedor de panela convencional, sendo que o dispositivo intermediário 501 fornece efetivamente a funcionalidade de controle do receptor de energia.

[00201] O laço de controle de energia estabelecido está, consequentemente, entre o transmissor de energia 201 e o dispositivo intermediário 501 em vez de entre o transmissor de energia 201 e a carga eletromagnética 505.

[00202] Em algumas modalidades, o controle de energia pode, por exemplo, ser baseado em uma medição do fluxo magnético através do indutor/bobina 801, isto é, em resposta à corrente do indutor 801. O controlador de transferência de energia 805 pode, por exemplo, monitorar o nível de corrente e solicitar um aumento ou diminuição no nível de potência dependendo se a corrente através do indutor 801 está acima ou abaixo de um determinado valor de referência.

[00203] Entretanto, em muitas modalidades, o controle de energia pode ser usado para introduzir um controle de temperatura à carga eletromagnética 505. Especificamente, o dispositivo intermediário 501 pode compreender um sensor de temperatura 817 que é disposto para determinar uma indicação de temperatura para a segunda superfície, isto é, para a superfície proximal a, ou tipicamente tocando a carga eletromagnética 505.

[00204] O sensor de temperatura pode, por exemplo, estar posicionado muito próximo a, ou em contato com, a segunda área de superfície 511. Dessa forma, o sensor de temperatura pode efetivamente medir a temperatura da segunda área de superfície 511 e, assim, medir indiretamente a temperatura, por exemplo, do elemento aquecedor da carga eletromagnética 505.

[00205] O controlador de transferência de energia 805 pode, então, gerar mensagens de erro de laço de controle de energia comparando a temperatura medida a uma temperatura de referência. Se a temperatura medida for maior que a temperatura de referência, então, o controlador de transferência de energia 805 pode gerar e transmitir uma mensagem de solicitação de desligamento, e se a temperatura medida for abaixo da temperatura de referência, então, o controlador de transferência de energia 805 pode gerar e transmitir uma mensagem de solicitação de ativação de energia. Dessa maneira, o dispositivo intermediário 501 pode ser capaz de controlar a temperatura da carga eletromagnética 505 e, especificamente, de um elemento de aquecimento condutivo de um eletrodoméstico convencional, como uma panela.

[00206] Dessa forma, em algumas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode ser adicionalmente disposto de modo a controlar o nível de potência do segundo sinal eletromagnético. Especificamente, isso pode controlar o fluxo eletromagnético/força do campo eletromagnético na carga eletromagnética 505 com base nas informações de medição de temperatura.

[00207] Como um exemplo específico, o controlador de transferência de energia 805 pode ser acoplado a um sensor de temperatura 819 que mede a temperatura superficial em que uma panela é posicionada e um ponto de ajuste de temperatura pode ser usado para determinar o nível de potência necessário para aquecer a panela. Com base nessas informações, o controlador de transferência de energia 805 pode fornecer dados de controle para o transmissor de energia 201 de acordo com o nível de potência necessário.

[00208] Por exemplo, um controle de temperatura de baixa complexidade pode ser baseado no controlador de transmissão de energia 805 determinando:

[00209] uma necessidade de energia quando a temperatura medida for menor que o ponto de ajuste de temperatura; e

[00210] nenhuma necessidade de energia quando a temperatura medida for maior que o ponto de ajuste de temperatura.

[00211] O ponto de ajuste de temperatura (isto é, a temperatura de referência) pode, por exemplo, ser fornecido por uma entrada manual do usuário.

[00212] Nos exemplos anteriores, a indicação de carga foi gerada pelo dispositivo intermediário 501 com base nas medições dos parâmetros do dispositivo intermediário 501. Entretanto, em algumas modalidades, a indicação de carga pode ser determinada em resposta aos dados recebidos do transmissor de energia 201.

