CN107646161A - 管理无线充电器的输出功率 - Google Patents

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Abstract

提供用于对电子设备进行无线充电的装置和方法。本文所公开的装置和方法可以通过以下操作对电子设备进行无线充电：使功率分发设备将组短信标信号发送到多个微PTU线圈；使用检测到的由多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载；使用所识别的第一微PTU线圈上的负载来确定对象的位置；使功率分发设备将组长信标信号发送到多个微PTU线圈；从对象接收广告，广告包括第一微PTU线圈与对象之间的耦合强度的指示；确定对象是电子设备；以及使用电子设备的位置以及耦合强度数据来确定将电流施加到第一微PTU线圈。

Description

管理无线充电器的输出功率
相关申请的交叉引用
该申请要求2015年9月30日提交的美国专利申请No.14/871,665的权益，后者要求2015年6月26日提交的美国临时专利申请序列号No.62/185,547的权益和优先权，它们的公开通过引用合并于此，如完整阐述的那样。
技术领域
本公开总体上涉及充电系统，更具体地说，涉及用于管理无线充电器的输出功率的系统和方法。
背景技术
移动设备已经变为计算蓝图的组成部分。随着移动设备变得更有能力，它们已经转变为执行传统上由非移动计算机执行的任务。在一个示例中，移动设备可以有能力在一天的过程中流送媒体、显示视频或者处理大量数据。消费者对移动设备的使用增加，连同移动设备上的功耗的动态范围较高，可能使移动设备的某些组件(例如，电池或功率源)耗尽。在一些实例中，移动设备的某些应用可能消耗对移动设备供电的大部分电池，导致频繁需要对移动设备充电。消费者也可能有多个移动设备可能需要充电，但是可能仅具有有限量的时间来做这件事。此外，取决于用户需要充电的设备的数量，用户可能需要与存在的设备同样多的电插座。考虑到电插座的位置，用户可能必须对处于并非并置的位置中的设备充电，导致用户不断地必须起身去检查他们的设备的状态。
无线充电技术的近来发展使得用户能够在无线充电站(例如，具有嵌入式无线充电线圈的桌子表面)上或其附近并置多个设备。在一些实施例中，无线充电线圈可以是感应式微功率传送单元线圈(微PTU线圈)。存在用于对移动设备进行无线充电的若干无线充电协议(例如，2014年7月28日公开的无线功率联盟(A4WP)Rezence基线系统规范版本1.2(BSSVI.2))。虽然无线充电站向用户提供方位自由度以在单个区域中并置不同设备，而无需担忧可用插座的数量，但是它们确实遇到了传统充电方法(即，电插座)并未遇到的难题。例如，如果未注册的设备被放置在无线充电站的顶部，则现有无线充电技术将关闭整个无线充电站，由此禁用对以无线方式连接到无线充电站的所有设备的功率。因此，在充电可以继续之前，用户必须移走未注册的设备。例如，用户可能具有嵌入在桌子中的无线充电站，并且用户可能将一个或多个不可充电对象(例如，硬盘驱动器、DVD、钱夹、钥匙链、书、笔等)连同移动电话一起放置在桌子的表面上。在不可充电对象处于桌子的表面上时，现有无线充电协议不能对移动电话进行充电，这对于用户的体验来说可能是不期望的并且是扰乱性的，并且势必引起某种功率低效性。
附图说明
现在将参照附图，其并不一定是按比例绘制的，并且其中：
图1是根据本公开示例实施例的充电系统的示例环境的说明性示意图。
图2是根据本公开示例实施例的PTU的示例环境的说明性示图。
图3是根据本公开示例实施例的示例PTU的说明性示意图。
图4是根据本公开示例实施例的示例PTU的说明性状态转变示图。
图5是根据本公开某些示例实施例的用于检测负载变化的示例组短信标序列的说明性序列示图。
图6是根据本公开某些示例实施例的用于检测小型设备的负载变化的长信标序列的说明性序列示图。
图7是示出根据本公开某些示例实施例的用于图5和图6的序列示图的示例数据流的流程图。
图8是示出根据本公开某些示例实施例的用于图5和图6的序列示图的示例数据流的流程图。
具体实施方式
本公开参照附图在下文中更完整地描述实施例，在附图中公开了示例实施例。然而，本公开可以通过很多不同形式来体现，并且不应当理解为限于本文所阐述的示例实施例；相反，提供这些实施例是使得本公开将是充分且完整的，并且将把本公开的范围完整地传达给本领域技术人员。相同标号通篇指代相似但不一定相同或相等的要素。
本公开示例实施例可以提供用于检测将功率提供给无线充电移动设备(在此又称为(PRU)，例如但不限于移动通信设备、膝上型设备、智能电话、平板、物联网设备(例如，电器)、可穿戴设备(包括头戴式耳机、手表、健康监视器等)或其它移动设备)的示例性PTU(PTU)所经历的负载的变化的系统和方法。示例实施例可以包括一个或多个PRU，它们以电磁方式耦合到PTU。PTU可以被配置为：对一个或多个所连接的PRU进行无线(即，电磁)充电，或者将定义为每单位时间的能量的功率提供给一个或多个所连接的PRU。PTU可以由两个或更多个不重叠或部分重叠线圈等组成，在说明性实施例中，线圈可以是微PTU线圈。两个或更多个不重叠或部分重叠微PTU线圈可以使用本文所描述的示例，包括但不限于电容式充电、电感式充电以及其它无线充电方法，将功率提供给一个或多个PRU。当一个或多个PRU被放置在不重叠或部分重叠微PTU线圈附近时，PTU可以将功率提供给一个或多个PRU。本文所使用的词语“附近”可以指代PTU上/中的两个或更多个不重叠或部分重叠微PTU线圈以及一个或多个PRU上/中的一个或多个微PTU线圈可以彼此磁耦合的最远距离与最近距离之间的无限数量的点。最近距离可以是PTU上/中的一个或多个微PTU线圈以及PRU上/中的一个或多个线圈彼此直接接触的距离。最远距离可以是PTU的微PTU线圈中的磁场在PRU的线圈中感应出足以在PRU的线圈中生成至少一个电荷的磁通量的距离。其中，可以响应于经过微PTU线圈的电流而生成PTU的微PTU线圈中的磁场。PTU中的电池可以生成电流。类似地，最远距离可以是PRU的线圈中的磁场感应出足以在PTU的微PTU线圈中生成至少一个电荷的磁通量的距离。其中，可以响应于经过线圈的电流而生成PRU的线圈中的磁场。每一个PRU中的电池可以生成电流。
当PTU中的一个或多个微PTU线圈中所生成的磁场在PRU的线圈中感应出磁场和对应的电流时，PTU中的一个或多个微PTU线圈和PRU可以彼此磁耦合。当PRU中的一个或多个线圈中所生成的磁场在PTU的微PTU线圈中感应出磁场和对应的电流时，PTU中的一个或多个微PTU线圈和PRU也可以彼此磁耦合。PTU可以实现或包括用于对所连接的PRU进行无线充电或分发功率的磁谐振技术。然而，一个或多个干扰对象(例如，便携式硬盘驱动器、DVD、钱夹或钥匙链)可能位于一个或多个微PTU线圈上，由此阻止位于所覆盖的线圈上或其附近的PRU正确地被充电。此外，如果一个或多个干扰对象由可能因PTU中的一个或多个微PTU线圈所产生的磁谐振(或由此产生的热量)点燃的易燃材料组成，则一个或多个对象可能对用户造成安全风险。
根据本公开的PTU可以通过使用无线充电协议在一个或多个PRU与一个或多个干扰对象之间进行区分。无线充电协议可以检测干扰对象，然后关闭一个或多个干扰对象所覆盖的微PTU线圈，并且开启和/或保持开启PRU所覆盖的微PTU线圈。本文所描述的无线协议可以对多个PRU充电，同时向用户提供方位自由度，以将他们的PRU放置在根据本公开的PTU的充电表面上的存在未占用线圈的任何位置。无线协议由扫描模块和充电模块组成。扫描模块可以检测干扰对象和PRU相对于PTU中或其上的一个或多个微PTU线圈的位置。充电模块可以对微PTU线圈断电和通电，特别地，当扫描模块确定哪些微PTU线圈在其附近具有干扰对象时将干扰设备所覆盖的微PTU线圈断电。
如上所述，当干扰对象被放置在具有单个线圈的PTU的顶部上时，充电协议可以命令PTU禁用整个PTU，这可能是不期望的。与之相比，本公开描述用于管理具有多个不重叠或部分重叠微PTU线圈的PTU的输出功率的系统和方法，其使用多个充电微PTU线圈来增加可以对PRU充电的充电表面区域。本公开还描述用于通过选择性地对最靠近PRU并且为PRU提供正确功率要求的一个或多个微PTU线圈通电，来启用PTU的表面区域中的一部分或整个区域的系统和方法。本公开还描述用于通过关于干扰对象扫描微PTU线圈并且在干扰对象覆盖线圈的情况下禁用线圈，来禁用或不开启PTU的表面区域中的一部分或整个区域的系统和方法。如果在激活线圈之前干扰对象被放置在线圈上，则PTU可以扫描微PTU线圈，检测干扰对象，并且在干扰对象正覆盖线圈时将不启用线圈。
可以通过将周期性电磁信号(即，电磁信标)从一个或多个微PTU线圈发送到PRU中的一个或多个线圈，来实现扫描模块和充电模块的一个或多个扫描功能和充电功能。周期性电磁信标也可以称为周期性信标信号。可以基于经由电开关从扫描模块和/或充电模块选择性地路由到一个或多个微PTU线圈的电流和/或电压，从一个或多个微PTU线圈选择性地发射周期性信标信号。PTU可以发射周期性信标信号，以确定用于与PRU配对的最佳线圈。PTU也可以使用PTU内部的无线式无线电装置将周期性射频信号发送到PRU，从而从PRU请求关于PRU的功耗信息。特别地，本文所公开的PTU可以将周期性信标信号发送到PTU的表面上的一个或多个PRU，以检测PRU的存在性。靠近PTU的PRU可以接收到信号(例如，信标)，并且响应于此，将一个或多个信号发送到PTU，PTU使用可以使用这些信号来确定PTU的表面上的用于与PRU配对的最佳线圈。PTU可以使用扫描模块将信号发送到PRU。特别地，扫描模块可以响应于一个或多个处理器执行存储器中所存储的一个或多个计算机可读指令而使用DC和/或AC功率源来生成一个或多个电波形。扫描模块可以包括功率放大器，其可以使用DC和/或AC功率源的电流、电压和/或功率(实功率和/或无功功率)来生成一个或多个波形。一个或多个波形可以具有预定形状，其中，该形状可以由存储器中所存储的指示波形的何种近似形状可以用于检测PRU的类型的一个或多个计算机可读指令来确定。例如，可以生成第一波形，以检测较大PRU(例如，膝上型设备、平板电脑、移动电话)，并且可以生成第二波形，以检测较小PRU(例如，腕表、心率带监视器)。响应于检测到的PRU的类型，也可以由存储器中所存储的指示PTU上/中的什么最佳微PTU线圈将要与PRU中的一个或多个线圈配对的一个或多个计算机可读指令来确定预定形状。在一些实施例中，PTU的表面上的要与PRU配对的最佳线圈可以基于PRU与相邻于PTU的表面的线圈之间的最短距离。在其它实施例中，可以至少部分地基于线圈所提供的功率来确定最佳线圈。又在其它实施例中，最佳线圈可以至少部分地基于线圈所提供的功率以及线圈与PRU之间的距离。
本文所公开的系统和方法使得PTU能够通过选择性地对多个微PTU线圈中将适当功率提供给PRU的一个或多个微PTU线圈供电来激活PTU的表面的对PRU充电的特定区域，同时不将功率提供给其附近有不可充电对象的微PTU线圈。所公开的系统和方法使得PTU能够通过例如仅将功率提供给有PRU与之耦合的微PTU线圈来更高效地消耗功率。这些系统和方法还增加了能够通过将每个PRU耦合到有功率选择性地施加至它的线圈而得以充电的PRU的数量。与之对比，仅使用居中地位于PTU中的一个线圈的无线充电协议可能无法对远离线圈的PRU像靠近线圈的PRU那样高效地充电。PTU和PRU使用本文所公开的方法和系统来克服此问题以及与单个线圈充电器关联的其它问题。PTU中所包括的无线协议和多个不重叠或部分重叠微PTU线圈增加了用户能够对多个PRU充电的有源表面区域。
参照附图可以更好地理解本文所公开的系统、方法和装置的操作中所涉及的一些示例要素。现在参照图1，图1是示出根据本公开实施例的示例无线充电环境100的简化示意图。图1描绘无线充电设备(即，PTU(PTU 102))、第一移动设备(即，第一PRU(PRU 166))、第二移动设备(即，第二功率接收单元(PRU 144))以及充电策略配置器188。该实施例仅是说明性的，因为可以包括任何数量的PRU。PRU 166、PRU 144以及充电策略配置器400可以分别经由无线链路106、108和104与PTU 102进行无线通信。具体地说，PRU 166可以经由无线链路106以无线方式连接到PTU 102。PRU 144可以经由无线连接108以无线方式连接到PTU102。在本公开的其它实施例中，可以包括附加的或更少的PRU。
PTU 102可以是被配置为对所连接的PRU 166、144进行无线充电的任何合适的设备。在一些实施例中，PTU 102可以至少部分地包括例如无线功率联盟(A4WP)所建立的标准化充电协议。在所示实施例中，PTU 102可以包括一个或多个处理器(例如，处理器110)、无线式无线电装置(例如，无线电装置112)以及一个或多个输入/输出接口(例如，(I/O)接口114)。处理器110、无线电装置112、(I/O)接口114可以以通信方式耦合到存储器(例如，存储器116)。存储器116可以包括充电策略模块(例如，充电策略模块118)、充电程序模块(例如，充电程序模块120)、充电分发模块(例如，充电分发模块122)以及通信模块(例如，通信模块124)。充电策略模块118可以被配置为：接收和/或存储来自充电策略配置器400的充电策略。在一些实例中，充电策略模块118可以被配置为：从PTU 102的用户接收本文所讨论的充电策略和/或充电规则。
充电程序模块120可以被配置为：确定用于所连接的PRU的充电程序。充电程序模块120可以基于从一个或多个PRU以无线方式接收到的提供一个或多个PRU的电压、电流、功率(实功率和/或无功功率)、功率因子、状态和/或温度额定值的一个或多个消息来确定一个或多个充电程序。可以从一个或多个PRU(例如，PRU 166的天线168和无线电装置1746以及PRU 144的天线146和无线电装置152)经由天线128和无线电装置112在PTU 102处以无线方式接收一个或多个消息。无线电装置112可以使用操作在2.4GHz频段中的一个或多个频率上的双向低功率无线通信协议(例如，低功耗蓝牙配置文件协议)来接收一个或多个消息。在一些实施例中，一个或多个充电程序可以是缓存在充电策略模块118中的用于PTU102先前所充电的一个或多个PRU的程序。在其它实施例中，如果谐振器132、功率模块134和电源136不能将给定温度额定值内的电压、电流、功率和/或功率因子提供给PRU，则充电程序模块120可以确定充电程序对于PRU是不可用的。例如，谐振器132、功率模块134和电源136可能提供了PRU可以确定它可能无法用于对其可再充电电源充电的预定温度范围内的预定电压、电流、功率和/或功率因子。
