CN105474507B - 用于检测非相容物体的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种用于检测丢失的电力的设备和方法。在一个实施方案中，一种用于无线地传递电力的设备包括无线电力发射器，所述无线电力发射器经配置而以足以给可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力。所述设备进一步包括控制器，所述控制器经配置以确定由所述无线电力发射器分别在第一、第二和第三样本时间处提供的所述功率电平的第一与第二功率测量值及所述第二与第三功率测量值之间的第一和第二功率差异。所述控制器进一步经配置以确定所述第一功率差异与所述第二功率差异之间的发射器功率差异。所述控制器进一步经配置以至少基于所述发射器功率差异Δ_T而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在。

Description

用于检测非相容物体的设备和方法
技术领域
所描述的技术大体上涉及无线电力。更具体来说，本发明针对与检测存在于磁场中的非相容的物体相关的装置、系统及方法。
背景技术
松散耦合的无线电力系统包含电力传递单元(例如，充电装置)及将充电的一或多个电力接收单元(例如，手机、膝上型计算机等)。当非相容的物体存在于电力传递单元的充电区内时，无线电力系统中可失去电能。失去的电能可伤害用户、损坏装置或物体、生火等。由此，需要检测电力系统何时经历电力中的损耗且恰当地作出响应。
发明内容
本发明提供一种用于无线地传递电力的设备。所述设备包括无线电力发射器，其经配置而以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力。所述设备进一步包括控制器电路，其操作性地耦合到所述无线电力发射器且经配置以确定由所述无线电力发射器在第一样本时间T_1处提供的功率电平的第一功率测量值P_1(PTU)与由所述无线电力发射器在第二样本时间T_2处提供的功率电平的第二功率测量值P_2(PTU)之间的第一功率差异Δ_1(PTU)。所述控制器电路进一步经配置以确定所述第二功率测量值P_2(PTU)与由所述无线电力发射器在第三样本时间T_3处提供的功率电平的第三功率测量值P_3(PTU)之间的第二功率差异Δ_2(PTU)。所述控制器电路进一步经配置以确定所述第一功率差异Δ_1(PTU)与所述第二功率差异Δ_2(PTU)之间的发射器功率差异Δ_T。所述控制器电路进一步经配置以至少基于所述发射器功率差异Δ_T而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在。
提供一种用于无线地传递电力的方法。所述方法包括以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力。所述方法进一步包括确定由所述无线电力发射器在第一样本时间T_1处提供的功率电平的第一功率测量值P_1(PTU)与由所述无线电力发射器在第二样本时间T_2处提供的功率电平的第二功率测量值P_2(PTU)之间的第一功率差异Δ_1(PTU)。所述方法进一步包括确定所述第二功率测量值P_2(PTU)与由所述无线电力发射器在第三样本时间T_3处提供的功率电平的第三功率测量值P_3(PTU)之间的第二功率差异Δ_2(PTU)。所述方法进一步包括确定所述第一功率差异Δ_1(PTU)与所述第二功率差异Δ_2(PTU)之间的发射器功率差异Δ_T。所述方法进一步包括至少基于所述发射器功率差异Δ_T而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在。
提供一种用于无线地传递电力的设备。所述设备包括用于以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力的装置。所述设备进一步包括用于确定由所述无线电力发射器在第一样本时间T_1处提供的功率电平的第一功率测量值P_1(PTU)与由所述无线电力发射器在第二样本时间T_2处提供的功率电平的第二功率测量值P_2(PTU)之间的第一功率差异Δ_1(PTU)的装置。所述设备进一步包括用于确定所述第二功率测量值P_2(PTU)与由所述无线电力发射器在第三样本时间T_3处提供的功率电平的第三功率测量值P_3(PTU)之间的第二功率差异Δ_2(PTU)的装置。所述设备进一步包括用于确定所述第一功率差异Δ_1(PTU)与所述第二功率差异Δ_2(PTU)之间的发射器功率差异Δ_T的装置。所述设备进一步包括用于至少基于所述发射器功率差异Δ_T而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在的装置。
提供一种非暂时性计算机可读媒体。所述媒体包括在被执行时致使设备以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力的代码。所述媒体进一步包括在被执行时致使设备确定由无线电力发射器在第一样本时间T1处提供的所述功率电平的第一功率测量值P1(PTU)与由所述无线电力发射器在第二样本时间T2处提供的所述功率电平的第二功率测量值P2(PTU)之间的第一功率差异Δ1(PTU)的代码。所述媒体进一步包括在被执行时致使设备确定所述第二功率测量值P2(PTU)与由所述无线电力发射器在第三样本时间T3处提供的所述功率电平的第三功率测量值P3(PTU)之间的第二功率差异Δ2(PTU)的代码。所述媒体进一步包括在被执行时致使设备确定所述第一功率差异Δ1(PTU)与所述第二功率差异Δ2(PTU)之间的发射器功率差异ΔT的代码。所述媒体进一步包括在被执行时致使设备至少基于所述发射器功率差异ΔT而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在的代码。
附图说明
图1是根据本发明的示范性实施例的示范性无线电力传递系统的功能框图。
图2是根据本发明的示范性实施例的可用于图1的无线电力传递系统中的示范性组件的功能框图。
图3是根据本发明的示范性实施例的包含发射或接收天线的图2的发射电路或接收电路的一部分的示意图。
图4说明根据本发明的示范性实施例的包含无线电力发射器及接收器的无线电力系统。
图5是根据本发明的示范性实施例的可用于图1的无线电力传递系统中的发射器的功能框图。
图6是根据本发明的示范性实施例的可用于图1的无线电力传递系统中的接收器的功能框图。
图7说明用于确定在图5的发射器及图6的接收器处确定的功率测量值差异的差异的功率测量值时间线。
图8说明演示图7中确定的功率差异可如何基于充电区内的非相容物体的存在而变化的两个时间线。
图9说明用于确定接收器功率差异的差异的示范性方法的流程图。
图10说明用于确定发射器功率差异的差异且进一步基于发射器功率差异的差异与在接收器处通过图9的方法确定的接收器功率差异的差异而确定是否非相容物体存在于充电区中的示范性方法的流程图。
图11是用于无线地传递电力且确定物体的不存在或存在的示范性方法的流程图。
图式中说明的各种特征可能未按比例绘制。因此，为了清晰起见，可任意扩大或减小各种特征的尺寸。此外，图式中的一些图式可能并未描绘给定系统、方法或装置的所有组件。最后，可能贯穿说明书和图式使用相似参考标号来表示相似特征。
具体实施方式
以下结合附图阐述的详细描述既定为本发明的某些实施方案的描述且无意表示其中可实践本发明的仅有实施方案。术语“示范性”当在整个此描述中使用时意指“充当实例、例子或说明”且不一定应被解释为比其它示范性实施方案优选或有利。出于提供对所揭示实施方案的透彻理解的目的，所述详细描述包含具体细节。在一些情况下，以框图形式展示一些装置。
以无线方式传递电力可指代将与电场、磁场、电磁场或其它者相关联的任何形式的能量从发射器传递到接收器，而不使用物理电导体(例如，电力可经由自由空间来传递)。输出到无线场(例如，磁场)中的电力可由“接收天线(receiving antenna)(或“接收天线(receive antenna)”)”接收、俘获或耦合以实现电力传递。
图1是根据本发明的示范性实施例的示范性无线电力传递系统100的功能框图，所述示范性无线电力传递系统可为松散耦合的无线电力系统。输入电力102可从电源(图中未展示)提供到发射器104以用于产生用于提供能量传递的场105。接收器108可耦合到场105，且产生输出电力110以供耦合到输出电力110的装置(未展示)存储或消耗。发射器104与接收器108两者分开距离112。在一个示范性实施例中，发射器104与接收器108是根据相互谐振关系而配置。当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率实质上相同或极为接近时，发射器104与接收器108之间的发射损耗最小。由此，与可能需要大线圈的纯电感解决方案(需要线圈极接近(例如，几毫米))相比，可经由较大距离提供无线电力传递。谐振电感藕合技术因此可允许经由各种距离且利用多种电感线圈配置的改善的效率和电力传递。
接收器108可在接收器108位于由发射器104产生的能量场105中时接收电力。场105对应于其中由发射器104输出的能量可由接收器105俘获的区。在一些情况下，场105可对应于发射器104的“近场”，如下文将进一步描述。发射器104可包含用于输出能量发射的发射天线114。接收器108进一步包含用于接收或捕获来自能量发射的能量的接收天线118。近场可对应于其中存在由发射天线114中的最低限度地辐射电力远离发射天线114的电流和电荷产生的强反应性场的区。在一些情况下，近场可对应于在传输天线114的约一个波长(或其分数)内的区域。发射天线114和接收天线118根据应用和将与其相关联的装置而设定大小。如上所述，有效能量传递可通过将发射天线114的场105中的大部分能量耦合到接收天线118而非在电磁波中将大多数能量传播到远场而发生。当定位在场105内时，在发射天线114与接收天线118之间可形成“耦合模式”。发射天线114和接收天线118周围的其中可发生此耦合的区域在本文中被称作耦合模式区。在一个实施例中，发射天线114及接收天线118可经由低功耗蓝牙(BLE)链接进行通信。
图2是根据本发明的示范性实施例的可用于图1的无线电力传递系统100中的示范性组件的功能框图。发射器204可包含发射电路206，其可包含振荡器222、驱动器电路224和滤波与匹配电路226。所述振荡器222可经配置以在所要频率(例如，468.75KHz、6.78MHz或13.56MHz)下产生信号，所述所要频率可响应于频率控制信号223来调整。可将振荡器信号提供给驱动器电路224，所述驱动器电路经配置以在发射天线214的(例如)谐振频率下驱动发射天线214。驱动器电路224可为切换放大器，所述切换放大器经配置以从振荡器222接收方波且输出正弦波。举例来说，驱动器电路224可为E类放大器。还可包含滤波器与匹配电路226以滤除谐波或其它非所要的频率且使发射器204的阻抗与发射天线214匹配。作为驱动发射天线214的结果，发射器204可在足以给电子装置充电或供电的电平下无线地输出电力。作为一个实例，所提供的电力可例如约300毫瓦到20瓦以给具有不同电力需求的不同装置供电或充电。还可提供较高或较低的功率电平。在一个实施例中，发射天线214及接收天线218可经由低功耗蓝牙(BLE)链接进行通信。