[00213] Especificamente, o transmissor de energia 201 pode transmitir uma mensagem de carga para o dispositivo intermediário 501 e isso pode compreender dados de carga que refletem o carregamento do sinal eletromagnético de medição. Os dados de carga podem, por exemplo, refletir um valor que depende da carga do sinal eletromagnético de medição, como um valor de um parâmetro que reflete a impedância do circuito de ressonância/bobina transmissora 905. Especificamente, os dados de carga podem incluir dados para uma medição da corrente e/ou tensão sobre a bobina transmissora 905 ou o capacitor 903, ou podem, por exemplo, fornecer informações sobre a energia de entrada do acionador de sinal (901)

[00214] O processador de indicação de carga 813 pode extrair esses valores e prosseguir para determinar uma indicação de carga adequada. Por exemplo, ele pode calcular a impedância da bobina transmissora 905.

[00215] Em outras modalidades, o próprio transmissor de energia 201 pode calcular, por si só, a impedância e transmitir essas informações ao dispositivo intermediário 501. Em alguns desses casos, o dispositivo intermediário 501 pode extrair as informações e usá-las diretamente como indicação de carga.

[00216] Tais abordagens podem reduzir a complexidade do dispositivo intermediário 501 e podem, em muitos cenários, fornecer uma detecção mais precisa.

[00217] Os exemplos anteriores se concentraram em um exemplo em que o sinal eletromagnético de medição foi gerado ao acionar o circuito de ressonância para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia. De fato, o sinal eletromagnético de medição gerado pode ter as mesmas características de um sinal de transferência de energia, incluindo a mesma frequência, etc.

[00218] Entretanto, em outras modalidades, o sinal eletromagnético de medição pode ser gerado com o uso de outra bobina e com características diferentes do sinal de transferência de energia.

[00219] De fato, no exemplo da Figura 10, o transmissor de energia 201 da Figura 8 foi modificado para incluir uma bobina de medição separada 1001 que é disposta para gerar o sinal eletromagnético de medição. No exemplo, a bobina de medição 1001 é acoplada diretamente a um gerador de sinal eletromagnético 1003 que é totalmente separado do acionador 901 e que é disposto diretamente para gerar o sinal de acionamento para a bobina de medição 1001. O gerador de sinal eletromagnético 1003 é acoplado ao processador de mensagem 909 e, quando isso detecta a solicitação de um sinal eletromagnético de medição, o gerador de sinal eletromagnético 1003 prossegue para gerar um sinal de acionamento para a bobina de medição 1001, fazendo com que o sinal eletromagnético de medição seja gerado.

[00220] O uso de uma bobina separada para gerar o sinal eletromagnético de medição pode possibilitar que isso seja individualmente otimizado para a detecção. Em particular, o sinal eletromagnético de medição pode ser gerado para estar em uma faixa/banda de frequência diferente do sinal de transferência de energia. Em muitas modalidades, uma frequência mínima do sinal eletromagnético de medição é pelo menos duas vezes a frequência máxima do sinal de transmissão de energia. Em algumas modalidades, a frequência mínima do sinal eletromagnético de medição não é menor que 200 kHz, 500 kHz, 1 MHz ou 10 MHz. Por exemplo, uma frequência de 13,56 MHz pode ser usada fornecendo, assim, uma separação muito grande entre o sinal eletromagnético de medição e a fase de transferência de energia.

[00221] Em algumas modalidades, a bobina de medição 1001 pode ser especificamente uma bobina de comunicação (também) usada para comunicação entre o transmissor de energia 201 e o dispositivo intermediário 501. Em tais modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode, conforme ilustrado na Figura 11, além do indutor 801 do repetidor de energia, compreender também uma bobina de comunicação 1101 para comunicação com o transmissor de energia 201.

[00222] Nesse exemplo, o transmissor de energia 201 pode gerar um veículo de comunicação dedicado usando a bobina de medição 1001 (que é dessa forma também uma bobina de comunicação). A bobina de medição 1001 pode ser acoplada à bobina de comunicação 1101 e a comunicação pode ser, por exemplo, através da modulação de amplitude ou frequência do veículo (para comunicação do transmissor de energia 201 com o dispositivo intermediário 501) e a modulação de carga (para comunicação do dispositivo intermediário 501 com o transmissor de energia 201).