充电分发模块122可以被配置为：控制对PTU 102的微PTU线圈将的功率分发，然后PTU将功率提供给指定的PRU。通信模块124可以被配置为：使用双向低功率无线通信协议(例如，低功耗蓝牙配置文件协议)来发送和/或接收本文所描述的无线通信。在一些实施例中，PTU 102可以包括操作系统(操作系统126)。操作系统126可以向用户提供导向用户接口，和/或可以提供用于控制PTU 102的软件逻辑。在一些实施例中，可以远程地(例如，在远程服务器处，在云中)存储PTU 102的存储器116上所存储的一个或多个模块。远程服务器可以以无线方式连接到PRU和PTU 102，以便接收和/或发送指令。
PTU 102可以包括与无线电装置(例如，无线电装置112)进行通信的天线(例如，天线128)。PTU 102可以还包括谐振器(例如，谐振器132)、功率模块(例如，功率模块134)以及电源(例如，电源136)。功率模块134可以与电源136和谐振器132电耦合。PTU 102可以连接到外部功率源138，PTU 102可以从它接收能量。在其它实施例中，PTU 102可以从连接到PTU102的太阳能电池和/或压电器件接收功率。PTU 102可以还包括可以被配置为存储从外部功率源138接收到的功率的电池(例如，电池140)或另一能量存储设备。虽然在所示实施例中示出这些组件中的每一个组件，但是其它实施例可以包括附加的或更少的组件。例如，PTU 102可以包括电容性充电技术、接触超声或非接触超声技术、红外技术或其它无线功率分发技术。PTU102可以成为任何形状、大小或形式。例如，PTU 102可以是垫板或片材的形式，或者包括垫板或片材，或者可以集成到家具(例如，桌子或办公桌)、墙壁、飞机座位、座椅、扶手、电子设备(例如，膝上型设备或计算机)或者附近可以放置PRU的其它表面中。PTU102可以具有指定的物理位置(本文称为充电区域130)，其向位于该位置内的移动设备提供充电。充电区域130可以包括一个或多个指示器(例如，LED灯)，其指示充电区域130上的不同充电位置。一个或多个指示器可以以色彩编码，或者可以向用户提供位置或连接性信息(例如，可以为每个所连接的设备点亮一个LED，以近似对每个移动设备充电的线圈位于充电区域130中的位置)。
除了在图1中未描绘的其它事物，充电区域130可以包括一个或多个不重叠微PTU线圈。不重叠微PTU线圈可以具有特定几何结构(geometry)或者不同的或变化的几何结构。在一些实施例中，不重叠微PTU线圈的子集可以具有与PTU中的其它不重叠微PTU线圈不同的几何结构。例如，如果充电区域130的形状和大小被限于特定尺寸，则微PTU线圈的形状在大小和几何结构方面可以不同，以最大化PTU120所提供的微PTU线圈的数量。微PTU线圈的几何结构也可以基于可以在PTU 120上充电的PRU的类型。例如，不重叠微PTU线圈的子集的几何结构可以是圆形，但另一不重叠微PTU线圈的子集的几何结构可以是矩形。
PRU 166和144可以是被配置为执行一个或多个应用、软件和/或指令以将一个或多个服务提供给PTU的任何设备。本文所使用的PRU166和144可以是任何各种客户端设备、电子设备、通信设备和/或其它用户设备。PRU 166和144可以包括但不限于平板计算设备、电子书(e书)阅读器、上网本计算机、超级本TM、笔记本计算机、膝上型计算机、台式计算机、手表或其它可穿戴物、健康监视器、个人数字助理(PDA)、智能电话、启用web的电视机、视频游戏控制台、机顶盒(STB)等。虽然附图和/或说明书可能以智能电话、平板电脑或膝上型计算机的表象描绘了PRU 144、166，但是本公开不限于此。实际上，本文所描述的系统和方法可以应用于能够与PTU 102进行通信和/或从PTU 102接收功率的任何PRU或用户设备。用户可以出于各种目的而使用本文所公开的PRU，包括但不限于例如web浏览、商务功能、通信、图形、文字处理、公告、电子表单、数据库、游戏、教育、娱乐、媒体、项目规划、工程、绘图或其组合的功能。
在所示实施例中，PRU 166可以包括一个或多个处理器(例如，处理器170)、输入/输出接口(例如，I/O接口172)、无线电装置(例如，无线电装置174)以及电池(例如，电池176)。处理器170、I/O接口172、无线电装置174、电池176可以以通信方式耦合到存储器(例如，存储器178)。PRU 166还可以包括与无线电装置174进行通信的天线(例如，天线168)。存储器178可以包括将充电参数数据(例如，参数数据180)提供给充电程序模块120的应用。参数数据180可以包括静态参数数据和动态参数数据。静态参数数据可以包括关于PRU 166的状态数据。动态参数数据可以包括可以用于对PRU 166充电的电压、电流、功率(实功率和/或无功功率)、功率因子和/或温度数据。处理器170可以执行一个或多个计算机可读操作系统(例如，操作系统184)指令，以使用通信模块(例如，通信模块182)将静态参数数据和动态参数数据经由通信模块124发送到充电程序模块120。如上所述，充电程序模块120可以使用静态数据和动态数据来确定用于PRU 166的充电程序。处理器170、I/O接口172、无线电装置174、通信模块182、操作系统184、谐振器186以及电池176可以执行与处理器110、I/O接口114、无线电装置112、通信模块124、操作系统126、谐振器132以及电池140相同的功能中的一个或多个功能。处理器170、I/O接口172、无线电装置174、通信模块182、操作系统184、谐振器186以及电池176也可以执行处理器110、I/O接口114、无线电装置112、通信模块124、操作系统126、谐振器132以及电池140并不执行的一个或多个功能。操作系统218可以向用户提供导向用户接口，和/或可以提供用于控制PRU 166的软件逻辑。谐振器186可以被配置为：从PTU 102的谐振器132以无线方式接收谐振磁感应能量，并且可以进一步被配置为：对电池176充电，如本文所描述的那样。虽然在所示实施例中示出这些组件中的每一个组件，但是其它实施例可以包括附加的或更少的组件。在其它实施例中，PRU 166可以包括对于接收和存储其它形式的以无线方式传递的能量(例如，电容式充电)所必要的组件。
类似地，PRU 144可以包括一个或多个处理器(例如，处理器148)、输入/输出接口(例如，I/O接口150)、无线电装置(例如，无线电装置152)以及电池(例如，电池308)。处理器148、I/O接口150、无线电装置152以及电池154可以以通信方式耦合到存储器156。PRU 144可以还包括与无线电装置152进行通信的天线(例如，天线146)。存储器156可以包括将充电参数数据(例如，参数数据158)提供给充电程序模块120的应用。参数数据158可以包括静态参数数据和动态参数数据。静态参数数据可以包括关于PRU 144的状态数据。动态参数数据可以包括PTU 102可以用于对PRU 144充电的电压、电流、功率(实功率和/或无功功率)、功率因子和/或温度数据。处理器148可以执行一个或多个计算机可读操作系统(例如，操作系统162)指令，以使用通信模块(例如，通信模块160)将静态参数数据和动态参数数据经由通信模块124发送到充电程序模块120。如上所述，充电程序模块120可以使用静态数据和动态数据来确定用于PRU 144的充电程序。处理器148、I/O接口150、无线电装置152、通信模块160、操作系统162、谐振器164以及电池154可以执行与处理器110、I/O接口114、无线电装置112、通信模块124、操作系统126、谐振器132以及电池140相同的功能中的一个或多个功能。处理器148、I/O接口150、无线电装置152、通信模块160、操作系统162、谐振器164以及电池154也可以执行处理器110、I/O接口114、无线电装置112、通信模块124、操作系统126、谐振器132以及电池140并不执行的一个或多个功能。操作系统162可以向用户提供导向用户接口，和/或可以提供用于控制PRU 144的软件逻辑。PRU 144也可以包括谐振器164，被配置为：从PTU 102以无线方式接收谐振磁感应能量，并且可以进一步被配置为：对电池154充电，如本文所描述的那样。虽然在所示实施例中示出这些组件中的每一个组件，但是其它实施例可以包括附加的或更少的组件。在其它实施例中，PRU 144可以包括对于接收和存储其它形式的以无线方式传递的能量(例如，电容式充电)所必要的组件。
充电策略配置器400可以是被配置为允许PTU用户生成、实现或修改本文所描述的充电策略和/或充电规则的任何合适的电子设备、接口或应用。充电策略配置器400对于PTU102可以是远程的或本地的，并且可以可由任何PTU用户访问，或者访问可以被限于特定人员(例如，雇员或支付消费者)。在一个实施例中，充电策略配置器400可以是信息技术管理者所管理的远程计算机，而在其它实施例中，充电策略配置器400可以包括于PTU 102的存储器116中。充电策略配置器400可以包括用户接口和/或操作系统408，被配置为：允许用户例如通过设定充电规则、优先级等级或排序和/或充电策略，或者对PTU 102进行其它修改，来配置和/或定制PTU 102的方面。充电策略配置器400可以包括适合于促进经由充电策略模块118与例如PTU 102通信的硬件。在充电策略配置器400处对充电策略进行的改变可以被推送到PTU 102，或者PTU 102的充电策略模块118可以从充电策略配置器400周期性地请求更新。充电策略配置器400可以包括存储器405，其上存储有操作系统408以及通信模块407和充电策略配置模块406。充电策略配置器400可以还包括一个或多个处理器402、输入/输出接口(I/O)403、无线电装置404以及天线409。
可以根据情况在硬件、软件、固件或其组合中实现PTU 102或PRU 166和144的每个相应处理器110、170、148。处理器110、170和148的软件或固件实现方式可以包括以任何合适的编程语言写成以执行所描述的各个功能的计算机可执行指令或机器可执行指令。处理器110、170、148的硬件实现方式可以被配置为：执行计算机可执行指令或机器可执行指令，以执行所描述的各个功能。处理器110、170、148可以包括但不限于中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算机(CISC)、微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)或其任何组合。PTU 102和/或PRU 166和/或144可以还包括用于控制一个或多个处理器110、170、148与PTU 102或PRU 166和144的其它组件中的一个或多个组件之间的通信的芯片组(未示出)。处理器110、170和148可以还包括用于处置特定数据处理功能或任务的一个或多个专用集成电路(ASIC)或专用标准产品(ASSP)。在某些示例实施例中，PTU 102和/或PRU 166和144可以基于架构系统，处理器110、170、148和芯片组可以来自处理器或芯片组系列(例如，处理器系列)。
PTU 102以及PRU 166和144中所包括的I/O接口114、172、150可以使得能够使用一个或多个用户接口，以用于接收用户输入和/或将输出提供给用户。用户可以能够通过经由I/O接口114、172、150(例如，触摸屏接口、显示器、导向用户接口或任何其它输入/输出接口)与PTU 102或PRU 166和144交互来管控或管理本文所公开的系统和方法。I/O接口114、172、150可以是以下形式：触摸屏、麦克风、加速计传感器、扬声器，或者可以由用户用于与PTU 102或PRU 166、144交互的任何其它合适的I/O接口114、172、150。
PTU 102的存储器116以及PRU 166的存储器178和第二PRU 144的存储器156分别可以包括一个或多个易失性和/或非易失性存储器设备，包括但不限于磁存储设备、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、双数据率(DDR)SDRAM(DDR-SDRAM)、RAM-BUS DRAM(RDRAM)、闪存设备、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、非易失性RAM(NVRAM)、通用串行总线(USB)可移除存储器或其组合。
PTU 102的存储器116以及PRU 166的存储器178和第二PRU 144的存储器156分别可以存储在每个相应处理器110、170、148上可加载且可执行的程序指令以及在执行这些程序期间所生成或接收到的数据。每个存储器116、178和156可以包括若干模块。当由处理器110、170和148执行时，每一个模块和/或软件可以提供用于PTU 102或PRU 166、144的功能。模块和/或软件可以对应于或可以不对应于每个存储器116、178和156中的物理位置和/或地址。换言之，每一模块的内容可以不彼此分隔，并且可以实际上存储在每个存储器116、178、156上的至少部分交错的位置中。
PTU 102、PRU 166和PRU 144的存储器116、178和156可以包括操作系统126、184和162。PTU 102或对应PRU 166和144的处理器110、170和148可以均被配置为：访问并执行相应操作系统126、184和162中所存储的一个或多个操作系统，以操作电子设备的系统功能。操作系统所管理的系统功能可以包括存储器管理、处理器资源管理、驱动器管理、应用软件管理、系统配置等。操作系统可以是任何各种合适的操作系统，包括但不限于 Linux、等。
PTU 102、PRU 166和PRU 144的存储器116、178和156可以分别包括通信模块124、182和160。每个通信模块124、182和160在其上可以包含指令和/或应用，其可以由每个相应处理器110、170、148来执行，以提供与无线信号的定向分发和接收以及任务处理关联的一个或多个功能。这些指令和/或应用在某些方面中可以与PTU 102和/或PRU 166和144的每个相应操作系统模块126、184、162和/或其它模块交互。每个通信模块124、182和160在其上可以存储有指令、软件和/或代码，其可以由处理器110、170和148启动和/或执行，以执行与之关联的一个或多个应用和功能。这些应用可以包括但不限于例如web浏览、商务、通信、图形、文字处理、公告、电子表单、数据库、游戏、教育、娱乐、媒体、项目规划、工程、绘图或其组合的功能。