接收器208可包含接收电路210，所述接收电路可包含匹配电路232以及整流器与切换电路234，以从AC电力输入产生DC电力输出来对电池236(如图2中所展示)进行充电或向耦合到接收器108的装置(未图示)供电。可包含匹配电路232以使接收电路210的阻抗与接收天线218匹配。接收器208和发射器204可另外在单独通信信道219(例如，蓝牙、紫蜂(zigbee)、蜂窝式等)上通信。接收器208和发射器204可替代地使用无线场206的特性经由带内信令进行通信。
如下文较全面描述，最初可具有可选择性地停用的相关联负载(例如，电池236)的接收器208可经配置以确定由发射器204发射且由接收器208接收的电力量是否适合于给电池236充电。此外，接收器208可经配置以在确定电力量适当之后即刻启用负载(例如，电池236)。在一些实施例中，接收器208可经配置以直接利用从无线电力传递场接收的电力，而不对电池236进行充电。举例来说，例如近场通信(NFC)或射频识别装置(RFID)可经配置以从无线电力传递场接收电力且通过与无线电力传递场交互而进行通信，且/或利用所接收的电力来与发射器204或其它装置进行通信。
图3是根据本发明的示范性实施例的包含发射线圈或接收天线352的图2的发射电路206或接收电路210的一部分的示意图。如图3中所说明，用于示范性实施例中的发射或接收电路350(包含下文描述的发射或接收电路)可包含天线352(或“环形”天线)。天线352还可经配置以包含空气芯或物理芯，例如铁氧体芯(未图示)。空气芯环形天线可在更大程度上容受放置在芯的附近的外来物理装置。此外，空气芯环形天线352允许将其它组件放置在芯区域内。此外，空气芯环路可更容易允许将接收天线218(图2)放置在发射天线214(图2)的平面内，在所述平面中，发射天线214(图2)的耦合模式区可能更加强大。天线352可为线圈(例如，感应线圈)及/或RF天线，或用以无线地接收或输出电力的任何其它合适的装置。天线352可使用利兹线实施或实施为针对低电阻而设计的天线条带。天线352可不需要“多匝”以成为实际尺寸。天线352的示范性实施方案可为“电学上较小的”(例如，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可用的低频下谐振。
如所陈述，在发射器104与接收器108之间的匹配或几乎匹配的谐振期间可发生发射器104与接收器108之间的有效能量传递。然而，甚至当发射器104与接收器108之间的谐振不匹配时，也可传递能量，但效率可能受到影响。通过将来自发射天线214线圈的场105的能量耦合到驻留于建立了此场105的邻域中的接收天线218而非将能量从发射天线214传播到自由空间中而发生能量的传递。
环形天线或磁性天线的谐振频率是基于电感和电容。电感可简单地为由天线352产生的电感，而可将电容添加到天线的电感以在所要的谐振频率下产生谐振结构。作为非限制性实例，可将电容器352及电容器354添加到发射电路或接收电路350，以形成选择谐振频率下的信号356的谐振电路。因此，对于较大直径的天线来说，持续谐振所需的电容的大小可随着环的直径或电感增加而减小。此外，随着天线的直径增加，近场的有效能量传递区域可增加。使用其它组件形成的其它谐振电路也是可能的。作为另一非限制性实例，电容器可并联地放置于天线350的两个端子之间。对于发射天线，具有大体上对应于天线352的谐振频率的频率的信号358可为到天线352的输入。
在一个实施例中，发射器104可经配置以输出具有对应于发射天线114的谐振频率的频率的时变磁场。当接收器处于场105内时，所述时变磁场可在接收天线118中感应电流。如上文所描述，如果接收天线118经配置以在发射天线118的频率下谐振，那么可高效地传递能量。可如上所述对接收天线118中感应的AC信号进行整流以产生DC信号，可提供所述DC信号对负载进行充电或供电。
图4说明根据本发明的示范性实施例的无线电力系统480，所述无线电力系统包含电力传递单元“PTU”404(例如，提供无线充电的电力传递单元)及一或多个电力接收单元“PRU”484(例如，无线地可充电装置的电力接收单元)。PTU 404可产生耦合到PRU 484的磁场。PRU 484可将从PTU 404接收的磁性能量转换为电能。PRU 484可包含例如蜂窝式电话、便携式音乐播放器、计算机、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围装置、通信装置(例如，蓝牙耳机)、数码相机、助听器(及其它医疗装置)等装置。在一个实施例中，PRU 484可连接到汲取电能的将充电装置。在另一实施例中，将充电装置可集成到PRU 484中。PRU 484可放置在PTU 404上以为了给PRU 484充电。在一个实施例中，PTU 404及PRU 484可经由低功耗蓝牙(BLE)链接进行通信。PTU 404可包括无线电力发射器(例如，图1的发射器104)，其可向相关联的充电区内的PRU 484发射电力。
在一个实施例中，无线电力系统480包含非相容物体486(或“非相容装置”、“外来物体”或“外来装置”)，其可包括非相容装置或组件。非相容物体486可包含损坏的装置、未根据正确规范建构的装置(例如，无线电力联盟(A4WP)的系统规范)，或耦合到磁场的任何其它金属物体(例如，珠宝、眼镜、钥匙链等)。在一个实施例中，非相容物体486可为不能够与PTU 404通信及与系统控制算法起作用的任何物体或装置，其允许PTU 404没有方法调节或检测由非相容物体486消耗的电能。由于PTU 404产生磁场，所以可将电能传递到耦合到PTU 404磁场的任何装置或物体。非相容物体486及一或多个PRU 484中的每一者可定位于PTU 404的充电区内，其可致使PRU 484耦合到PTU 404磁场且吸收电能。以此方式，非相容物体可当其在充电区内、附近或周围时影响由PTU 404发射的电力的消耗及/或影响充电区。所吸收的能量可作为热量耗散，所述热量可损坏非相容物体486、伤害或灼伤用户、导致火灾、损坏PTU 404，或产生任何其它安全问题。在没有非相容物体或非相容装置检测系统的情况下，PTU 404可无限地继续将电力传递到非相容物体486。
根据一或多个方法，PTU 404可经配置以检测影响相关联的充电区的非相容物体486中的中的一或多者。为实现此，PTU 404可以经调度的间隔取得PTU 404及PRU 484处的同步功率测量值且使用所述测量值执行确定，如结合图7进一步描述。基于来自这些确定的结果，PTU 404可确定充电区内、附近或周围的非相容物体486的存在或不存在。例如，PTU404可确定在两个连续取样周期中在PTU 404(例如，输入电力)及PRU 484(例如，已确认电力)两者上取得的功率测量值差异的差异。在不存在非相容物体486的情况下，PTU 404处的功率测量值差异的差异可在PRU 484处对应地反映。类似地，如果PRU 484改变其电力消耗，那么还可在PTU 404及PRU 484处对应地将其反映(例如，通知)。本发明中所描述的检测非相容物体486的方法与先前方法相比是有益的，因为单元到单元的变化及测量误差不减慢或显著影响上文描述的确定。由于用于确定非相容物体486的存在的确定是基于功率测量值差异的差异，所以可抵消PTU 404及/或PRU 484处的任何测量值或容限误差。
如果存在非相容物体486，那么PTU 404可确定PTU 404及PRU 484处的功率测量值差异的差异不对应(例如，它们不按比例上升或下降)。例如，如果PTU 404测量电力中的增加，但PRU 484测量不到，那么PTU 404可确定存在非相容物体486(例如，消耗电力)。如果PTU 404确定功率测量值差异的差异不对应，那么不立即确定非相容物体486的存在，PTU404可首先将结果与动态地调整的阈值进行比较。所述动态地调整的阈值可取决于PRU 484处的已确认电力中的改变，如结合图7进一步描述。如结合图7进一步描述，PTU 404可进一步确定非相容物体486正在预定数目的样本(例如，10个连续样本)内消耗大于指定阈值的电力。以此方式，PTU 404可以高概率确定非相容物体486是否存在于PTU 404磁场中。在一个实施例中，PTU 404可替代地确定功率测量值差异的差异的原因以便防止错误地确定非相容物体486的存在，如结合图8进一步描述。
在一个实施例中，可能需要在PTU 404及PRU 484上作出的功率测量值同步(例如，使各自在PTU 404及PRU 484的独立时钟上运行的两个测量值同步)。如结合图8进一步描述，描述使PTU 404的独立时钟与PRU 484的独立时钟对准(例如，在某一容限内)以保持功率测量值对准的方法。在其它实施例中，方法可通过对准样本时间(例如，通过考虑计算中的等待时间)而考虑(例如，解析)PTU 404处的一或多个样本时间及PRU 484处的一或多个样本时间之间的时间同步差异(例如，等待时间)。在使这些测量值同步及对准的情况下，PTU 404可经配置以在每一功率测量期间检测电力中的改变。例如，PTU 404可测量进入其线圈(例如，其线圈的谐振器)的10W且PRU 484可测量针对若干连续样本已确认(例如，消耗)的10W。在此实例中，如果在下一样本上PTU 404测量进入其线圈的10.1W，那么PTU 404可检测0.1W的差异。如果PRU 484测量不到0.1W的相同增加，那么PTU 404可检测到丢失的电力。在一个实施例中，如果PTU 404检测到丢失的电力，那么PTU 404可取得额外的功率测量样本以确定丢失的电力是归因于非相容物体486的存在还是归因于某一其它原因。在一个实施例中，PTU 404可确定丢失的电力是替代地归因于与PTU 404及PRU 484处的未同步的功率测量耦合的PRU 484的电力需求中的改变，如下文关于图8进一步描述。
图5是根据本发明的示范性实施例的可以用于图1的无线电力传递系统中的PTU504(例如PTU 404)的功能框图。虽然图5以功能块形式展示许多不同组件，但实际的物理实施例可在单一整体组件中组合一或多个功能块。例如，时钟或存在检测器可与控制器组合。在另一物理实施例中，所述组件可被包含为离散组件。PTU 504可通过若干电源(例如用以转换存在于建筑物中的常规的AC电力的AC到DC转换器(未图示)、用以将常规的DC电源转换为适合于PTU 504的电压的DC到DC转换器(未图示))接收电力或直接从常规的DC电源(未图示)接收电力。
PTU 504可包括用于产生电磁场或磁场(下文称为“充电区”)的发射天线514。发射天线514可为线圈(例如，感应线圈)及/或RF天线，或用以无线地输出电力的任何其它合适的装置。发射天线514使用利兹线实施或实施为针对低电阻而设计的天线条带。在一个实施方案中，发射天线514可与较大的结构相关联，例如台子、垫子、灯或其它静止配置。因此，发射天线514可不需要“多匝”以成为实际尺寸。发射天线514的示范性实施方案可为“电学上较小的”(例如，波长的分数)且经调谐以通过使用电容器(例如，图3的电容器354及356)界定谐振频率而在可用的低频下谐振。在一示范性实施例中，发射天线514(或另一天线)可向充电区内、附近或周围的接收器装置(例如，PRU 484)发射电力。在一示范性实施例中，发射天线514(或另一天线)可从PRU 484接收关于其已接收的电力的量的确认，如结合图4中所描述。发射天线514(或另一天线)还可从PRU 484接收关于PRU 484的各种规范的信息，如下文所描述。发射天线514(或另一天线)还可从PRU 484接收PRU 484被充满电的确认。在一个实施例中，发射天线514(或另一天线)可经由低功耗蓝牙(BLE)链接与PRU 484通信。
