CN111052541A - 无线功率传输系统之异物侦测 - Google Patents

无线功率传输系统之异物侦测 Download PDF

Info

Publication number
CN111052541A
CN111052541A CN201980002837.0A CN201980002837A CN111052541A CN 111052541 A CN111052541 A CN 111052541A CN 201980002837 A CN201980002837 A CN 201980002837A CN 111052541 A CN111052541 A CN 111052541A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wireless power
fom
power receiver
controller
factor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980002837.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111052541B (zh
Inventor
弗拉迪米尔·亚历山大·穆拉托夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MediaTek Singapore Pte Ltd
Original Assignee
MediaTek Singapore Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MediaTek Singapore Pte Ltd filed Critical MediaTek Singapore Pte Ltd
Publication of CN111052541A publication Critical patent/CN111052541A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111052541B publication Critical patent/CN111052541B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

对无线功率发送器来说，可以利用无线功率接收器的基准Q因子和基准频率来执行异物侦测。特性值(figure of merit)是利用基准Q因子和基准频率计算出来的。Q因子和谐振频率被测量，以及，测量得到的特性值能被计算出来。特性值被比较，以确定是否存在异物。

Description

无线功率传输系统之异物侦测
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年7月19日递交的申请号为62/700,369的美国临时申请案的优先权，在此合并参考该申请案的全部内容。
技术领域
本文描述的技术通常涉及无线功率传送，以及具体地涉及在无线功率发送器(wireless power transmitter)产生的场(field)中进行异物侦测。
背景技术
无线功率传输系统(Wireless Power Transfer Systems，WPTS)作为一种无需电线或连接器即可传送电力的便捷方式而越来越受欢迎。目前行业中正在开发的WPTS可以分为两大类：磁感应(magnetic induction，MI)系统和磁谐振(magnetic resonance，MR)系统。这两种类型的系统都包括无线功率发送器和无线功率接收器(wireless powerreceiver)。这样的系统可以用于为诸如智能手机或平板计算机之类的移动装置供电或为其充电。这样的移动装置包括无线功率接收器，该无线功率接收器能够具有通过无线功率发送器无线地传送到其上的电力。例如，在无线充电期间，无线功率发送器可位于垫子(pad)内或台面(stand)上，其上可以放置移动装置。
感应式WPTS利用频率变化作为功率流控制机制，通常操作在几百千赫兹的分配频率范围内。
MR WPTS利用输入电压调节器来调节输出功率，通常操作在单个的谐振频率上。在典型应用中，MR WPTS操作在6.78MHz的频率上。
几个行业委员会一直在努力开发基于无线功率传输用于消费产品的国际标准。
发明内容
一些实施例涉及一种执行异物侦测的方法，该方法用于无线功率发送器和无线功率接收器之间的无线功率传输，以及，该方法包括：该无线功率发送器测量与系统的Q因子相对应的第一参数以及与该系统的谐振频率相对应的第二参数，以产生与Q因子测量值相对应的第一测量值以及与谐振频率测量值相对应的第二测量值，该系统包括该无线功率发送器和该无线功率接收器；该无线功率发送器接收一个或多个第三参数，该一个或多个第三参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应；以及，该无线功率发送器基于该第一参数、该第二参数、该一个或多个第三参数确定是否存在异物。
该方法还包括：基于该第一参数和该第二参数计算测量得到的特性值(figure ofmerit，FOM)。
该方法还包括：基于该一个或多个第三参数计算基准特性值(reference figureof merit，基准FOM)。
该方法还包括：比较该基准FOM和该测量得到的FOM，以产生比较结果。
是否存在异物的确定是基于该比较结果进行的。
该确定是通过评估该基准FOM和该测量得到的FOM是否相差阈值量以上或者该基准FOM和该测量得到的FOM之比率是否大于阈值量进行的。
该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是基于对应于Q因子的参数与对应于频率的参数之比率计算出的。
该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是基于对应于Q因子的参数的第一函数除以对应于频率的参数的第二函数计算出的。
该第一函数包括平方根函数(square root function)。
该第二函数包括平方函数(square function)。
该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是通过确定针对异物的等效串联电阻计算出的。
该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是基于无线功率发送器在无线功率传输期间产生的场中存在的可接受的导体的等效串联电阻计算出的。
该方法还包括：基于确定出的是否存在异物，允许或禁止无线功率传输，或者调整所传输的功率电平。
该方法还包括：在该确定之前，评估该第一参数、该第二参数或这两者，以确定是否存在该无线功率接收器或异物。
该方法还包括：当确定出存在无线功率接收器时，在从该无线功率接收器接收该一个或多个第三参数之前，增大该无线功率发送器产生的场的强度。
一些实施例涉及一种用于无线功率发送器的控制器，包括电路，该电路被配置为：测量与系统的Q因子相对应的第一参数以及与该系统的谐振频率相对应的第二参数，以产生与Q因子测量值相对应的第一测量值以及与谐振频率测量值相对应的第二测量值，该系统包括该无线功率发送器和该无线功率接收器；接收一个或多个第三参数，该一个或多个第三参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应；以及，基于该第一参数、该第二参数、该一个或多个第三参数确定是否存在异物。
该控制器被配置：基于该第一参数和该第二参数计算测量得到的特性值(figureof merit，FOM)。
该控制器被配置：基于该一个或多个第三参数计算基准特性值(referencefigure of merit，基准FOM)。
该控制器被配置为：比较该基准FOM和该测量得到的FOM，以产生比较结果。
该控制器被配置为：基于该比较结果确定是否存在异物。
该确定是通过评估该基准FOM和该测量得到的FOM是否相差阈值量以上或者该基准FOM和该测量得到的FOM之比率是否大于阈值量进行的。
该控制器被配置为：基于对应于Q因子的参数与对应于频率的参数之比率计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
该控制器被配置为：基于对应于Q因子的参数的第一函数除以对应于频率的参数的第二函数来计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
该第一函数包括平方根函数(square root function)。
该第二函数包括平方函数(square function)。
该控制器被配置为：通过确定针对异物的等效串联电阻来计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
该控制器被配置为：基于无线功率发送器在无线功率传输期间产生的场中存在的可接受的导体的等效串联电阻计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
该控制器被配置为：基于确定出的是否存在异物，允许或禁止无线功率传输或调整所传输的功率电平。
该控制器被配置为：在确定是否存在异物之前，评估该第一参数、该第二参数或这两者，以确定是否存在该无线功率接收器或异物。
该控制器被配置为：当确定出存在无线功率接收器时，在从该无线功率接收器接收该一个或多个第三参数之前，增大该无线功率发送器产生的场的强度。