PTU 102和/或PRU 166和144的无线电装置112、174和152可以是发送/接收组件(例如，收发机)。无线电装置112、174和152可以包括任何合适的无线电装置和/或收发机，以用于在与PRU 166和144所利用以与彼此或与其它用户设备和/或PTU 102或PTU 102的另一组件进行通信的通信协议对应的带宽和/或信道中发送和/或接收射频(RF)信号。无线电装置112、174和152可以包括用于根据预先建立的分发协议来调制通信信号的硬件和/或软件。无线电装置112、174和152可以还具有用于经由电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准所标准化的一个或多个Wi-Fi和/或Wi-Fi直连协议进行通信的硬件和/或软件指令。在某些实施例中，无线电装置112、174、152与其相应天线128、168和146协作地可以被配置为：经由2.4GHz信道(例如，802.11b、802.11g、802.11n)、5GHz信道(例如，802.11n、802.11ac)或60GHZ信道(例如，802.11ad)进行通信。在替选实施例中，非Wi-Fi协议可以用于PTU 102和/或PRU 166和144之间的通信(例如，蓝牙TM、蓝牙(TM)LE、近场通信、专用短距离通信(DSRC)或其它分组式无线电通信)。无线电装置112、174和152可以包括适合于经由PTU 102和/或PRU 166和144的通信协议进行通信的任何已知的接收机和基带。无线电装置112、174和152可以还包括低噪声放大器(LNA)、附加的信号放大器、模数(A/D)转换器、一个或多个缓冲器以及数字基带。
PTU 102和各PRU 166和144中所包括的天线128、168和146可以被配置用于彼此接收和/或发送通信信号，或者将通信信号接收自/发送到PTU 102的其它组件。天线128、168和146可以是与PTU 102和/或PRU 166和144用于经由天线128、168和146接收和/或发送的特定信号的通信协议对应的任何合适类型的天线。合适的天线128、168和146的一些非限定性示例包括定向天线、非定向天线、双极天线、折叠双极天线、贴片天线、多入多出(MIMO)天线等。每个天线128、168和146可以以通信方式耦合到无线电组件，以将信号(例如，通信信号)发送到和/或接收自PTU 102和/或PRU 166和144。
天线128、168和146可以被配置为：根据所建立的标准和协议(例如，电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准族，包括经由2.4GHz信道(例如，802.11b、802.11g、802.11n)、5GHz信道(例如，802.11n、802.11ac)或60GHZ信道(例如，802.11ad))接收和/或发送信号。在替选示例实施例中，天线128、168和146可以被配置为：接收和/或发送非Wi-Fi协议信号(例如，蓝牙TM、蓝牙TMLE、近场通信、专用短距离通信(DSRC)或其它分组式无线电通信)。
PRU 166和144以及PTU 102可以包括能量存储设备(例如，电池140、176和154)。每个电池140、176和154可以被配置为：向每个相应PRU 166和144提供能量或功率。电池140、176和154可以是在任何合适的电压和/或输出电流下的任何合适类型的电池，包括但不限于湿电池、干电池、铅酸电池、锂电池、氢化锂电池、锂离子电池等。在某些实施例中，电池140、176和154可以是可再充电的，并且可以由一个或多个其它功率源(例如，PTU 102)再充电。每个电池140、176和154可以被配置为：接收和存储能量。
PTU 102以及每个PRU 166和144可以包括相应谐振器132、186和164。每个谐振器132、166和144可以是被配置为提供、分发、发送或接收能量的任何合适的谐振器。例如，谐振器132可以被配置为：以无线方式发送、发射或传送能量，并且谐振器186和164可以被配置为：接收谐振器132所发送的能量。在一个示例中，谐振器132、186和164可以是电磁谐振器。谐振器186和164可以电耦合到PRU 166和144的每个相应电池176和154，并且可以被配置为：对电池176和154充电、再充电和/或提供能量。其它无线充电技术，包括红外(IR)技术、电容式技术或其它技术，可以合并到PTU 102中。
PTU 102可以包括功率模块134和电源136。功率模块134和电源136可以电耦合到谐振器132，并且可以对谐振器132供能，使得谐振器132可以以无线方式传送功率。电源136可以是电池(例如，电池140)，和/或可以是至外部功率源138的连接。电源136可以还包括AC/DC功率转换能力和/或转换器。外部功率源138可以是从功率插座142提供的功率，如所示那样。PTU 102与外部电源138之间的连接可以是标准墙壁插座、通用串行总线连接、FIREWIRETM或LIGHTNINGTM连接，或者被配置为将功率传送到PTU 102的任何其它连接。在一些实施例中，电源136可以是PTU 102与外部电源138之间的中间件。功率模块134可以放大来自电源136的能量，以确保谐振器132具有足够能量以通过无线方式发送或分发能量。例如，功率模块134可以将电流提供给谐振器132，其可以包括能够生成磁场的一个或多个微PTU线圈，磁场可以进而在设备中的一个或多个线圈中生成磁通量，由此在设备中感应出电动势(即，电压)和对应电流。功率模块134可以包括充电模块(图1中未示出)(例如，充电模块302e)以及扫描模块(图1中未示出)(例如，扫描模块302f)。
图2是根据本公开示例实施例的无线充电设备(即，PTU(例如，PTU 102))的示例充电区域230的说明性示图。除了图2中未描绘的其它事物之外，PTU 200的充电区域230包括四个不重叠线圈(例如，微PTU线圈202、204和206)。不重叠微PTU线圈可以具有与图2所示的几何结构不同的特定几何结构。在一些实施例中，充电区域230中的不重叠微PTU线圈的子集可以具有与PTU中的其它不重叠微PTU线圈不同的几何结构。例如，如果充电区域230的形状和大小被限于特定尺寸，则微PTU线圈的形状可以在大小和几何结构方面不同，以最大化PTU 200可以提供的微PTU线圈的数量。微PTU线圈的几何结构也可以基于能够在PTU 200上充电的PRU的类型。例如，不重叠微PTU线圈206和202的几何结构可以是圆形，但是不重叠微PTU线圈204的几何结构可以是矩形。
如果不重叠微PTU线圈204具有位于或部分位于其上的对象204a，则不重叠微PTU线圈204可以使用本文所公开的系统和方法来检测对象204a。对象204a可以是适当实现的能够无线充电的设备，或者它可以是干扰对象(例如，压缩盘(CD)或数字视频盘(DVD))。不重叠微PTU线圈204可以连接到阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a)，其可以从功率模块134接收一个或多个周期性电压波形(例如，组短信标和/或组长信标)。组短信标和组长信标也可以称为组短信标信号或组长信标信号。阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a)可以将功率模块134所提供的周期性电压波形转换为周期性电流波形，周期性电流波形路由到可以与图3中的微PTU线圈304d对应的不重叠微PTU线圈204。微PTU线圈202和206可以分别与微PTU线圈304e和304f对应。如下所述，功率模块134可以包括充电模块(例如，充电模块302e)和扫描模块(例如，扫描模块302f)。不重叠微PTU线圈204可以从扫描模块302f接收一个或多个周期性电流波形，并且如果PTU 200确定对象204a是干扰对象(例如，DVD)，则PTU 200可以命令扫描模块302f继续发送周期性无线波形。如果发生该情况，则不重叠微PTU线圈204可以被认为处于锁存故障状态(例如，锁存故障状态418)下。如果对象204a是PRU，则PTU 200可以命令充电模块302e将功率提供给不重叠微PTU线圈204。
PTU 200可以通过发起组短信标并且检测因对象204a靠近而导致的一个或多个阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a、304b和/或304c)所经历的负载的变化来确定对象204a是否是干扰对象。组短信标(例如，组短信标序列502a、504a、506a...M)可以包括扫描器302c所生成的并且施加到一个或多个阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a、304b和/或304c)的一个或多个电压波形。一个或多个阻抗反演电路可以将电压波形转换为电流波形，并且将它施加到PTU 200上/中的一个或多个微PTU线圈(例如，微PTU线圈304d、304e和/或304f)，这进而可以在一个或多个微PTU线圈中生成磁场。如果对象204a处于可以用于对PRU无线充电的一个或多个微PTU线圈附近，并且具有一个或多个线圈的PRU被带到不重叠微PTU线圈204的附近距离内，则PTU 200可以检测阻抗反演电路的改变。当阻抗反演电路接收到组短信标时，阻抗反演电路可以将第一电流施加到不重叠微PTU线圈204，其进而可以生成第一时变磁场。第一时变磁场可以相对于每个电流波形是时变的，并且可以在组短信标中具有与电流波形之一的周期相同的周期性(例如，tCYCLE 503)。第一时变磁场进而可以在无线可充电移动设备(即，PRU)的线圈中生成第一磁通量。PRU的线圈中的第一磁通量可以进而在PRU的线圈中生成第一电动势(EMF)。第一EMF可以在PRU的线圈中感应出电流，其可以进而生成第二磁场。第二磁场可以在不重叠微PTU线圈204中感应出第二磁通量。第二磁通量可以进而在不重叠微PTU线圈204中生成第二EMF。第二EMF可以在不重叠微PTU线圈204中生成第二电流。不重叠微PTU线圈204中的第二电流可以改变不重叠微PTU线圈204的阻抗，并且可以由阻抗反演电路检测到。当第一电流施加到不重叠微PTU线圈204时，不重叠微PTU线圈204的阻抗可以具有第一阻抗。当响应于第二EMF而在不重叠微PTU线圈204中感应出第二电流时，不重叠微PTU线圈204的阻抗可以具有第二阻抗。阻抗可以是不重叠微PTU线圈204的电抗和电阻的测度。特别地，阻抗反演电路可以检测不重叠微PTU线圈204(例如，微PTU线圈304d)的电容性和/或电感性元件的电抗的改变。阻抗反演电路可以检测不重叠微PTU线圈204的电阻的改变。如果阻抗的改变并不与预定改变对应，则PTU 200可以确定干扰对象(即，对象204a可以是DVD)处于不重叠微PTU线圈204附近。阻抗的改变可能与预定改变不对应，因为对象204a可能干扰第二磁场，并且因此干扰设备所生成的第二磁通量。阻抗的预定改变可以对应于阻抗超过预定阈值。阈值可以是不重叠微PTU线圈204的灵敏度的函数，并且可以取决于用户可能想要充电和/或可能不想充电的PRU的类型而受调整。如果阻抗的改变不与预定改变对应，则PTU 200可以将不重叠微PTU线圈204置于锁存故障状态下。PTU 200可以在充电区域130的显示器(未示出)上显示锁存故障消息，指示干扰对象(例如，固定电话204a)处于不重叠微PTU线圈204上并且必须在PRU的充电可以开始之前移走。替代地，指示相同事情的消息可以以无线方式发送到PRU。在移走干扰对象之后，PTU 200可以命令充电模块302e将功率提供给不重叠微PTU线圈204，其将进而生成EMF并且将电流提供给设备，如上所述。
虽然该示例实施例中的干扰对象是对象204a(例如，DVD)，但是应理解，干扰对象是并非可充电PRU而是将不对微PTU线圈204供能的对象，并且在此情况下占用充电区域230上不能用于对PRU充电的空间。如果在微PTU线圈204被供能(即，从PTU 200的谐振器接收功率)的同时在微PTU线圈204上检测到对象204a(例如，DVD)，则PTU 200将对微PTU线圈204解除供能。例如，可无线充电PRU可以正在微PTU线圈204上充电，在设备完成充电之后，可以从微PTU线圈204移走它。如果在不重叠微PTU线圈204对不重叠微PTU线圈204解除供能之前对象204a(例如，DVD)被放置在微PTU线圈204上，则PTU 200可以检测到对象204a不是可无线充电PRU，并且可以对微PTU线圈204解除供能。移动电话202a和206a可以是分别由微PTU线圈202和206充电的PRU。当移动电话202a和206a分别被放置在微PTU线圈202和206上时，PTU200可以检测到移动电话202a和206a，然后对微PTU线圈202和206供能，以开始对移动电话202a和206a充电。移动电话202a和206a可以分别包括PTU 166和144的一个或多个组件。也就是说，移动电话202a可以包括处理器(即，处理器170)、输入/输出接口(即，I/O接口172)、无线电装置(即，无线电装置174)、存储器(即，存储器178)、电池(即，电池176)、谐振器(即，谐振器186)、与移动电话202a关联的参数数据(即，参数数据180)、与移动电话202a关联的通信数据(即，通信模块182)、操作系统(即，操作系统184)以及天线(即，天线168)。并且移动电话206a可以包括处理器(即，处理器148)、输入/输出接口(即，I/O接口150)、无线电装置(即，无线电装置152)、存储器(即，存储器156)、电池(即，电池154)、谐振器(即，谐振器164)、与移动电话202a关联的参数数据(即，参数数据158)、与移动电话202a关联的通信数据(即，通信模块160)、操作系统(即，操作系统162)以及天线(即，天线146)。
图3是根据本公开示例实施例的示例PTU 300的说明性示意图。PTU 300可以由至少一个功率模块(功率模块302)以及至少一个谐振器(谐振器304)组成。功率模块302可以包括功率模块134的一些或所有组件。功率模块302可以由至少一个充电模块302e和扫描模块302f组成。充电模块302e可以由至少一个功率放大器(功率放大器302a)以及至少一个匹配电路(匹配电路302b)组成。扫描模块302f可以由至少一个扫描器(扫描器302c)以及至少一个匹配电路(匹配电路302d)组成。功率放大器302a可以连接到匹配电路302b，并且扫描器302c可以连接到匹配电路302d。谐振器线圈308a、308b和/或308c可以是一个或多个PRU中的一个或多个线圈。它们可以包括一个或多个电路元件，包括但不限于电阻器、电容器和/或电感器。谐振器线圈308a、308b和/或308c可以包括一个或多个电阻器、电容器和/或电感器。一个或多个电路元件的额定值可以取决于温度保护条件，使得当PRU正充电时PRU不超过预定值。额定值也可以取决于电流保护条件，使得当PRU正充电时PRU不消耗比预定值更多的电流。额定值也可以取决于电压保护条件，使得当PRU正充电时PRU不消耗比预定值更多的电压。
功率放大器302a可以将DC和/或AC电压输出到匹配电路302b，其可以通过开关306a将恒定或时变电流和电压提供给谐振器模块304。功率放大器302a所输出的电压可以将功率提供给微PTU线圈304d、304e和304f。功率放大器302a将电压和/或电流提供给微PTU线圈304d、304e和304f，使得提供给微PTU线圈304d、304e和304f的电压和/或电流可以感应出匹配一个或多个PRU的功率需求的磁通量。