在一个示范性实施例中，PTU 504可不无限地保持开启。此防止PTU 504在其周边中的PRU 484被充满电之后长时间运行，如果发射天线514无法接收或在PRU 484充满电时从所述PRU接收到故障确认的情况下可出现此情况。用户可编程PTU 504以在所要的时间量之后关闭。为防止PTU 504在另一PRU 484放置在其周边中的情况下自动关闭，PTU 504可在于其周边中检测到设定周期的运动的缺乏之后自动关闭，如下文所描述。用户可能够设定不活动时间间隔且视需要对其进行改变。作为非限制性实例，假设PRU 484起初完全被放电，所述时间间隔可长于将PRU 484完全充电所需的时间间隔。
PTU 504可进一步包括发射电路506。发射电路506可包括用于产生振荡信号(例如，RF信号)的振荡器523。发射电路506可经由RF信号将RF电力提供到发射天线514，从而导致在发射天线514周围产生能量(例如，磁通量)。PTU 504可在任何合适的频率(例如6.78MHz ISM频带)下操作。
发射电路506可包括操作性地连接到发射天线514的固定阻抗匹配电路509。固定阻抗匹配电路509可使发射电路506的阻抗(例如，50欧姆)匹配于发射天线514。发射电路506可进一步包括操作性地连接到固定阻抗匹配电路509的低通滤波器(LPF)508。低通滤波器(LPF)508可经配置以将谐波发射减小到防止PRU 484的自干扰的水平。其它示范性实施例可包含不同的滤波器拓扑，例如在传递其它频率时衰减特定频率的陷波滤波器。发射电路506可进一步包括操作性地连接到低通滤波器(LPF)508的驱动器电路524。驱动器电路524可经配置以驱动RF信号。其它示范性实施例可包含可基于可测量的发射度量(例如到发射天线514的输出功率或到驱动器电路524的DC电流)而变化的自适应阻抗匹配。发射电路506可进一步包括离散装置、离散电路及/或组件的集成组合件。从发射天线514输出的示范性RF功率可从0.3瓦到20瓦或还可为更高或更低的值。
发射电路506可进一步包括操作性地连接到振荡器523的控制器515。所述发射电路可除了执行其它功能之外还在PRU 484的发射阶段(或工作循环)期间选择性地启用振荡器523。控制器515还可调整振荡器523的频率或相位。调整振荡器523及发射路径中的相关电路的相位可允许尤其在从一个频率转变到另一频率时减小带外发射。控制器515还可调整振荡器523的输出功率电平以实施用于与PRU 484交互的通信协议。
控制器515还可基于其发送的及从发射电路506中的其它组件接收的数据而执行确定。发射电路506可进一步包括操作性地连接到控制器515的存储器570。存储器570可临时或永久地存储数据以用于控制器515的确定。存储器570还可存储PTU 504及/或PRU 484的组件的各种规格以用于如下文所描述的确定。
控制器515可搜集及跟踪关于可与PTU 504相关联的PRU 484的行踪及状态的信息。因此，发射电路506可进一步包括操作性地连接到控制器515的存在检测器580(例如，运动检测器)。存在检测器580可在待充电的PRU 484进入充电区附近时检测所述PRU 484的初始存在且在此事件中开启PTU 504。存在检测器580可经由发射天线514或图5中未展示的另一适当的天线检测PRU 484。控制器515可响应于来自存在检测器580的存在信号而调整去往或来自驱动器电路524的电力的量。发射天线514随后可将RF电力传递到PRU 484。
发射电路506可进一步包括操作性地连接到控制器515的负载感测电路516。负载感测电路516可监视流动到驱动器电路524的电流，所述电流可由充电区附近的PRU 484或非相容装置(例如，图4的非相容物体486)的存在或不存在(其由存在检测器580检测)影响。控制器515还可检测驱动器电路524上的加载改变以确定是否启用振荡器523。
发射电路506可进一步包括操作性地连接到控制器515的时钟560。时钟560可产生时钟信号，所述时钟信号使得控制器515能够使由控制器515及发射电路506的其它组件中的任一者执行的动作同步。在一个实施例中，控制器515可结合旗标系统使用所述时钟信号以维持PTU 504及PRU 484之间的时钟同步，或以其它方式维持PTU 504及PRU 484处的样本时间之间的同步或对准，如图8中进一步描述。
在检测充电区内、附近或周围的非相容物体486的存在(例如，影响充电区)的过程中，控制器515可测量PTU 504输出电力的初始量，例如，PTU 504测量进入其线圈的电力的量、测得的进入PTU 504功率放大器的DC功率电平，及/或测得的离开PTU 504功率放大器的AC功率电平等。为了取得这些测量值，控制器515可基于上文描述的时钟信号而确定样本周期。如结合图7进一步描述，控制器515可在每一样本周期期间在样本时间取得这些功率测量值且比较所述功率测量值。例如，控制器515可在第一样本时间取得此功率测量值。控制器515可随后在第二样本时间取得第二功率测量值且确定每一样本时间处的功率测量值之间的功率差异。在一个实施例中，如果PTU 504处的功率差异超过预定阈值，那么控制器515可将所述功率差异与由PRU 484独立地产生的功率差异进行比较，如结合图6进一步描述。
基于以上比较的结果(例如，如果PRU功率差异的差异大于PTU功率差异的差异乘以比例因子值k)，在一个实施例中，那么控制器515可确定存在非相容物体486，如结合图7进一步描述。在另一实施例中，不立即确定非相容物体486的存在，控制器515可首先识别对电力不平等的其它可能的促成因素。通过识别对电力不平等的其它可能的促成因素，控制器515可避免作出存在非相容物体486的错误确定。例如，对电力不平等的一个可能的促成因素可为PRU 484处的与PTU 504及PRU 484处采取的测量之间的同步的缺乏(例如，时间未对准)耦合的已确认电力中的改变。在一个实施例中，测量之间的同步的缺乏可归因于时钟560与PRU 484的时钟失去同步而发生(如结合图6进一步描述)。在此情况下，控制器515可利用旗标交换系统以使时钟重新同步(例如，在某一预定容差水平内)，如结合图8进一步描述。在另一实施例中，PTU 504及PRU 484处的测量可由于不同的原因而失去同步，且控制器515可使用另一方法对准测量样本时间(例如，考虑PTU 504样本时间及PRU 484样本时间之间的同步的差异)。
图6是根据本发明的示范性实施例的可以用于图1的无线电力传递系统中的PRU484(如图4中)的功能框图。虽然图6以功能块形式展示许多不同组件，但实际的物理实施例可在单一整体组件中组合一或多个功能块。例如，时钟或信标检测器可与控制器组合。在另一物理实施例中，所述组件可被包含为离散组件。
PRU 484可包括接收电路610，所述接收电路包括PRU 484的各种组件。接收电路610可包括用于从发射天线(例如，图5的发射天线514)接收电力的接收天线618。PRU 484可进一步耦合到负载650以用于向其提供所接收的电力。负载650可在PRU 484的外部，或负载650可集成到PRU 484(未图示)中。接收电路610可进一步包括用于协调PRU 484的过程的控制器616，如下文所描述。
接收天线618可经调谐以在与发射天线514(图5)类似的频率下或在规定范围的频率内谐振。接收天线618可与发射天线514类似地设定尺寸或其可基于负载650的尺寸被不同地设定大小。在一个实施例中，接收天线618可与发射天线514通信(例如，经由低功耗蓝牙(BLE)链接)。此通信可允许PRU 484将反馈数据发送到PTU 504，其可允许PTU 504改变其磁场的强度以调整传递到PRU 484的电能。如果负载650包括小于发射天线514的直径或长度的直径或长度尺寸，那么接收天线618可被实施为多匝线圈以减小调谐电容器(未图示)的电容值且增加接收线圈的阻抗。例如，接收天线618可被放置在负载650的实质性圆周周围以便使天线直径最大化且减小接收天线618的环形匝(例如，绕组)的数目及绕组间电容。
为了将电力发射到负载650，来自发射天线514的能量可无线地传播到接收天线618且随后通过接收电路610的其余部分耦合到负载650。为了更有效的电力传递，接收电路610可提供与接收天线618的阻抗匹配。为帮助实现此，接收电路610可包括操作性地连接到负载650的电力转换电路606。电力转换电路606可将所接收的RF能量源转换为充电电力以供负载650使用。
电力转换电路606可包括RF到DC转换器620以将在接收天线618处接收的RF能量信号整流为具有输出电压的非交变电力。RF到DC转换器620可为部分或全部整流器、调节器、桥接器、加倍器、线性或开关转换器等。电力转换电路606可进一步包括操作性地连接到RF到DC转换器620的DC到DC转换器622(或其它电力调节器)。DC到DC转换器622可将经整流的RF能量信号转换为与负载650相容的能势(例如，电压)。
接收电路610可进一步包括操作性地连接到电力转换电路606的开关电路612。开关电路612可使接收天线618与电力转换电路606连接或断开。使接收天线618与电力转换电路606断开可暂停对负载650的充电及/或改变PTU 504所“看到”的“负载”650。
在多个PRU 484存在于PTU 504充电场中时，控制器616可经配置以对一或多个PRU484的加载及卸载进行时间多路复用(例如，切换)以使得其它PRU 484能够更有效地耦合到PTU 504。PRU 484的卸载(下文称为“隐匿(cloaking)”或“隐匿(cloaked)”)可消除对其它附近PRU 484的耦合或减小附近PTU 504上的加载。还可在发生其它事件之后发生Cloaking，例如，检测到将充电电力提供到负载650的外部有线充电源(例如，壁式/USB电力)。可由PTU 504检测卸载与加载之间的切换。因此，可以特定速度执行卸载与加载之间的切换以充当启用从PRU 484到PTU 504的消息的发送的协议。举例来说，所述切换速度可为约100μsec。通过使用此切换技术，PRU 484可经配置以将关于PRU 484的各种规范发送到PTU 504，所述规范例如为使得PTU 504及PRU 484能够使它们的时钟同步及/或交换功率测量信息的规范。
在一示范性实施例中，PTU 504与PRU 484之间的通信涉及装置感测及充电控制机构，而非常规的双向通信(例如，使用耦合场的带内信令)。换句话说，PTU 504可使用所发射的信号的开/关键控以调整能量是否在近场中可用。PRU 484可将能量中的这些改变解译为来自PTU 504的消息。从接收器侧，PRU 484可使用对接收天线618的调谐及解调来调整从所述场接受多少电力。在一些情况下，可经由开关电路612实现调谐及解调。PTU 504可检测从所述场使用的电力中的此差异且将这些改变解译为来自PRU 484的消息。可利用对发射电力及负载650特性的其它形式的调制。
接收电路610可进一步包括操作性地连接到开关电路612的信令及信标检测器电路614。信令及信标检测器电路614可识别所接收的能量波动，所述能量波动可为从PTU 504到PRU 484的信息信令。控制器616可监视所述信令及信标检测器电路以确定信标状态且提取从PTU 504发送的消息。此外，信令及信标检测器电路614可用于检测减少的RF信号能量(例如，信标信号)的发射。信令及信标检测器电路604可进一步将减少的RF信号能量整流为标称功率以唤醒接收电路610内的无动力或电力耗尽的电路，以便配置接收电路610进行无线充电。