一些实施例涉及一种无线功率发送器，包括控制器，该控制器被配置为：测量与系统的Q因子相对应的第一参数以及与该系统的谐振频率相对应的第二参数，以产生与Q因子测量值相对应的第一测量值以及与谐振频率测量值相对应的第二测量值，该系统包括该无线功率发送器和该无线功率接收器；接收一个或多个第三参数，该一个或多个第三参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应；以及，基于该第一参数、该第二参数、该一个或多个第三参数确定是否存在异物。
一些实施例涉及一种用于执行异物侦测的方法，该方法用于无线功率发送器和无线功率接收器之间的无线功率传输，以及，该方法包括：该无线功率接收器向该无线功率发送器发送一个或多个参数，该一个或多个参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应。
该方法还包括：该无线功率接收器基于与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的参数来计算基准特性值，以及，该发送包括：至少发送该基准特性值给该无线功率发送器。
一些实施例涉及一种用于无线功率接收器的控制器，包括电路，该电路被配置为：控制该无线功率接收器将与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的一个或多个参数发送给该无线功率发送器。
该电路还被配置为：基于与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的参数来计算基准特性值，以及，该电路被配置为：控制该无线功率接收器至少发送该基准特性值给该无线功率发送器。
一些实施例涉及一种无线功率接收器，包括控制器，该控制器被配置为：控制该无线功率接收器将与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的一个或多个参数发送给该无线功率发送器。
以上发明内容是通过示例的方式提供的，且不旨在进行限制。
附图说明
在附图中，在各个附图中示出的每个相同或几乎相同的组件由相同的附图标记表示。为了清楚起见，并非每个组件都在每个附图中标记。附图不一定按比例绘制，而是着重于说明本文描述的技术和装置的各个方面。
图1A示出了包括无线功率发送器和无线功率接收器的无线功率系统的框图，无线功率接收器向无线功率发送器提供基准Q因子和基准频率，以进行异物侦测(foreignobject detection，FOD)。
图1B示出了包括无线功率发送器和无线功率接收器的无线功率系统的框图，无线功率接收器向无线功率发送器提供特性值(figure of merit，FOM)，以进行异物侦测(FOD)，所提供的特性值(FOM)是从基准Q因子和基准频率导出的。
图2根据一些实施例示出了一种执行异物侦测的方法的流程图。
图3示出了包括无线功率发送器和无线功率接收器的无线功率系统的框图。
图4A至图4D针对仅测量Q因子和使用本文所描述的基于Q因子和谐振频率的特性值的比较示出了实验数据。
具体实施方式
无线功率传输会因无线功率发送器产生的场中存在异物而降低。诸如金属物体之类的导电物体由于在导电物体中引起涡流而吸收功率。这种物体的存在会大大降低无线功率传输的效率。如果存在金属物体，则效率会大大降低(例如，从90％降至40％)。此外，由于吸收功率，物体的温度显著升高，这是不希望的。已经开发出通过测量品质因子(qualityfactor，Q-factor)来感测异物的存在的技术。根据这样的技术，由于异物的存在会降低系统的Q因子(Q-factor)，因此，测量Q因子能够用来确定是否存在异物。如果Q因子在可接受范围之外，则确定出存在异物，以及，无线功率传输被禁用(disabled)。另一方面，如果Q因子在可接受的范围内，则确定出不存在异物，以及，无线功率传输被允许。为了确定出测量得到的Q因子(measured Q-factor)是否在可接受的范围内，一种技术是无线功率接收器存储无线功率接收器的基准Q因子(reference Q-factor)。无线功率接收器的基准Q因子是已经利用参考无线功率发送器(reference wireless power transmitter)测量得到的。为了执行异物侦测，无线功率接收器将其基准Q因子发送至无线功率发送器。无线功率发送器将基准Q因子与测量得到的Q因子进行比较。如果基准Q因子和测量得到的Q因子彼此足够接近(例如，在阈值量之内)，则确定出不存在异物。然而，如果测量得到的Q因子彼此之间不是足够接近，则确定出存在异物。
本发明人已经认识并意识到，上述用于侦测异物的技术在某些情况下无法准确地侦测到是否存在异物。例如，如果无线功率发送器测量Q因子的频率不同于基准Q因子被确定的频率，则基准Q因子和测量得到的Q因子之间的比较不是合适的比较，因为Q因子会随系统的谐振频率(resonant frequency)变化。一种技术涉及在100kHz的频率处测量基准Q因子。发明人已经意识到，在实践中，当无线功率发送器在存在无线功率接收器的情况下测量Q因子时，谐振频率在90-110kHz的范围内，例如，可从测量无线功率接收器的基准Q因子所处的频率(100kHz)处变化。
发明人已经意识到，考虑(considering)Q因子和谐振频率这两者可以提高异物侦测的准确度。在一些实施例中，无线功率接收器存储基准Q因子和基准频率这两者。基准频率是无线功率接收器的谐振频率，其是通过参考无线功率发送器(reference wirelesspower transmitter)或测量电路测量得到的。为了执行异物侦测，无线功率接收器将基准Q因子和基准频率这两者发送给无线功率发送器。无线功率接收器可以利用基准Q因子和基准频率计算特性值(figure of merit，FOM)，该特性值(FOM)被用来确定是否存在异物。
在一些实施例中，不需要使用Q因子和谐振频率本身。而是，在FOM计算中使用与Q因子或谐振频率相对应的一个或多个参数，诸如与Q因子或谐振频率有关的，表示(indicative of)Q因子或谐振频率的，或者从Q因子或谐振频率导出的参数。例如，发射线圈的电压或电流衰减(voltage or current decay)对应于Q因子并与Q因子有关，因为它们可用来确定Q因子。作为另一个示例，谐振频率的周期是谐振频率的倒数，因此对应于(成倒数)谐振频率并与谐振频率有关。在本说明书中，提及的基于Q因子或谐振频率执行的计算还被扩展到与Q因子或谐振频率相对应的一个或多个参数。此外，应当理解，参数的值可以被以四舍五入或相对形式发送或被存储，而不必是实际参数的精确指示。
图1A示出了包括无线功率发送器1和无线功率接收器11的无线功率系统100的框图。无线功率发送器1和无线功率接收器11可以通过带内或带外通信彼此通信。本文描述的技术对用来传输此信息的通信技术不做限制。在无线功率发送器1开始无线功率传输之前，无线功率接收器11将参考信息(reference information)发送给无线功率发送器1。参考信息可包括基准Q因子(QREF_MD)和基准频率(F0_REF_MD)，其中，基准频率(F0_REF_MD)是参考发送器在无线功率接收器11被安装在充电位置中的情况下的自谐振频率(self-resonantfrequency)。
在一些实施例中，基准Q因子和基准频率已经在校准过程中测得且被存储在无线功率接收器11的至少一个存储装置19中，该存储装置可以是任何合适类型的计算器可读存储体，例如，存储器或寄存器。该校准过程可以是由具有已知参数的参考无线功率发送器或由诸如LCR仪表的测量设备执行的。LCR仪表通常在固定频率处同时执行Q因子和线圈电感的测量。此频率可能不同于测试发送器所表现的自激频率(self-oscillatingfrequency)，因此需要对要比较的Q因子的测量值进行归一化。然而，本文描述的技术对用于测量无线功率接收器的基准频率和基准Q因子的技术不做限制。
无线功率发送器1利用接收到的基准Q因子和基准频率来计算用于评估是否侦测到异物的FOM。在一些实施例中，FOM是基准频率和基准Q因子的函数，表示为：FOM＝f(Q，F0)。当利用基准Q因子和基准频率计算基准FOM(FOMREF_MD)时，该计算通常表示为FOMREF_MD＝f(QREF_MD，F0_REF_MD)。基准FOM是用来确定是否存在异物的比较的基础。例如，在实践中，将基准FOM与测量得到的FOM(measured FOM)进行比较，以评估是否存在异物，如在启动(initiating)无线功率发送器1和无线功率接收器11之间的无线功率传输之前。可选地，为了测量Q因子、谐振频率及计算FOM的目的，可以将无功率传输时间窗(no-power transfertime window)合并到无线功率发送器操作例程(operating routine)中。
无线功率发送器1执行测量，以测量包括无线功率发送器1和无线功率接收器11的系统100的Q因子和谐振频率。可以使用用于测量Q因子的任何合适的技术，其中一些是本领域已知的，以及，本文通过示例方式描述了其中的一些。测量得到的Q因子为QPR_MD_FO。测量得到的谐振频率为F0_PR_MD_FO。利用测量得到的Q因子和谐振频率执行相同的FOM计算。当利用测量得到的Q因子和测量得到的基准频率计算测量得到的FOM(FOMPR_MD)时，该计算通常表示为FOMPR_MD＝f(QPR_MD_FO，F0_PR_MD_FO)。
在计算出基准FOM和测量得到的FOM之后，它们相互比较，以确定是否存在异物。当基准FOM和测量得到的FOM彼此接近时(例如，在阈值量之内)，可以确定出不存在异物。当基准FOM和测量得到的FOM相差超过阈值量时，可以确定出存在异物。该比较可以以各种方式中的任何一种进行。例如，可以计算FOMREF_MD和FOMPR_MD的比率(ratio)。如果该比率在可接受的范围内，则可以确定出不存在异物。如果该比率超出该范围，则可以确定出存在异物。