功率放大器302a可以由开关器件(例如，MOSFET晶体管、GaN晶体管)、振荡器、门驱动器、逻辑门、电阻器、电感器、电容器、二极管等组成。功率放大器302a可以将DC电压转换为AC信号。结合匹配电路302b，功率放大器302a被设计为对于电源(例如，电源136)所提供的给定DC供电电压，在相对宽范围的负载条件上提供基本恒定AC电压(Vtx)。匹配电路302b可以由电感器和电容器组成，并且可以将功率放大器302a的输出转换为恒定电压AC信号(Vtx)。
扫描器302c可以通过将信标(通过匹配电路302d和开关306b、306d和/或306f的电信号)发送到阻抗反演电路304a、304b和/或304c，来检测PRU相对于微PTU线圈304d、304e和304f的位置。阻抗反演电路304a、304b和/或304c可以响应于信标而检测微PTU线圈304d、304e和304f的电抗和/或电阻的改变，如以上在固定电话204a的示例中解释的那样。对微PTU线圈304d、304e和/或304f的电抗和/或电阻的改变可以指示PRU已经被放置在微PTU线圈304d、304e、304f中的至少一个附近。
扫描器302c可以由开关器件(例如，MOSFET晶体管、GaN晶体管)、振荡器、门驱动器、逻辑门、电阻器、电感器、电容器、二极管等组成。扫描器302c可以将提供至它的固定或时变DC电压波形转换为调制的AC电压和/或电流波形。例如，扫描器302c可以使用开关器件、振荡器、门驱动器、逻辑门、电阻器、电感器、电容器和/或二极管中的一个或多个来调制所提供的DC电压波形的幅度，以生成与短信标和/或周期性长信标对应的AC电压和/或电流波形。结合匹配电路302d，扫描器302c被设计为对于电源(例如，电源136)所提供的给定DC供电电压，在相对宽范围的负载条件上提供基本恒定AC电压(Vtx)。匹配电路302d可以由电感器和电容器组成，其可以用于将扫描器302c的输出转换为恒定AC电压波形。扫描器模块302f可以被配置为：以调制的AC电压波形的形式提供短信标和/或周期性长信标，其可以通过开关306b、306d和306f路由到谐振器304。
在一些实施例中，功率放大器302a可以执行与上述扫描器302c相同的功能。例如，如果扫描器302c受损或不响应，则功率放大器302a可以将功率提供给谐振器模块304，并且发送信标，命令谐振器模块304检查微PTU线圈304d、304e和/或304f中的电抗或电阻的改变。在其它实施例中，功率放大器302a和扫描器302c都可以将功率提供给谐振器模块，以对PRU充电。例如，功率放大器302a可以执行与扫描器302c相同的功能，并且扫描器302c可以执行与功率放大器302a相同的功能。
谐振器模块304可以由耦合到至少一个微PTU线圈(微PTU线圈304d、304e和304f)的至少一个阻抗反演电路(阻抗反演电路304a、304b和304c)组成，其中，阻抗反演电路304a、304b和304c可以分别耦合到微PTU线圈304d、304e和304f。阻抗反演电路304a、304b和304c可以是将匹配电路302b所产生的恒定电压转换为恒定电流的电路，恒定电流被输入到微PTU线圈304d、304e和304f。相移和阻抗变换可以基于设备所传递的用于将它要接收的功率保持在不超过或小于特定等级的阈值内的要求等。相移和阻抗变换也可以基于一个或多个PRU接收到的功率的频率和相位与功率放大器302a所产生的功率同步的要求。阻抗反演电路304a、304b和304c可以以若干方式连接到匹配电路302b。在一些实施例中，阻抗反演电路304a、304b和304c可以以铺砖式(tiling)架构连接到匹配电路302b。铺砖式架构可以是阻抗反演电路304a、304b和304c中的每一个并联连接到匹配电路302b的架构。铺砖式架构可以使得PTU 300能够独立地对微PTU线圈304d、304e和304f选择性地供能，而不禁用它们全部。处理器110可以断开和接通开关306a、306c和306e，以便对微PTU线圈304d、304e和304f选择性地供能。在其它实施例中，阻抗反演电路304a、304b和304c可以与匹配电路302b串联连接，并且如果禁用微PTU线圈之一，则可以禁用微PTU线圈304d、304e和304f。开关306a、306c和306e可以将匹配电路302b连接到阻抗反演电路304a、304b和304c。开关306b、306d和306f可以将匹配电路302d连接到阻抗反演电路304a、304b和304c。当一个或多个阻抗反演电路304a、304b和304c以及对应微PTU线圈304d、304e和304f检测到一个或多个PRU时，开关306a、306c和306e可以将充电模块302e连接到阻抗反演电路304a、304b和304c。开关306a、306c和306e可以由处理器110来控制，以将功率提供给一个或多个阻抗反演电路304a、304b和304c以及对应微PTU线圈304d、304e和304f。
开关306a-306f可以由一个或多个机械继电器、由半导体器件(例如，二极管、MOSFET、BJT、GaN晶体管、PIN二极管等)组成的固态开关组成。
例如，在一些实施例中，扫描器模块302f可以基于来自扫描器302c的输入而接通或断开开关306b、306d和306f中的一个或多个。特别地，扫描器302c可以将周期性组短信标发送到谐振器模块304，以确定阻抗反演电路304a、304b和/或304c是否可能已经检测到微PTU线圈304d、304e和/或304f的电抗和/或电阻的改变。周期性组短信标可以是如上所述的一组电流波形。电流波形可以具有预定时段和幅度。匹配电路302d可以断开和接通开关306b、306d和306f，以使得扫描器302c能够将周期性组短信标发送到微PTU线圈304d、304e和304f，以便检测一个或多个PRU是否处于微PTU线圈304d、304e和304f附近。如果在周期性组短信标期间阻抗反演电路304a、304b和/或304c在微PTU线圈304d、304e和/或304f处检测到电抗和/或电阻的改变，则无线计算设备300可以确定电抗和/或电阻的改变是否超过预定阈值。电抗和/或电阻的改变可以归因于谐振器线圈308a、308b和/或308c中的一个或多个处于微PTU线圈304d、304b和/或304c附近。谐振器线圈308a、308b和/或308c可以与三个不同PRU中的线圈对应。
如果电抗和/或电阻超过预定阈值，则PTU 300可以确定改变是因干扰对象引起的。因此，PTU可以将微PTU线圈304d、304e和/或304f中的一个或多个置于锁存故障状态下(即，继续发送组短信标，直到移走干扰对象，如上所述)。如果PTU 300确定改变是因非干扰对象(即，PRU)引起的，则匹配电路302d可以发送一个或多个周期性长信标，以确定应当发送哪个微PTU线圈电压和/或电流以便将功率提供给PRU。周期性长信标可以是持续预定时段的电流波形，并且可以具有预定幅度。周期性长信标的预定时段和幅度可以大于组短信标中的电流波形的预定时段和幅度。
在PTU 300发送一个或多个周期性长信标之后，PTU 300可以通过无线式无线电链路从一个或多个PRU接收请求PTU 300将电压和/或电流提供给一个或多个PRU附近的一个或多个微PTU线圈的消息。一个或多个PRU可以基于PRU与一个或多个微PTU线圈304d、304e和/或304f之间的耦合强度来选择微PTU线圈。例如，谐振器线圈RC23可以从微PTU线圈304e和304f接收周期性长信标，但是可以确定RC23与微PTU线圈304e之间的磁耦合强度(由周期性长信标电流波形所感应出的磁通量)大于RC23与微PTU线圈304f之间的磁耦合强度。PTU300可以从在其中和/或其上具有谐振器线圈RC23的PRU接收请求将电压和/或电流发送到微PTU线圈304e的消息。可以在PTU 300上的无线电装置(例如，无线电装置112)与一个或多个PRU上的无线电装置(例如，无线电装置174和152)之间使用低功耗蓝牙协议来生成无线式无线电链路。在接收到消息之后，匹配电路302d可以断开开关306b、306d和/或306f，以停止周期性组短信标和周期性长信标发送到微PTU线圈304d、304e和304f。匹配电路302b可以取决于PRU已经请求将电压和/或电流发送到的一个或多个微PTU线圈而接通开关306a、306c和/或306e中的一个或多个。提供给微PTU线圈304e的电压和/或电流可以在一个或多个谐振器线圈308b中感应出磁通量，使得对应PRU中和/或其上的一个或多个谐振器线圈308b中所感应出的电压和电流足以对PRU充电。
当用户开启根据本公开的PTU(例如，PTU 102)时，该设备可以执行图4中的说明性状态转变示图400中的一个或多个动作。初始地，在401，可以开启PTU。PTU在一些实施例中可以由PTU上的开关来开启，而在其它实施例中可以经由无线电装置(即，无线电装置112)远程开启。在401开启PTU之后，PTU可以将自身配置在配置状态402下。PTU可以在配置状态402期间执行自检查和系统检查。自检查和系统检查可以包括但不限于：检查PTU内的一个或多个组件，和/或驱动电源(即，电源136)以将预定电流传送到功率模块(即，功率模块134)，从而将预定电流路由到一个或多个微PTU线圈(例如，微PTU线圈304d-f)。预定电流可以小于阈值(例如，50毫安均方根)。如果电流大于阈值，则PTU可以调整电流，使得它小于阈值。自检查和系统检查可以包括：检查谐振器132、功率模块134、电源136、存储器116、无线电装置112、I/O接口114、电池140和/或充电区域130的功能。在402完成配置之后，PTU可以进入功率节省状态404。当PTU处于功率节省状态404下时，PTU可以在进入功率节省状态404的50毫秒内开始短组信标序列。PTU 300也可以将它的存储器(即，存储器116)清空与PTU先前所充电的可无线充电PRU关联的数据。在PTU处于功率节省状态404下的同时，扫描模块(即，扫描器302c和匹配电路302d)可以将在上面和下面所解释的组短信标发送到微PTU线圈304d、304e和304f，以响应于一个或多个PRU靠近微PTU线圈304d、304e和304f而检测阻抗的改变。
如果检测到负载，则扫描器302c可以将一个或多个周期性长信标发送到微PTU线圈304d、304e和/或304e，以确定向一个或多个PRU提供最强磁耦合的微PTU线圈，如上所述。
在发送周期性长信标之后，PTU 300可以进入低功率状态406。一个或多个PRU可以确定哪个(些)微PTU线圈提供最强磁耦合，并且可以将指示PTU 300应对哪些微PTU线圈供能的广告发送到PTU 300。该消息可以在PTU 300与一个或多个设备之间建立通信链路，可以使用低功耗蓝牙协议进行发送。在PTU 300接收到消息之后，功率放大器302a可以将电流和/或电压施加到处于功率传送状态408下的、消息中所指示的微PTU线圈304d、304e和/或304f中的一个或多个。
组短信标序列可以由PTU 300用于检测阻抗反演电路304a、304b和304c的阻抗的改变。周期性长信标序列可以由PTU 300用于确定可无线充电PRU是否具有足够的功率以启动并对从PTU 300接收到的信标进行响应。在一些实施例中，并且如以下所讨论的那样，周期性长信标序列也可以用于确定提供功率以对可无线充电PRU恰当供电的最佳微PTU线圈(例如，微PTU线圈304d、304e和/或304e)。
组短信标序列可以包括持续预定时间长度的一个或多个波形。组短信标序列可以由一个或多个打开(on)时段组成，在其中，扫描器302扫描阻抗反演电路304a、304b和/或304c以检测微PTU线圈304d、304e和304f处的电抗和/或阻抗的改变。一个或多个打开时段中的每一个可以小于30毫秒。一个或多个打开时段可以是相同的时间长度，或者它们可以是不同的时间长度。例如，一个或多个打开时段的第一子集可以具有15毫秒的长度，一个或多个打开时段的第二子集可以具有1毫秒的长度，一个或多个打开时段的第三子集可以具有17毫秒的长度，等。一个或多个电流波形可以具有预定形状、大小和尺寸。例如，在一些实施例中，一个或多个电流波形在打开时段期间可以是具有预定幅度的方波波形。在其它实施例中，波形可以是不相同的。例如，梯形波形可以施加于阻抗反演电路304a和304b，而方波波形可以施加于阻抗反演电路304c。
一个或多个打开时段可以是连续的，并且可以后接大于一个或多个打开时段的关闭时段。例如，一个或多个关闭时段可以是一个或多个打开时段的组合时间长度的倍数。当与一个或多个打开时段对应的一个或多个电流波形施加到一个或多个阻抗反演电路304a、304b和304c时，它们可以在时间上对准或不对准。当一个或多个电流波形连续地产生时，组短信标序列中的一个或多个电流波形是对准的。在一些实施例中，扫描器302可以在时间上使三个电流波形对准。例如，扫描器302c可以在PTU 300开启之后51毫秒开始第一电流波形，并且在PTU 300开启之后54毫秒停止第一电流波形。扫描器302c可以在PTU 300开启之后54毫秒开始第二电流波形，并且在PTU 300开启之后57毫秒停止第二电流波形。扫描器302c可以在PTU 300开启之后57毫秒开始第三电流波形，并且在PTU 300开启之后60毫秒停止第三电流波形。在其它实施例中，组短信标中的一个或多个波形可以是不对准的。如果在一个或多个电流波形之间在时间上存在间隙，则一个或多个电流波形是不对准的。参照以上示例，如果三个电流波形并非连续的，则在第一、第二与第三电流波形之间在时间上可以存在间隙(例如，2毫秒)。如果一个或多个电流波形在时间上是不对准的，则扫描器302c将一个或多个电流波形施加到阻抗反演电路304a、304b和304c的顺序可以是串行或并行的。例如，扫描器302c可以将包括三个电流波形的组短信标发送到每个阻抗反演电路304a、304b和304c，并且当每个电流波形结束时与当其它电流波形中的每一个开始时之间在时间上可以存在间隙。作为示例，第一电流波形可以在51毫秒至54毫秒的打开时段期间施加到阻抗反演电路304a。第二电流波形可以在57毫秒至60毫秒的打开时段期间施加到阻抗反演电路304a。第三电流波形可以在63毫秒至66毫秒的打开时段期间施加到阻抗反演电路304a。扫描器302c也可以在52毫秒至53毫秒的打开时段期间将第一电流波形施加到阻抗反演电路304b，并且在53毫秒至54毫秒的打开时段期间将第一电流波形施加到阻抗反演电路304c。扫描器302c可以在58毫秒至59毫秒的打开时段期间将第二电流波形施加到阻抗反演电路304b，并且在59毫秒至60毫秒的打开时段期间将第二电流波形施加到阻抗反演电路304c。扫描器302c可以在64毫秒至65毫秒的打开时段期间将第三电流波形施加到阻抗反演电路304b，并且在65毫秒至66毫秒的打开时段期间将第三电流波形施加到阻抗反演电路304c。在该示例中，施加到阻抗反演电路304b和304c的第一、第二和第三电流波形在时间上与施加到阻抗反演电路304a的第一、第二和第三电流波形重叠，并且因此在顺序上是并行的。特别地，施加到阻抗反演电路304a的第一电流波形可以在51毫秒至54毫秒的打开时段期间产生，并且施加到阻抗反演电路304b和304c的第一电流波形可以分别在打开时段52毫秒至53毫秒以及53毫秒至54毫秒期间产生。因为施加到阻抗反演电路304b和304c的第一电流波形的打开时段与施加到阻抗反演电路304a的第一电流波形的打开时段重叠，所以施加到阻抗反演电路304a、304b和304c的第一电流波形是并行施加的。类似地，第二和第三电流波形并行地施加到阻抗反演电路304a、304b和304c。施加到阻抗反演电路304b和304c的第一、第二和第三电流波形是串行施加的，因为用于对应第一、第二和第三电流波形的打开时段不重叠。例如，施加到阻抗反演电路304b和304c的第一电流波形分别在打开时段52毫秒至53毫秒以及53毫秒至54毫秒期间产生。类似地，施加到阻抗反演电路304b和304c的第二和第三波形在非重叠打开时段期间产生，并且因此由扫描器302c串行地施加到阻抗反演电路304b和304c。扫描器302c施加一个或多个电流波形的顺序可以基于扫描器302c的效率和/或扫描器302c能够施加一个或多个电流波形的速度。