接收电路610可进一步包括操作性地连接到控制器616的时钟660。时钟660可产生时钟信号，所述时钟信号使得控制器616能够使由控制器616及接收电路610的其它组件中的任一者执行的动作同步。在一个实施例中，控制器616可结合旗标交换系统使用所述时钟信号以维持PTU 504及PRU 484之间的时钟或样本时间同步，如上文所提及且如结合图8进一步描述。
如上文关于图5所描述，PRU 484可辅助PTU 504检测充电区(如关于图5所描述)内、附近或周围的非相容物体(例如，相对于图4所描述的非相容物体486)的存在。为实现此，控制器616可测量PRU 484可从PTU 504接收的电力的初始量，例如，PRU 484确认的电力的量。控制器616可在第一样本时间取得此功率测量值，控制器616可基于上文结合时钟660描述的时钟信号而确定所述功率测量值。控制器616可随后在第二样本时间取得第二功率测量值且在每一样本时间确定功率测量值之间的功率差异值。在一个实施例中，如果PRU484从PTU 504接收到请求，那么控制器616可将功率差异值发送到PTU 504，使得PTU 504可将功率差异与由PTU 504独立地产生的功率差异进行比较，如结合图7进一步描述。
图7说明用于确定在发射器(例如，图5的PTU 504)及接收器(例如，图6的PRU 484)处确定的功率测量值差异的差异(如结合图5中所描述)的功率测量值的时间线。说明PTU时间线705及PRU时间线710，其中时间从左到右前进。PTU及PRU时间线705及710各自包含时间标记(例如，T0,T1,T2,T3,...TN等)，其中N可为任何正整数，且其中N＝3仅表示一个实例。所述时间标记中的每一者指示PTU 504及PRU 484可在其处取得它们的相应的功率测量值的样本时间(例如，结合图5到6所描述的样本时间)，如关于图5所描述。在一个实施例中，PRU484可取得其电压及电流电平的测量值且提供具有那些电平的PTU 504，从而允许PTU 504确定PRU 484确认的功率电平。在另一实施例中，PRU 484可取得其自身的功率测量值且将它们提供给PTU 504。举例来说，PTU 504可取得PTU 504处的由P1(PTU)指示的第一功率测量值及PTU 504处的由P2(PTU)指示的第二功率测量值。类似地，PRU 484可取得PRU 484处的由P1(PRU)指示的第一功率测量值等。如虚线指示，PTU 504及PRU 484可同时取得每一样本时间的相应的功率测量值。举例来说，在T1样本时间，PTU 504可在PRU 484取得P1(PRU)功率测量值的同时取得P1(PTU)功率测量值。
在已如上文所描述取得PTU 504处的至少两个功率测量值之后，PTU 504可进行到确定两个连续功率测量值之间的PTU功率差异(例如，Δ1(PTU)及Δ2(PTU))。举例来说，在已在T1及T2样本时间取得功率测量值(例如，分别是功率测量值P1(PTU)及P2(PTU))之后，PTU 504可从P2(PTU)减去P1(PTU)以确定第一PTU功率差异Δ1(PTU)。随后，当在T3样本时间获得P3(PTU)之后，PTU 504可从P3(PTU)减去P2(PTU)以确定第二PTU功率差异Δ2(PTU)。PRU 484还可执行对应的PRU确定以确定对应的PRU功率差异(例如，Δ1(PRU)及Δ2(PRU))。PTU 504及PRU 484可进行到基于PN及PN-1功率测量值在TN样本时间确定一或多个后续功率差异(例如，分别为ΔN-1(PTU)及ΔN-1(PRU))，其中N可为任何正整数。这些确定可如等式(1)到(6)中所展示概述。
Δ1(PTU)＝P2(PTU)-P1(PTU) (1)
Δ2(PTU)＝P3(PTU)-P2(PTU) (2)
ΔN-1(PTU)＝PN(PTU)-PN-1(PTU) (3)
Δ1(PRU)＝P2(PRU)-P1(PRU) (4)
Δ2(PRU)＝P3(PRU)-P2(PRU) (5)
ΔN-1(PRU)＝PN(PRU)-PN-1(PRU) (6)
在PTU 504已确定至少两个PTU功率差异(例如，Δ1(PTU)及Δ2(PTU))之后，随后PTU504可确定PTU功率差异的差异(例如，发射器功率差异ΔT)以与预定PTU阈值(例如，ThreshPTU)进行比较。举例来说，PTU 504可从Δ2(PTU)减去Δ1(PTU)且随后将结果与ThreshPTU进行比较，如等式(7)中所示。如果ΔT大于ThreshPTU，那么PTU 504可请求PRU 484将其对应的PRU功率差异(例如，Δ1(PRU)及Δ2(PRU))发射到PTU 504，使得PTU 504可将PTU 504及PRU484功率差异进行比较，如下文所描述。如果ΔT小于或等于ThreshPTU，(例如，PTU功率差异的差异较小，例如小于合意的阈值)，那么PTU 504及PRU 484功率差异的比较可导致对非相容物体486的错误肯定检测。因此，如果ΔT小于或等于ThreshPTU，那么PTU 504可不比较PTU504及PRU 484功率差异且可不请求PRU 484发射其对应的PRU功率差异。
ΔT>ThreshPTU (7)
如果PTU 504确定等式(7)中的不等式是真且接收对应的PRU 484功率差异，那么PTU 504可将ΔT与PRU功率差异的差异(例如，Δ2(PRU)-Δ1(PRU)或接收器功率差异ΔR)进行比较。在一个实施例中，在PTU 504比较ΔT与ΔR时，PTU 504可确定ΔR是否大于ΔT乘以比例因子值k，如等式(8)中所展示。在另一实施例中，PTU 504可使用不同或相等的数学比较、使用预定阈值及/或在使用或不使用比例因子值的情况下比较ΔT与ΔR。
在一个实施例中，如果两个连续样本时间中的ΔT及ΔR之间的差异改变，那么所述改变可能已经是除非相容物体486的存在之外的任何数目的因素的结果。例如，如果两个连续样本时间中的ΔT及ΔR之间的差异增加，那么所述增加可归因于要求更大或更小量的电力的PRU 484中的一或多者上的动态负载，而非归因于非相容物体486的存在。至少出于此原因，为进一步减小错误肯定的机率，PTU 504可取得两个连续样本时间中的ΔT及ΔR之间的差异(例如，(Δ2(PRU)-Δ1(PRU))-(Δ2(PTU)-Δ1(PTU)))，且随后将结果与动态阈值进行比较。在一个实施例中，PTU 504可起初将所述动态阈值设定为预定固定值且随后基于PRU 484在每一样本时间处的已确认电力而调整所述动态阈值。例如，如果在一或多个PRU 484上检测到动态负载(例如，要求可变量的电力的负载)，那么PTU 504可增加动态阈值。作为另一实例，如果PTU 504检测到PTU 504及PRU 484之间的测量或样本时间未对准，那么PTU 504可增加所述动态阈值，直到测量或样本时间对准为止，在那时，PTU 504可将动态阈值减小到其原始值。作为另一实例，如果PTU 504及PRU 484上的差异测量值(如上文所解释)被平均，那么PTU 504可相应地调整所述动态阈值以考虑所述平均。作为又一实例，PTU 504可在PRU484处的电力消耗改变超过预定阈值(例如，从1W改变为5W)的情况下增加所述动态阈值。或者，如果PRU 484电力消耗在预定数目的样本内保持恒定，那么PTU 504可减小所述动态阈值。例如，如果PRU 484在五个连续样本内确认5W，那么PTU 504可减小所述动态阈值。
Δ2(PRU)-Δ1(PRU)>k*(Δ2(PTU)-Δ1(PTU))，其中k可为小于1的任何分数(8)
在一个实施例中，如果等式(8)的不等式是真及/或如果功率差异在预定数目的样本(例如，10个连续样本)内超过动态地调整的阈值，那么PTU 504可确定存在非相容物体486。在另一实施例中，PTU 504可替代地将PTU 504及PRU 484之间的单一功率测量值的差异与动态地调整的阈值进行比较。在另一实施例中，PTU 504可替代地将单一样本时间功率差异的差异(例如，Δ1(PTU)及Δ1(PRU))与动态地调整的阈值进行比较。在又一实施例中，不立即确定非相容物体486的存在，PTU 504可首先识别对电力不平等的其它可能的促成因素，如结合图8中所描述。通过识别对电力不平等的其它可能的促成因素，控制器515可避免作出存在非相容物体486的错误确定。例如，对电力不平等的一个可能的促成因素可为与PTU504及PRU 484处采取的测量之间的同步的缺乏(例如，时间未对准)组合的PRU 484处的已确认电力中的改变。在一个实施例中，测量之间的同步的缺乏可归因于PTU 504的时钟(例如，图5的时钟560)与PRU 484的时钟(例如，图6的时钟660)失去同步或PTU 504及PRU 484处的样本时间另外失去对准而发生。在此情况下，控制器515可利用旗标交换系统使时钟及/或样本时间重新同步(例如，在某一预定容限水平内)，如结合图8进一步描述。
图8说明演示图7中确定的功率差异可如何基于充电区内、附近或周围的非相容物体(例如，图4的非相容物体486)的存在而变化的两个时间线(顶部时间线801及底部时间线802)。关于此图所描述的方法仅演示PTU(例如，图4的PTU 404)可如何确定PTU 404与PRU(例如，图4的PRU 484)之间的功率测量值差异的差异的一个实例。顶部时间线801包含指示功率的量y轴(水平虚线指示3W)及指示时间从左到右的前进的x轴。所述x轴进一步包含样本时间810。在此图解说明中，存在三个样本周期810，包含样本周期810K-1，810K及810K+1，其中的每一者持续250ms。在另一实施例中，每一样本周期810可持续比250ms更多或更少的时间。
在每一样本周期810期间，如结合图5到7中所描述，PTU 404可取得PTU 404处的功率测量值且PRU 484可取得PRU 484处的功率测量值。如上文所描述，PRU 484可替代地测量PRU 484处的电压及电流电平且将所述电平提供给PTU 404，使得PTU 404可确定PRU 484确认的功率电平。顶部时间线801上的垂直虚线指示PTU功率测量值825及PRU功率测量值820中的每一者在其处发生的时间，且它们的对应X指示测得的功率的量。例如，在此图解说明中，在810K样本周期期间，PTU功率测量值825K是7W且PRU功率测量值820K是3W。
如结合图7所描述，PTU 404及PRU 484可确定连续样本周期810之间的它们的相应的功率测量值的差异。例如，PTU 404可使用等式(1)确定Δ1(PTU)，其中PTU功率测量值825K表示P2(PTU)且PTU功率测量值825K-1表示P1(PTU)。类似地，PRU 484可使用等式(4)确定Δ1(PRU)。PTU 404及PRU 484可继续在每一样本周期810内确定它们的相应的ΔN值。随后，取决于如结合图7所描述的确定及比较的结果，PTU 404可进行到使用等式(8)(或任何其它基于等效数学的比较)来比较PTU 404及PRU 484之间的功率测量值差异的差异，再次如结合图7所描述。