图2根据一些实施例示出了执行异物侦测(FOD)的方法的流程图。例如，图2的方法可以由无线功率发送器的控制器执行。
在步骤201中，无线功率发送器1针对无线功率传输测量Q因子和谐振频率。该测量是在无线功率接收器与无线功率发送器通信之前进行的。可以通过以相对较低的能量激励(energize)无线功率发送器的发射线圈(transmit coil)来进行该测量，该能量低于将激励无线功率接收器的能量的电平。这样的测量能够有助于确定是否存在无线功率接收器。无线功率发送器的控制器控制这样的测量。可以使用多种合适的测量技术中的任何一种，例如，时域测量或频域测量。合适的测量的示例在Muratov等人的美国公开专利申请2018/0241257中进行了描述，在此合并参考该申请案的全部内容。
在步骤202中，基于测量得到的Q因子、测量得到的谐振频率或这两者来确定是否存在潜在的(potential)无线功率接收器，或者，是否存在异物。例如，相对于没有负载的(unloaded)无线功率发送器的情形，Q因子或谐振频率的适度改变(moderate change)表明存在潜在的无线功率接收器。而Q因子或谐振频率的显著改变(significant change)表明存在异物。例如，如果测量得到非常低的Q因子，则这表明存在异物。如果确定出存在异物或侦测到没有潜在的无线功率接收器，则该过程从头开始。无线功率接收器以此方式重复执行测量，直到侦测到潜在的无线功率接收器。
在步骤203中，如果侦测到潜在的无线功率接收器，则无线功率发送器增大发射功率，以尝试激励无线功率接收器并发起通信。如果存在无线功率接收器，则在无线功率发送器和无线功率接收器之间启动通信。然后，他们可以交换信息，以及，无线功率接收器提供其参考信息，以执行更深入的(more fine-grained)异物侦测技术。
在步骤204中，无线功率发送器接收无线功率接收器的基准Q因子以及基准频率(例如，由无线功率发送器的控制器透过通信接口接收)。如上所述，例如，可从无线功率接收器接收基准Q因子和基准频率。可以使用任何适当的通信技术来发送信息，例如无线电通信。
在步骤205中，利用基准Q因子和基准频率来计算基准FOM。例如，该计算可以由无线功率发送器1的控制器执行。可以执行多种合适的FOM计算中的任何一种，在此描述其示例。
在步骤206中，可以从基准Q因子和测量得到的谐振频率来计算测量得到的FOM。测量得到的FOM和基准FOM是利用相同的公式计算出来的，以便可以比较它们的结果。可以执行多种合适的FOM计算中的任何一种，在此描述其示例。虽然图2示出了步骤206在步骤205之后执行，但本文描述的技术在此方面不受限制，因为步骤206可以在步骤205之前执行，或者与步骤206同时执行。这种计算可以在要用于该计算的数据可用(available)之后的任何时间执行。
在步骤207中，比较测量得到的FOM和基准FOM。如上所述，可以执行任何适当的比较，例如，获取FOMs之间的差异或比率，并确定两个FOMs之间的差异或比率是否小于阈值量。
在步骤208中，基于比较结果确定是否存在异物。例如，如果该比较结果表明基准FOM和测量得到的FOM彼此相似(are similar to one another)，则可以确定出不存在异物。如果该比较结果表明基准FOM和测量得到的FOM彼此不相似(are not similar to oneanother)，则该比较结果表明存在异物。如果确定出不存在异物，则允许无线功率发送器发起或继续无线功率传输，或者，允许无线功率发送器增大无线功率传输的功率电平。如果确定出存在异物，则阻止(prevent)无线功率发送器发起或继续无线功率传输，或者，控制无线功率发送器降低无线功率传输的功率电平。
在一些实施例中，基于基准Q因子和基准谐振频率的特性值的计算可以由除无线功率发送器之外的装置执行。作为示例，这样的计算可以由无线功率接收器11执行。代替基准Q因子和基准谐振频率，或者，除基准Q因子和基准谐振频率之外，计算出的基准特性值FOMREF_MD被从无线功率接收器11发送到无线功率发送器1。
图1B示出了包括无线功率发送器和无线功率接收器的无线功率系统的框图，无线功率接收器向无线功率发送器提供从基准Q因子和基准频率导出的特性值(FOM)，以进行异物侦测(FOD)。无线功率接收器可包括用于执行该计算的控制器(例如，处理器)。在该示例中，基准FOM的计算(步骤205)由无线功率接收器11而不是无线功率发送器1执行，并且在步骤204之前执行。在步骤204中，无线功率发送器不是接收基准Q因子和基准频率，而是，无线功率接收器1接收已计算出的基准FOM，以及，该基准FOM在发送到无线功率发送器1之前存储在至少一个存储装置19中。
在一些实施例中，基准FOM的计算可以由除无线功率接收器11或无线功率发送器1以外的装置执行。任何其它的计算装置可以执行该计算并将计算结果提供给无线功率接收器11或无线功率发送器1。在一些实施例中，基准FOM被存储在无线功率接收器11中(例如，在无线功率接收器的校准或初始化过程的期间)。
在一些实施例中，本文描述的任何计算可以由除无线功率发送器1以外的装置执行，例如由无线功率接收器11或另一装置执行。例如，可以由无线功率接收器11执行测量得到的FOM和/或FOD确定。为此，一个或多个参数被从无线功率发送器1发送到无线功率接收器，以执行一个或多个计算。无线功率接收器11将确定出的结果通知给无线功率发送器1，使得无线功率发送器能够相应地采取诸如维持或改变无线功率传输的动作。无线功率接收器11基于该确定出的结果向无线功率发送器发送一个或多个控制命令，诸如用于停止、减少、维持、增大或开始无线功率传输的命令。
FOM计算的示例
例子1
在一些实施例中，FOM计算基于在分子中具有Q因子并且在分母中具有频率的表达式。以下是根据这样的实施例计算FOM的示例。在一些实施例中，可以通过基准FOM与测量得到的FOM之比率来校正(correct)FOM，如等式(4)所示。
Figure BDA0002305124380000131
Figure BDA0002305124380000132
Figure BDA0002305124380000133
Figure BDA0002305124380000134
Figure BDA0002305124380000135
公知参数：
QREF_C；fO_REF_C；CREF；
基于在公知的参考线圈上执行校准的参数，以及，该参数被从无线功率接收器发送到无线功率发送器：
QREF_MD；fO_REF_MD；
无线功率发送器中可得到的参数：
通过设计--QPR_C；fO_PR_C；CPR；QPR_MD；fO_PR_MD；
通过在无线功率发送器操作期间执行测量--QPR_MD_FO；fO_PR_MD_FO。
例子2
在一些实施例中，FOM计算基于在分子中具有Q因子的函数和在分母中具有频率的函数的表达式。以下是根据这种实施例计算FOM的示例，其利用了Q因子的平方根和频率的平方。在一些实施例中，可以通过基准FOM与测量得到的FOM之比率来校正FOM，如等式(8)所示。
Figure BDA0002305124380000141
Figure BDA0002305124380000142
Figure BDA0002305124380000143
Figure BDA0002305124380000144
Figure BDA0002305124380000145
公知参数：
QREF_C；fO_REF_C；CREF；
基于在公知的参考线圈上执行校准的参数，以及，该参数被从无线功率接收器发送到无线功率发送器：
QREF_MD；fO_REF_MD；
无线功率发送器中可得到的参数：
通过设计--QPR_C；fO_PR_C；CPR；QPR_MD；fO_PR_MD；
通过在无线功率发送器操作期间执行测量--QPR_MD_FO；fO_PR_MD_FO。
例子3
在一些实施例中，FOM计算基于在分母中同时具有Q因子和频率的表达式。根据这样的实施例，以下是基于确定与异物相关联的(associated with the foreign object)等效串联电阻(equivalent series resistance，ESR)来计算FOM的示例。在一些实施例中，可以通过基准FOM与测量得到的FOM之比率来校正FOM，如等式(12)所示。能够按照等式(9)从测量得到的Q因子和发射线圈的谐振频率得出ESR值。在TX的表面上存在移动装置(mobiledevice，MD)和/或异物(foreign object，FO)将改变Q因子和频率的获取值。具有低损耗的高导磁率材料(例如铁氧体)使得测量得到的Q因子改变为较高的值，并使得测量得到的Fo改变为较低的值。由导电材料制成的物体大多降低Q因子并增大谐振频率Fo。
Figure BDA0002305124380000151
Figure BDA0002305124380000152
Figure BDA0002305124380000153
Figure BDA0002305124380000154
Figure BDA0002305124380000155
公知参数：
QREF_C；fO_REF_C；CREF；
基于在公知的参考线圈上执行校准的参数，以及，该参数被从无线功率接收器发送到无线功率发送器：
QREF_MD；fO_REF_MD；
无线功率发送器中可得到的参数：
通过设计--QPR_C；fO_PR_C；CPR；QPR_MD；fO_PR_MD；
通过在无线功率发送器操作期间执行测量--QPR_MD_FO；fO_PR_MD_FO。
系统描述及Q因子和Fo测量