长组信标序列可以对从一个或多个可无线充电PRU接收到的消息中所识别的微PTU线圈304执行更精细扫描。扫描器302c可以在组短信标序列期间将一个或多个电流波形施加到与从一个或多个PRU接收到的消息中所识别的微PTU线圈对应的阻抗反演电路304。基于在组长信标序列期间在消息中所识别的微PTU线圈所生成的电抗，PTU 300可以选择消息中所识别的所有微PTU线圈或其子集，作为与一个或多个可无线充电PRU耦合的最佳微PTU线圈。组长信标序列可以与组短信标序列类似。例如，组长信标序列可以由一个或多个打开时段组成，每一个打开时段与电流波形对应。然而，每一个电流波形的打开时段可以大于在组短信标序列期间所使用的电流波形的打开时段。例如，在一些实施例中，组长信标序列的打开时段可以不长于850毫秒，并且组长信标序列可以不长于30毫秒。在组长信标序列的打开时段期间所使用的电流波形的幅度可以大于、小于、或等于在组短信标序列的打开时段期间所使用的电流波形的幅度。扫描器302c可以发送组短信标序列。当与一个或多个打开时段对应的一个或多个电流波形施加到一个或多个阻抗反演电路304a、304b和304c时，它们可以在时间上对准或不对准。如果一个或多个电流波形在时间上是不对准的，则扫描器302c将一个或多个电流波形施加到阻抗反演电路304a、304b和304c的顺序可以是串行或并行的。以上关于时间对准以及扫描器302c在组短信标序列期间将一个或多个电流波形施加到阻抗反演电路304a、304b和304c的顺序给出的示例同样适用于组长信标序列。
在已经发送了组短信标和周期性长信标，并且已经检测到一个或多个负载之后，PTU可以在405中将其无线电装置(即，无线电装置112)调谐到使用带外无线通信协议(例如，低功耗蓝牙协议)的信道。PTU可以将其无线电装置调谐到信道，以从充电区域230中的一个或多个微PTU线圈(例如，微PTU线圈202和206)附近的一个或多个PRU(例如，PRU 202a和206a)接收广告(例如，广告513和515)。该广告可能从并未耦合到一个或多个微PTU线圈的PRU接收。例如，可能存在如下PRU，其可能处于PTU的一个或多个微PTU线圈附近内但可能尚未注册到该PTU。
如果存在已经耦合到一个或多个微PTU线圈的一个或多个PRU，则PTU可以调谐其无线电装置，以从一个或多个PRU接收指示一个或多个PRU尚未完成充电的警告或周期性消息。例如，如果PRU 202a并未完成充电，则PRU 202a可以使用无线电装置(例如，无线电装置152)将包含等于“0”的二进制值的警告发送到PTU的无线电装置(即，无线电装置112)。PRU206a可以使用无线电装置(例如，无线电装置174)将包含等于“1”的二进制值的警告发送到PTU的无线电装置(即，无线电装置112)，指示PRU 206a完成充电。PTU可以停止将电流发送到微PTU线圈206，这将进而停止经由磁通量将功率提供给PRU 206a，如上所述。在接收到广告和/或警告之后，PTU可以进入低功率状态406。
在PTU进入低功率状态406之后，PTU中的一个或多个处理器(即，处理器110)可以驱动电源(即，电源136)以将功率传送到功率模块(即，功率模块134)，其将进而把电流传送到PRU最接近的一个或多个微PTU线圈。返回到以上示例，处理器110可以驱动电源136，以将电压和/或电流传送到功率模块134，并且可以驱动扫描器302c和匹配电路302d，以接通与处理器110在405中接收广告和/或警告的PRU关联的开关。例如，微PTU线圈304d可以与微PTU线圈202对应，并且处理器110可以从PRU 202a中的一个或多个处理器(例如，处理器148)接收广告。处理器110可以接通306b并且驱动扫描器302c和匹配电路302d，以将电压和/或电流通过开关306b发送到阻抗反演电路304a，其进而将电流施加到微PTU线圈304d。该电流将在PRU 202a中/上的一个或多个线圈中感应出磁通量，其进而提供功率以对无线电装置152通电，以便使得PRU 202a能够注册到PTU。PRU 202a可以使用带外无线通信协议(例如，低功耗蓝牙协议)注册到PTU。该处理不限于一个PRU，并且可以与多个PRU并行地执行。在PTU对功率传送状态408下的PRU充电的同时，带外无线通信协议也可以用于保持PTU与PRU之间的通信。
在一些实施例中，PRU可以具有它们必须注册到PTU的预定时段。如果时段到期，则处理器110可以通过425返回到功率节省状态404。如果在PTU的任何微PTU线圈上没有检测到的PRU，则处理器110也可以通过407返回到功率节省状态404。例如，如果分别从微PTU线圈202和206移走了PRU 202a和206a，并且从微PTU线圈204移走了对象204a，则处理器110将通过407重新进入功率节省状态404。
在PTU注册在PTU的一个或多个微PTU线圈处请求功率的一个或多个PRU之后，PRU可以断开将扫描器和匹配电路连接到一个或多个微PTU线圈的一个或多个开关。然后，PTU可以在功率传送状态下接通将功率放大器和对应匹配电路连接到相同的一个或多个微PTU线圈的一个或多个开关(409)。例如，在处理器110从PRU 202a的处理器148接收到广告之后，处理器110可以断开开关306b，使得扫描器302c和匹配电路302d不再将电压和/或电流传送到阻抗反演电路304a和微PTU线圈304d。然后，处理器110可以接通开关306a，使得功率放大器302a和匹配电路302b传送与对微PTU线圈202(微PTU线圈202对应于图3中的微PTU线圈304d)上的PRU 202a充电的要求对应的电压和/或电流。取决于连接到PTU的一个或多个PRU的要求，可以存在一个或多个功率传送子状态。在一些实施例中，广告可以包含关于PRU的整流器电压信息。处理器110可以使用电压整流器信息来确定哪个开关要接通以对PRU电磁式充电。例如，PRU可以在广告中发送指明PRU可以保持以便确保PRU充电的整流器的输出电压的电压整流器数据。例如，如果在PRU正充电的同时用户正使用PRU(例如，发送短消息服务(SMS)消息)，则整流器的输出电压可以是第一输出电压等级。如果在PRU正充电的同时用户并未正使用PRU，则整流器的输出电压可以是第二输出。因此，功率传输单元可以调整传送到对PRU电磁式充电的微PTU线圈的电流和/或电压，以确保传送到线圈的电流和/或电压与整流器的输出电压对应。
如果所有PRU中和/或其上的整流器处于预定电压范围内，则PTU可以进入子状态1410。例如，如果功率放大器302a和匹配电路302b通过阻抗反演电路304a-c以及接通的开关306a、306c和306e分别提供给微PTU线圈304d-f的电压和/或电流在所有PRU的整流器中产生电压，则PTU可以处于子状态1 410下。电压可以限于最小阈值与最大阈值之间。阈值可以基于整流器的操作限制。例如，整流器中的电压可以是以下参数的函数：PRU的阻抗特性、通过微PTU线圈304d-f的电压和/或电流、整流器的物理特性、电气特性和/或化学特性、和/或因从PRU中的一个或多个电路抽取的功率而产生的整流器上的负载。
当PTU处于子状态1 410下时，处理器110可以执行一个或多个计算机可执行指令，以驱动功率放大器302a调整传送到阻抗反演电路304a-c的电压和/或电流，以最小化整流器中的电压与一个或多个PRU的优选整流器电压之间的绝对差。特别地，处理器110可以调整从功率放大器302a输出的电压和/或电流，使得阻抗反演电路304a-c在微PTU线圈304d-f中生成的电流将最小化整流器电压与一个或多个PRU的优选整流器电压之间的差。优选整流器电压可以是制造商所建立的值，和/或可以是可以基于PRU抽取的功率而改变的动态值。在405期间，优选整流器电压可以分别经由无线电装置152和174从处理器148和170在广告中经由无线电装置112发送到处理器110。在其它实施例中，处理器110可以调整传送到微PTU线圈304d-f的电流，以使PRU接收到的功率的量之和除以电源136传送到功率模块134(功率模块134对应于图3中的功率模块302)的功率最大化。
处理器110可以通过不大于第一预定值并且不小于第二预定值的步长大小来调整传送到微PTU线圈304d-f的电流。在一些实施例中，第一预定值可以是微PTU线圈304d-f的最大电流额定值的百分之五，并且第二预定值可以不小于微PTU线圈304d-f的最大电流额定值的百分之一。在其它实施例中，如果整流器电压大于整流器的最大电压额定值的百分之九十五，则微PTU线圈304d-f中的电流增加的步长大小可以减小。电流减小的步长大小可以基于耦合到微PTU线圈304d-f的PRU的类型。例如，PRU 202a和206a可以具有相同最大电压整流器额定值，但是PRU 202a在广告中上报的整流器电压可以大于PRU 206a在广告中上报的整流器电压。处理器110可以使用比原本用于调整传送到对PRU 206a充电的线圈的电流更大的步长大小来调整传送到对PRU 202a充电的线圈的电流。
如果PRU的整流器电压小于PRU的最小整流器电压的百分之一百零五，则处理器110可以调整传送到微PTU线圈的电流减小的步长大小。
如果正传送到微PTU线圈的电流大于用于微PTU线圈的最大电流额定值并且正接近功率放大器可以提供的最大值，则处理器110可以调整传送到微PTU线圈的电流增加的步长大小。
如果一个或多个PRU的整流器电压小于最小整流器电压，并且一个或多个PRU中的每一个PRU的整流器电压不大于用于一个或多个PRU的最大整流器电压，则PTU可以进入子状态2 412。如果PTU进入子状态2 412，则处理器110可以在整流器电压小于最小整流器电压的情况下增加传送到微PTU线圈的电流，直到耦合到每一个微PTU线圈的每个PRU具有大于或等于最小整流器电压的整流器电压。PTU可以增加传送到微PTU线圈的电流，使得微PTU线圈所充电的PRU的整流器电压不超过最大整流器电压，并且不使PTU发出系统错误警告。处理器110可以用不超过微PTU线圈的最大电流额定值的百分之五并且不小于微PTU线圈的最大电流额定值的百分之一的步长大小来调整传送到微PTU线圈的电流。
如果一个或多个PRU的整流器电压超过PRU的最大整流器电压，则PTU可以进入子状态3 414。处理器110可以在整流器电压超过最大整流器电压的情况下调整传送到与PRU耦合的微PTU线圈的电流，直到用于PRU的整流器电压小于或等于最大整流器电压。处理器110可以调整电流，使得电流被调整的步长大小不大于微PTU线圈的最大电流额定值的百分之五并且不小于微PTU线圈的最大电流额定值的百分之一。
处理器110可以维护(maintain)定时器，定时器对当在PTU与一个或多个PRU中的每一个PRU之间建立带外无线通信信道协议连接时之间所逝去的时间的量(例如，数分钟、数秒、一秒的任何分数)进行计数。当处理器110从一个或多个PRU的处理器接收到广告时，可以在PTU与一个或多个PRU中的每一个PRU之间建立连接。处理器110可以为一个或多个PRU中的每一个PRU启动定时器。例如，处理器110可以为PRU 202a和206a维护定时器。当处理器110从可以由PRU 202a和206a分别用于发送广告的处理器148和170接收到广告时，处理器110可以为PRU 202a和206a重启定时器。PTU可以在405重置定时器。在一些实施例中，定时器可以在预定量的时间(即，一秒)之后到期。在其它实施例中，用于每个PRU的定时器的到期可以彼此不同。定时器可以因PTU与一个或多个PRU中的每一个PRU之间的信道质量而变化。例如，用于PRU 202a的定时器的到期时间可以大于用于PRU 206a的定时器的到期时间。这可以是因为，PTU与PRU 206a之间的信道可能经历比PTU与PRU 202a之间的信道更多的干扰。
如果在传送到每一个阻抗反演电路(即，阻抗反演电路304a-c)的输入功率变化达预定量瓦特之前定时器到期，则处理器110可以尝试与一个或多个PRU中的处理器重新连接。例如，如果处理器110维护在PRU 206a耦合到的阻抗反演电路(即，阻抗反演电路304b)和微PTU线圈(即，微PTU线圈304e)经历两瓦特的输入功率变化之前到期的用于PRU 206a的定时器，则处理器110可以确定连接已经切断。处理器110可以在定时器的到期之后将一个或多个消息发送到PRU206a中的处理器170，以重新建立连接。如果在预定量的时间内没有重新建立连接，则处理器110可以确定PRU 206a已经出故障，并且PTU可以通过419进入锁存故障状态418，并且可以在417发出系统错误警告。在419，PTU可以驱动扫描器302c和匹配电路302d发送上述和下述一个或多个组短信标、周期性长信标和/或组长信标，以确定PRU是否处于微PTU线圈206上或者微PTU线圈206上是否存在干扰对象。
如果处理器110为PRU 206a维护的定时器到期并且传送到阻抗反演电路304c和微PTU线圈304e的功率的变化大于预定量(例如，两瓦特)，则处理器110可以在处理器110通过411重新进入功率节省状态404时清空与处理器170关联的存储器116中的注册表。在清空注册表之后，PTU可以重新进入功率节省状态404。
在PTU在413中确定PRU完成其充电之后，处理器110可以驱动扫描器302c和匹配电路302d在功率节省状态404下发送一个或多个组长信标、单个周期性信标和/或组长信标。
如果过温、过流、过压超过和/或下降到低于预定量，则对于单独的微PTU线圈，PTU可以通过427从配置状态402、通过431从功率节省状态404、通过433从低功率状态406、或通过415从功率传送状态408进入本地故障状态416。PTU可以实现过温保护(即，调整传送到微PTU线圈的功率)，以将PTU的温度保持在某个限制内。PTU可以实现过流保护(即，调整传送到微PTU线圈的电流)，以将微PTU线圈中的电流保持在某个限制内。PTU可以实现过压保护(即，调整传送到微PTU线圈的电压)，以将微PTU线圈两端的电压保持在某个限制内。如果处理器110确定过温超过某个量、过流超过或下降到低于某个量和/或过压超过或下降到低于某个量，则处理器110可以将微PTU线圈置于本地故障状态416下。如果PTU在功率传送状态408下正对微PTU线圈充电，并且处理器110确定温度、电流和/或电压超过或下降到低于某些限制，则处理器110可以驱动将功率放大器302a连接到微PTU线圈的开关，以禁止电压和/或电流传送至它。然后，处理器110可以接通将扫描器302c连接到微PTU线圈的开关，以便在它将PTU置于本地故障状态416下之后发送组短信标、周期性长信标和/或组长信标。
对于单独的微PTU线圈，PTU可以通过435从功率节省状态404、通过437从低功率状态406或通过419从功率传送状态408进入锁存故障状态418。如果在微PTU线圈上检测到干扰对象，或者如果存在耦合到微PTU线圈的PRU所经历的过温、过流和/或过压，则PTU可以进入锁存故障状态418。PRU所经历的过温、过流和/或过压可以与PTU所经历的过温、过流和/或过压类似。可以如以上在图2中的示例中解释的那样并且使用图7中所公开的方法来检测干扰对象。
当单独的微PTU线圈的本地故障被清除并且PRU(在具有或没有干扰对象的情况下)仍然处于微PTU线圈上时，PTU可以通过421从本地故障状态416进入锁存故障状态418。当例如与微PTU线圈关联的过温、过流和/或过压被调整使得它们不超过或下降到低于某个值时，可以清除单独的微PTU线圈的本地故障。当PRU的锁存故障被清除并且在单独的微PTU线圈上存在本地故障时，PTU可以通过423从锁存故障状态418进入本地故障状态416。当例如与PRU关联的过温、过流和/或过压被调整使得它们不超过或下降到低于某个值时，可以清除PRU的锁存故障。如果从PTU的微PTU线圈移走了所有PRU，并且如果没有一个微PTU线圈被置于本地故障状态下，则PTU可以通过413从锁存故障状态418进入配置状态402或功率节省状态404。PTU可以取决于PTU的实现方式而进入这些状态中的任一个。在一些实施例中，如果处理器110确定应当重置PTU的一个或多个组件，则PTU可以从锁存故障状态418进入配置状态402。例如，处理器110可以确定在PTU可以重新进入功率节省状态404之前在存储器116中必须清空一个或多个注册表。在其它实施例中，如果处理器110确定不需要清空注册表，则PTU可以从锁存故障状态418进入功率节省状态404。如果微PTU线圈被置于本地故障状态下，并且当从置于本地故障状态下的微PTU线圈移走了PRU时被清除，则PTU可以通过429从本地故障状态416进入配置状态402。
图5是根据本公开某些示例实施例的用于检测负载变化的示例组短信标序列的说明性序列示图。组短信标序列(即，组短信标序列502a、504a、...M)可以由扫描器302c生成，并且可以经由匹配电路302d正确地路由到一个或多个微PTU线圈304d、304e和/或304f。匹配电路302d可以基于从PTU(即，PTU 300)中的一个或多个处理器(即，处理器110)接收到的一个或多个控制信号来断开和/或接通开关306b、306d和/或306f。PTU(例如，PTU 300)(并且更具体地说，扫描模块(例如，扫描器302c))可以执行用于检测负载变化的组短信标序列。开关502、504、...、N可以串行地接通，如以上所解释的那样，并且如图5所示。当开关502、504、...、N接通时，扫描模块(例如，扫描模块302f)可以将组短信标序列(即，组短信标序列502a、504a、...、M)发送到一个或多个阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a、304b和/或304c)。组短信标序列中的每个信标可以是具有预定幅度的电流波形(即，ISHORT_BEACON504b)。在一些实施例中，电流波形的预定幅度可以是相同的。在其它实施例中，电流波形的预定幅度可以不是相同的。当开关502、504、...、N处于接通状态下时，开关的状态可以由逻辑值“1”表示。当开关502、504、...、N处于断开状态下时，开关的状态可以由逻辑值“0”表示。短信标(例如，短信标531)可以由逻辑值“1”以及字母值“S”表示。电流波形的持续时间可以是预定时间长度(即，tSHORT 501)。在一些实施例中，电流波形的持续时间可以是相同的。在其它实施例中，电流波形的持续时间可以不是相同的。周期可以被定义为当开关(例如，开关502)接通、断开与重新接通时之间所逝去的时段(即，tCYCLE 503)。当PTU(例如，PTU300)检测到负载(即，一个或多个PRU)(即，检测到负载505，并且检测到负载507)时，可以将组长信标从扫描模块(例如，扫描模块302f)发送到一个或多个阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a、304b和/或304c)。在扫描模块发送组长信标之后，PTU可以确定用于耦合负载的最佳微PTU线圈。如上所述，PTU可以从一个或多个PRU接收指示哪些微PTU线圈提供最强磁耦合的消息。最强磁耦合可以由PRU确定为在一个或多个PRU中和/或其上的微PTU线圈中感应出最大电动势(电压)和/或电流的磁耦合。PTU可以使用低功耗蓝牙协议通过无线链路从一个或多个PRU在消息中接收该信息。
长信标(例如，长信标533)可以由逻辑值“1”以及字母值“L”表示。组长信标中的每一个长信标可以是具有预定幅度的电流波形(即，ILONG_BEACON 509)，并且可以由扫描模块发送到一个或多个阻抗反演电路。电流波形可以施加到一个或多个阻抗反演电路达预定时段(tLONG_BEACON 511)。PTU可以在周期性长信标期间取决于PTU观测到一个或多个微PTU线圈与PRU之间的耦合强度来识别要通电的一个或多个微PTU线圈。PTU也可以从尝试与PTU配对的两个PRU接收广告(即，广告513和广告515)。广告可以包括可以由PTU和PRU用于通过带外无线通信信道协议(例如，低功耗蓝牙)在PTU与PRU之间建立和/或保持通信的一个或多个分组。在一些实施例中，带外无线信道协议可以由以下信令协议组成，其可以使得PTU和PRU能够通过PTU上的微PTU线圈与PRU之间所生成的磁通量与彼此进行通信。例如，当PTU 300中的扫描器302c将长信标521发送到PTU 300中的一个或多个微PTU线圈(即，微PTU线圈304d-f)时，可以在微PTU线圈与电耦合到PRU的一个或多个谐振器线圈(即，谐振器线圈308a-c)之间生成磁通量。磁通量可以用于在耦合到PTU 300的无线电装置(即，112)与耦合到PRU的无线电装置(即，无线电装置174和/或无线电装置152)之间发送消息。可以在电耦合到PTU的无线电装置(即，无线电装置112)与电耦合到PRU的无线电装置(即，无线电装置174和无线电装置152)之间建立带外无线通信信道协议。
可以在PTU进入低功率状态519之前在长信标521期间接收广告515。因为在低功率状态519期间PTU可以注册PRU，所以可以在PTU进入低功率状态519之前接收广告515。PTU可以通过首先将电流波形(即，ITX_START 517)发送到PTU中/上的与PRU磁耦合的一个或多个微PTU线圈，在低功率状态519期间注册PRU。电流可以在微PTU线圈中生成磁通量，其进而在PRU生成足以对PRU中的无线电装置供电的电流。一旦PRU的无线电装置通电，PRU就可以使用带外无线通信信道协议来注册到PTU。在PTU接收到广告515之后，PTU可以将电流(即，ITX_START 517)提供给在周期性长信标期间所识别的微PTU线圈。更具体地说，扫描模块(例如，扫描模块302f)可以将电流提供给在长信标序列期间所识别的微PTU线圈，如上所述。当扫描模块开始将电流提供给微PTU线圈时，PTU可以进入低功率状态519。低功率状态519可以与功率状态406相同，并且是在当长信标521结束(扫描模块302f开始将电流施加到所识别的微PTU线圈)时与当扫描模块302f停止将电流施加到所识别的微PTU线圈时之间所逝去的时间量。在进入该状态之前，PTU可以处于功率节省状态523下。功率节省状态523可以与功率节省状态404相同，并且是在当PTU开启时与当长信标521结束时之间所逝去的时间量。PTU也可以设定注册定时器525，其为PRU可以注册到PTU的时段。在一些实施例中，注册定时器525可以持续与低功率状态519相同的时间量。
时间527和时间529可以指示开关502、...、N的状态(即，1或0)与关联于短信标和周期性长信标的电流波形之间的关系。例如，时间527可以与扫描器302c可以开始生成与具有幅度ISHORT_BEACON 504b和持续时间tSHORT 501的电流波形对应的短信标并且开关N可以接通使得短信标可以传送到微PTU线圈(例如，微PTU线圈304e)的时间对应。时间529可以与扫描器可以停止生成与电流波形对应的短信标并且开关N可以断开使得短信标不再传送到微PTU线圈的时间对应。
在一些实施例中，可以在组短信标序列之后包括周期性长信标，以检测PTU的一个或多个微PTU线圈上的小型PRU(例如，可穿戴设备)的阻抗改变。周期性长信标可以在相同时间(在时间上对准)施加到PTU上的所有微PTU线圈。周期性长信标可以在时间上对准，而不是串行和/或并行，以减少耗费于定位小型PRU的时间量。组短信标序列后接周期性长信标的这个组合可以不具有与图5中的组短信标相同的周期性/周期。如果在周期性长信标期间检测到小型PRU，则在周期性长信标之后立即调度组长信标，并且功率可以提供给最佳微PTU线圈，以将功率提供给小型PRU，如上所述。
图6是根据本公开某些示例实施例的用于检测小型设备的负载变化的长信标序列的说明性序列示图。开关602、604、...、K可以串行接通，以生成组短信标序列602a、604a、...、L。开关602、604、...、K可以与图5中的开关502、504、...、N相同。在一些实施例中，组短信标序列602a、604a、...、L可以与组短信标序列502a、504a、...、M相同。在其它实施例中，组短信标序列602a、604a、...、L可以与组短信标序列502a、504a、...、M不相同。周期性长信标601可以是具有预定幅度(即，ILONG_BEACON)的电流波形，并且可以由扫描模块(例如，扫描器302c)施加到一个或多个阻抗反演电路(阻抗反演电路304a、304b和/或304c)达预定时段(即，TLONG_BEACON)。在一些实施例中，电流波形可以在相同时间施加到所有微PTU线圈(即，对准)，并且在其它实施例中，电流波形可以不在相同时间施加(即，不对准)。周期性长信标601可以具有比当开关602、604、...、K断开、接通与重新断开时之间所逝去的时间量更长的周期性(TLONG_BEACON_PERIOD)。组短信标序列602a、604a、...、L的周期性(周期)可以与组短信标序列502a、504a、...、M的周期(即，tCYCLE 503)相同。如果PTU上的微PTU线圈检测到小型PRU(负载变化检测605)，则当开关602、604、...、K接通时可以检测它。负载变化检测605可以发生在周期性长信标603的结束以及组长信标序列607、609和611的开始时。周期性长信标601的结束与周期性长信标603的结束之间的时段可以是tCYCLE 601c秒。在组长信标序列607、609和611之后，可以从一个或多个小型PRU在PTU处分别接收广告607a、609a、611a。广告607a、609a和611a可以与广告513或广告515相同。并且也可以使用低功耗蓝牙或充电设备中的微PTU线圈与PRU之间的磁通量来发送广告607a、609a和611a，如上所述。在PTU接收到广告607a、609a和611a之后，PTU可以将电流(即，ITX_START 613)提供给与检测到的小型PRU关联的微PTU线圈。更具体地说，扫描模块(例如，扫描模块302f)可以将电流提供给在组长信标序列607、609和611之后所识别的微PTU线圈。低功率状态615可以与低功率状态406相同，并且是广告611a(扫描模块302f开始将电流施加到在组长信标期间所识别的微PTU线圈)与当扫描模块302f停止将电流施加到所识别的微PTU线圈时之间所逝去的时间量。在进入该状态之前，PTU可以处于功率节省状态617下。功率节省状态617可以与功率节省状态404相同，并且是在当PTU开启时与当组长信标序列607、609和611中的周期性长信标609结束时之间所逝去的时间量。PTU也可以设定注册定时器619，其为PRU可以注册到PTU的时段。在一些实施例中，注册定时器619可以持续与低功率状态615相同的时间量。
时间621和时间623可以指示开关602、...、K的状态(即，逻辑值“1”或“0”)与关联于短信标和长信标的电流波形之间的关系。短信标(例如，短信标633)可以由逻辑值“1”以及字母值“S”表示。例如，时间621可以与扫描器302c可以开始生成与具有幅度ISHORT_BEACON631和持续时间tSHORT 629的电流波形对应的短信标并且开关N可以接通使得短信标可以传送到微PTU线圈(例如，微PTU线圈304e)的时间对应。时间623可以与扫描器可以停止生成与电流波形对应的短信标并且开关N可以断开使得短信标不再传送到微PTU线圈的时间对应。字母“S”可以指示开关在第一时间(例如，时间621)与第二时间(例如，时间623)之间接通，以将短信标从扫描器路由到微PTU线圈。
时间625和时间627可以指示开关602、...、K的状态(即，逻辑值“1”或“0”)与关联于短信标和长信标的电流波形之间的关系。长信标(例如，长信标635)可以由逻辑值“1”以及字母值“L”表示。例如，时间625可以与扫描器302c可以开始生成与具有幅度ILONG_BEACON601a和持续时间tLONG 601b的电流波形对应的周期性长信标并且开关可以接通使得短信标可以传送到微PTU线圈(例如，微PTU线圈304e)的时间对应。时间627可以与扫描器可以停止生成与电流波形对应的短信标并且开关N可以断开使得周期性长信标不再传送到微PTU线圈的时间对应。字母“L”可以指示开关在第一时间(例如，时间625)与第二时间(例如，时间627)之间接通，以将周期性长信标从扫描器路由到微PTU线圈。