非相容物体功率线805指示非相容物体486(未图示)可在沿着顶部时间线801的任何给定点处从PTU 404(如关于图4所描述)吸收的电力的量。例如，在样本周期810K-1期间，非相容物体功率线805指示非相容物体486吸收0W，其可指示非相容物体486不存在于充电区内、附近或周围。然而，在样本周期810K期间，非相容物体功率线805指示非相容物体486吸收4W，其可指示非相容物体486存在于充电区内、附近或周围。在另一实施例中，非相容物体486可在其存在于充电区内、附近或周围时吸收多于或少于4W的功率。
底部时间线802包含指示功率的量y轴并且还包含指示时间从左到右的前进的x轴，其与顶部时间线801的样本周期810对应。ΔC变量815在底部时间线802上指示功率测量值差异的差异(如上文且结合图7所描述)存在于哪里及到什么程度。例如，如果PTU 404确定功率测量值差异的差异从先前样本周期810(例如，810K-1)增加到当前样本周期810(例如，810K)，那么ΔC变量815可使用向上的垂直线840说明此。如果PTU 404确定功率测量值差异的差异从先前样本周期810(例如，810K)到当前样本周期810(例如，810K+1)没有改变，那么ΔC变量815可使用无指示符说明此。或者，如果PTU 404确定功率测量值差异的差异从先前样本周期810(例如，810K-1)到当前样本周期810(例如，810K)减小，那么ΔC变量815可使用向下的垂直线(未描绘)说明此。在一个实施例中，PTU 404可使用由ΔC变量815指示的垂直线的功率值来确定功率测量值差异的平均差异，如下文进一步描述。
在所说明的实例中，在样本周期810K-1处，非相容物体486吸收0W(例如，其不存在于充电区内、附近或周围)，且PTU功率测量值825K-1及PRU功率测量值820K-1各自为3W。在下一样本周期810K期间，非相容物体486吸收4W(例如，其存在于充电区内、附近或周围)。对应地，PTU功率测量值825K是7W(例如，4W+3W)，因为非相容物体486从PTU 404线圈吸收其电力。另一方面，PRU功率测量值820K保持在3W，因为其电力需求不随非相容物体486的存在而改变。因此，根据等式(1)及(4)，所得的Δ1(PTU)是4W(例如，7W-3W)，且所得的Δ1(PRU)是0W(例如，0W-0W)。在下一样本周期810K+1期间，非相容物体486仍吸收4W(例如，其仍存在于充电区内、附近或周围)。对应地，PTU功率测量值825K仍为4W且PRU功率测量值820K仍为0W。因此，根据等式(2)及(5)，所得的Δ2(PTU)是0W(例如，7W-7W)，且所得的Δ2(PRU)是0W(例如，0W-0W)。继续如结合图7所描述的等式，PTU 404可随后作出PTU 404及PRU 484处的功率测量值差异的差异之间的比较。例如，在此情况下，在样本周期810K处，Δ2(PTU)-Δ1(PTU)＝7W-3W＝4W且Δ2(PRU)-Δ1(PRU)＝0W-0W＝0W。Δ2(PTU)-Δ1(PTU)的差异(例如，4W)对Δ2(PRU)-Δ1(PRU)(例如，0W)由ΔC变量815表示为向上的垂直线840。在一个实施例中，PTU 404可将此差异解译为非相容物体486的存在。在另一实施例中，PTU 404可替代地使用等式(8)(例如，使用比例因子值k)比较功率测量值差异的差异。在另一实施例中，PTU 404可使用此值进行功率测量值差异的差异平均确定，如下文进一步描述。在又一实施例中，如下文进一步描述，不立即确定非相容物体486的存在，PTU 504可首先检查对电力不平等的其它可能的促成因素。
如上文所提及，功率测量值差异的差异可不归因于非相容物体486(如果存在)的存在在一个实施例中，PTU 504可尝试识别对电力不平等的其它可能的促成因素以便避免作出非相容物体486存在的错误确定。例如，对电力不平等的一个可能的促成因素可为与PTU 404及PRU 484处的失去同步的功率测量耦合的PRU 484处的已确认电力中的改变，如下文所描述。作为PRU 484处的已确认电力中的改变的实例，PRU 484可要求来自PTU 404的更多或更少的电力以用于执行电力密集型应用、充电或不充电等。作为另一实例，可从充电区附近添加或移除PRU 484，其也可分别增加或减小PRU 484处的已确认电力。在这些情况下，上文关于Δ2(PRU)、Δ1(PRU)等的确定的结果可改变，其可致使PTU 404在功率测量也失去同步的情况下错误地识别非相容物体486的存在，如下文所描述。
如所提到，PTU 504及PRU 484处采取的功率测量之间的同步的缺乏(例如，时间未对准)可导致以上不等式确定中的错误。在一个实施例中，测量之间的同步的缺乏可归因于PTU 504的时钟(例如，图5的时钟560)与PRU 484的时钟(例如，图6的时钟660)失去同步或PTU 504及PRU 484处的样本时间另外失去对准而发生。测量间隙835指示PTU 404及PRU484处采取的测量之间的时间差异。在测量间隙835处表示的时间差异可为零，因为PTU 504及PRU 484可根据旗标系统已使它们的时钟560及660同步，如下文进一步描述。虽然测量间隙835展示较小的时间差异，但同步的缺乏在此实例中不导致任何确定错误，因为PRU 484不改变其电力需求且非相容物体486不在测量间隙835期间变得存在。
如上文所提及，为减轻在任何给定样本周期810处由失去同步的测量引起的确定错误，PTU 404可替代地比较若干样本周期上的功率测量值差异的差异的平均值。例如，PTU404可确定样本周期810K-1处的功率测量值差异的差异是0W(如由没有指示的ΔC变量815所说明)。PTU 404可随后确定样本周期810K处的功率测量值差异的差异是4W(如由向上的垂直线840所说明)。PTU 404可随后确定样本周期810K+1处的功率测量值差异的差异是0W(如再次由没有指示的ΔC变量815所说明)。这些结果的平均值是1.33其在一个实施例中可致使PTU 404确定非相容物体486的存在。在另一实例中，非相容物体486可不在任何时间存在于充电区内、附近或周围，而是失去同步的功率测量可导致功率测量值差异的差异在样本周期810K处是4W。在此情况下，随后在第三样本周期810K+1处，功率测量值差异的差异可为-4W(如可由上文所提及的向下的垂直线所指示)。在此情况下，所述结果的平均值是其可致使PTU 404确定不存在非相容物体486。PTU 404还可使用其它平均(例如，最小值平均或移动平均)或其它确定变化形式，以减轻由失去同步的测量及/或改变其电力需求的PRU 484引起的确定错误。
为进一步减轻由失去同步的测量引起的确定错误，如上文所提及，控制器515可利用旗标交换系统使时钟560及660重新同步(例如，在某一预定容限水平内)。例如，PTU 404可将“开始旗标”发送到时钟560及660以确定开始时间。PTU 404可随后将“停止旗标”发送到时钟560及660以确定停止时间。随后PTU 404及PRU 484可对开始时间与停止时间之间的时钟循环的数目进行计数。PTU 404及PRU 484可随后比较它们的相应的时钟循环的数目且因此使它们的时钟重新同步。如上文所提及，PTU 404及PRU 484还可使用与它们的时钟无关的其它方法使它们的样本时间重新同步及/或对准。
图9说明供PRU(例如，图6的PRU 484)确定其功率测量值的差异的示范性方法900的流程图。结合方法900所描述的操作仅说明PRU 484可如何确定或报告其功率测量值或其差异的一个实例。在其它实施例中，PRU 484可执行不同操作，如结合图5到8所描述。
在框905处，方法开始。随后在框910处，PRU 484可分别确定PRU 484从PTU(例如，图5的PTU 504)接收的电压及电流电平的电压及电流测量值(例如，分别为V1(PRU),V2(PRU),V3(PRU),...VN(PRU)及I1(PRU),I2(PRU),I3(PRU),...IN(PRU))，如结合图7所论述。PRU 484可在相应的样本时间(例如，T1,T2,T3,…TN)处取得电压及电流测量值。在一个实施例中，PRU 484可基于PRU 484时钟660及PTU 504时钟560的同步而确定样本时间，其在一个实例中可通过利用旗标交换系统而同步，如结合图7到8进一步描述。PRU 484可随后基于电压及电流测量值而确定相应的功率电平(P1(PRU),P2(PRU),P3(PRU),...PN(PRU))。如上文所论述，PTU 504可基于PRU484电压及电流测量值而替代地确定相应的功率电平。
随后在框915处，如结合图7所论述，PRU 484可确定功率测量值之间的功率差异(例如，Δ1(PRU),Δ2(PRU),Δ3(PRU),…ΔN(PRU))。在PTU 504确定相应的功率电平(如结合框910所论述)的情况下，随后PTU 504可替代地确定功率测量值之间的功率差异。随后在框920处，PRU 484可将功率差异发送到PTU 504。或者，在PTU 504确定功率测量值之间的功率差异的情况下，随后框920将不发生。在一个实施例中，PRU 484可等待PTU 504请求所述功率差异，之后发送它们。在另一实施例中，PRU 484可确定接收器功率差异且将其所述PTU 504(例如，ΔR，如结合图7所论述)。随后在框995处，方法结束。
图10说明供PTU(例如，图5的PTU 504)确定其功率测量值的差异且进一步基于其功率测量值的差异及接收器功率差异的差异而确定非相容物体(例如，图4的非相容物体486)是否存在于充电区内、附近或周围的示范性方法1000的流程图(如结合图7到9)所论述。结合方法1000所描述的操作仅说明PTU 504可如何确定其功率测量值的差异及/或非相容物体486的存在的一个实例。在其它实施例中，PTU 504可执行不同操作，如结合图5到8所描述。
在框1005处，方法开始。随后在框1010处，PTU 504可确定PTU 504提供给PRU(例如，图6的PRU 484)的功率电平的功率测量值(例如，P1(PTU),P2(PTU),P3(PTU),...PN(PTU))，如结合图7所论述。PTU 504可在相应的样本时间(例如，T1,T2,T3,…TN)处提供功率测量值，如结合图7所论述。
随后在框1015处，如结合图7所论述，PTU 504可确定功率测量值之间的功率差异(例如，Δ1(PTU),Δ2(PTU),Δ3(PTU),…ΔN(PTU))。随后在框1020处，PTU 504可基于所述功率差异而确定发射器功率差异(例如，ΔT，如结合图7所论述)。随后在框1022处，PTU 504可将ΔT与阈值比较，如结合图7所描述。在框1022处，如果ΔT不超过阈值，那么PTU 504可返回到框1010。如果其超过阈值，那么PTU 504可进行到框1025。
随后在框1025处，PTU 504可基于PTU 504从PRU 484接收的功率差异而确定接收器功率差异(例如，ΔR，如结合图7所论述)，如结合图7到9所论述。还如上文所论述，PTU504可替代地从PRU 484接收电压及电流测量值、基于所述电压及电流测量值而确定PRU484功率测量值、确定PRU功率差异(Δ1(PRU),Δ2(PRU),Δ3(PRU),…ΔN(PRU))，且随后确定接收器功率差异ΔR。在一个实施例中，PTU 504可替代地从PRU 484接收ΔR。
随后在框1030处，PTU 504可确定ΔT及ΔR之间的差异(例如，ΔTR，如结合图7所描述)是否超过阈值。如上文且在各种实施例中所论述，PTU 504可替代地将PTU 504及PRU484之间的单一功率测量值的差异与阈值进行比较。在另一实施例中，PTU 504可替代地将单一样本时间功率差异的差异(例如，Δ1(PTU)及Δ1(PRU))与阈值进行比较。在又一实施例中，PTU 504可针对若干样本(例如，20个)重复步骤1010到1025、基于若干确定的ΔT及ΔR值确定ΔTR值的平均值，且随后将ΔTR值的平均值与阈值进行比较。
在任何情况下，如果在框1030处的比较不超过所述阈值，那么方法在框1095处结束。如果超过阈值，那么在框1035处，PTU 504可确定非相容物体486存在于充电区内、附近或周围且在框1040处确定是否关闭PTU电力及/或调整PTU 504功率电平。如果PTU 504确定不关闭PTU电力或以其它方式调整功率电平，那么再次在框1095处，方法结束。如果PTU 504确定关闭PTU电力或以其它方式调整功率电平，那么在框1045处其断开PTU电力及/或调整PTU 504功率电平，且方法在框1095处结束。在另一实施例中，在框1040处，PTU 504可替代地或另外确定是否改变从PTU 504到PRU 484的电力的发射的状态(例如，开启或关闭信标模式)。例如，PTU 504可进入信标模式，其中控制器515可停用PTU 504的输出及/或断开PTU504与PRU 484。
图11是用于无线地传递电力及至少基于发射器功率差异而确定影响由无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在的示范性方法的流程图1100。在框1104处，所述方法开始。在框1108处，所述方法包括以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力。在框1112处，所述方法包括确定由所述无线电力发射器在第一样本时间T1处提供的功率电平的第一功率测量值P1(PTU)与由所述无线电力发射器在第二样本时间T2处提供的功率电平的第二功率测量值P2(PTU)之间的第一功率差异Δ1(PTU)。在框1116处，所述方法包括确定所述第二功率测量值P2(PTU)与由所述无线电力发射器在第三样本时间T3处提供的功率电平的第三功率测量值P3(PTU)之间的第二功率差异Δ2(PTU)。在框1120处，所述方法包括确定所述第一功率差异Δ1(PTU)与所述第二功率差异Δ2(PTU)之间的发射器功率差异ΔT。在框1124处，所述方法包括至少基于所述发射器功率差异ΔT而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在。在框1128处，所述方法结束。
以上描述的方法的各种操作可由能够执行所述操作的任何适当装置(例如，各种硬件和/或软件组件、电路和/或模块)执行。一般来说，各图所说明的任何操作可由能够执行所述操作的对应功能装置执行。例如，用于以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力的装置可包括无线电力发射器及/或无线电力发射器线圈。另外，用于在第一和第二样本时间(例如，T1及T2)确定所述功率电平的第一和第二功率测量值(例如，P1(PTU)及P2(PTU))之间的第一功率差异Δ1(PTU)的装置可包括控制器电路及/或处理器。另外，用于确定P2(PTU)及在第三样本时间T3处的功率电平的第三功率测量值P3(PTU)之间的第二功率差异Δ2(PTU)的装置可包括控制器电路及/或处理器。另外，用于确定Δ1(PTU)及Δ2(PTU)之间的发射器功率差异ΔT的装置可包括控制器电路及/或处理器。另外，用于至少基于ΔT确定影响由无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在的装置可包括控制器电路及/或处理器。
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，可通过电压、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贯穿上述描述提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
结合本文揭示的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。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，上文已大体上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。此功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用及外加于整个系统的设计约束。可针对每一特定应用以不同方式来实施所描述的功能性，但所述实施方案决策可不被解释为会导致脱离本发明的范围。
可使用以下各者来实施或执行结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性块、模块和电路：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所描述的功能的任何组合。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、多个微处理器的组合、一或多个微处理器与DSP核心的联合，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和函数的步骤可直接体现在硬件、由处理器执行的软件模块或所述两者的组合中。如果以软件来实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储在有形的非暂时性计算机可读媒体上或经由有形的非暂时性计算机可读媒体进行传输。软件模块可驻留在随机存取存储器(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、可装卸式磁盘、CD ROM或所属领域中已知的任何其它形式的存储媒体中。存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息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。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字影音光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。上述各者的组合也可包含在计算机可读媒体的范围内。处理器及存储媒体可驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻留在用户终端中。
为了概述本发明的目的，本文已描述了本发明的某些方面、优点以及新颖特征。应了解，根据本发明的任一特定实施方案，不一定可以实现全部这些优点。因此，可以按照如本文所教示来实现或优化一个优点或一组优点而不一定实现本文可能教示或建议的其它优点的方式来体现或实施本发明。
将容易了解对上述实施例的各种修改，且可在不脱离本发明的精神或范围的情况下将本文界定的一般原理应用到其它实施例。因此，本发明并不希望限于本文所展示的实施例，而应符合与本文所揭示的原理和新颖特征相一致的最广泛范围。

Claims (20)

1.一种用于无线地传递电力的设备，所述设备包括：
无线电力发射器，其经配置而以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力；及
控制器电路，其操作性地耦合到所述无线电力发射器且经配置以：
使所述无线电力发射器在时间周期内以无线方式发射电力以对位于所述充电区内的所述可充电装置供电或充电；
确定由所述无线电力发射器在位于所述时间周期内的第一样本时间T1处提供的所述功率电平的第一功率测量值P1(PTU)与由所述无线电力发射器在位于所述第一样本时间T1之后的所述时间周期内的第二样本时间T2处提供的所述功率电平的第二功率测量值P2(PTU)之间的第一功率差异Δ1(PTU)，
确定所述第二功率测量值P2(PTU)与由所述无线电力发射器在位于所述第二样本时间T2之后的所述时间周期内的第三样本时间T3处提供的所述功率电平的第三功率测量值P3(PTU)之间的第二功率差异Δ2(PTU)，
确定所述第一功率差异Δ1(PTU)与所述第二功率差异Δ2(PTU)之间的发射器功率差异ΔT，及
至少基于所述发射器功率差异ΔT而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器电路进一步经配置以确定所述可充电装置的接收器功率差异ΔR，其中所述接收器功率差异ΔR指示所述可充电装置处的第一和第二功率差异之间的差异。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制器电路进一步经配置以在确定所述接收器功率差异ΔR之前确定所述发射器功率差异ΔT超过阈值。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制器电路进一步经配置以确定所述发射器功率差异ΔT与所述接收器功率差异ΔR之间的差异ΔTR是否超过阈值。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述控制器电路进一步经配置以：
基于一或多个后续发射器功率差异ΔT_N及一或多个后续接收器功率差异ΔR_N而确定一或多个后续差异ΔTR_N，其中N是正整数，
确定所述差异ΔTR及所述一或多个后续差异ΔTR_N的平均值，
至少部分基于所述一或多个后续接收器功率差异ΔR_N而调整所述阈值，及
确定所述差异ΔTR及所述一或多个后续差异ΔTR_N的所述平均值是否超过所述经调整的阈值。
6.根据权利要求4所述的设备，其中所述物体包括非相容物体，且其中所述控制器电路进一步经配置以在所述差异ΔTR超过所述阈值的情况下确定所述非相容物体的所述存在。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述无线电力发射器在所述控制器电路确定所述充电区内的非相容物体的所述存在的情况下关闭、调整所述功率电平或改变从所述无线电力发射器到所述可充电装置的电力的发射的状态。
8.根据权利要求2所述的设备，其中所述控制器电路进一步经配置以确定所述接收器功率差异ΔR是否超过所述发射器功率差异ΔT乘以比例因子值k，其中k是0与1之间的任何分数。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述功率电平是基于被驱动到所述无线电力发射器的线圈中的电流。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器电路进一步经配置以使所述无线电力发射器的时钟与所述可充电装置的时钟同步及/或考虑所述无线电力发射器处的所述第一、第二和第三样本时间T1、T2及T3中的一或多者与所述可充电装置处的第一、第二和第三样本时间中的一或多者之间的时间同步差异。
11.一种用于无线地传递电力的方法，所述方法包括：
在时间周期内以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力；
确定由无线电力发射器在位于所述时间周期内的第一样本时间T1处提供的所述功率电平的第一功率测量值P1(PTU)与由所述无线电力发射器在位于所述第一样本时间T1之后的所述时间周期内的第二样本时间T2处提供的所述功率电平的第二功率测量值P2(PTU)之间的第一功率差异Δ1(PTU)；
确定所述第二功率测量值P2(PTU)与由所述无线电力发射器在位于所述第二样本时间T2之后的所述时间周期内的第三样本时间T3处提供的所述功率电平的第三功率测量值P3(PTU)之间的第二功率差异Δ2(PTU)；
确定所述第一功率差异Δ1(PTU)与所述第二功率差异Δ2(PTU)之间的发射器功率差异ΔT；及
至少基于所述发射器功率差异ΔT而确定影响由所述无线电力发射器发射的电力的消耗的物体的不存在或存在。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括确定所述可充电装置的接收器功率差异ΔR，其中所述接收器功率差异ΔR指示所述可充电装置处的第一和第二功率差异之间的差异。
13.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括在确定所述接收器功率差异ΔR之前确定所述发射器功率差异ΔT超过阈值。
14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括确定所述发射器功率差异ΔT与所述接收器功率差异ΔR之间的差异ΔTR是否超过阈值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述物体包括非相容物体，且所述方法进一步包括在所述差异ΔTR超过所述阈值的情况下确定所述非相容物体的所述存在。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述功率电平是基于被驱动到所述无线电力发射器的线圈中的电流。
17.一种用于无线地传递电力的设备，所述设备包括：
在时间周期内用于以足以给定位于充电区内的可充电装置供电或充电的功率电平无线地发射电力的装置；
用于确定由所述无线地发射电力的装置在位于所述时间周期内的第一样本时间T1处提供的所述功率电平的第一功率测量值P1(PTU)与由所述无线地发射电力的装置在位于所述第一样本时间T1之后的所述时间周期内的第二样本时间T2处提供的所述功率电平的第二功率测量值P2(PTU)之间的第一功率差异Δ1(PTU)的装置；
用于确定所述第二功率测量值P2(PTU)与由所述无线地发射电力的装置在位于所述第二样本时间T2之后的所述时间周期内的第三样本时间T3处提供的所述功率电平的第三功率测量值P3(PTU)之间的第二功率差异Δ2(PTU)的装置；
用于确定所述第一功率差异Δ1(PTU)与所述第二功率差异Δ2(PTU)之间的发射器功率差异ΔT的装置；及
用于至少基于所述发射器功率差异ΔT而确定影响由所述无线地发射电力的装置发射的电力的消耗的物体的不存在或存在的装置。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述功率电平是基于被驱动到所述无线地发射电力的装置中的电流。
19.根据权利要求17所述的设备，其进一步包括用于确定所述可充电装置的接收器功率差异ΔR的装置，其中所述接收器功率差异ΔR指示所述可充电装置处的第一和第二功率差异之间的差异。
20.根据权利要求19所述的设备，其进一步包括用于确定所述发射器功率差异ΔT与所述接收器功率差异ΔR之间的差异ΔTR是否超过阈值的装置。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10149177B2 (en) 2006-11-18 2018-12-04 Rfmicron, Inc. Wireless sensor including an RF signal circuit
US9793717B2 (en) 2013-08-23 2017-10-17 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for non-compliant object detection
US10170933B2 (en) * 2013-11-20 2019-01-01 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Non-contact type power supplying apparatus and non-contact type power supplying method
CA2923930C (en) * 2015-03-19 2019-09-17 Battelle Memorial Institute Primary frequency control through simulated droop control with electric loads
CN108235737B (zh) 2015-06-22 2019-11-01 沙特阿拉伯石油公司 使用电磁传感器进行井下侧支检测的系统、方法和装置
US10566845B2 (en) * 2015-06-30 2020-02-18 Ossia Inc. Techniques for clock synchronization and control in wireless power delivery environments
RU2713466C2 (ru) * 2015-07-21 2020-02-05 Конинклейке Филипс Н.В. Индуктивная беспроводная передача мощности с синхронизированным измерением мощности
US10673487B2 (en) * 2015-09-23 2020-06-02 Intel Corporation Method, system and apparatus to optimize A4WP wireless charging and NFC co-existence
JP6671920B2 (ja) * 2015-10-26 2020-03-25 キヤノン株式会社 送電装置及びその制御方法
KR102534961B1 (ko) * 2016-05-04 2023-05-23 삼성전자주식회사 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기와 그 동작 방법
US10721604B2 (en) 2016-12-19 2020-07-21 Nxp B.V. Method and system for operating a communications device that communicates via inductive coupling
US10390200B2 (en) 2016-12-19 2019-08-20 Nxp B.V. Method and system for operating a communications device that communicates via inductive coupling
JP6764541B2 (ja) 2017-03-02 2020-09-30 シグニファイ ホールディング ビー ヴィＳｉｇｎｉｆｙ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｂ．Ｖ． 無線電力供給を制御するための無線電力分配コントローラ及び方法
US10790691B2 (en) * 2017-03-28 2020-09-29 Qualcomm Incorporated In system reconfigurable rectifier/power converters for wired and wireless charging
US11025098B2 (en) 2017-09-05 2021-06-01 Apple Inc. Wireless charging system with machine-learning-based foreign object detection
US10382098B2 (en) 2017-09-25 2019-08-13 Nxp B.V. Method and system for operating a communications device that communicates via inductive coupling
US10720967B2 (en) * 2017-09-25 2020-07-21 Nxp B.V. Method and system for operating a communications device that communicates via inductive coupling
WO2019066899A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. TRANSMISSION OF WIRELESS ENERGY
US10714985B2 (en) 2017-10-11 2020-07-14 Spark Connected LLC Wireless power transfer system and method
US20200274398A1 (en) * 2018-05-01 2020-08-27 Global Energy Transmission, Co. Systems and methods for wireless power transferring
CN109640304B (zh) * 2018-12-13 2022-04-01 上海移为通信技术股份有限公司 提高低功耗蓝牙连接稳定性的方法
US11303138B2 (en) * 2018-12-17 2022-04-12 Apple Inc. Battery case power system
CN112803617A (zh) * 2019-11-14 2021-05-14 华大半导体(成都)有限公司 一种应用于无线充电的异物检测方法及装置
CN110729808B (zh) * 2019-12-03 2021-07-23 华润微集成电路(无锡)有限公司 实现无线充电系统温度控制的方法
US11888331B2 (en) * 2020-07-01 2024-01-30 Spark Connected LLC Sub-surface wireless charging and associated method
US11363050B1 (en) 2021-03-25 2022-06-14 Bank Of America Corporation Information security system and method for incompliance detection in data transmission

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103176217A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 索尼公司 检测设备、系统和方法、送电设备及非接触电力传输系统
CN103210562A (zh) * 2010-10-06 2013-07-17 维特利西特公司 车辆充电器安全系统和方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2414120B (en) 2004-05-11 2008-04-02 Splashpower Ltd Controlling inductive power transfer systems
EP1751834B1 (en) * 2004-05-11 2009-12-02 Access Business Group International LLC Controlling inductive power transfer systems
KR101061646B1 (ko) * 2007-02-20 2011-09-01 세이코 엡슨 가부시키가이샤 송전 제어 장치, 송전 장치, 전자 기기 및 무접점 전력전송 시스템
PT2154763T (pt) 2007-03-22 2021-11-02 Powermat Tech Ltd Monitor de eficiência para transmissão de potência indutiva
JP4600462B2 (ja) * 2007-11-16 2010-12-15 セイコーエプソン株式会社 送電制御装置、送電装置、電子機器及び無接点電力伝送システム
KR101645736B1 (ko) * 2007-12-21 2016-08-04 액세스 비지니스 그룹 인터내셔날 엘엘씨 유도 전력 전송 회로
JP4725604B2 (ja) * 2008-06-25 2011-07-13 セイコーエプソン株式会社 送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置及び電子機器
US8957549B2 (en) * 2008-09-27 2015-02-17 Witricity Corporation Tunable wireless energy transfer for in-vehicle applications
JP5602745B2 (ja) 2008-10-03 2014-10-08 アクセス ビジネス グループ インターナショナル リミテッド ライアビリティ カンパニー 電力システム
EP2342940A4 (en) 2008-10-07 2012-03-21 Velocent Systems Inc METHOD AND DEVICE FOR UPDATING A LOCAL SESSION CONTEXT DATABASE OF A HARDWARE-BASED PACKET PROCESSING PLATFORM WITH HIGH BANDWIDTH
JP5258521B2 (ja) * 2008-11-14 2013-08-07 トヨタ自動車株式会社 給電システム
JP5499608B2 (ja) * 2009-10-06 2014-05-21 パナソニック株式会社 非接触充電器
KR101839588B1 (ko) * 2010-02-08 2018-03-22 필립스 아이피 벤쳐스 비.브이. 입력 기생 금속 검출
DE102010015906A1 (de) 2010-03-10 2011-09-15 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Verfahren zur Kompensation von Systemtoleranzen in induktiven Kopplern
US9106086B2 (en) 2010-03-11 2015-08-11 Qualcomm Incorporated Detection and protection of devices within a wireless power system
JP2011211760A (ja) * 2010-03-26 2011-10-20 Panasonic Electric Works Co Ltd 非接触給電装置及び非接触充電システム
US8890470B2 (en) * 2010-06-11 2014-11-18 Mojo Mobility, Inc. System for wireless power transfer that supports interoperability, and multi-pole magnets for use therewith
DE102010033534B4 (de) 2010-08-05 2018-11-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen wenigstens eines Betriebsparameters eines thermoelektrischen Systems in einem Fahrzeug
US9294153B2 (en) * 2010-09-23 2016-03-22 Texas Instruments Incorporated Systems and methods of wireless power transfer with interference detection
US8239012B2 (en) 2010-10-08 2012-08-07 Cardiac Science Corporation Microcontrolled electrocardiographic monitoring circuit with differential voltage encoding
US9148201B2 (en) * 2011-02-11 2015-09-29 Qualcomm Incorporated Systems and methods for calibration of a wireless power transmitter
JP5703823B2 (ja) 2011-02-21 2015-04-22 ソニー株式会社 送電装置、送電方法および電力伝送システム
MX2013010657A (es) 2011-03-21 2013-10-07 Koninkl Philips Nv Calculo de perdida de energia para transmision de energia inductiva.
US9735623B2 (en) * 2011-05-17 2017-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Power transmitting method and power transmitter for communication with power receiver
JP2012244732A (ja) 2011-05-18 2012-12-10 Sony Corp 電磁結合状態検知回路、送電装置、非接触電力伝送システム及び電磁結合状態検知方法
US9124122B2 (en) 2011-05-18 2015-09-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless power transmission and charging system, and impedance control method thereof
DE102011105063B4 (de) 2011-06-21 2023-09-21 Airbus Operations Gmbh Detektion eines Fremdkörpers in einem induktiven Übertragungsweg
US9300147B2 (en) 2011-06-29 2016-03-29 Lg Electronics Inc. Method for avoiding signal collision in wireless power transfer
US20130038402A1 (en) 2011-07-21 2013-02-14 Witricity Corporation Wireless power component selection
JP2013070580A (ja) 2011-09-26 2013-04-18 Sony Corp 受電装置、送電装置、非接触電力伝送システム及び非接触電力伝送方法
US9450648B2 (en) 2011-10-13 2016-09-20 Integrated Device Technology, Inc. Apparatus, system, and method for detecting a foreign object in an inductive wireless power transfer system
US9553485B2 (en) 2011-10-13 2017-01-24 Integrated Device Technology, Inc. Apparatus, system, and method for detecting a foreign object in an inductive wireless power transfer system based on input power
KR102490017B1 (ko) 2011-12-16 2023-01-18 오클랜드 유니서비시즈 리미티드 유도 전력 전송 시스템 및 방법
JP2013135599A (ja) 2011-12-27 2013-07-08 Sanyo Electric Co Ltd 無接点充電方法
JP5872374B2 (ja) 2012-04-25 2016-03-01 三洋電機株式会社 無接点給電方法
US9716388B2 (en) * 2012-10-16 2017-07-25 Koninklijke Philips N.V. Wireless inductive power transfer
US9465064B2 (en) * 2012-10-19 2016-10-11 Witricity Corporation Foreign object detection in wireless energy transfer systems
US9793717B2 (en) 2013-08-23 2017-10-17 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for non-compliant object detection
JP6392550B2 (ja) * 2014-02-10 2018-09-19 ローム株式会社 ワイヤレス受電装置およびその制御回路、それを用いた電子機器、異常検出方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103210562A (zh) * 2010-10-06 2013-07-17 维特利西特公司 车辆充电器安全系统和方法
CN103176217A (zh) * 2011-12-26 2013-06-26 索尼公司 检测设备、系统和方法、送电设备及非接触电力传输系统

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