本文描述的技术和装置使得能够使用相对较低的功率电平来侦测异物。在一些实施例中，可以通过激励和控制无线功率发送器的驱动电路并测量无线功率发送器中的瞬态的特性(characteristic of a transient)来执行侦测，以测量Q因子和谐振频率。基于瞬态特性，无线功率发送器能够确定出在无线功率发送器产生的场中是否存在异物。然而，可以以任何合适的方式来测量Q因子和谐振频率，且不限于测量瞬态的特性。在一些实施例中，可以通过频域测量或时域和频域测量的组合来检测Q因子和/或频率。
图3示出了包括无线功率发送器1和无线功率接收器11的无线功率系统100的框图。无线功率发送器1具有驱动电路7，驱动电路7包括逆变器3，逆变器3通过匹配网络6驱动发射线圈10。无线功率发送器1包括稳压源(regulated voltage source)2(例如，电压调节器)，稳压源2提供经调节的DC电压给逆变器3。稳压源2响应于来自控制器5的控制激励(control stimulus)而产生经调节的DC输出电压。在一些实施例中，驱动电路7可以是D类或E类放大器，其将逆变器3的输入处的DC电压转换成AC输出电压，以驱动发射线圈10。AC输出电压的产生使能通过电磁感应的无线功率传输。控制器5控制信号发生器9，以利用所选择的无线功率传输频率的信号来驱动逆变器3。作为示例，逆变器3可在100与205kHz之间的频率上切换，以将功率发送到无线功率接收器，该无线功率接收器被设计为根据用于低功率Qi接收器和用于中等功率Qi接收器(80-300kHz)的Qi规范来接收无线功率。逆变器3可以在更高频率上(诸如ISM频带内大于1MHz的频率，如6.765MHz至6.795MHz)切换，以向被设计为使用MR技术接收无线功率的接收器发射功率。但是，这些频率仅作为示例进行描述，因为根据任何合适的规范，无线功率可以以各种合适的频率进行传输。控制器5可以是模拟电路或数字电路。控制器5可以是可编程的，且可以命令信号发生器9基于所存储的程序指令在期望的传输频率上产生信号，从而逆变器3在该期望的传输频率上进行切换。匹配网络6通过向逆变器3呈现适当的阻抗来促进无线功率传输。(一个或多个)匹配网络可以具有一个或多个电容性或电感性组件或电容性和电感性组件的任何适当的组合。由于发射线圈10具有电感性阻抗，因此在一些实施例中，匹配网络6可以包括一个或多个电容性组件，当与发射线圈10的一个或多个阻抗相结合时，其向逆变器的输出呈现适于驱动发射线圈10的阻抗。在一些实施例中，在无线功率传输期间，匹配网络6的谐振频率被设置为等于或近似等于逆变器3的切换频率(switching frequency)。发射线圈10可以通过任何合适类型的导体来实现。该导体可以是导线，包括实心线或Litz线，或被图案化的导体，例如PC板或集成电路的图案化导体。
发射线圈10中的AC电流根据安培定律产生振荡磁场。振荡磁场根据法拉第定律将AC电压感应到无线功率接收器11的接收线圈12中。在接收线圈12中感应出的AC电压通过匹配网络13提供给整流器14，整流器14产生未调节的DC电压。整流器14可以是同步整流器，或者可以使用二极管来实现。使用DC/DC转换器15来调节未调节的DC电压，该DC/DC转换器的输出被滤波并且作为输出电压Vout被提供给负载。在一些替代实施例中，DC/DC转换器15能够被线性调节器或电池充电器代替，或者被完全省去。在一些实施例中，无线功率发送器1和/或接收器11可具有通信电路(例如，在控制器5和21内或外)，用于通过带内通信或带外通信与无线功率接收器11通信。类似地，无线功率接收器11可具有用于与无线功率发送器1进行通信的通信电路。无线功率接收器11可向无线功率发送器1发送反馈信息，该信息指示无线功率接收器11处所需的功率或者在要提供的功率电平中的改变。作为响应，无线功率发送器1相应地增大或减少其功率输出。无线功率发送器1可通过改变电压驱动电平，所发送的信号的频率或这两者来控制发送的功率量。可以使用任何合适的功率控制技术。
如图3所示，如果导电的异物20进入无线功率发送器1的发射线圈10产生的场，则无线功率传输效率降低和/或导电的异物20会经历明显的加热。举例来说，导电的异物20的示例包括硬币、回形针和钥匙。
实验资料
图4A示出了在无线功率发送器上放置有移动装置的情形中通过测量发射线圈的Q因子来执行异物侦测的实验数据。所显示的Q因子是在不存在异物的情况下和针对四种不同异物测量得到的。使用了四种Qi标准的异物：FO#1–不锈钢圆盘(stainless disk)；FO#2–不锈钢环(stainless ring)；F0#3–铝箔盘(Aluminum foil disk)；FO#4–厚铝盘(thickaluminum disk)。对于每种情况，当移动装置被放置在无线功率发送器上的五个不同位置中时，都会测量Q因子。测试了三种不同的无线功率发送器，包括具有参考线圈的发送器、发送器类型1(TX Type 1)和发送器类型2(TX type2)。发送器的参数在下面列出。
图4A说明了仅测量Q因子的两个问题。该图说明了这种方法的两个主要问题：1)对于相同的移动装置和相同的异物，不同类型的发送器和参考线圈将具有不同的Q因子读数；2)无FO(no FO)和有FO的Q因子测量值之间的差异相对较小，例如约15％，且在发送器类型之间也有所不同。因此，仅基于Q因子难以区分是否存在异物。例如，根据图4A所示的资料，某些线圈类型针对没有FO的Q因子接近于这些线圈类型具有FO#2和FO#4的FO情形。这些缺点使建立FO侦测策略、规则和准则的统一方法变得更加复杂。
图4B示出了根据示例1计算的FOM执行异物侦测相关的数据。测量值在不同的发送器线圈类型和参考线圈之间具有更紧密的分布。无FO和有FO的Q因子测量值之间的差异增大到约25％。对建立FOD的统一要求的能力得到了显著提高。
图4C示出根据示例2计算出的FOM实施异物侦测相关的数据。如图4B所示，测量值在不同的发送器线圈类型和参考线圈之间具有更紧密的分布。无FO和有FO的Q因子测量值之间的差异增加到约35％。对建立FOD的统一要求的能力得到了显著提高。
图4D示出了根据示例3计算出的FOM执行异物侦测相关的数据。示例3的优点的一个优点是，对于所有的发送器类型，无FO的参考情况与零FOM(FOM of zero)相关联，这简化了统一。如图4B所示，测量值在不同的发送器线圈类型和参考线圈之间具有更紧密的分布。对FOD建立统一要求的能力也得到了提高。
上述线圈类型的参数：
1、参考线圈
a.电感值–24uH
b.匝数–两层20(20 in two layers)
c.外径
Figure BDA0002305124380000193
d.内径
Figure BDA0002305124380000194
2、发送器(TX)类型1
a.电感值–10uH
b.匝数–一层12
c.外形尺寸48mmx48mm
d.内尺寸19mmx19mm
3、发送器(TX)类型2
a.电感值–8.9uH
b.匝数–一层11
c.外径
Figure BDA0002305124380000191
d.内径
Figure BDA0002305124380000192
附加方面
如上所述，可以使用控制器5和21分别控制无线功率发送器和接收器，控制器可以由任何适当类型的电路来实现。例如，控制器可以使用硬件或者硬件和软件的组合来实现。当使用软件实施时，可以在任何合适的处理器(例如，微处理器)或处理器的集合上执行合适的软件代码。可以以多种方式来实现一个或多个控制器，例如利用专用硬件或通用硬件(例如，一个或多个处理器)，其是利用微码(microcode)或软件进行编程的，以执行上述功能。
在这方面，应当理解，本文所述实施例的一种实现方式包括至少一种计算器可读存储介质(例如，RAM，ROM，EEPROM，闪存或其它存储技术，或者其它有形的，非暂时性的计算器可读介质)，其编码有计算器程序(即，多个可执行指令)，当被一个或多个处理器执行时，执行上述一个或多个实施例的功能。另外，应当理解，对计算器程序的引用不限于在主机计算器上运行的应用程序，该计算器程序被执行时执行上述任何功能。而是，本文在一般意义上使用术语计算器程序和软件来指代可以用来对一个或多个处理器进行编程的任何类型的计算器代码(例如，应用软件，固件，微代码或任何其它形式的计算器指令)，以实现本文讨论的技术的各个方面。
本文描述的装置和技术的各个方面可以单独使用，组合使用或以在先前描述中描述的实施例中未具体讨论的各种布置使用，因此，其应用不限于在前面的描述中或在附图中示出的组件的详情和安排。例如，一个实施例中描述的方面可以以任何方式与其它实施例中描述的方面组合。
权利要求书中用以修饰权利要求书元素的诸如“第一”，“第二”，“第三”等序数词的使用本身并不意味着一个权利要求书元素相对于另一个的任何优先级，优先次序或顺序，或所执行的方法的动作的时间顺序，但仅用作区分具有相同名称的一个权利要求书元素与具有相同名称的另一个元素(但使用序数词)，以区分权利要求书元素。
另外，本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被视为限制。本文中“包括”，“由…组成”或“具有”，“包含”，“涉及”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及其它项目。

Claims (36)

1.一种执行异物侦测的方法，该方法用于无线功率发送器和无线功率接收器之间的无线功率传输，以及，该方法包括：
该无线功率发送器测量与系统的Q因子相对应的第一参数以及与该系统的谐振频率相对应的第二参数，以产生与Q因子测量值相对应的第一测量值以及与谐振频率测量值相对应的第二测量值，该系统包括该无线功率发送器和该无线功率接收器；
该无线功率发送器接收一个或多个第三参数，该一个或多个第三参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应；以及，