图7是示出根据本公开某些示例实施例的用于图5和图6的信标序列示图的方法700的示例数据流的流程图。在步骤702中，PTU(例如，PTU 300)可以将第一匹配电路(例如，匹配电路302b)配置作为在功率传送状态下对一个或多个谐振器模块(例如，谐振器模块304)供电的电源。PTU也可以将第二匹配电路(例如，匹配电路302d)配置为在非功率传送状态下扫描与一个或多个谐振器模块(例如，谐振器模块304)关联的一个或多个微PTU线圈(例如，304d、304e和304f)。在步骤704中，PTU发起用于负载检测的周期性组短信标和/或周期性长信标。在步骤706中，PTU可以确定与PTU关联的一个或多个微PTU线圈是否已经检测到负载变化。负载变化可以发生在一个或多个PRU与PRU接近时。例如，如果一个或多个PRU被放置在内部嵌入有PTU的桌子上，并且PTU检测到电抗和/或阻抗的改变，则可能已经发生了负载的变化。特别地，并且如上所述，在步骤704中，在发起周期性组短信标和/或周期性长信标之后，扫描器302c可以检测负载的变化。PTU可以通过测量PTU(例如，PTU 300)中的一个或多个微PTU线圈(例如，微PTU线圈304d、304e和/或304f)的电抗和/或阻抗来检测负载变化。如果已经检测到负载的变化，则该方法可以进入步骤708。如果在步骤706中并未检测到负载的变化，则该方法可以返回步骤704。
PTU可以通过发起组短信标并且检测一个或多个阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a、304b和/或304c)所经历的负载的变化，在步骤706中确定是否已经检测到干扰对象。组短信标(例如，组短信标序列502a、504a、506a...M)可以包括扫描器302c所生成的并且施加到一个或多个阻抗反演电路(例如，阻抗反演电路304a、304b和/或304c)的一个或多个电流波形。一个或多个阻抗反演电路可以将电流施加到PTU上/中的一个或多个微PTU线圈(例如，微PTU线圈304d、304e和/或304f)，其进而可以在一个或多个微PTU线圈中生成磁场。当具有一个或多个线圈的一个或多个对象与PTU的充电区域(例如，图1中的充电区域130)处于在物理上接近时，一个或多个微PTU线圈可以检测阻抗反演电路的改变。当组短信标施加到阻抗反演电路，其进而将第一电流施加到PTU的一个或多个微PTU线圈时，一个或多个微PTU线圈可以生成第一时变磁场。第一时变磁场可以相对于每个电流波形是时变的，并且可以在组短信标中具有与电流波形之一的周期相同的周期性(例如，tCYCLE 503)。第一时变磁场进而可以如以上关于图2中的PRU 202a和206a所描述的那样在一个或多个对象中生成第一磁通量。一个或多个对象的线圈中的第一磁通量可以进而在一个或多个对象的线圈中生成第一电动势(EMF)。第一EMF可以在一个或多个对象的线圈中感应出电流，其可以进而生成第二磁场。第二磁场可以在PTU的一个或多个微PTU线圈中感应出第二磁通量。第二磁通量可以进而生成第二EMF。第二EMF可以在PTU的一个或多个微PTU线圈中生成第二电流。PTU的一个或多个微PTU线圈中的第二电流可以改变PTU的一个或多个微PTU线圈的阻抗，并且可以由一个或多个阻抗反演电路来检测。当第一电流施加到PTU的一个或多个微PTU线圈时，PTU的一个或多个微PTU线圈的阻抗可以具有第一阻抗。当响应于第二EMF而在PTU的一个或多个微PTU线圈中感引出第二电流时，PTU的一个或多个微PTU线圈的阻抗可以具有第二阻抗。阻抗可以是PTU中一个或多个微PTU线圈的电抗和电阻的测度。特别地，阻抗反演电路可以检测一个或多个微PTU线圈的电容性和电感性元件(例如，微PTU线圈304d、304e和304f)的电抗的改变。并且阻抗反演电路可以检测一个或多个微PTU线圈的电阻的改变。如果阻抗的改变与预定改变对应，则PTU可以确定已经检测到负载。阻抗的预定改变可以对应于阻抗超过预定阈值。阈值可以是一个或多个微PTU线圈的灵敏度的函数，并且可以取决于用户可能想要充电和/或可能不想充电的PRU的类型而调整。
如果PTU检测到超过预定阈值的阻抗的改变，则PTU可以确定不可无线充电干扰对象是否处于PTU的充电区域的一个或多个微PTU线圈的物理附近内(步骤708)。如果在步骤708中检测到一个或多个干扰对象，则该方法进入步骤710，并且PTU可以将其上具有干扰对象的一个或多个微PTU线圈切换到锁存故障状态下。然后，该方法可以进入步骤712。在步骤712，该方法可以确定一个或多个干扰对象是否仍然处于一个或多个微PTU线圈附近。如果在一个或多个微PTU线圈上未检测到干扰对象，则该方法可以进展到步骤704。如果一个或多个干扰对象仍然处于一个或多个微PTU线圈上，则该方法可以返回步骤712。该方法可以仅返回步骤712预定次数。在一些实施例中，预定次数可以是三次。如果该方法返回步骤712预定次数，则该方法可以进入子例程800的步骤802。
子例程800可以看作步骤712的子例程。在步骤802中，PTU可以在显示器上显示命令用户从一个或多个微PTU线圈移走一个或多个干扰对象的锁存故障状态消息。在一些实施例中，消息可以显示在一个或多个非干扰设备的显示器上。在步骤802之后，PTU可以发起组短信标序列，以在锁存故障状态下检测微PTU线圈的负载的变化(步骤804)。然后，子例程可以进入步骤806，其中，该方法可以确定一个或多个微PTU线圈上是否存在负载的变化。一个或多个微PTU线圈的负载的变化可以指示已经从一个或多个微PTU线圈移走了一个或多个干扰对象。如果未检测到负载的变化，则可能尚未移走一个或多个干扰对象，并且子例程可以返回步骤804。子例程可以继续返回到步骤804，直到检测到负载变化。一个或多个微PTU线圈可以保持在锁存故障状态下，并且锁存故障状态消息可以继续显示在显示器上。如果检测到负载的变化，则可能已经从各个微PTU线圈移走一个或多个干扰对象，并且锁存故障消息可以不再显示在PTU和/或一个或多个非干扰设备的显示器上。在步骤806中已经检测到负载变化之后，子例程可以进展到步骤808。在步骤808中，PTU可以将其附近具有干扰对象的微PTU线圈置于功率节省状态下。子例程可以在步骤810结束。返回到图7的步骤712，在子例程800结束之后，该方法可以进展到步骤704，并且发起用于负载检测的周期性组短信标和/或周期性长信标。
返回到步骤708，如果在一个或多个微PTU线圈上未检测到干扰对象，则该方法可以进展到步骤714。在步骤714中，PTU发起用于未受干扰对象覆盖的微PTU线圈的组长信标，以识别最佳耦合微PTU线圈。在步骤714之后，该方法可以进入步骤716，并且可以循环通过所有可用的微PTU线圈。如果微PTU线圈被确定为最佳微PTU线圈，则该方法可以进入步骤718。可以基于一个或多个微PTU线圈相对于PRU的位置以及一个或多个微PTU线圈与PRU之间的磁耦合的强度，将一个或多个微PTU线圈确定为最佳的，如上所述。如果微PTU线圈并未被确定为最佳微PTU线圈，则该方法可以进入步骤722。如果该方法进入步骤718，则PTU将选定的微PTU线圈置于低功率状态下。在微PTU线圈被置于低功率状态下之后，该方法可以进入步骤720。在步骤720中，微PTU线圈可以进入功率传送状态。该方法可以进入步骤724。
在步骤722中，该方法可以确定是否存在非功率传送状态下的任何剩余微PTU线圈。如果微PTU线圈处于非功率传送状态下，则该方法可以返回到步骤704。如果微PTU线圈并不处于非功率传送状态下，则该方法可以进入步骤724。在步骤724中，该方法确定在功率传送状态期间在任何微PTU线圈上是否存在干扰对象。如果在功率传送状态下的微PTU线圈上存在检测到的干扰对象，则该方法可以进入步骤726，其中，受影响的微PTU线圈进入锁存故障状态。此外，在步骤726中，该方法可以禁用第一匹配电路(即，匹配电路302b)，并且可以启用第二匹配电路(即，匹配电路302d)。该方法可以进入步骤728，以确定是否已经检测到设备移除。
如果尚未从微PTU线圈移走设备，则该方法可以返回到步骤728。如果已经从任何微PTU线圈移走了PRU，则该方法可以确定是否从其上具有干扰对象的微PTU线圈移走了PRU。如果PRU是其上具有干扰对象的微PTU线圈上的PRU，则该方法可以进入步骤730。在步骤730中，该方法可以确定是否已经从微PTU线圈移走了步骤726中的干扰对象。如果尚未从微PTU线圈移走干扰对象，则该方法可以返回到步骤730。如果已经从微PTU线圈移走了干扰对象，则该方法可以进入步骤732。在步骤732中，该方法可以将第一匹配电路(即，匹配电路302b)置于功率节省状态下，并且可以启用第二匹配电路(即，匹配电路302d)以开始扫描负载变化。在步骤732之后，该方法可以结束(步骤734)。
可以使用硬件、软件和/或固件来实现本文所描述的实施例，例如，以执行本文所描述的方法和/或操作。本文所描述的某些实施例可以提供为存储有机器可执行指令的一个或多个有形机器可读介质，指令如果由机器执行则使机器执行本文所描述的方法和/或操作。有形机器可读介质可以包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、光盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、可读写压缩盘(CD-RW)以及磁光盘)、半导体器件(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)(例如，动态RAM和静态RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、磁卡或光卡)或者任何类型的适合于存储电子指令的有形介质。机器可以包括任何合适的处理或计算平台、设备或系统，并且可以使用任何合适的硬件和/或软件的组合来实现。指令可以包括任何合适类型的代码，并且可以使用任何合适的编程语言来实现。在其它实施例中，可以在固件中体现用于执行本文所描述的方法和/或操作的机器可执行指令。此外，在某些实施例中，可以形成专用计算机或特定机器，以识别所驱动的输入元件并且处理标识。
可以在软件和/或固件中完全地或部分地实现本公开的各个实施例。该软件和/或固件可以采取非瞬时性计算机可读存储介质中或其上所包含的指令的形式。这些指令可以然后由一个或多个处理器读取并且执行，以使得能够执行本文所描述的操作。指令可以是任何合适的形式，例如但不限于源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码等。这种计算机可读介质可以包括用于以一个或多个计算机可读的形式存储信息的任何有形非瞬时性介质(例如但不限于只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存等)。
在本公开示例实施例中，可以存在一种功率传送设备。所述功率传送设备可以包括：多个微PTU线圈；至少一个存储器，存储计算机可执行指令；以及至少一个处理器，被配置为：访问所述至少一个存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：使得将组短信标信号发送到所述多个微PTU线圈。所述功率传送设备可以使用检测到的由处于所述多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载。所述功率传送设备可以使用所识别的所述第一微PTU线圈上的负载来确定所述对象的位置。所述功率传送设备可以使得将组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈。所述功率传送设备可以从所述对象接收包括所述第一微PTU线圈与所述对象之间的耦合强度的指示的广告。所述功率传送设备可以确定所述对象是电子设备。所述功率传送设备可以使用所述电子设备的位置以及耦合强度数据来确定将电流施加到所述第一微PTU线圈。
实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。所述至少一个处理器可以进一步被配置为执行所述计算机可执行指令，以：使用检测到的处于所述多个微PTU线圈中的第二微PTU线圈附近的第二对象所引起的第二磁通量来识别所述第二微PTU线圈上的第二负载；使用所识别的所述第二微PTU线圈上的第二负载来确定所述第二对象的第二位置；使用所述对象的第二位置以及检测到的所述第二磁通量来确定所述第二对象是干扰对象；使得所述功率传送设备将一个或多个第二周期性短信标信号发送到所述第二微PTU线圈；确定检测到的所述第二磁通量的改变；以及使用检测到的所述第二磁通量的改变来确定从所述第二位置移走了所述第二对象。所述至少一个处理器可以进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以通过从检测到的所述电子设备在所述第一微PTU线圈中所感应出的磁通量测量所述第一微PTU线圈的阻抗的第一改变，来确定检测到的磁通量的强度是否满足阈值。所述至少一个处理器可以进一步被配置为执行所述计算机可执行指令，以：确定检测到的磁通量的强度的改变；以及确定从所述位置移走了所述电子设备。所述至少一个处理器可以进一步被配置为执行所述计算机可执行指令，以：使用检测到的磁通量的改变来确定当所述电子设备处于所述位置处时第三对象已经被放置在所述第一微PTU线圈附近。所述功率传送设备可以还包括无线式无线电装置，其中，由所述无线式无线电装置通过带外无线通信信道接收所述广告。所述带外无线通信信道在一些实施例中可以是低功耗蓝牙协议信道。所述广告可以包括与所述电子设备中的电压整流器关联的一个或多个输出电压值。所述功率传送设备可以还包括功率放大器和扫描器。所述至少一个处理器可以进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以使所述功率放大器将电流施加到所述第一微PTU线圈，以对所述电子设备充电。所述至少一个处理器可以进一步被配置为执行所述计算机可执行指令，以使扫描器将所述组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈，以确定要耦合到所述电子设备的所述第一微PTU线圈。
在本公开示例实施例中，可以存在一种非瞬时性计算机可读介质。所述非瞬时性计算机可读介质可以存储计算机可执行指令，所述指令当由处理器执行时导致执行包括以下步骤的操作：使功率传送设备将组短信标信号发送到多个微PTU线圈；使用检测到的处于所述多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载；使用所识别的所述第一微PTU线圈上的负载来确定所述对象的位置；使所述功率分发设备将组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈；从所述对象接收包括所述第一微PTU线圈与所述对象之间的耦合强度的指示的广告；确定所述对象是电子设备；以及使用所述电子设备的位置以及耦合强度数据来确定使得将电流施加到所述第一微PTU线圈；以及将所述电流施加到所述第一微PTU线圈。
