CN103039011B - 无线电力装置的低电力检测 - Google Patents

Abstract

示范性实施例是针对检测和验证位于无线电力发射器的充电区域内的可无线充电的装置。一种装置可包含无线电力发射器(204)，其经配置以检测所述发射器处的至少一个参数的变化。所述发射器可进一步经配置以在检测到所述至少一个参数的变化后即刻确定是否至少一个有效可充电装置(350)位于所述发射器的充电区域内。

Description

无线电力装置的低电力检测

相关申请案的交叉参考

本发明主张2010年7月28日申请的标题为“用低电力起始通信(INITIATINGCOMMUNICATIONSWITHLOWPOWER)”的第61/368,581号美国临时专利申请案和2011年2月17日申请的标题为“无线电力装置的低电力检测(LOWPOWERDETECTIONOFWIRELESSPOWERDEVICES)”的第13/030,045号美国临时专利申请案的优先权，这两个申请案均转让给本发明的受让人。先前申请案的揭示内容被视为本发明的一部分，且以引用的方式并入本发明中。

技术领域

本发明总体上涉及无线电力，且更具体来说，涉及用于检测位于相关联的充电区域内的有效可充电装置的无线电力发射器。

背景技术

正开发使用在发射器与待充电的装置之间的空中电力发射的方法。这些方法大体上属于两个类别。一个类别是基于介于发射天线与待充电的装置上的接收天线之间的平面波辐射(也被称作远场辐射)的耦合，所述待充电的装置收集所辐射电力且对其整流以用于对电池充电。天线一股具有谐振长度，以便改进耦合效率。此方法的缺点为电力耦合随着天线之间的距离增加而快速减退。因此，在合理距离(例如，＞1-2m)上的充电变为困难的。另外，由于系统辐射平面波，所以如果未经由滤波来适当控制无意的辐射，则无意的辐射可干扰其它系统。

其它方法是基于嵌入于(例如)“充电”垫或表面中的发射天线与嵌入于待充电的主机装置中的接收天线加上整流电路之间的电感耦合。此方法具有以下缺点：发射天线与接收天线之间的间隔必须非常接近(例如，几毫米)。尽管此方法具有对相同区域中的多个装置同时充电的能力，但此区域通常较小，因此用户必须将所述装置定位到特定区域。

在无线电力应用中，可能需要在装置不在充电时保存能量。需要用于检测可充电装置同时在无线电力发射器中保存能量的方法、系统和装置。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种经配置以发射无线电力的装置包括无线电力发射器，其包括功率放大器；检测器电路，其经配置以检测所述无线电力发射器的至少一个参数的变化；控制器，其经配置以至少部分地基于所述至少一个参数的所述检测到的变化并至少部分地通过试图建立与至少一个装置的数据通信链路来确定位于所述无线电力发射器的充电区域内的所述至少一个装置是否能够接收无线充电电力；且其中所述发射器进一步经配置以：在至少第一和第二电力状态中的一者中操作，所述第一电力状态具有比所述第二电力状态低的电力；且响应于所述控制器确定在所述充电区域内没有任何可充电装置而过渡到所述第一电力状态。

根据本发明的另一方面，一种检测可充电装置的方法包括检测无线电力发射器的至少一个参数的变化；试图建立与所述可充电装置的数据通信链路；至少部分地基于检测到所述至少一个参数的所述变化并至少部分地基于试图建立与所述可充电装置的所述数据通信链路，确定位于所述无线电力发射器的充电区域内的至少一个装置是否能够接收无线充电电力；在至少第一和第二电力状态中的一者中操作所述发射器，所述第一电力状态具有比所述第二电力状态低的电力；以及响应于确定在所述充电区域内没有任何可充电装置而使所述发射器过渡到所述第一电力状态。