该无线功率发送器基于该第一参数、该第二参数、该一个或多个第三参数确定是否存在异物。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于该第一参数和该第二参数计算测量得到的特性值FOM。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于该一个或多个第三参数计算基准特性值FOM。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于该第一参数和该第二参数计算测量得到的特性值FOM；
基于该一个或多个第三参数计算基准特性值FOM。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：比较该基准FOM和该测量得到的FOM，以产生比较结果。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，是否存在异物的确定是基于该比较结果进行的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该确定是通过评估该基准FOM和该测量得到的FOM是否相差阈值量以上或者该基准FOM和该测量得到的FOM之比率是否大于阈值量进行的。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是基于对应于Q因子的参数与对应于频率的参数之比率计算出的。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是基于对应于Q因子的参数的第一函数除以对应于频率的参数的第二函数计算出的。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该第一函数包括平方根函数，以及，该第二函数包括平方函数。
11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是通过确定针对异物的等效串联电阻计算出的。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者是基于无线功率发送器在无线功率传输期间产生的场中存在的可接受的导体的等效串联电阻计算出的。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于确定出的是否存在异物，允许或禁止无线功率传输，或者调整所传输的功率电平。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在该确定之前，评估该第一参数、该第二参数或这两者，以确定是否存在该无线功率接收器或异物。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
当确定出存在无线功率接收器时，在从该无线功率接收器接收该一个或多个第三参数之前，增大该无线功率发送器产生的场的强度。
16.一种用于无线功率发送器的控制器，包括：
电路，被配置为：
测量与系统的Q因子相对应的第一参数以及与该系统的谐振频率相对应的第二参数，以产生与Q因子测量值相对应的第一测量值以及与谐振频率测量值相对应的第二测量值，该系统包括该无线功率发送器和该无线功率接收器；
接收一个或多个第三参数，该一个或多个第三参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应；以及，
基于该第一参数、该第二参数、该一个或多个第三参数确定是否存在异物。
17.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置：基于该第一参数和该第二参数计算测量得到的特性值FOM。
18.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置：基于该一个或多个第三参数计算基准特性值FOM。
19.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：
基于该第一参数和该第二参数计算测量得到的特性值FOM；以及，
基于该一个或多个第三参数计算基准特性值FOM。
20.根据权利要求19所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：比较该基准FOM和该测量得到的FOM，以产生比较结果。
21.根据权利要求20所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：基于该比较结果确定是否存在异物。
22.根据权利要求21所述的控制器，其特征在于，该确定是通过评估该基准FOM和该测量得到的FOM是否相差阈值量以上或者该基准FOM和该测量得到的FOM之比率是否大于阈值量进行的。
23.根据权利要求19所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：基于对应于Q因子的参数与对应于频率的参数之比率计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
24.根据权利要求19所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：基于对应于Q因子的参数的第一函数除以对应于频率的参数的第二函数来计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
25.根据权利要求24所述的控制器，其特征在于，该第一函数包括平方根函数，以及，该第二函数包括平方函数。
26.根据权利要求19所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：通过确定针对异物的等效串联电阻来计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
27.根据权利要求26所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：基于无线功率发送器在无线功率传输期间产生的场中存在的可接受的导体的等效串联电阻计算该基准FOM、该测量得到的FOM或者这两者。
28.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：基于确定出的是否存在异物，允许或禁止无线功率传输或调整所传输的功率电平。
29.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：
在确定是否存在异物之前，评估该第一参数、该第二参数或这两者，以确定是否存在该无线功率接收器或异物。
30.根据权利要求16所述的控制器，其特征在于，该控制器被配置为：
当确定出存在无线功率接收器时，在从该无线功率接收器接收该一个或多个第三参数之前，增大该无线功率发送器产生的场的强度。
31.一种无线功率发送器，包括：
控制器，被配置为：
测量与系统的Q因子相对应的第一参数以及与该系统的谐振频率相对应的第二参数，以产生与Q因子测量值相对应的第一测量值以及与谐振频率测量值相对应的第二测量值，该系统包括该无线功率发送器和该无线功率接收器；
接收一个或多个第三参数，该一个或多个第三参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应；以及，
基于该第一参数、该第二参数、该一个或多个第三参数确定是否存在异物。
32.一种用于执行异物侦测的方法，该方法用于无线功率发送器和无线功率接收器之间的无线功率传输，以及，该方法包括：
该无线功率接收器向该无线功率发送器发送一个或多个参数，该一个或多个参数与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应。
33.根据权利要求32所述的方法，还包括：该无线功率接收器基于与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的参数来计算基准特性值，以及，该发送包括：至少发送该基准特性值给该无线功率发送器。
34.一种用于无线功率接收器的控制器，包括：
电路，被配置为：
控制该无线功率接收器将与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的一个或多个参数发送给该无线功率发送器。
35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，该电路还被配置为：基于与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的参数来计算基准特性值，以及，该电路被配置为：控制该无线功率接收器至少发送该基准特性值给该无线功率发送器。
36.一种无线功率接收器，包括：
控制器，被配置为：
控制该无线功率接收器将与该无线功率接收器的基准Q因子、该无线功率接收器的基准频率相对应的一个或多个参数发送给该无线功率发送器。
CN201980002837.0A 2018-07-19 2019-07-19 无线功率传输系统之异物侦测 Active CN111052541B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862700369P 2018-07-19 2018-07-19
US62/700,369 2018-07-19