实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。所述计算机可执行指令可以使所述处理器进一步执行包括以下步骤的操作：使用检测到的由处于所述多个微PTU线圈中的第二微PTU线圈附近的第二对象所引起的第二磁通量来识别所述第二微PTU线圈上的第二负载；使用所识别的所述第二微PTU线圈上的第二负载来确定所述第二对象的第二位置；使用所述对象的第二位置以及检测到的所述第二磁通量来确定所述第二对象是干扰对象；所述功率分发设备将一个或多个第二周期性短信标信号发送到所述第二微PTU线圈；检测所述第二磁通量的改变；以及使用检测到的所述第二磁通量的改变来确定从所述第二位置移走了所述第二对象。所述计算机可执行指令可以使所述处理器进一步执行包括以下步骤的操作：确定检测到的磁通量的强度的改变；以及确定从所述位置移走了所述电子设备。所述计算机可执行指令可以使所述处理器进一步执行包括以下步骤的操作：使用所述磁通量的改变来确定当所述电子设备处于所述位置处时第三对象已经被放置在所述第一微PTU线圈附近。所述计算机可执行指令可以使所述处理器进一步执行包括以下步骤的操作：使功率放大器将电流施加到所述第一微PTU线圈，以对所述电子设备充电。所述计算机可执行指令可以使所述处理器进一步执行包括以下步骤的操作：使扫描器将所述组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈，以确定要耦合到所述电子设备的所述第一微PTU线圈。
在本公开示例实施例中，可以存在一种方法。所述方法可以包括：使功率分发设备将组短信标信号发送到多个微PTU线圈；使用检测到的处于所述多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载；使用所识别的所述第一微PTU线圈上的负载来确定所述对象的位置；使所述功率分发设备将组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈；从所述对象接收包括所述第一微PTU线圈与所述对象之间的耦合强度的指示的广告；确定所述对象是电子设备；以及使用所述电子设备的位置以及耦合强度数据来确定将电流施加到所述第一微PTU线圈。
实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。所述方法可以包括：确定检测到的磁通量的强度；以及确定从所述位置移走了所述电子设备。所述方法可以还包括：使用检测到的磁通量的改变来确定当所述电子设备处于所述位置处时第三对象已经被放置在所述第一微PTU线圈附近。所述方法可以还包括：使功率放大器将电流施加到所述第一微PTU线圈，以对所述电子设备充电。所述方法可以还包括：使扫描器将所述组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈，以确定要耦合到所述电子设备的所述第一微PTU线圈。
以上参照根据各个实现方式的系统、方法、装置和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本公开某些方面。应理解，框图和流程图的一个或多个块以及框图和流程图中的块的组合分别可以由计算机可执行程序指令来实现。类似地，根据一些实现方式，框图和流程图的一些块可以不一定需要按所提出的顺序执行，或者可以根据不需要执行。
这些计算机可执行程序指令可以加载到专用计算机或其它特定机器、处理器或其它可编程数据处理装置上，以产生特定机器，使得在计算机、处理器或其它可编程数据处理装置上执行的指令生成用于实现一个或多个流程图块中所指明的一个或多个功能的手段。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储介质或存储器中，其可以引导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式运作的，使得计算机可读存储介质中所存储的指令产生包括实现一个或多个流程图块中所指明的一个或多个功能的指令手段的制造物。作为示例，某些实现方式可以提供计算机程序产品，包括具有计算机可读程序代码或其中所实现的程序指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码适于执行以实现一个或多个流程图块中所指明的一个或多个功能。计算机程序指令也可以加载到计算机或其它可编程数据处理装置，以一系列操作要素或步骤在计算机或其它可编程装置上执行，以产生计算机实现的处理，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现一个或多个流程图块中所指明的功能的要素或步骤。
因此，框图和流程图的块支持用于执行所指明的功能的手段的组合、用于执行所指明的功能的要素或步骤的组合以及用于执行所指明的功能的程序指令手段。应理解，可以通过执行所指明的功能要素或步骤的基于专用硬件的计算机系统或专用硬件和计算机指令的组合实现框图和流程图中每个块以及框图和流程图中的块的组合。
条件语言，例如“可以”、“会”、“可能”或“可”等，除非另外具体地声明或在所使用的上下文内理解的，否则通常意图传达某些实现方式可以包括而其它实现方式不包括某些特征、要素和/或操作。因此，这种条件语言并非通常意图暗指一个或多个实现方式以任何方式要求特征、要素和/或状态，或者一个或多个实现方式必须包括用于在有或没有用户输入或提示的情况下判断这些特征、要素和/或状态是否被包括或将要在任何特定实现方式中执行的逻辑。
得益于前面描述和关联附图中所提出的教导，本文所阐述的本公开的很多修改和其它实现方式将是明显的。因此，应理解，本公开不限于所公开的特定实现方式，并且修改和其它实现方式意图被包括在所附权利要求的范围内。虽然本文采用特定术语，但是它们仅是按通常和描述性的意义使用的，而不是限制目的。

Claims (25)

1.一种功率传送设备，包括：
多个微PTU线圈；
至少一个存储器，存储计算机可执行指令；和
至少一个处理器，被配置为：访问所述至少一个存储器，其中，所述至少一个处理器被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：
使得将组短信标信号发送到所述多个微PTU线圈；
使用检测到的由所述多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载；
使用所识别的所述第一微PTU线圈上的负载来确定所述对象的位置；
使得将组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈；
从所述对象接收广告，所述广告包括所述第一微PTU线圈与所述对象之间的耦合强度的指示；
确定所述对象是电子设备；以及
使用所述电子设备的位置以及耦合强度数据来确定将电流施加到所述第一微PTU线圈。
2.如权利要求1所述的功率传送设备，其中，所述至少一个处理器进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：
使用检测到的由所述多个微PTU线圈中的第二微PTU线圈附近的第二对象所引起的第二磁通量来识别所述第二微PTU线圈上的第二负载；
使用所识别的所述第二微PTU线圈上的第二负载来确定所述第二对象的第二位置；
使用所述对象的第二位置以及检测到的第二磁通量来确定所述第二对象是干扰对象；
使得将一个或多个第二周期性短信标信号发送到所述第二微PTU线圈；
检测所检测到的第二磁通量的变化；以及
使用检测到的第二磁通量的变化来确定从所述第二位置移走了所述第二对象。
3.如权利要求1所述的功率传送设备，其中，所述至少一个处理器进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：
通过从检测到的由所述电子设备在所述第一微PTU线圈中感应出的磁通量测量所述第一微PTU线圈的阻抗的第一变化，来确定检测到的磁通量的强度是否满足阈值。
4.如权利要求1所述的功率传送设备，其中，所述至少一个处理器进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：
确定检测到的磁通量的强度的变化；以及
确定从所述位置移走了所述电子设备。
5.如权利要求4所述的功率传送设备，其中，所述至少一个处理器进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：
使用检测到的磁通量的变化来确定当所述电子设备处于所述位置时第三对象已经被放置在所述第一微PTU线圈附近。
6.如权利要求1所述的功率传送设备，还包括无线式无线电装置，其中，所述广告是由所述无线式无线电装置通过带外无线通信信道接收的。
7.如权利要求6所述的功率传送设备，其中，所述带外无线通信信道是低功耗蓝牙协议信道。
8.如权利要求1-7中任一项所述的功率传送设备，其中，所述广告还包括与所述电子设备中的电压整流器关联的一个或多个输出电压值。
9.如权利要求1所述的功率传送设备，还包括功率放大器和扫描器。
10.如权利要求9所述的功率传送设备，其中，所述至少一个处理器进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：
使所述功率放大器将电流施加到所述第一微PTU线圈，以对所述电子设备进行充电。
11.如权利要求9和10中任一项所述的功率传送设备，其中，所述至少一个处理器进一步被配置为：执行所述计算机可执行指令，以：
使所述扫描器将所述组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈。
12.一种非瞬时性计算机可读介质，存储有计算机可执行指令，所述指令当由处理器执行时使所述处理器执行以下操作，包括：
使功率分发设备将组短信标信号发送到多个微PTU线圈；
使用检测到的由所述多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载；
使用所识别的所述第一微PTU线圈上的负载来确定所述对象的位置；
使所述功率分发设备将组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈；
从所述对象接收广告，所述广告包括所述第一微PTU线圈与所述对象之间的耦合强度的指示；
确定所述对象是电子设备；以及
使用所述电子设备的位置以及耦合强度数据来确定使得将电流施加到所述第一微PTU线圈。
13.如权利要求12所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
使用检测到的由所述多个微PTU线圈中的第二微PTU线圈附近的第二对象所引起的第二磁通量来识别所述第二微PTU线圈上的第二负载；
使用所识别的所述第二微PTU线圈上的第二负载来确定所述第二对象的第二位置；
使用所述对象的第二位置以及检测到的第二磁通量来确定所述第二对象是干扰对象；
使所述功率分发设备将一个或多个第二周期性短信标信号发送到所述第二微PTU线圈；
检测所检测到的第二磁通量的变化；以及
使用检测到的第二磁通量的变化来确定从所述第二位置移走了所述第二对象。
14.如权利要求12所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
确定检测到的磁通量的强度的变化；以及
确定从所述位置移走了所述电子设备。
15.如权利要求12所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
使用所述磁通量的变化来确定当所述电子设备处于所述位置时第三对象已经被放置在所述第一微PTU线圈附近。
16.如权利要求12所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
使功率放大器将电流施加到所述第一微PTU线圈，以对所述电子设备进行充电。
17.如权利要求12-16中任一项所述的非瞬时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：
使扫描器将所述组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈，以确定所述第一微PTU线圈要耦合到所述电子设备。
18.一种方法，包括：
使功率分发设备将组短信标信号发送到多个微PTU线圈；
使用检测到的由所述多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载；
使用所识别的所述第一微PTU线圈上的负载来确定所述对象的位置；
使所述功率分发设备将组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈；
从所述对象接收广告，所述广告包括所述第一微PTU线圈与所述对象之间的耦合强度的指示；
确定所述对象是电子设备；以及
使用所述电子设备的位置以及耦合强度数据来确定将电流施加到所述第一微PTU线圈。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
确定检测到的磁通量的强度；以及
确定从所述位置移走了所述电子设备。
20.如权利要求18所述的方法，还包括：
使用检测到的磁通量的变化来确定当所述电子设备处于所述位置时第三对象已经被放置在所述第一微PTU线圈附近。
21.如权利要求18所述的方法，还包括：
使功率放大器将电流施加到所述第一微PTU线圈，以对所述电子设备进行充电。
22.如权利要求18-21中任一项所述的方法，还包括：
使扫描器将所述组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈，以确定所述第一微PTU线圈要耦合到所述电子设备。
23.一种装置，包括：
用于使功率分发设备将组短信标信号发送到多个微PTU线圈的单元；
用于使用检测到的由所述多个微PTU线圈中的第一微PTU线圈附近的对象所引起的磁通量来识别所述第一微PTU线圈上的负载的单元；
用于使用所识别的所述第一微PTU线圈上的负载来确定所述对象的位置的单元；
用于使所述功率分发设备将组长信标信号发送到所述多个微PTU线圈的单元；
用于从所述对象接收广告的单元，所述广告包括所述第一微PTU线圈与所述对象之间的耦合强度的指示；
用于确定所述对象是电子设备的单元；以及
用于使用所述电子设备的位置以及耦合强度数据来确定将电流施加到所述第一微PTU线圈的单元。
24.如权利要求23所述的装置，还包括：
用于确定检测到的磁通量的强度的单元；以及
用于确定从所述位置移走了所述电子设备的单元。
25.如权利要求23和24中任一项所述的装置，还包括：
用于使用检测到的磁通量的变化来确定当所述电子设备处于所述位置时第三对象已经被放置在所述第一微PTU线圈附近的单元。
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