根据本发明的其它方面，一种用于检测可充电装置的设备包括用于检测无线电力发射器的至少一个参数的变化的装置；用于试图建立与所述可充电装置的数据通信链路的装置；用于至少部分地基于检测到所述至少一个参数的所述变化并至少部分地基于试图建立与所述可充电装置的所述数据通信链路来确定位于所述无线电力发射器的充电区域内的至少一个装置是否能够接收无线充电电力的装置；用于在至少第一和第二电力状态中的一者中操作所述发射器的装置，所述第一电力状态具有比所述第二电力状态低的电力；以及用于响应于确定在所述充电区域内没有任何可充电装置而使所述发射器过渡到所述第一电力状态的装置。

附图说明

图1展示无线电力传送系统的简化框图。

图2展示无线电力传送系统的简化示意图。

图3说明用于本发明的示范性实施例中的环形天线的示意图。

图4为根据本发明示范性实施例的发射器的简化框图。

图5为根据本发明示范性实施例的接收器的简化框图。

图6为说明根据本发明示范性实施例的方法的流程图。

图7为说明根据本发明示范性实施例的另一方法的流程图。

图8为说明根据本发明示范性实施例的又一方法的流程图。

具体实施方式

希望下文结合附图阐述的详细描述作为对本发明的示范性实施例的描述，且并不希望表示可实践本发明的仅有实施例。整个此描述内容中所使用的术语“示范性”表示“充当实例、例子或说明”，且未必应解释为比其它示范性实施例优选或有利。所述详细描述出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的而包括特定细节。所属领域的技术人员将明白，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式来展示众所周知的结构和装置，以避免使本文中呈现的示范性实施例的新颖性模糊不清。

术语“无线电力”在本文中用以指在不使用物理电导体的情况下从发射器发射到接收器的与电场、磁场、电磁场或其它场相关联的任何形式的能量。下文中，这三者均将概括地称为辐射场，应理解纯磁场或纯电场并不辐射电力。这些场必须耦合到“接收天线”以实现电力传送。

图1说明根据本发明的各种示范性实施例的无线发射或充电系统100。将输入电力102提供到发射器104以供产生用于提供能量传送的场106。接收器108耦合到场106，且产生输出电力110以供由耦合到输出电力110的装置(未图示)储存或消耗。发射器104与接收器108两者隔开距离112。在一个示范性实施例中，根据相互谐振关系来配置发射器104与接收器108，且当接收器108位于辐射场106的“近场”中时，当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率非常接近时，发射器104与接收器108之间的发射损耗为最小。

发射器104进一步包括用于提供用于能量发射的装置的发射天线114，且接收器108进一步包括用于提供用于能量接收的装置的接收天线118。根据应用和待与之相关联的装置来设计发射天线和接收天线的大小。如所陈述，通过将发射天线的近场中的大部分能量耦合到接收天线而非以电磁波形式将大部分能量传播到远场而进行有效能量传送。当处于此近场中时，可在发射天线114与接收天线118之间形成耦合模式。天线114和118周围可发生此近场耦合的区域在本文中称为耦合模式区。

图2展示无线电力传送系统的简化示意图。发射器104包括振荡器122、功率放大器124和滤波器与匹配电路126。所述振荡器经配置以在所要频率(例如468.75KHz、6.78MHz或13.56)下产生，所述所要频率可响应于调整信号123来调整。可通过功率放大器124响应于控制信号125而以一放大量来放大振荡器信号。可包括滤波器与匹配电路126以滤除谐波或其它非所要的频率，且使发射器104的阻抗与发射天线114匹配。

接收器108可包括匹配电路132和整流器与切换电路134以产生DC电力输出，以对电池136(如图2所示)充电或对耦合到接收器的装置(未图示)供电。可包括匹配电路132以使接收器108的阻抗与接收天线118匹配。接收器108与发射器104可在单独通信信道119(例如，蓝牙、紫蜂、蜂窝式等)上通信。

如图3中所说明，示范性实施例中所使用的天线可配置为“环形”天线150，其在本文中也可称为“磁性”天线。环形天线可经配置以包括空气芯(aircore)或物理芯(physicalcore)(例如，铁氧体芯)。空气芯环形天线可更好地容许放置于所述芯附近的外来物理装置。此外，空气芯环形天线允许其它组件放置于芯区域内。另外，空气芯环可更易于使得能够将接收天线118(图2)放置于发射天线114(图2)的平面内，在所述平面处，发射天线114(图2)的耦合模式区可更强大。

如所陈述，发射器104与接收器108之间的高效能量传送在发射器104与接收器108之间的匹配或接近匹配的谐振期间发生。然而，即使当发射器104与接收器108之间的谐振不匹配时，也可以传送能量，但是效率可能受到影响。能量传送通过将来自发射天线的近场的能量耦合到驻留于建立了此近场的邻域中的接收天线而非将能量从发射天线传播到自由空间中而发生。

环形或磁性天线的谐振频率是基于电感和电容。环形天线中的电感一股仅为由所述环产生的电感，而一股将电容添加到环形天线的电感以在所要谐振频率下产生谐振结构。作为非限制性实例，可将电容器152和电容器154添加到所述天线，以形成产生谐振信号156的谐振电路。因此，对于较大直径的环形天线来说，诱发谐振所需的电容的大小随着环的直径或电感增加而减小。此外，随着环形天线或磁性天线的直径增加，近场的高效能量传送区域增加。当然，其它谐振电路是可能的。作为另一非限制性实例，电容器可并联放置于环形天线的两个端子之间。另外，所属领域的技术人员将认识到，对于发射天线，谐振信号156可为到环形天线150的输入。

图4为根据本发明的示范性实施例的发射器200的简化方框图。发射器200包括发射电路202和发射天线204。通常，发射电路202通过提供导致在发射天线204四周产生近场能量的振荡信号来将RF电力提供到发射天线204。请注意，发射器200可在任何合适频率下操作。举例来说，发射器200可在13.56MHz的ISM频带下操作。

示范性发射电路202包括：固定阻抗匹配电路206，其用于使发射电路202的阻抗(例如，50欧姆)与发射天线204匹配；以及低通滤波器(LPF)208，其经配置以将谐波发射减少到防止耦合到接收器108(图1)的装置的自干扰的电平。其它示范性实施例可包括不同滤波器拓扑(包括(但不限于)使特定频率衰减同时使其它频率通过的陷波滤波器)，且可包括自适应阻抗匹配，其可基于可测量的发射度量(例如，到天线的输出电力或由功率放大器汲取的DC电流)而变化。发射电路202进一步包括经配置以驱动如由振荡器212确定的RF信号的功率放大器210。发射电路可由离散装置或电路组成，或者可由集成组合件组成。来自发射天线204的示范性RF功率输出可为约2.5瓦。

发射电路202进一步包括控制器214，控制器214用于在特定接收器的发射阶段(或工作循环)期间启用振荡器212、用于调整所述振荡器的频率或相位，和用于调整用于实施通信协议(用于经由相邻装置的附接的接收器与相邻装置交互)的输出功率电平。请注意，控制器214在本文中还可称作为处理器214。如此项技术中众所周知，对发射路径中的振荡器相位和相关电路的调整允许减小带外发射，特别是在从一个频率转变成另一个频率时。

发射电路202可进一步包括用于检测在发射天线204所产生的近场附近是否存在作用中接收器的负载感测电路216。举例来说，负载感测电路216监视流动到功率放大器210的电流，所述电流受在发射天线204所产生的近场附近是否存在作用中接收器影响。由控制器214监视对功率放大器210上加载的改变的检测，以用于确定是否启用振荡器212用于发射能量及是否与作用中接收器通信。

发射天线204可用李兹线实施，或者实施为具有经选择以保持低电阻损耗的厚度、宽度和金属类型的天线条带。在常规实施方案中，发射天线204可一股经配置以与较大结构(例如，桌、垫、灯或其它较不便携的配置)相关联。因此，发射天线204通常将不需要“若干匝”以便具有实用尺寸。发射天线204的示范性实施方案可为“电学上较小的”(即，波长的分数)且经调谐以通过使用电容器界定谐振频率而在较低的可用频率下谐振。

发射器200可搜集和追踪关于可与发射器200相关联的接收器装置的行踪和状态的信息。因此，发射器电路202可包括连接到控制器214(在本文中还称作处理器)的存在检测器280、封闭检测器290，或其组合。控制器214可响应于来自存在检测器280和封闭检测器290的存在信号而调整由放大器210递送的电力的量。发射器可经由许多电源接收电力，所述电源例如为用以转换存在于建筑物中的常规AC电力的AC-DC转换器(未图示)、用以将常规DC电源转换成适合于发射器200的电压的DC-DC转换器(未图示)，或发射器可直接从常规DC电源(未图示)接收电力。

作为一非限制性实例，存在检测器280可为运动检测器，其用以感测被插入到发射器的覆盖区域中的待充电的装置的初始存在。在检测到后，可开启发射器且可使用由装置接收的RF电力来以预定方式双态切换Rx装置上的开关，其又导致对发射器的驱动点阻抗的改变。

作为另一非限制性实例，存在检测器280可为能够(例如)通过红外线检测、运动检测或其它合适手段来检测人类的检测器。在一些示范性实施例中，可能存在限制发射天线可在特定频率下发射的电力的量的规章。在一些情况下，这些规章意在保护人类免受电磁辐射影响。然而，可能存在发射天线放置于人类未占用的或人类不经常占用的区域(例如，车库、厂区、车间，等)中的环境。如果这些环境没有人类，则可能可准许将发射天线的功率输出增加到正常功率约束规章以上。换句话说，控制器214可响应于人类存在而将发射天线204的功率输出调整到管制水平或更低水平，且当人类在距发射天线204的电磁场管制距离之外时，将发射天线204的功率输出调整到高于管制水平的水平。

作为一非限制性实例，封闭检测器290(在本文中还可称作封闭隔间检测器或封闭空间检测器)可为例如感测开关的装置，以用于确定外罩何时处于闭合或打开状态中。当发射器在外罩中时，可增加发射器的功率电平。

在示范性实施例中，可使用发射器200不会无限期地保持开启的方法。在此情况下，发射器200可经编程以在用户确定的时间量后关闭。此特征防止发射器200(尤其是功率放大器210)在其周边的无线装置充满后长时间运行。此事件可能归因于用以检测从中继器或接收线圈发送的指示装置充满的信号的电路的故障。为了防止发射器200在另一装置放置于其周边时自动停止运转，可仅在检测到其周边缺少运动的设定周期后激活发射器200自动关闭特征。用户可能能够确定不活动时间间隔，且在需要时改变所述不活动时间间隔。作为一非限制性实例，所述时间间隔可比在假定特定类型的无线装置最初完全放电的情况下充满所述装置所需的时间间隔长。

图5为根据本发明的示范性实施例的接收器300的简化框图。接收器300包括接收电路302和接收天线304。接收器300进一步耦合到装置350以向装置350提供所接收的电力。应注意，将接收器300说明为在装置350外部，但其可集成到装置350中。通常，能量是无线传播到接收天线304，且接着经由接收电路302耦合到装置350。

接收天线304经调谐以在与发射天线204(图4)相同的频率下，或在指定的频率范围内谐振。接收天线304可与发射天线204类似地设计尺寸，或可基于相关联装置350的尺寸来不同地设计大小。举例来说，装置350可为具有比发射天线204的直径或长度小的直径或长度尺寸的便携式电子装置。在此实例中，接收天线304可实施为多匝天线，以便减少调谐电容器(未图示)的电容值，且增加接收天线的阻抗。举例来说，接收天线304可放置于装置350的实质圆周周围，以便最大化天线直径并减小接收天线的环匝(即，绕组)的数目和绕组间电容。

接收电路302提供与接收天线304的阻抗匹配。接收电路302包括用于将接收到的RF能源转换为供装置350使用的充电电力的电力转换电路306。电力转换电路306包括RF-DC转换器308且还可包括DC-DC转换器310。RF-DC转换器308将在接收天线304处接收到的RF能量信号整流为非交变电力，而DC-DC转换器310将经整流的RF能量信号转换为与装置350兼容的能量电位(例如，电压)。预期各种RF-DC转换器，包括部分和全整流器、调节器、桥接器、倍增器以和线性和切换转换器。

接收电路302可进一步包括用于将接收天线304连接到电力转换电路306或者用于断开电力转换电路306的切换电路312。将接收天线304与电力转换电路306断开不仅中止对装置350的充电，而且还改变发射器200(图2)所“看到”的“负载”。

如上文所揭示，发射器200包括负载感测电路216，负载感测电路216检测提供到发射器功率放大器210的偏压电流的波动。因此，发射器200具有用于确定接收器何时存在于发射器的近场中的机制。

当多个接收器300存在于发射器的近场中时，可能需要对一个或一个以上接收器的加载和卸载进行时间多路复用，以使其它接收器能够更高效地耦合到发射器。也可掩盖接收器，以便消除到其它近旁接收器的耦合或减少近旁发射器上的加载。接收器的此“卸载”在本文中也称为“掩盖”。此外，如下文更充分地阐释，由接收器300控制且由发射器200检测的卸载与加载之间的此切换提供从接收器300到发射器200的通信机制。另外，一协议可与所述切换相关联，所述协议使得能够将消息从接收器300发送到发射器200。举例来说，切换速度可为约100微秒。

在示范性实施例中，发射器与接收器之间的通信指代装置感测和充电控制机制，而非常规双向通信。换句话说，发射器使用所发射的信号的开/关键控，以调整近场中的能量是否可用。接收器将这些能量改变解译为来自发射器的消息。从接收器侧，接收器使用接收天线的调谐与解调谐来调整正从近场接收到的电力的量。发射器可检测来自近场的所使用的电力的此差异，且将这些改变解译为来自接收器的消息。请注意，可利用对发射电力和负载行为的其它形式的调制。

接收电路302可进一步包括用以识别接收到的能量波动的信令检测器与信标电路314，所述能量波动可对应于从发射器到接收器的信息性信令。此外，信令与信标电路314还可用以检测减少的RF信号能量(即，信标信号)的发射，并将所述减少的RF信号能量整流为标称电力，以用于唤醒接收电路302内的未供电或耗尽电力的电路，以便配置接收电路302以进行无线充电。

接收电路302进一步包括用于协调本文所描述的接收器300的处理(包括对本文所描述的切换电路312的控制)的处理器316。对接收器300的掩盖也可在其它事件(包括检测到向装置350提供充电电力的外部有线充电源(例如，壁式/USB电力))的发生之后即刻发生。除了控制对接收器的掩盖外，处理器316还可监视信标电路314以确定信标状态，并提取从发射器发送的消息。处理器316也可为了获得改进的性能而调整DC/DC转换器310。

请注意，本文中所述的示范性实施例可在任何合适的无线电力应用内实施，例如移动装置(例如，移动电话、媒体播放器等)或电动车辆的无线充电。

所属领域的技术人员将明白，检测何时装置位于无线电力发射器的充电区域内可能是有利的。此外，能够确定检测到的装置是不是有效可充电装置可能是有利的。

如本文中所述的示范性实施例涉及检测位于无线电力发射器的充电区域内的有效可充电装置，同时在无线电力发射器中保存能量。根据一个示范性实施例，无线电力发射器可在无线电力发射器不在发射电力的周期(例如，无线电力发射器的充电区域不包含任何接收器的时间周期)期间进入低电力模式。当处在低电力模式中时，无线电力发射器可测量感测到的电流，且将测量出的电流与先前定义的基线电流比较。如果测量出的电流大致等于基线电流，则无线电力发射器可进入休眠模式，且在一段延迟之后，可再次测量电流，且将测量出的电流与基线电流比较。

此外，如果测量出的电流不同于基线电流，则在无线电力发射器的充电区域内可能存在潜在的充电装置，且因此，无线电力发射器可试图建立与潜在装置的通信链路。如果建立了通信链路，则可证实充电装置的存在。如果无线电力发射器无法建立通信链路，则充电装置的存在未得到证实。

再次参看图4，如上文提到的，负载感测电路216可经配置以测量提供给发射器功率放大器210的偏压电流电平以检测发射天线204所产生的近场附近是否存在装置。根据一个示范性实施例，发射器202可经配置以感测发射器202处的阻抗(例如，电抗)的变化。

此外，控制器214可经配置以用于将测量出的偏压电流电平作为基线电流存储在存储器270内，且此后，将后续测量的偏压电流电平与基线电流比较。此外，请注意，控制器214可经配置以用于调整发射器202的电力模式。更具体来说，控制器214可经配置以降低功率电平，或者可能关闭发射器202的电力。

根据一个示范性实施例，发射器202可经配置以检测在处在低电力模式中时相关联的充电区域内装置的存在。更具体来说，在相关联的充电区域中没有任何可检测到的装置且发射器不在发射电力时，发射器202经由控制器214可经配置以过渡到低电力模式。此外，负载感测电路216可经配置以测量提供给功率放大器210的电流电平。

如果基线电流电平不存储在存储器270内，则发射器202，且更具体来说，控制器214可经配置以将感测到的电流电平作为基线电流电平存储在存储器270内。在存储了基线电流电平之后，发射器202(即，控制器214)可进一步降低相关联的功率电平，或者发射器202的电力可完全关闭。在短暂的延迟(例如，1秒)之后，发射器202可再次过渡到低电力模式。

如果在测量电流电平后，基线电流即刻已经存储在存储器270内，则发射器202，且更具体来说，控制器214可经配置以将测量出的电流电平与所存储的基线电流比较。如果测量出的电流大致等于基线电流，则发射器202(即，控制器214)可进一步降低相关联的功率电平，或者发射器202的电力可完全关闭。在短暂的延迟之后，发射器202可再次过渡到低电力模式。如果测量出的电流不大致等于基线电流(即，发射器感测到的电流量已经改变)，则发射器202可经配置以确定相关联的充电区域是否包含有效可充电装置。举例来说，发射器202(即，控制器214)可试图建立与检测到的装置的通信链路，以确定相关联的充电区域是否包含有效可充电装置。

如果发射器202确定在充电区域内存在有效可充电装置(例如，发射器202成功地建立了与可充电装置的通信链路)，则发射器202可向其发射电力。如果发射器202确定充电区域内不存在有效可充电装置(例如，发射器202无法建立与充电装置的通信链路)，则发射器202可经配置以存储测量出的电流电平作为基线电流电平。

如上文提到的，环形或磁性天线的谐振频率是基于电感和电容。环形天线中的电感一股仅为由所述环产生的电感，而一股将电容添加到环形天线的电感以在期望的谐振频率下产生谐振结构。根据一个示范性实施例，发射器(例如，发射器202)可经配置以检测相关联的谐振频率的变化。请注意，通过已知方法(例如，频率辨别)可检测到谐振频率的变化。此后，发射器202可经配置以确定相关联的充电区域是否包含有效可充电装置。举例来说，发射器202(即，控制器214)可试图建立与检测到的装置的通信链路，以确定相关联的充电区域是否包含有效可充电装置。因此，在此实施例中，发射器202的自振荡电路可保持接通，以检测相关联的谐振频率的变化，且在检测到变化后，可即刻为发射器202的其它组件供电以验证装置，向装置发射电力，或进行这两个操作。

图6说明一说明根据本发明的示范性实施例的方法600的流程图。方法600可包含致使发射器(例如，图4的发射器202)进入低电力模式(由标号602描绘)。在相关联的充电区域没有任何潜在的可充电装置且发射器不在发射电力时，发射器可进入低电力模式。此外，方法600可包含测量发射器感测到的电流(由标号604描绘)。方法600可进一步包含确定发射器先前是否已经测量了基线电流(由标号606描绘)。仅举例来说，如果先前已经测量了基线电流，则可将基线电流存储在发射器内。相反，如果先前未测量基线电流，则发射器可能不包含用于基线电流的所存储的值。

如果确定发射器先前未测量基线电流，则可将测量出的电流设置为基线电流(由标号608描绘)。此后，可进一步减少发射器的电力，或者完全关闭电力(由标号610描绘)。在短暂的延迟(由标号612描绘)之后，方法600可包含致使发射器进入低电力模式(由标号602描绘)。

返回到步骤606，如果确定发射器先前已经测量了基线电流(例如，发射器包含用于基线电流的所存储的值)，则可将测量出的电流与所存储的基线电流比较(由标号614描绘)。如果测量出的电流大致等于基线电流，则方法600可继续返回步骤610，其中可进一步减少发射器的电力，或者完全关闭电力。如果测量出的电流不大致等于基线电流(即，发射器感测到的电流量已经改变)，则充电装置可能潜在地位于发射器的充电区域内，且发射器可确定相关联的充电区域是否包含有效可充电装置(由标号616描绘)。举例来说，发射器可通过试图起始与位于发射器的近场内的装置的通信链路来确定相关联的充电区域是否包含有效可充电装置。

如果发射器确定在充电区域内存在有效可充电装置(由标号618描绘)(例如，发射器成功地建立了与可充电装置的通信链路)，则发射器可向其发射电力(由标号620描绘)。如果发射器确定充电区域内不存在有效可充电装置(例如，发射器无法建立与充电装置的通信链路)，则方法600可返回到步骤608，其中可将测量出的电流设置为基线电流。

与常规方法和装置相比，本发明的示范性实施例可能需要较少电力来检测和验证位于无线电力发射器的充电区域内的可充电装置。此外，在充电区域内发射电力之前，可将装置验证为无线可充电装置。

图7为说明根据一个或一个以上示范性实施例的方法700的流程图。方法700可包含将测量出的电流电平与基线电流电平比较，以检测发射器测量出的电流电平的变化(由标号702描绘)。此外，方法700可包含在检测到电流电平的变化的情况下试图建立与检测到的装置的通信链路(由标号704描绘)。此外，方法700可包含在建立了通信链路的情况下起始充电过程(由标号706描绘)。

图8为说明根据一个或一个以上示范性实施例的另一方法800的流程图。方法800可包含在无线电力发射器处检测至少一个参数的变化(由标号802描绘)。方法800可进一步包含当检测到至少一个参数的变化时确定至少一个有效可充电装置是否位于无线电力发射器的相关联的充电区域内(由标号804描绘)。

所属领域的技术人员将了解，可使用多种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可在整个以上描述中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。

所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文所揭示的示范性实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的此互换性，上文已大致关于其功能性而描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。所述功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同的方式实施所描述的功能性，但此些实施方案决策不应被解释为导致与本发明的示范性实施例的范围的偏离。

可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行结合本文中所揭示的示范性实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此类配置。

结合本文中所揭示的实施例而描述的方法或算法的步骤可直接体现于硬件中、由处理器执行的软件模块中或所述两者的组合中。软件模块可驻留于随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸磁盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。将示范性存储媒体耦合到处理器，使得所述处理器可从存储媒体读取信息以及将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留于用户终端中。

在一个或一个以上示范性实施例中，所描述的功能可实施于硬件、软件、固件或其任一组合中。如果实施于软件中，则可将功能作为一个或一个以上指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体进行传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体与通信媒体两者，通信媒体包括促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。举例来说(且并非限制)，所述计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于载运或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，可恰当地将任何连接称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波的无线技术包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘使用激光光学地再现数据。以上各者的组合也应包括在计算机可读媒体的范围内。

提供所揭示的示范性实施例的先前描述以使任何所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。对这些示范性实施例的各种修改对于所属领域的技术人员来说将是显而易见的，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文所界定的一股原理可应用于其它实施例。因此，本发明并不希望限于本文中所展示的示范性实施例，而是将赋予本发明与本文中所揭示的原理和新颖特征相一致的最广范围。

Claims (18)

1.一种经配置以发射无线电力的装置，所述装置包括：

无线电力发射器，其包括功率放大器；

检测器电路，其经配置以检测所述无线电力发射器的至少一个参数的变化；

控制器，其经配置以至少部分地基于所述至少一个参数的所述检测到的变化并至少部分地通过试图建立与至少一个装置的数据通信链路来确定位于所述无线电力发射器的充电区域内的所述至少一个装置是否能够接收无线充电电力；且

其中所述发射器进一步经配置以：

在至少第一和第二电力状态中的一者中操作，所述第一电力状态具有比所述第二电力状态低的电力；且

响应于所述控制器确定在所述充电区域内没有任何可充电装置而过渡到所述第一电力状态。

2.根据权利要求1所述的装置，所述至少一个参数包括所述发射器处的电流电平、所述发射器的谐振频率和所述发射器处的电抗量中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的装置，所述至少一个参数包括所述发射器处的电流电平，所述检测器电路进一步经配置以通过将测量出的电流量与基线电流量比较来检测所述发射器处的所述电流电平的变化。

4.根据权利要求3所述的装置，所述发射器进一步经配置以在第一时间周期中在所述发射器处的电流电平等于所述基线电流量时在第三电力状态下操作所述发射器，所述第三电力状态具有比所述第一电力状态低的电力。

5.根据权利要求1所述的装置，所述控制器进一步经配置以在没有位于所述充电区域内的能够接收无线充电电力的装置时将测量出的电流电平设置为基线电流电平。

6.根据权利要求1所述的装置，所述检测器电路包含负载感测电路，所述负载感测电路经配置以测量所述发射器的发射电路内的电流电平。

7.一种检测可充电装置的方法，所述方法包括：

检测无线电力发射器的至少一个参数的变化；

试图建立与所述可充电装置的数据通信链路；

至少部分地基于检测到所述至少一个参数的所述变化并至少部分地基于试图建立与所述可充电装置的所述数据通信链路，确定位于所述无线电力发射器的充电区域内的至少一个装置是否能够接收无线充电电力；

在至少第一和第二电力状态中的一者中操作所述发射器，所述第一电力状态具有比所述第二电力状态低的电力；以及

响应于确定在所述充电区域内没有任何可充电装置而使所述发射器过渡到所述第一电力状态。

8.根据权利要求7所述的方法，所述至少一个参数包括所述发射器处的电流电平、所述发射器的谐振频率和所述发射器处的电抗量中的至少一者。

9.根据权利要求7所述的方法，所述至少一个参数包括所述发射器处的电流电平，所述方法进一步包括通过将测量出的电流量与基线电流量比较来检测所述发射器处的所述电流电平的变化。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括在第一时间周期中在所述发射器处的电流电平等于所述基线电流量时在第三电力状态下操作所述发射器，所述第三电力状态具有比所述第一电力状态低的电力。

11.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括在没有位于所述充电区域内的能够接收无线充电电力的装置时将测量出的电流电平设置为基线电流电平。

12.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括测量所述发射器的发射电路内的电流电平。

13.一种用于检测可充电装置的设备，所述设备包括：

用于检测无线电力发射器的至少一个参数的变化的装置；

用于试图建立与所述可充电装置的数据通信链路的装置；

用于至少部分地基于检测到所述至少一个参数的所述变化并至少部分地基于试图建立与所述可充电装置的所述数据通信链路来确定位于所述无线电力发射器的充电区域内的至少一个装置是否能够接收无线充电电力的装置；

用于在至少第一和第二电力状态中的一者中操作所述发射器的装置，所述第一电力状态具有比所述第二电力状态低的电力；以及

用于响应于确定在所述充电区域内没有任何可充电装置而使所述发射器过渡到所述第一电力状态的装置。

14.根据权利要求13所述的设备，所述至少一个参数包括所述发射器处的电流电平、所述发射器的谐振频率和所述发射器处的电抗量中的至少一者。

15.根据权利要求13所述的设备，所述至少一个参数包括所述发射器处的电流电平，所述设备进一步包括用于检测所述电流电平的变化的装置，其包括用于将测量出的电流量与基线电流量比较的装置。

16.根据权利要求15所述的设备，其进一步包括用于在第一时间周期中在所述发射器处的电流电平等于所述基线电流量时在第三电力状态下操作所述发射器的装置，所述第三电力状态具有比所述第一电力状态低的电力。

17.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括用于在没有位于所述充电区域内的能够接收无线充电电力的装置时将测量出的电流电平设置为基线电流电平的装置。

18.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括用于测量所述发射器的发射电路内的电流电平的装置。