PCT/CN2019/096846 WO2020015746A1 (en) 2018-07-19 2019-07-19 Detecting foreign objects in wireless power transfer systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111052541A true CN111052541A (zh) 2020-04-21
CN111052541B CN111052541B (zh) 2023-09-29

Family

ID=69164280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980002837.0A Active CN111052541B (zh) 2018-07-19 2019-07-19 无线功率传输系统之异物侦测

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11984736B2 (zh)
EP (1) EP3818620A4 (zh)
CN (1) CN111052541B (zh)
TW (1) TWI742404B (zh)
WO (1) WO2020015746A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022110884A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 华为数字能源技术有限公司 一种无线充电设备、充电底座及异物检测方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020015749A1 (en) 2018-07-19 2020-01-23 Mediatek Singapore Pte., Ltd. Detecting foreign objects in wireless power transfer systems
CN115053430A (zh) 2019-12-03 2022-09-13 苹果公司 具有外来对象检测的无线功率系统
CN112928825A (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 恩智浦美国有限公司 确定品质因数的方法及无线充电器
US11515739B2 (en) * 2020-02-14 2022-11-29 Spark Connected LLC FOD and wireless power transfer calibration
US11949249B2 (en) 2020-02-18 2024-04-02 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Calibration of foreign object detection during changes in operating conditions
US11159062B2 (en) 2020-03-03 2021-10-26 Microchip Technology Incorporated Low power object detection in multi-coil wireless charging systems and related systems, methods, and devices
US11152822B1 (en) 2020-09-30 2021-10-19 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Foreign objection detection sensing circuit for wireless power transmission systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160087471A1 (en) * 2014-09-23 2016-03-24 Integrated Device Technology, Inc. Apparatuses and related methods for generating wireless status indications for a wireless power transfer system
CN106463973A (zh) * 2014-03-25 2017-02-22 皇家飞利浦有限公司 无线感应电力转移
US20170117756A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Mediatek Inc. In situ coil parameter measurements and foreign objects detection
WO2018038531A1 (ko) * 2016-08-23 2018-03-01 엘지이노텍(주) 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
CN107994685A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 恩智浦美国有限公司 外物检测

Family Cites Families (79)

* 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
JP4584880B2 (ja) 2006-07-27 2010-11-24 スミダコーポレーション株式会社 インバータ回路
JP5122796B2 (ja) 2006-11-30 2013-01-16 明日香エレクトロン株式会社 無接点伝送装置
AU2008339681A1 (en) 2007-12-21 2009-07-02 Access Business Group International Llc Inductive power transfer
US20090284369A1 (en) * 2008-05-13 2009-11-19 Qualcomm Incorporated Transmit power control for a wireless charging system
JP4572355B2 (ja) 2008-06-10 2010-11-04 セイコーエプソン株式会社 送電制御装置、送電装置、無接点電力伝送システムおよびデータ判定方法
KR101035334B1 (ko) 2009-11-11 2011-05-20 주식회사 한림포스텍 무접점 충전 시스템의 충전전압 제어 방법
KR101839588B1 (ko) 2010-02-08 2018-03-22 필립스 아이피 벤쳐스 비.브이. 입력 기생 금속 검출
JP5591262B2 (ja) 2010-06-18 2014-09-17 パナソニック株式会社 通信装置及び通信方法
KR101726195B1 (ko) * 2010-08-25 2017-04-13 삼성전자주식회사 공진 전력 전달 시스템에서 공진 임피던스 트래킹 장치 및 방법
US9294153B2 (en) 2010-09-23 2016-03-22 Texas Instruments Incorporated Systems and methods of wireless power transfer with interference detection
JP5670869B2 (ja) 2010-12-22 2015-02-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 無線電力伝送システム
US9203380B2 (en) * 2010-12-29 2015-12-01 National Semiconductor Corporation Resonance tuning
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
DE102011050655A1 (de) 2011-05-26 2012-11-29 Conductix-Wampfler Gmbh Verfahren zur Erkennung eines elektrisch leitfähigen Fremdkörpers und Vorrichtung zur induktiven Übertragung elektrischer Energie
US9030161B2 (en) 2011-06-27 2015-05-12 Board Of Regents, The University Of Texas System Wireless power transmission
JP5071574B1 (ja) 2011-07-05 2012-11-14 ソニー株式会社 検知装置、受電装置、非接触電力伝送システム及び検知方法
JP5840886B2 (ja) * 2011-07-25 2016-01-06 ソニー株式会社 検知装置、受電装置、送電装置、非接触電力伝送システム及び検知方法
JP2013059236A (ja) 2011-09-09 2013-03-28 Sony Corp 検知装置、受電装置、送電装置、非接触電力伝送システム及び検知方法
US20150073768A1 (en) 2011-11-04 2015-03-12 Witricity Corporation Wireless energy transfer modeling tool