[00223] A frequência do veículo de comunicação está tipicamente em uma faixa de frequência diferente daquela do sinal de transmissão de energia. Em muitas modalidades, uma frequência mínima do veículo de comunicação é pelo menos duas vezes a frequência máxima do sinal de transmissão de energia. Em algumas modalidades, a frequência mínima do veículo de comunicação não é menor que 200 kHz, 500 kHz, 1 MHz ou 10 MHz. Em algumas modalidades, uma frequência de comunicação de 13,56 MHz pode ser usada, fornecendo assim uma separação muito grande dos sinais de transmissão e comunicação de energia, reduzindo, assim, a interferência cruzada. Em muitas modalidades que usam uma bobina de comunicação separada para geração do sinal eletromagnético de medição, o sinal eletromagnético de medição pode ser essencialmente gerado para corresponder às propriedades do sinal de comunicação.

[00224] Em modalidades em que um veículo e uma bobina de comunicação separados são usados, o dispositivo intermediário 501 pode, em algumas modalidades, ser disposto para extrair energia do sinal de comunicação, ao menos, inicialmente. Por exemplo, em algum ponto durante uma fase de espera, o transmissor de energia 201 pode ser disposto para gerar um veículo de comunicação. Se um dispositivo intermediário 501 estiver presente, isso pode, em resposta, gerar uma solicitação para geração de um sinal eletromagnético de medição. A energia necessária para transmitir essa solicitação pode ser obtida pelo dispositivo intermediário 501, extraindo-a do portador de comunicação. Em resposta à recepção da solicitação, o transmissor de energia 201 pode, então, gerar um sinal eletromagnético de medição, por exemplo, para corresponder a um veículo de comunicação ou um sinal de transferência de energia. O dispositivo intermediário 501 pode, então, prosseguir para detectar se uma carga eletromagnética 505 está presente ou não. O dispositivo intermediário 501 pode extrair energia do sinal eletromagnético de medição para fazer isso.

[00225] Em algumas modalidades, o dispositivo intermediário 501 pode compreender adicionalmente uma interface de usuário. A interface de usuário pode, por exemplo, incluir uma tela que fornece informações ao usuário, como o modo de operação atual, se uma carga eletromagnética é detectada, a temperatura medida da carga eletromagnética, uma temperatura de ponto de ajuste desejada, etc.

[00226] Além disso, a interface de usuário pode incluir uma entrada de usuário e, especificamente, pode incluir uma entrada de usuário que pode ser usada por um usuário para indicar se a carga eletromagnética 505 está presente ou não. O usuário pode, consequentemente, definir claramente se a carga eletromagnética 505 está presente ou não, e essa certeza pode ser usada para calibrar a operação de detecção.

[00227] Um calibrador pode consequentemente inicializar uma calibração da operação de detecção em resposta à recepção de informações que definem se a carga eletromagnética 505 está presente ou não. A calibração pode, por exemplo, calibrar um critério de detecção. Por exemplo, se a detecção for baseada em uma comparação entre a indicação de carga e um valor de referência, esse valor de referência pode ser calibrado (isto é, adaptado) em resposta às informações. Por exemplo, se uma indicação de carga é determinada tanto para um cenário em que o usuário indica que não há carga eletromagnética 505 presente quanto para um cenário em que o usuário indica que há carga eletromagnética 505 presente, o valor de referência pode ser determinado a meio caminho entre os dois valores.

[00228] Em outras modalidades, o cálculo da indicação de carga pode ser calibrado/adaptado com base nas informações fornecidas. Por exemplo, se a indicação de carga for determinada como a corrente do indutor 801, isso pode ser medido para um cenário em que não há carga eletromagnética presente. A corrente medida pode, então, ser uma corrente de referência subtraída da corrente medida em medições futuras. O deslocamento ou corrente diferencial resultante pode, então, fornecer uma estimativa melhor do desvio a partir do cenário em que não há carga eletromagnética presente.

[00229] A descrição anterior se concentrou em modalidades em que a carga eletromagnética é um dispositivo de aquecimento e, especificamente, é um elemento aquecedor no qual correntes parasitas são diretamente induzidas pelo sinal de transmissão de energia. Em muitas dessas modalidades, pode ser desejável que o dispositivo intermediário 501 inclua uma barreira térmica que possa fornecer proteção contra temperaturas potencialmente altas do elemento aquecedor. Entretanto, deve-se considerar que tal barreira térmica não será necessária, por exemplo, nas modalidades em que o elemento de aquecimento pode alcançar apenas temperaturas relativamente baixas.

[00230] Por exemplo, o dispositivo intermediário 501 pode, em algumas modalidades, ser disposto de modo a possibilitar um aquecimento de banhos químicos em um ambiente de laboratório, sendo que o aumento de temperatura é restrito a temperaturas relativamente baixas. Por exemplo, o dispositivo intermediário 501 pode incluir um sensor de temperatura que estará em contato com o elemento aquecedor durante o funcionamento (ou, por exemplo, pode ser inserido no banho químico). Ele pode incluir, também, funcionalidade para restringir a energia fornecida ao elemento aquecedor (por exemplo, através da transmissão de mensagens de controle de energia) de modo que a temperatura medida não exceda, digamos, 40°. Em tais modalidades, o dispositivo intermediário 501 não exigirá, tipicamente, ou de fato, se beneficiará de uma barreira térmica. Ao invés disso, o dispositivo intermediário 501 pode ser fisicamente formado por/compreendido de um material comum adequado, como, por exemplo, madeira, plástico, etc.

[00231] Adicionalmente, será entendido que, embora a abordagem descrita seja particularmente adequada e benéfica para aplicações de aquecimento, e especificamente onde o aquecimento é feito pelo sinal de transmissão de energia induzindo diretamente correntes parasitas em um elemento metálico, a abordagem não se limita a tais aplicações. De fato, a abordagem pode também ser usada para aplicações de não aquecimento onde a energia é transferida sem fio.

[00232] Por exemplo, em vez de ser um elemento metálico simples, a carga eletromagnética pode ser formada por uma bobina receptora de energia conectada a, por exemplo, um motor elétrico. Por exemplo, um misturador pode incluir uma bobina receptora de energia com a corrente induzida na mesma acionando diretamente o motor elétrico. O misturador pode, por exemplo, não incluir funcionalidade de controle específica para interação com o transmissor de energia. Entretanto, essa funcionalidade pode ser fornecida pela introdução de um dispositivo intermediário 501, conforme anteriormente descrito para o exemplo de um elemento aquecedor. Por exemplo, o dispositivo intermediário 501 pode receber um sinal elétrico simples indicando a velocidade de rotação do motor e pode, em resposta, gerar mensagens de controle de energia que controlam o sinal de transferência de energia. Dessa forma, o dispositivo intermediário 501 pode controlar a operação do misturador. Será entendido que a abordagem descrita para detectar a presença do misturador (pelo dispositivo intermediário 501) conforme descrito para o elemento aquecedor pode ser aplicada com algumas alterações a tal modalidade. A descrição anterior se concentrou em exemplos específicos de como a operação do sistema pode ser adaptada com base em se uma carga eletromagnética é detectada ou não. Especificamente, o sistema pode iniciar ou, de fato, interromper uma operação de transferência de energia com base nos resultados de detecção. Entretanto, deve-se considerar que muitos outros usos da abordagem descrita para detectar se uma carga eletromagnética está presente podem ser contemplados. Por exemplo, em outras modalidades, o sistema pode ser disposto para gerar uma saída de usuário, comunicar um alerta a outros dispositivos (por exemplo, enviar uma notificação para um telefone móvel), iniciar um processo predeterminado, desligar outro dispositivo ou operação de transferência de energia, etc. De fato, será reconhecido que a detecção de se uma carga eletromagnética está presente ou não pode ser usada de qualquer maneira adequada sem prejudicar a invenção.

[00233] Deve-se considerar que, para fins de clareza, a descrição acima descreveu as modalidades da invenção com referência a diferentes circuitos, unidades e processadores funcionais. Entretanto, ficará evidente que qualquer distribuição adequada de funcionalidade entre os diferentes circuitos, unidades ou processadores funcionais pode ser usada sem se desviar da invenção. Por exemplo, a funcionalidade ilustrada a ser executada por processadores ou controladores separados pode ser executada pelo mesmo processador ou pelos mesmos controladores. Por isso, as referências a unidades ou circuitos funcionais específicos devem ser consideradas apenas como referências a meios adequados para fornecer a funcionalidade descrita e não como indicativas de uma estrutura física ou uma organização lógica ou física estrita.

[00234] A invenção pode ser implementada em qualquer forma adequada, incluindo hardware, software, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. A invenção pode ser, opcionalmente, implementada, ao menos parcialmente, como software de computador que é executado em um ou mais processadores de dados e/ou processadores de sinal digital. Os elementos e componentes de uma modalidade da invenção podem ser implementados física, funcional e logicamente de qualquer forma adequada. De fato, a funcionalidade pode ser implementada em uma unidade única, em uma pluralidade de unidades ou como parte de outras unidades funcionais. Assim, a invenção pode ser implementada em uma unidade única ou pode ser distribuída física e funcionalmente entre diferentes unidades, circuitos e processadores.

[00235] Embora a presente invenção tenha sido descrita em conexão com algumas modalidades, a mesma não está destinada a ser limitada à forma específica aqui apresentada. Em vez disso, o escopo da presente invenção é limitado apenas pelas reivindicações em anexo. Adicionalmente, embora possa parecer que um recurso é descrito em conexão com modalidades específicas, o elemento versado na técnica reconhecerá que vários recursos das modalidades descritas podem ser combinados de acordo com a invenção. Nas reivindicações, o termo “que compreende” não exclui a presença de outros elementos ou outras etapas.

[00236] Além disso, embora individualmente mencionados, uma pluralidade de meios, elementos, circuitos ou etapas de métodos podem ser implementados, por exemplo por meio de um único circuito, uma única unidade ou um único processador. Adicionalmente, embora recursos individuais possam estar incluídos em reivindicações diferentes, eles podem ser vantajosamente combinados, e sua inclusão em reivindicações diferentes não implica que uma combinação de recursos não seja viável e/ou vantajosa. Além disso, a inclusão de um recurso em uma categoria de reivindicações não implica uma limitação a essa categoria, porém, em vez disso, indica que o recurso é igualmente aplicável a outras categorias das reivindicações, conforme for adequado. Além disso, a ordem dos recursos nas reivindicações não implica em nenhuma ordem específica na qual os recursos precisam ser trabalhados e, em particular, a ordem das etapas individuais em uma reivindicação de método não implica que as etapas precisam ser executadas nessa ordem. As etapas podem, na verdade, ser executadas em qualquer ordem adequada. Além disso, referências no singular não excluem uma pluralidade. Dessa forma, as referências a “um(a)”, “uns/umas”, “primeiro(a)”, “segundo(a)” etc., não excluem uma pluralidade. Os sinais de referência nas reivindicações são fornecidos meramente como exemplos esclarecedores e não devem ser interpretados como limitadores do escopo das reivindicações de forma alguma.

Claims

1. DISPOSITIVO PARA SUPORTAR UMA TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA PARA UMA CARGA ELETROMAGNÉTICA (505) DE UM TRANSMISSOR DE ENERGIA (201), que compreende uma bobina de transferência de energia (801) que fornece um sinal eletromagnético de transferência de energia quando em um modo de transferência de energia; sendo que o dispositivo tem uma primeira área de superfície (509) e uma segunda área de superfície (511) e compreende: um circuito de ressonância (507) que inclui um indutor (801) e um capacitor (803), sendo que o indutor (801) é disposto para ser acoplado ao transmissor de energia (201) através da primeira área de superfície (509) e ser acoplado à carga eletromagnética (505) através da segunda área de superfície (511); em que o circuito de ressonância (507) é disposto para concentrar a energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície (509) em direção à segunda área de superfície (511); caracterizado por compreender adicionalmente um comunicador (807) para trocar mensagens com o transmissor de energia (201), sendo que o comunicador (807) é disposto para transmitir uma mensagem de solicitação ao transmissor de energia (201) que compreende uma solicitação para o transmissor de energia (201) gerar um sinal eletromagnético de medição; um processador de indicação de carga (813) para determinar a indicação de carga indicativa de um carregamento do sinal eletromagnético de medição; um detector (815) para detectar uma presença da carga eletromagnética em resposta à indicação de carga; e um controlador para adaptar uma operação do sistema de transferência de energia sem fio em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética.

2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um controlador de transferência de energia (805) disposto para controlar a operação de transferência de energia do transmissor de energia (201) através da troca de mensagens de controle de transferência de energia com o transmissor de energia (201), sendo que uma propriedade da troca de mensagens de controle de transferência de energia depende da detecção da presença da carga eletromagnética (505).

3. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um controlador de transferência de energia (805) disposto para controlar um nível de potência do sinal eletromagnético de transferência de energia através da transmissão de mensagens de controle de energia ao transmissor de energia (201).

4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender adicionalmente um sensor de temperatura (817) para determinar uma indicação de temperatura para a segunda superfície, e sendo que o controlador de transferência de energia (805) está disposto para gerar as mensagens de controle de energia em resposta à indicação de temperatura.

5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um controlador de transferência de energia (805) disposto para inicializar uma fase de transferência de energia em resposta à detecção da presença de um sinal eletromagnético mediante a troca de mensagens de controle de transferência de energia com o transmissor de energia (201).

6. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um controlador de transferência de energia (805) disposto para interromper uma operação de transferência de energia em resposta ao detector (815) determinar que a indicação de carga não é indicativa da carga eletromagnética (505) que está presente através de pelo menos um dentre a transmissão de uma mensagem de interrupção de transferência de energia para o transmissor de potência (201) e a supressão de mensagens de controle de transferência de energia para o transmissor de energia (201).

7. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um extrator de energia disposto para extrair energia de um sinal eletromagnético gerado pelo transmissor de energia (201) para energizar pelo menos parcialmente o dispositivo; e sendo que o comunicador (807) é disposto para transmitir a mensagem de solicitação ao transmissor de energia (201) como parte de ser energizado.

8. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo comunicador ser disposto para receber uma mensagem de carga do transmissor de energia (201) que compreende dados de carga indicativos do carregamento do sinal eletromagnético de medição, conforme determinado pelo transmissor de energia (201); e o processador de indicação de carga (813) é disposto para determinar a indicação de carga em resposta aos dados de carga.

9. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo detector (815) ser disposto para detectar se a carga eletromagnética está presente em resposta a uma comparação entre a indicação de carga e uma indicação de carga anterior.

10. TRANSMISSOR DE ENERGIA (201), para fornecer energia sem fio a uma carga eletromagnética através de um dispositivo intermediário; caracterizado por compreender: um circuito de ressonância que compreende uma impedância capacitiva (903) e uma impedância indutiva, sendo que a impedância indutiva compreende uma bobina transmissora (905) para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia para transferência sem fio de energia para o receptor de energia (505); um acionador (901) para gerar um sinal de acionamento para o circuito de ressonância; um comunicador de mensagem (907) para comunicar mensagens com o dispositivo intermediário, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9; um processador de mensagem (909) para detectar uma mensagem de solicitação que é recebida do dispositivo intermediário que compreende uma solicitação para o transmissor de energia (201) gerar um sinal eletromagnético de medição; e um gerador de sinal eletromagnético (911, 901) para gerar o sinal eletromagnético de medição em resposta à detecção da mensagem de solicitação.

11. TRANSMISSOR, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender adicionalmente uma bobina de medição (1001) e em que o gerador de sinal eletromagnético (1003) é disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição com o uso da bobina de medição (1001) e em uma faixa de frequência diferente de uma faixa de frequência para o sinal eletromagnético de transferência de energia.

12. TRANSMISSOR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo gerador de sinal eletromagnético (901, 911) ser disposto para gerar o sinal eletromagnético de medição para ter propriedades que correspondem a um sinal eletromagnético de medição gerado anteriormente.

13. SISTEMA DE TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA SEM FIO, compreendendo um sistema de transferência de energia compreendendo um dispositivo intermediário e um transmissor de energia (201) para fornecer energia sem fio a uma carga eletromagnética através do dispositivo intermediário; o transmissor de energia (201) compreendendo: um circuito de ressonância compreendendo uma impedância capacitiva (903) e uma impedância indutiva, a impedância indutiva compreendendo uma bobina transmissora (905) para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia para transferir energia sem fio para a carga eletromagnética (505); um acionador (901) para gerar um sinal de acionamento para o circuito de ressonância; um comunicador de mensagem (907) para comunicar mensagens com o dispositivo intermediário; um processador de mensagem (909) para detectar uma mensagem de solicitação sendo recebida a partir do dispositivo intermediário compreendendo uma solicitação para o transmissor de energia (201) gerar um sinal eletromagnético de medição; e um gerador de sinal eletromagnético (911, 901) para gerar o sinal eletromagnético de medição em resposta à detecção da mensagem de solicitação; e o dispositivo intermediário tendo uma primeira área de superfície (509) e uma segunda área de superfície (511) e compreendendo: um circuito de ressonância (507) incluindo um indutor (801) e um capacitor (803), o indutor (801) sendo disposto para acoplar ao transmissor de potência (201) através da primeira área de superfície (509) e para acoplar à carga eletromagnética (505) através da segunda área de superfície (511); o circuito de ressonância (507) sendo disposto para concentrar a energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície (509) para a segunda área de superfície (511); caracterizado por compreender ainda um comunicador (807) para trocar mensagens com o transmissor de energia (201), o comunicador (807) sendo disposto para transmitir a mensagem de solicitação ao transmissor de energia (201) compreendendo a solicitação para o transmissor de energia (201) para gerar a medição eletromagnética sinal; um processador de indicação de carga (813) para determinar uma indicação de carga indicativa de um carregamento do sinal eletromagnético de medição; um detector (815) para detectar a presença da carga eletromagnética em resposta à indicação de carga; e um controlador para adaptar uma operação do sistema de transferência de energia sem fio em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética.

14. MÉTODO PARA UM DISPOSITIVO QUE SUPORTA UMA TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA PARA UMA CARGA ELETROMAGNÉTICA A PARTIR DE UM TRANSMISSOR DE ENERGIA (201), que compreende uma bobina de transferência de energia (801) que fornece um sinal eletromagnético de transferência de energia quando em um modo de transferência de energia; sendo que o dispositivo tem uma primeira área de superfície (509) e uma segunda área de superfície (511) e compreende um circuito de ressonância que inclui um indutor (801) e um capacitor (803), sendo que o indutor (801) é acoplado ao transmissor de energia (201) através da primeira área de superfície (509) e acoplado à carga eletromagnética (505) através da segunda área de superfície (511); sendo que o circuito de ressonância é disposto para concentrar a energia do sinal eletromagnético de transferência de energia da primeira área de superfície (509) em direção à segunda área de superfície (511); caracterizado por compreender ainda: trocar mensagens com o transmissor de energia (201), incluindo transmitir uma mensagem de solicitação ao transmissor de energia (201) que compreende uma solicitação para o transmissor de energia (201) gerar um sinal eletromagnético de medição; determinar uma indicação de carga indicativa de um carregamento do sinal eletromagnético de medição; detectar uma presença da carga eletromagnética (505) em resposta à indicação de carga; e um controlador para adaptar uma operação do sistema de transferência de energia sem fio em resposta à detecção da presença da carga eletromagnética.

15. MÉTODO DE OPERAÇÃO PARA UM TRANSMISSOR DE ENERGIA (201), que fornece energia sem fio a uma carga eletromagnética através de um dispositivo intermediário; sendo que o transmissor de energia (201) compreende um circuito de ressonância que compreende uma impedância capacitiva (903) e uma impedância indutiva (905), sendo que a impedância indutiva (103) compreende uma bobina transmissora (103) para gerar um sinal eletromagnético de transferência de energia para transferência sem fio de energia para a carga eletromagnética (505); caracterizado por compreender: gerar um sinal de acionamento para o circuito de ressonância; comunicar mensagens com o dispositivo intermediário, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9; detectar uma mensagem de solicitação que é recebida do dispositivo intermediário que compreende uma solicitação para o transmissor de energia (201) gerar um sinal eletromagnético de medição; e gerar o sinal eletromagnético de medição em resposta à detecção da mensagem de solicitação.