KR101321436B1 (ko) * 2011-11-08 2013-11-04 삼성전자주식회사 최적의 전력 분배를 위한 공진기 설계 방법, 무선 전력 전송 시스템 및 무선 전력 전송시스템의 공진기
JP6029278B2 (ja) 2011-12-21 2016-11-24 ソニー株式会社 受電装置及び非接触電力伝送システム
WO2013133141A1 (ja) 2012-03-08 2013-09-12 ソニー株式会社 測定方法、測定装置および測定プログラム
JP5909700B2 (ja) 2012-03-09 2016-04-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 金属検知方法及び金属検知装置、並びに、非接触給電装置の金属検知方法及び非接触給電装置
JP5967989B2 (ja) 2012-03-14 2016-08-10 ソニー株式会社 検知装置、受電装置、送電装置及び非接触給電システム
JP2013192391A (ja) 2012-03-14 2013-09-26 Sony Corp 検知装置、受電装置、送電装置及び非接触給電システム
KR101924341B1 (ko) * 2012-04-09 2018-12-03 삼성전자주식회사 무선 충전 장치 및 방법
EP2845290B1 (en) 2012-05-03 2018-08-29 Powermat Technologies Ltd. System and method for triggering power transfer across an inductive power coupling and non resonant transmission
JP5915904B2 (ja) 2012-06-22 2016-05-11 ソニー株式会社 処理装置、処理方法、及び、プログラム
US20140084946A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Schlumberger Technology Corporation System And Method For Wireless Power And Data Transmission In A Rotary Steerable System
US9178361B2 (en) 2012-09-27 2015-11-03 ConvenientPower, Ltd. Methods and systems for detecting foreign objects in a wireless charging system
JP6397417B2 (ja) 2012-10-19 2018-09-26 ワイトリシティ コーポレーションＷｉｔｒｉｃｉｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 無線エネルギー伝送システムにおける異物検出
US10050676B2 (en) 2013-04-03 2018-08-14 Pioneer Corporation Wireless power feeding apparatus, communication method, and computer program
KR102039350B1 (ko) 2013-05-03 2019-11-27 삼성전자주식회사 무선 전력 수신기에서 비정상 상태를 제어하기 위한 방법
EP3028362B1 (en) * 2013-07-30 2019-10-09 Powermat Technologies Ltd. Efficiency monitor for inductive power transmission
JP6387222B2 (ja) 2013-08-28 2018-09-05 ソニー株式会社 給電装置、受電装置、給電システム、および、給電装置の制御方法
WO2015085013A1 (en) 2013-12-03 2015-06-11 Utah State University Determining physical alignment between magnetic couplers
TWI506916B (zh) 2013-12-27 2015-11-01 Generalplus Technology Inc 適用於行動電源之無線充電電路及使用其之行動電源
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
US9939539B2 (en) 2014-04-04 2018-04-10 Texas Instruments Incorporated Wireless power receiver and/or foreign object detection by a wireless power transmitter
US9842687B2 (en) * 2014-04-17 2017-12-12 Witricity Corporation Wireless power transfer systems with shaped magnetic components
US20150308861A1 (en) 2014-04-25 2015-10-29 Purdue Research Foundation Wireless position sensing using magnetic field of two transmitters
CN106489082B (zh) 2014-05-07 2021-09-21 无线电力公司 无线能量传送系统中的异物检测
US10295693B2 (en) 2014-05-15 2019-05-21 Witricity Corporation Systems, methods, and apparatus for foreign object detection loop based on inductive thermal sensing
US9735605B2 (en) 2014-06-17 2017-08-15 Qualcomm Incorporated Methods and systems for object detection and sensing for wireless charging systems
US10523061B2 (en) 2014-07-09 2019-12-31 Sony Corporation Power receiving device, power feeding device, and electronic apparatus
US10355527B2 (en) * 2014-07-16 2019-07-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Wireless charging receiver with variable resonant frequency
US10175179B2 (en) * 2014-09-29 2019-01-08 The Governors Of The University Of Alberta Apparatus and method for high resolution complex permittivity sensing using high Q microwave sensors for lossy or non-lossy mediums and samples
JP6410641B2 (ja) * 2015-03-04 2018-10-24 ローム株式会社 ワイヤレス送電装置、異物検出方法、充電器
US20160336816A1 (en) 2015-05-12 2016-11-17 Powermat Technologies Ltd. System and method for responding to activation of over voltage protection mechanisms during wireless power transfer
JP6650219B2 (ja) 2015-06-25 2020-02-19 ローム株式会社 送電装置及び非接触給電システム
JP6634261B2 (ja) 2015-10-15 2020-01-22 ローム株式会社 送電装置及び非接触給電システム
US10063110B2 (en) 2015-10-19 2018-08-28 Witricity Corporation Foreign object detection in wireless energy transfer systems
KR101683651B1 (ko) 2015-10-21 2016-12-20 현대자동차주식회사 무선충전장치의 이음 저감 장치 및 방법
US10199881B2 (en) 2015-10-23 2019-02-05 Mediatek Inc. Robust foreign objects detection
US10291081B2 (en) * 2015-12-03 2019-05-14 Mediatek Inc. Methods and devices for protection in wireless power systems
US10361586B2 (en) 2015-12-29 2019-07-23 Motorola Solutions, Inc. Method of wirelessly transferring power
US10530196B2 (en) 2016-02-05 2020-01-07 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for power loss calibration in a wireless power system
CN109075816A (zh) * 2016-04-06 2018-12-21 皇家飞利浦有限公司 无线功率传输系统中的物体检测
KR20170118571A (ko) 2016-04-15 2017-10-25 엘지이노텍 주식회사 Fo 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
TWI606666B (zh) 2016-04-25 2017-11-21 無線電力傳輸裝置及其金屬異物偵測線圈的結構
JP7010845B2 (ja) 2016-05-10 2022-01-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 無線電力伝送システムにおける異物検知
KR20170140685A (ko) 2016-06-13 2017-12-21 엘지이노텍 주식회사 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
KR20180002206A (ko) 2016-06-29 2018-01-08 엘지이노텍 주식회사 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
EP3480588B1 (en) 2016-07-01 2021-09-29 LG Innotek Co., Ltd. Method for detecting foreign material, and device and system therefor
CN106099301B (zh) * 2016-07-19 2019-08-09 电子科技大学 一种同轴谐振腔及其应用
WO2018020876A1 (ja) 2016-07-29 2018-02-01 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 給電装置
KR102617560B1 (ko) 2016-08-23 2023-12-27 엘지이노텍 주식회사 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
US10284000B2 (en) * 2016-09-28 2019-05-07 Motorola Mobility Llc Electromagnetic coupling interface and method for managing an electromagnetic coupling capability
CN106371143B (zh) 2016-11-07 2019-09-13 重庆大学 基于阻抗特性的异物检测方法及系统
KR102605047B1 (ko) 2016-12-08 2023-11-24 엘지이노텍 주식회사 무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치
JP6753307B2 (ja) * 2016-12-27 2020-09-09 Tdk株式会社 ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置、及びワイヤレス電力伝送システム
KR102446894B1 (ko) 2017-08-07 2022-09-23 엘지이노텍 주식회사 무선 충전을 위한 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치
US10944300B2 (en) * 2017-09-18 2021-03-09 Witricity Corporation Hybrid foreign-object detection and positioning system
CN207200393U (zh) 2017-09-27 2018-04-06 广州大学 便携式电子设备的无线充电系统
CN107947395B (zh) 2017-11-10 2020-09-01 维沃移动通信有限公司 一种金属异物的检测方法及无线充电器
US20190326782A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-24 Apple Inc. Wireless Charging System With Metallic Object Detection
KR102509314B1 (ko) * 2018-05-16 2023-03-14 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 전송 제어 방법 및 장치
WO2020015749A1 (en) 2018-07-19 2020-01-23 Mediatek Singapore Pte., Ltd. Detecting foreign objects in wireless power transfer systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106463973A (zh) * 2014-03-25 2017-02-22 皇家飞利浦有限公司 无线感应电力转移
US20160087471A1 (en) * 2014-09-23 2016-03-24 Integrated Device Technology, Inc. Apparatuses and related methods for generating wireless status indications for a wireless power transfer system
US20170117756A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Mediatek Inc. In situ coil parameter measurements and foreign objects detection
WO2018038531A1 (ko) * 2016-08-23 2018-03-01 엘지이노텍(주) 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
CN107994685A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 恩智浦美国有限公司 外物检测

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022110884A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 华为数字能源技术有限公司 一种无线充电设备、充电底座及异物检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI742404B (zh) 2021-10-11
WO2020015746A1 (en) 2020-01-23
EP3818620A4 (en) 2022-03-23
CN111052541B (zh) 2023-09-29
EP3818620A1 (en) 2021-05-12
US20210135506A1 (en) 2021-05-06
TW202021296A (zh) 2020-06-01
US11984736B2 (en) 2024-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111052541B (zh) 无线功率传输系统之异物侦测
CN110391697B (zh) 执行异物检测的方法和装置
CN111478459B (zh) 用于异物检测的相关方法及相关装置
CN110945745B (zh) 无线功率传输系统中的异物侦测
EP3664254B1 (en) Detecting foreign objects in wireless power transfer systems
CN108401471B (zh) 感应式电力发射器
JP2017521040A (ja) 誘導型電力伝送フィールドにおける異物検出
US20220094208A1 (en) Rapid validation of foreign object detection in wireless power transmitters
US20240094426A1 (en) Foreign object detection in a wireless power transfer system
EP3869667B1 (en) Calibration of foreign object detection during changes in operating conditions
TWI836272B (zh) 測試無線電力發射器的異物檢測能力的方法、測試裝置和電腦可讀存儲介質
US20230384471A1 (en) Foreign object detection in a wireless power transfer system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant