CN115039346B - 多线圈无线充电装置中的数字ping封锁 - Google Patents

多线圈无线充电装置中的数字ping封锁 Download PDF

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Abstract

公开了用于无线充电的系统、方法以及设备。充电装置具有被设置在充电表面上的多个充电单元、充电电路以及控制器。可以将控制器配置成，通过被动ping来检测接近充电装置的表面的物体。还将控制器配置成，利用主动ping来ping所检测到的物体，以及确定是否从该物体接收到响应于来自充电装置的所述一个或更多个主动ping的ping响应。另外，将控制器配置成，当在充电装置中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，停止主动ping所检测到的物体。当被动ping检测到对主动ping无响应的物体时，结果是封锁数字ping。

Description

多线圈无线充电装置中的数字PING封锁
优先权要求
本申请要求2020年11月18日在美国专利局提交的非临时专利申请No.16/952,065、2019年11月20日在美国专利局提交的临时专利申请No.62/938,308、以及2020年8月16日在美国专利局提交的临时专利申请No.63/066,315的优先权和权益，这些申请的全部内容整体上并且出于所有适用的目的，就像下面全面阐述的那样通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及电池(包括移动计算装置中的电池)的无线充电，更具体地，涉及在将无响应装置放置在无线充电装置上时防止重复出现由该无线充电装置发出的ping。
背景技术
无线充电系统已经被部署成使得某些类型的装置能够在不使用物理充电连接的情况下对内部电池进行充电。可以利用无线充电的装置包括移动处理装置和移动通信装置。诸如由无线充电联盟定义的Qi标准之类的标准使得由第一供应商制造的装置能够使用由第二供应商制造的充电器来进行无线充电。无线充电的标准是针对装置的相对简单的配置而优化的，并且倾向于提供基本的充电能力。
常规无线充电系统通常使用“Ping”来确定接收装置是否存在于用于无线充电的基台(base station)中的发送线圈上或者接近该发送线圈。发送线圈具有电感(L)，以及具有电容(C)的谐振电容器，该谐振电容器被联接至发送线圈以获得谐振LC电路。通过将功率输送至谐振LC电路来产生Ping。在发送器监听来自接收装置的响应的同时，施加功率达某一持续时间。另外，在多线圈无线充电装置中，可以使用ping来确定要用于向接收装置中的电池进行充电的最佳线圈组合。
需要无线充电能力的改进以支持移动装置的持续增加的复杂性和变化的形状因子。例如，需要更快、更低功率的检测技术，使得充电装置能够对充电装置的表面上的可充电装置进行检测和定位，并且在无线充电操作期间检测可充电装置的移除或重新定位。
发明内容
本公开的第一方面涉及一种操作充电装置的方法，所述方法包括：使用所述充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近所述充电装置的表面的物体；利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体；确定是否利用所述至少一个线圈从所述物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应；以及当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面，使得来自所述至少一个线圈的主动ping被封锁。
本公开的第二方面涉及一种充电装置，所述充电装置包括：充电电路；以及控制器，所述控制器被配置成：使用所述充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近所述充电装置的表面的物体；利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体；确定是否利用所述至少一个线圈从所述物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应；以及当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面，使得来自所述至少一个线圈的主动ping被封锁。
本公开的第三方面涉及一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质包括在由处理器执行时使一个或更多个处理器执行以下操作的代码：使用充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近所述充电装置的表面的物体；利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体；确定是否利用所述至少一个线圈从所述物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应；以及当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面，使得来自所述至少一个线圈的主动ping被封锁。
附图说明
图1例示了根据本文所公开的某些方面的可以被设置在由无线充电装置提供的充电表面上的充电单元的示例。
图2例示了根据本文所公开的某些方面的被设置在由无线充电装置提供的充电表面的区段的单个层上的充电单元的布置的示例。
图3例示了根据本文所公开的某些方面的在将多个充电单元层覆盖在由无线充电装置提供的充电表面的区段内时的充电单元的布置的示例。
图4例示了根据本文所公开的某些方面配置的由充电装置的采用多个充电单元层的充电表面提供的功率传递区的布置。
图5例示了根据本文所公开的某些方面的可以在充电器基台中设置的无线发送器。
图6例示了根据本文所公开的某些方面的对被动ping的响应的第一示例。
图7例示了根据本文所公开的某些方面的对被动ping的响应的第二示例。
图8例示了根据本文所公开的某些方面的在对被动ping的响应中观察到的差异的示例。
图9例示了供在根据本文所公开的某些方面适配的无线充电器中使用的支持矩阵多路复用切换的第一拓扑。
图10例示了根据本文所公开的某些方面适配的无线充电器中的支持直接电流驱动的第二拓扑。
图11例示了根据本公开的某些方面的被配置成可靠地检测接收装置的移除的多线圈无线充电系统。
图12是例示在根据本文所公开的某些方面适配的无线充电装置中实现的涉及被动ping的方法的流程图。
图13是例示可以由根据本文所公开的某些方面实现的无线充电装置采用的功率传递管理过程的流程图。
图14例示了接近无线充电装置定位的接收装置可能引起利用数字ping封锁(lockout)的情形的示例。
图15是例示可以根据本文所公开的某些方面采用的数字ping封锁过程的流程图。
图16例示了采用可以根据本文所公开的某些方面适配的处理电路的设备的一个示例。
图17例示了根据本公开的某些方面的对充电装置进行操作的方法。
具体实施方式
下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而非旨在表示可以具体实践本文所述概念的仅有的配置。该详细描述包括用于提供对各种构思的透彻理解的目的的具体细节。然而，本领域技术人员应当明白，可以在不需要这些具体的细节的情况下来实践这些构思。在一些情况下，按框图形式示出了公知的结构和组件，以便避免模糊这种构思。
下面，将参照各种设备和方法来呈现无线充电系统的多个方面。通过各种框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“要素”)在下面的详细描述中描述并在附图中例示了这些设备和方法。可以使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实现这些要素。将这些要素实现为硬件还是软件取决于特定的应用和施加在总体系统上的设计约束。
举例来说，要素、或者要素的任何部分、或者要素的任何组合都可以利用包括一个或更多个处理器的“处理系统”来实现。处理器的示例包括：微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、选通逻辑、分立硬件电路以及被配置成执行贯穿本公开描述的各种功能的其它合适的硬件。处理系统中的一个或更多个处理器可以执行软件。无论是称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它形式，软件都应当被广泛地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行线程、过程、功能等。软件可以存在于处理器可读存储介质上。作为示例，处理器可读存储介质(其在本文中也可以被称为计算机可读介质)可以包括：磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁带)、光学盘(例如，光盘(CD)、数字通用盘(DVD))、智能卡、闪存装置(例如，卡型、棒型或钥匙型驱动器)、近场通信(NFC)令牌、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)、寄存器、可移除盘、载波、传输线路、以及用于存储或传输软件的任何其它合适的介质。计算机可读介质可以存在于处理系统中、处于处理系统外部、或者跨包括处理系统的多个实体进行分布。可以采用计算机程序产品来具体实施计算机可读介质。举例来说，计算机程序产品可以包括处于包装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员应当认识到，如何最佳地实现贯穿本公开呈现的所描述的功能取决于特定的应用和施加于整个系统的总体设计约束。
概述
本公开的某些方面涉及适用于无线充电装置和技术的系统、设备以及方法。充电单元可以配置有一个或更多个感应线圈以提供充电装置中的充电表面，其中，该充电表面使得充电装置能够无线地对一个或更多个可充电装置进行充电。可以通过以下感测技术来检测待充电装置的位置：该感测技术将装置的位置与集中在充电表面上的已知位置处的物理特性的变化相关联。位置的感测可以使用电容、电阻、电感、触摸、压力、载荷、应变和/或其它恰当类型的感测来实现。
在本公开的一个方面，一种设备具有电池充电电源、以矩阵配置的多个充电单元、第一多个开关以及第二多个开关，所述第一多个开关中的各个开关皆被配置成将所述矩阵中的一行线圈联接至所述电池充电电源的第一端子，所述第二多个开关中的各个开关皆被配置成将所述矩阵中的一列线圈联接至所述电池充电电源的第二端子。所述多个充电单元中的各个充电单元皆可以包括围绕功率传递区的一个或更多个线圈。可以将所述多个充电单元设置成与充电装置的充电表面相邻，而不重叠所述多个充电单元中的充电单元的功率传递区。
在一些情况下，所述设备还可以被称为充电表面。可以将功率以无线方式传递至位于所述设备的表面上的任何地方的接收装置。所述装置可以具有任意限定的尺寸和/或形状，并且可以与被使得能够进行充电的任何离散放置位置无关地放置。多个装置可以同时在单个充电表面上进行充电。所述设备可以跟踪一个或更多个装置跨充电表面的运动。
充电单元
根据本文所公开的某些方面，可以利用充电装置中的充电单元来提供充电表面，其中，充电单元被部署成与充电表面相邻。在一个示例中，充电单元是按照蜂窝状封装构造部署在充电表面的一个或更多个层中的。可以使用一个或更多个线圈来实现充电单元，所述线圈皆可以沿着基本上正交于与线圈相邻的充电表面的轴线来引起磁场。在本说明书中，充电单元可以指的是具有一个或更多个线圈的部件，其中，各个线圈被配置成产生电磁场，该电磁场与由充电单元中的其它线圈产生的场叠加，并且沿着或者接近公共轴线定向。
在一些实现中，充电单元包括多个线圈，这些线圈沿着公共轴线堆叠和/或重叠，使得它们贡献了基本上正交于充电表面的感应磁场。在一些实现中，充电单元包括多个线圈，这些线圈被设置在充电表面的规定部分内并且贡献了与该充电单元相关联的充电表面的基本正交部分内的感应磁场。在一些实现中，可以通过向被包括在动态限定的充电单元中的线圈提供激活电流来配置充电单元。例如，充电装置可以包括跨充电表面部署的多个线圈堆叠，并且充电装置可以检测待充电装置的位置，并且可以选择某种线圈堆叠组合来提供与待充电装置相邻的充电单元。在一些情况下，充电单元可以包括单个线圈，或者被表征为单个线圈。然而，应意识到，充电单元可以包括多个堆叠线圈和/或多个相邻线圈或线圈堆叠。线圈在本文中可以被称为充电线圈、无线充电线圈、发送器线圈、发送线圈、功率发送线圈、功率发送器线圈等。
图1例示了可以被部署和/或配置成提供充电装置的充电表面的充电单元100的示例。如本文所描述的，充电表面可以包括被设置在一个或更多个基板106上的充电单元100的阵列。可以将包括一个或更多个集成电路(IC)和/或分立电子元件的电路设置在一个或更多个基板106上。该电路可以包括用于控制向以下线圈提供的电流的驱动器和开关：这些线圈被用于向接收装置发送功率。可以将该电路配置为处理电路，该处理电路包括可以被配置成执行本文所公开的某些功能的一个或更多个处理器和/或一个或更多个控制器。在一些情况下，可以将所述处理电路中的一部分或全部设置在充电装置的外部。在一些情况下，可以将电源联接至充电装置。
可以将充电单元100设置成紧挨着充电装置的外表面区域，在该外表面区域上可以放置供充电的一个或更多个装置。充电装置可以包括充电单元100的多个实例。在一个示例中，充电单元100具有基本上六边形的形状，该形状包围了可使用导体、导线或电路板迹线来构造的一个或更多个线圈102，这些线圈可以接收足以在功率传递区104中产生电磁场的电流。在各种实现中，一些线圈102可以具有基本上多边形的形状，包括图1例示的六边形充电单元100。其它实现方式提供了具有其它形状的线圈102。线圈102的形状可以至少部分地根据制造技术的能力或限制来确定，和/或优化基板106(诸如印刷电路板基板)上的充电单元的布局。各个线圈102皆可以使用导线、印刷电路板迹线和/或采用螺旋配置的其它连接体来实现。各个充电单元100皆可以跨越由绝缘体或基板106隔开的两个或更多个层，使得不同层中的线圈102围绕公共轴线108居中。
图2例示了设置在充电装置的充电表面的区段的单层上的充电单元202的布置200的示例，其可以根据本文公开的某些方面进行适配。充电单元202根据蜂窝状封装构造来布置。在该示例中，充电单元202无重叠地端对端地布置。可以在没有通孔或导线互连的情况下提供这种布置。其他布置是可能的，包括充电单元202的某个部分重叠的布置。例如，两个或更多个线圈的导线可以在某种程度上交错。
图3从两个视角300、310例示了当充电表面的区段内覆盖多个层时的充电单元的布置的示例，其可以根据本文公开的某些方面进行适配。在充电表面的区段内设有充电单元层302、304、306、308。各个充电单元层302、304、306、308内的充电单元根据蜂窝状封装构造来布置。在一个示例中，充电单元层302、304、306、308可以形成在具有四层或更多层的印刷电路板上。可以将充电单元100的布置选择为提供与所示区段相邻的指定充电区域的完全覆盖。
图4例示了根据本文公开的某些方面配置的、设置在采用多个充电单元层的充电表面400中的功率传递区的布置。所示的充电表面由四个充电单元层402、404、406、408构成，其可以对应于图3中的充电单元层302、304、306、308。在图4中，由第一充电单元层402中的充电单元提供的各个功率传递区标记为“L1”，由第二充电单元层404中的充电单元提供的各个功率传递区标记为“L2”，由第三充电单元层406中的充电单元提供的各个功率传递区标记为“L3”，由第四充电单元层408中的充电单元提供的各个功率传递区标记为“L4”。
无线发送器
图5例示了可以在充电器基台中设置的无线发送器500。控制器502可以接收由调理电路508进行滤波或以其它方式加以处理的反馈信号。控制器可以控制驱动器电路504向包括电容器512和电感器514的谐振电路506提供交流电的操作。谐振电路506在本文中也可以被称为储能电路、LC储能电路或LC储能，并且在谐振电路506的LC节点510处测得的电压516可以被称为储能电压。
无线发送器500可以被充电装置用来确定是否已经将兼容装置置于充电表面上。例如，充电装置可以通过经由无线发送器500发送间歇测试信号(主动ping或数字ping)来确定已经将兼容装置置于充电表面上，其中，当兼容装置响应该测试信号或者修改测试信号的特性时，谐振电路506可以检测或接收到已编码信号。可以将充电装置配置成，在接收到由标准、惯例、制造商或应用定义的响应信号之后，激活至少一个充电单元中的一个或更多个线圈。在一些示例中，兼容装置可以通过传送接收信号强度来响应ping，使得充电装置可以找到要被用于对兼容装置进行充电的最佳充电单元。
被动ping技术可以使用在LC节点510处测量或观察到的电压或电流来识别是否存在接近根据本文公开的某些方面适配的装置的充电垫的接收线圈。在许多常规的无线充电器发送器中，提供了测量LC节点510处的电压或测量LC网络中的电流的电路。可以监测这些电压和电流以用于功率调节的目的和/或支持装置之间的通信。在图5所示的示例中，监测LC节点510处的电压，但是设想可以附加地或另选地监测电流以支持向谐振电路506提供短脉冲的被动ping。谐振电路506对被动ping(初始电压V0)的响应可以由LC节点510处的电压(VLC)表示，使得：
根据本文所公开的某些方面，可以选择性地激活一个或更多个充电单元中的线圈，以提供用于对兼容装置进行充电的最佳电磁场。在一些情况下，可以将线圈指派给充电单元，并且一些充电单元可以与其它充电单元重叠。在后一种情况下，可以在充电单元级别下选择最佳充电配置。在其它情况下，可以基于待充电装置在充电装置的表面上的放置来规定充电单元。在这些其它的情况下，为各个充电事件激活的线圈的组合可能会有所不同。在一些实现中，充电装置可以包括驱动器电路，该驱动器电路可以选择一个或更多个单元和/或一个或更多个预定义充电单元，以供在充电事件期间激活。
图6例示了第一示例，其中对被动ping的响应600是根据式3衰减的。在时间t＝0处的激励脉冲之后，可以看到电压和/或电流以式1定义的谐振频率进行振荡，并且具有由式3定义的衰减速率。第一个振荡周期在电压水平V0处开始，并且VLC在Q因数和ω的控制下继续衰减至零。图6例示的示例表示当没有物体存在或接近充电垫时的典型开路或空载响应。在图6中，将Q因数的值假设为20。
图7例示了第二示例，其中对被动ping的响应700是根据式3衰减的。在时间＝0处的激励脉冲之后，可以看到电压和/或电流以式1定义的谐振频率进行振荡，并且具有由式3定义的衰减速率。第一个振荡周期在电压水平V0处开始，并且VLC在Q因数和ω的控制下继续衰减至零。图7例示的示例表示当物体存在或接近充电垫时将线圈加载的带载响应。在图6中，Q因数的值可以为7。相对于响应600，在响应700中，VLC以更高的频率进行振荡。
图8例示了一组示例，其中可以观察到响应800、820、840中的差异。当驱动器电路504使用短于2.5μs的脉冲来激励谐振电路506时，发起被动ping。不同类型的无线接收器和被置于发送器上的外来物导致在发送器的LC节点510处的电压或谐振电路506的电流中可观察到的不同响应。这些差异可以指示振荡频率为V0的谐振电路506的Q因数的变化。相对于开路状态，表1例示了被放置在充电垫上的物体的某些示例。
物体 频率 Vpeak(mV) 50％衰减周期 Q因数
不存在 96.98kHz 134mV 4.5 20.385
类型1接收器 64.39kHz 82mV 3.5 15.855
类型2接收器 78.14kHz 78mV 3.5 15.855
类型3接收器 76.38kHz 122mV 3.2 14.496
未对准的类型3接收器 210.40kHz 110mV 2.0 9.060
铁质物体 93.80kHz 110mV 2.0 9.060
非铁质物体 100.30kHz 102mV 1.5 6.795
表1
在表1中，Q因数可以计算如下：
其中N是从激励起一直到幅值下降到0.5V0以下的周期数。
选择性激活线圈
根据本文所公开的某些方面，可以选择性地激活一个或更多个充电单元中的发送线圈，以提供用于对兼容装置进行充电的最佳电磁场。在一些情况下，可以为充电单元指派发送线圈，并且一些充电单元可以与其它充电单元重叠。在后一种情况下，可以在充电单元级别下选择最佳充电配置。在其它情况下，可以基于待充电装置在充电表面上的放置来规定充电单元。在这些其它的情况下，为各个充电事件激活的线圈的组合可能会有所不同。在一些实现中，充电装置可以包括驱动器电路，该驱动器电路可以选择一个或更多个单元和/或一个或更多个预定义充电单元以在充电事件期间激活。
图9例示了在根据本文公开的某些方面适配的无线充电器中使用的支持矩阵多路复用切换的第一拓扑900。无线充电器可以选择一个或更多个充电单元100来对接收装置充电。可以将未使用的充电单元100与电流断开。在图2所示的蜂窝状封装构造中，可以使用数量相对较大的充电单元100，这需要对应数量的开关。根据本文公开的某些方面，充电单元100可以在逻辑上按矩阵908布置，该矩阵908具有连接到两个或更多个开关的多个单元，使得特定的单元能够被供电。在所示的拓扑900中，提供了二维矩阵908，其中维度可以由X和Y坐标表示。第一组开关906中的各个开关被配置为选择性地将一列单元中的各个单元的第一端子联接至无线发送器和/或接收器电路902，该无线发送器和/或接收器电路902在无线充电期间提供电流以激活线圈。第二组开关904中的各个开关被配置为选择性地将一行单元中的各个单元的第二端子联接到无线发送器和/或接收器电路902。当单元的两个端子都联接到无线发送器和/或接收器电路902时，该单元是活动的。
矩阵908的使用可以显著减少为操作经调谐LC电路的网络所需的开关元件的数量。例如，N个单独连接的单元需要至少N个开关，而具有N个单元的二维矩阵908可以利用个开关来进行操作。矩阵908的使用可以产生显著的成本节省并降低电路和/或布局复杂性。在一个示例中，可以使用6个开关在3x3矩阵908中实现9单元实现方式，从而节省3个开关。在另一示例中，可以使用8个开关在4x4矩阵908中实现16单元实现方式，从而节省8个开关。
在操作期间，闭合至少两个开关以将一个线圈主动联接到无线发送器和/或接收器电路902。可以一次闭合多个开关，以便于将多个线圈连接到无线发送器和/或接收器电路902。例如，可以闭合多个开关，以实现在将功率传递到接收装置时驱动多个发送线圈的操作模式。
图10例示了根据本文所公开的某些方面的第二拓扑1000，其中各个线圈或充电单元皆是由驱动器电路1002单独和/或直接驱动的。可以将驱动器电路1002配置成，从线圈组1004中选择一个或更多个线圈或充电单元100来对接收装置进行充电。应意识到，可以将本文所公开的关于充电单元100的概念应用于选择性激活单独的线圈或线圈堆叠。未处于使用中的充电单元100不接收电流。可以使用数量相对较大的充电单元100，并且可以采用开关矩阵来驱动单独的线圈或线圈组。在一个示例中，第一开关矩阵可以配置规定在充电事件期间要使用的充电单元或线圈组的连接，并且可以将第二开关矩阵(例如，参见图9)用于激活充电单元和/或选定的线圈组。
检测从多线圈无线充电器的装置移除
现在，参照图11，可以将根据本公开的某些方面提供的多线圈无线充电系统1100配置成，在充电进行中时可靠地检测接收装置1106的移除。接收装置的任意和/或意外移除除了可能造成对正在靠近的装置1108的检测效率的潜在损失之外，还可能造成对其它接收装置1108的损坏。多线圈无线充电系统1100提供包括多个发送线圈11041至1104n的充电表面1102。在例示示例中，接收装置1106在从第n发送线圈(发送线圈1104n)接收充电通量时被移除。
在一些情况下，充电表面1102在接收装置1106已经被移除之后继续向发送线圈1104n提供充电电流。正在靠近的装置1108可能在充电电流正在流动时被置于充电表面1102上。充电电流通常是基于接收装置1106的能力来进行配置的，接收装置1106的能力可能不同于正在靠近的装置1108的能力。如果正在靠近的装置1108未被设计成处理针对原始接收装置1106的感应电流水平，则可能发生对正在靠近的装置1108的损坏。
本公开的某些方面使得多线圈无线充电系统1100能够快速且可靠地检测接收装置1106从充电表面1102的移除。多线圈无线充电系统1100可以在检测到接收装置1106的移除时中断充电电流流向活动发送线圈1104n。多线圈无线充电系统1100可以将充电表面1102配置成，在检测到接收装置1106的移除和充电电流的中断时检测包括正在靠近的装置1108在内的物体。
根据本公开的某些方面，接收装置1106的移除可以通过监测充电电路或者一个或更多个发送线圈11041至1104n的某些特性来进行检测。在某些示例中，可以基于被测电气量的变化来检测接收装置1106的移除，该被测电气量的变化可以归因于发送线圈1104n与接收装置1106中的接收线圈之间的电磁耦合的变化。
在一个示例中，可以将动态推断耦合估计(DICE)用于实时检测耦合质量。DICE可以包括对包含发送线圈和串联谐振电容器的电路中的有功功率与无功功率的比率的评估。被储存在发送器的电感器-电容器(LC)电路中的无功功率的量基本上受耦合系数的影响。耦合系数限定了无线发送器的LC电路中的互感与漏电感的比率。例如，无线发送器的LC电路中的漏电感可以表示为：
Txleakage＝LTx×(1-k), (式3)
其中，LTx表示发送器线圈的自感，k表示耦合系数。降低耦合减小了耦合系数并增加了漏电感，从而导致更多的无功能量被储存在发送器的漏电感中。被储存在漏电感中的能量对功率传递没有贡献，并且随着能量在漏电感中积累，LC节点处的电压增加。
一个或更多个发送线圈11041至1104n与接收装置1106之间的耦合的某些方面可以由在LC节点处测得的电压来进行表征。出于其它理由，在LC节点处取得的电压测量结果是可用的。在一些情况下，可以对LC节点处的电压进行监测，作为被用于保护功率电子器件和谐振电容器的过电压指示。在一个示例中，测量电路包括被配置成检测超过阈值水平的电压的电压比较器。根据本文所公开的某些方面，可以添加测量电路，或者可以使用现有的测量电路来量化或比较LC节点处的直接随耦合质量而改变的电压。
检测从多线圈无线充电器的装置移除
现在，参照图11，可以将根据本公开的某些方面提供的多线圈无线充电系统1100配置成，在充电进行中时可靠地检测接收装置1106的移除。接收装置的任意和/或意外移除除了可能造成对正在靠近的装置1108的检测效率的潜在损失之外，还可能造成对其它接收装置1108的损坏。多线圈无线充电系统1100提供包括多个发送线圈11041至1104n的充电表面1102。在例示示例中，接收装置1106在从第n发送线圈(发送线圈1104n)接收充电通量时被移除。
在一些情况下，充电表面1102在接收装置1106已经被移除之后继续向发送线圈1104n提供充电电流。正在靠近的装置1108可能在充电电流正在流动时被置于充电表面1102上。充电电流通常是基于接收装置1106的能力来进行配置的，接收装置1106的能力可能不同于正在靠近的装置1108的能力。如果正在靠近的装置1108未被设计成处理针对原始接收装置1106的感应电流水平，则可能发生对正在靠近的装置1108的损坏。
本公开的某些方面使得多线圈无线充电系统1100能够快速且可靠地检测接收装置1106从充电表面1102的移除。多线圈无线充电系统1100可以在检测到接收装置1106的移除时中断充电电流流向活动发送线圈1104n。多线圈无线充电系统1100可以将充电表面1102配置成，在检测到接收装置1106的移除和充电电流的中断时检测包括正在靠近的装置1108在内的物体。
根据本公开的某些方面，接收装置1106的移除可以通过监测充电电路或者一个或更多个发送线圈11041至1104n的某些特性来进行检测。在某些示例中，可以基于被测电气量的变化来检测接收装置1106的移除，该被测电气量的变化可以归因于发送线圈1104n与接收装置1106中的接收线圈之间的电磁耦合的变化。
被动Ping和主动Ping
图12是例示在根据本文所公开的某些方面适配的无线充电装置中实现的涉及被动ping的方法的流程图1200。在框1202处，控制器可以生成短激励脉冲并且可以将该短激励脉冲提供给包括谐振电路的网络。网络可以具有标称谐振频率，并且短激励脉冲可以具有小于网络的标称谐振频率的周期(period)的一半的持续时间。在其它示例中，短激励脉冲可以具有与网络的谐振频率的多个周期相对应的持续时间。当谐振电路的发送线圈与外部物体(包括铁质物体、非铁质物体和/或待充电装置中的接收线圈)隔离时，可以观察到标称谐振频率。
在框1204处，控制器可以确定网络的谐振频率，或者可以监测响应于脉冲的网络谐振的衰减。根据本文所公开的某些方面，当将装置或其它物体接近发送线圈放置时，可以改变与网络相关联的谐振频率和/或Q因数。谐振频率可以从当将谐振电路的发送线圈与外部物体隔离时所观察到的标称谐振频率增加或减小。网络的Q因数可以相对于当将谐振电路的发送线圈与外部物体隔离时可测量的标称Q因数增大或减小。根据本文所公开的某些方面，当相对于与标称Q因子相关联的延迟，Q因子的差异延长或加速谐振电路中的振荡幅度的衰减时，延迟的持续时间可以指示接近发送线圈放置的物体的存在或类型。
在一个示例中，控制器可以使用转变(transition)检测器电路来确定网络的谐振频率，该转变检测器电路被配置成，使用比较器等来检测表示LC节点510处的电压的信号的过零。在一些情况下，可以将直流(DC)分量从信号中滤除以提供过零。在一些情况下，比较器可以使用偏移来解决DC分量，以检测公共电压水平的过零。可以采用计数器来对所检测到的过零进行计数。在另一示例中，控制器可以使用转变检测器电路来确定网络的谐振频率，该转变检测器电路被配置成检测表示LC节点510处的电压的信号穿过阈值电压的交叉，其中，信号的幅值被钳位或限制在可以由逻辑电路检测和监测的电压范围内。在该示例中，可以采用计数器来对信号中的转变进行计数。可以使用其它的方法来测量、估计和/或计算网络的谐振频率。
在另一示例中，可以采用定时器或计数器来确定VLC从电压水平V0衰减至阈值电压水平所经过的时间。可以将经过的时间用于表示网络的衰减特性。可以将阈值电压水平选择成提供足够的粒度以使得计数器或定时器能够区分对脉冲的各种响应800、820、840。VLC可以由所检测到或测得的峰值、峰峰值、包络和/或经整流的电压水平来表示。可以使用其它的方法来测量、估计和/或计算网络的衰减特性。
如果在框1206处，控制器确定谐振频率相对于标称谐振频率的变化指示存在接近发送线圈的物体，则在框1212处，控制器可以尝试识别该物体。如果控制器在框1206处确定谐振频率基本上与标称谐振频率相同，则控制器可以在框1208处考虑谐振电路中的振荡幅度的衰减特性。当频率保持在以标称谐振频率为中心或包括标称谐振频率的所定义的频率范围内时，控制器可以确定网络的谐振频率基本上与标称谐振频率相同。在一些实现中，控制器可以使用谐振频率和衰减特性的变化来识别物体。在这些后面的实现中，控制器可以在框1208处继续，而不管谐振频率如何，并且可以在识别接近发送线圈定位的物体时使用谐振频率的变化的变化作为附加参数。
在框1208处，控制器可以使用定时器和/或可以对谐振电路在初始V0幅值与被用于评估衰减特性的阈值幅值之间经过的振荡周期进行计数。在一个示例中，可以选择V0/2作为阈值幅值。在框1210处，可以将初始V0幅值与阈值幅值之间的周期数或经过的时间用于表征谐振电路中的振荡幅度的衰减，并将所表征的衰减与对应的标称衰减特性进行比较。如果在框1210处未检测到频率和延迟特性的变化，则控制器可以通过确定没有物体接近发送线圈定位来终止该过程。如果在框1210处检测到了频率和/或延迟特性的变化，则控制器可以在框1212处识别物体。
在框1212处，可以将控制器配置成，识别被置于包括充电表面的充电垫上的接收装置。可以将控制器配置成，忽略其它类型的物体或者未被最佳地放置在充电垫上的接收装置，例如包括与提供被动ping的发送线圈未对准的接收装置。在一些实现中，控制器可以使用由谐振频率、衰减时间、谐振频率的变化、衰减时间的变化和/或Q因数估计索引的查找表。查找表可以提供识别特定装置类型的信息，和/或在对所识别的装置或一类装置进行充电时要使用的充电参数。
被动ping使用非常短的激励脉冲，该激励脉冲可以小于在谐振电路906中的LC节点510处观察到的标称谐振频率的半周期。常规的ping可以主动地驱动发送线圈超过16,000个周期。常规的ping所消耗的功率和时间可以超过被动ping使用的功率和时间几个数量级。在一个示例中，被动ping每ping消耗约0.25μJ，最大ping时间约为～100μs，而常规的主动ping每ping消耗约80mJ，最大ping时间约为90ms。在该示例中，能量耗散可以减少320,000倍，并且每ping的时间可以减少900倍。在其它示例中，激励脉冲可以具有与多个周期(但少于在谐振电路906中的LC节点510处观察到的标称谐振频率的30个周期)相对应的持续时间。在一个示例中，多周期激励脉冲具有少于10个周期的持续时间。
被动ping还可以与另一种降低功率的感测方法(诸如电容式感测)相结合。电容式感测等可以提供确定是否存在物体接近充电表面的超低功率检测方法。在电容式感测检测之后，可以在各个线圈上顺序地或同时地发送被动ping，以产生潜在接收装置和/或物体所处位置的更准确的映射。在进行了被动ping过程之后，可以在最可能的装置位置中提供主动ping(例如，主动数字ping)。图14中例示了用于装置位置感测、识别以及充电的示例算法。
图13是例示可以由根据本文所公开的某些方面实现的无线充电装置采用的涉及多种感测和/或询问(interrogation)技术的功率传递管理过程的流程图1300。该过程可以周期性地发起，并且在一些情况下可以在无线充电装置退出低功率或睡眠状态之后发起。在一个示例中，可以以所计算出的频率来重复该过程，以提供对装置在充电垫上的放置的亚秒级响应。当在该过程的第一次执行期间已经检测到错误条件时，和/或在已经完成对置于充电垫上的装置的充电之后，可以重新进入该过程。
在框1302处，控制器可以使用电容式接近感测来执行初始搜索。电容式接近感测可以快速地并且以低功耗执行。在一个示例中，可以迭代地执行电容式接近感测，其中，在每次迭代中测试一个或更多个发送线圈。在每次迭代中测试的发送线圈的数量可以由控制器可用的感测电路的数量来确定。在框1304处，控制器可以确定电容式接近感测是否已经检测到接近这些发送线圈之一的物体的存在或潜在存在。如果电容式接近感测没有检测到物体，则在框1324处，控制器可以使充电装置进入低功率、空闲和/或睡眠状态。如果已经检测到物体，则控制器可以在框1306处发起被动ping感测。
在框1306处，控制器可以发起被动ping感测，以检测(在电容式感测未使用的情况下)或者确认一个或更多个(N个)发送线圈附近的物体的存在(在电容式感测未使用的情况下)，和/或评估接近地定位的物体的性质。被动ping感测可能会消耗与电容式接近感测相近的功率量，但比电容式接近感测跨越的时间更长。在一个示例中，每次被动ping皆可以在约100μs内完成，并且可以耗费0.25μJ。可以向通过电容式接近感测识别为感兴趣的各个发送线圈提供被动ping。在一些实现中，可以将被动ping提供给位于通过电容式接近感测识别为感兴趣的各个发送线圈附近的发送线圈，包括覆盖的发送线圈。在框1308处，控制器可以确定被动ping感测是否已检测到接近发送线圈之一的潜在可充电装置的存在，该潜在可充电装置可以是接收装置。如果没有检测到潜在的可充电装置，则在框1306处，被动ping感测可以继续测试N个线圈中的下一线圈。被动ping感测继续，直到全部N个线圈被测试，如判定框1308所例示的。在一个示例中，控制器在已经测试了所有发送线圈之后终止被动ping感测。在已经测试了所有N个线圈(或者在其它示例中，N个线圈的确定子集)之后(如判定框1310所示)，控制器可以对检测到物体的所有线圈发起主动数字ping感测，如框1312处所示。在其它方面，在已经获得主动ping的结果之后，可以恢复被动ping感测。
在框1312处，控制器可以使用主动ping来询问潜在的可充电装置。可以将主动ping提供给通过被动ping感测识别的发送线圈。在一个示例中，标准定义的主动ping交换可以在大约90ms内完成，并且可以消耗80mJ。可以向与潜在可充电装置相关联的各个发送线圈提供主动ping。
在框1312处，控制器还可以识别并配置可充电装置。可以将在框1312处提供的主动ping配置成，刺激可充电装置，使得该可充电装置发送包括标识该可充电装置的信息的响应。在一些情况下，控制器可能无法识别或配置通过被动ping检测到的潜在可充电装置，并且控制器可以恢复在框1306处的基于被动ping的搜索。在框1314处，控制器可以确定应使用基准充电配置文件(profile)还是协商的充电配置文件来对所识别的可充电装置进行充电。基准或默认充电配置文件可以根据标准来定义。在一个示例中，基准配置文件将充电功率限制成5W。在另一示例中，协商的充电配置文件可以使得充电能够以高达15W进行。当选择基准充电配置文件时，控制器可以在框1320处开始传递功率(充电)。
在框1316处，控制器可以发起标准定义的协商和校准处理，该协商和校准处理可以优化功率传递。控制器可以与可充电装置协商以确定与为基准充电配置文件定义的功率配置文件不同的扩展功率配置文件。控制器可以在框1318处确定协商和校准处理已经失败，并且可以终止功率传递管理过程。当控制器在框1318处确定协商和校准处理已经成功时，可以在框1320处开始根据协商配置文件的充电。
在框1322处，控制器可以确定充电是否已成功完成。在一些情况下，当使用协商的配置文件来控制功率传递时，可能会检测到错误。在后一种情况下，在框1316处，控制器可以尝试重新协商和/或重新配置该配置文件。当充电已经成功完成时，控制器可以终止功率传递管理过程。
数字Ping封锁
当接收装置的一部分(例如，该装置的未接近装置的充电线圈的框架部分)或者其它非接收器物体覆盖了多线圈垫充电表面时，在检测到装置部分或其它非接收器物体之后，此类部分或物体可能触发重新发生数字或主动ping。由于这些部分或物体是非接收性的，因此它们永远不会对主动或数字ping产生ping响应。这些数字ping可能会产生额外的信号噪声并且还浪费功率。如果数字ping的重复足够频繁，那么它们还可能贡献不希望的甚至有害的物体发热。因此，本公开规定了数字ping封锁处理，其中，监测接连多个ping的发生，并且当这些ping在某一预定时间或ping计数之后未从检测到的接收器或物体接收到ping响应(例如，否定确认(NACK))时，将停止数字ping(即，对该物体封锁数字ping)，以避免信号噪声、功率浪费、以及不希望的物体发热。
图14例示了无线充电装置1400中可能发生不必要的数字ping的示例场景。如图所示，无线充电装置1400包括充电表面1402，该充电表面包括许多充电线圈(或充电单元)1404。在该示例中，有18个线圈1404，被标注为LP1到LP18。
还例示了接收(Rx)装置1406，诸如能够进行无线充电的电子装置。然而，在其它示例中，装置1406可能是非接收装置，总之，其可利用被动或模拟ping检测到，但是不能够提供ping响应或确认(ACK)。另外，在Rx装置1406是能够进行无线充电的装置的情况下，装置1406内的线圈1408可能接近所述线圈中的一个线圈LP4(也用14044表示)定位，该线圈LP4被用于向装置1406供应充电能量。另外，例示了范围或区域1410，以示出这样的区域：线圈1408可能能够在该区域上方接收和响应来自线圈14044的数字或主动ping。在该区域1410之外，充电装置1400的其它线圈可能被接收装置1406的这样的部分覆盖，即，这些部分将被来自线圈1404的被动或模拟ping检测到，但是永远不会收到ping响应，因为没有位于装置1406的这些部分中的线圈或者其它感测/发送装置。充电装置1400的充电线圈的可能通过被动或模拟ping感测到装置1406但是不会接收到ping响应的示例是以水平阴影线示出的，包括线圈LP1、LP2、LP5、以及LP7至LP10(即，14041、14042、14045、以及14047至140410)。在这些线圈14041、14042、14045、以及14047至140410的情况下，由于被动ping检测到这些部分或物体的存在，因此，正常的过程是接着利用这些线圈发出数字或主动ping，诸如结合图13所描述的。然而，如前所提到的，利用这些线圈进行主动或数字ping可能会导致系统噪声增加、功率浪费、以及不期望的物体发热。
因此，图15例示了方法1500的流程图，该方法可以在无线充电装置(诸如装置1400)中实现，以停止由不会或未从接收装置或物体接收到ping响应的线圈进行的数字ping(即，数字ping封锁)。该方法1500减轻了噪声、功率浪费、以及图13的正常过程可能发生的发热。特别地，方法1500包括以下步骤：首先确定是否通过来自至少一个线圈(例如，14041)的模拟ping检测到了物体，如框1502处所示。如果检测到物体，则流程进行至框1504，其中，由线圈执行数字ping。如果未检测到物体，则流程进行至框1506，其中，重置否定确认(NACK)计数器或类似功能。应注意，将NACK计数器用于对在线圈没有接收到数字ping响应时的各个实例进行计数，以便限制由线圈发送的数字ping的数量，如下面将要说明的。应注意，从框1506起，流程回到方法1500的开始，以重新开始被动或模拟ping过程，以尝试检测是否存在物体。
当已经在框1504中执行了数字ping之后，检查是否已经在所述线圈中接收到来自物体的对数字ping的ping响应，如判定框1508处所示。如果接收到响应，则流程进行至框1510，其中，重置否定确认(NACK)计数或计数器。
另选地，在框1510处，如果未接收到响应于数字ping的响应，则流程进行至框1512，其中，使NACK计数或计数器递增一(1)。接下来，流程进行至判定框1514，其中，将NACK计数器的当前值与预定阈值进行比较，该预定阈值对应于来自各个数字ping的连续无响应的最大数量。如果NACK计数或计数器的当前值不超过阈值，则流程回至开始处，并且进行模拟ping，以及在框1502中通过模拟ping确定物体的存在，随后，在通过模拟ping确定该物体仍然存在的情况下进行数字ping。
当NACK计数或计数器超过如在框1514中所确定的预定阈值时(这指示已经发送了最大数量的连续无响应数字ping)，则流程进行至框1516。在框1516处，模拟ping可以继续检查物体的存在。判定框1516(和模拟ping)在循环中继续，直到物体被移动并且不再被检测到。由于框1516在循环中继续，因此，当存在无响应物体并且被线圈检测到时，使数字ping停止或者被封锁。一旦移除该物体，流程就进行至框1506，其中，将NACK计数或计数器重置，并且流程进行至方法1500的开始处。因此，方法1500限制了线圈针对无响应物体发出的连续数字ping的数量。在一些方面，作为一个示例，可以将NACK计数设定为三，但不限于这种情况，并且可能更少或更多。
在另一些方面，可以针对利用被动ping对物体进行检测的各个线圈来实现方法1500。例如，可以针对图14中的各个线圈(诸如检测到接收器装置1406的线圈LP1、LP2、LP5、以及LP7至LP10(即，14041、14042、14045、以及14047至140410)中的各个线圈)来实现方法1500。
图16例示了可以并入使得能够对电池进行无线充电的充电装置中的设备1600的硬件实现的示例。在一些示例中，设备1600可以执行本文所公开的一个或更多个功能。根据本公开的各个方面，可以使用处理电路1602来实现本文所公开的要素、或者要素的任何部分、或者要素的任何组合。处理电路1602可以包括由硬件和软件模块的某种组合控制的一个或更多个处理器1604。处理器1604的示例包括：微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、SoC、ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、定序器(sequencer)、选通逻辑、分立硬件电路以及被配置成执行贯穿本公开描述的各种功能的其它合适的硬件。所述一个或更多个处理器1604可以包括执行特定功能并且可以由软件模块1616之一进行配置、扩充或控制的专用处理器。所述一个或更多个处理器1604可以通过在初始化期间加载的软件模块1616的组合来进行配置，并且还可以通过在操作期间加载或卸载一个或更多个软件模块1616来进行配置。
在例示示例中，可以利用通常由总线1610表示的总线架构来实现处理电路1602。根据处理电路1602的具体应用以及总体设计约束，总线1610可以包括任何数量的互连总线和桥接器。总线1610将包括一个或更多个处理器1604和存储装置1606在内的各种电路链接在一起。存储装置1606可以包括存储器装置和大容量存储装置，并且在本文中可以被称为计算机可读介质和/或处理器可读介质。存储装置1606可以包括暂时性存储介质和/或非暂时性存储介质。
总线1610还可以链接各种其它电路，诸如定时源、定时器、外围设备、电压调节器以及功率管理电路。总线接口1608可以提供总线1610与一个或更多个收发器1612之间的接口。在一个示例中，可以设置收发器1612以使得设备1600能够根据标准定义的协议与充电装置或接收装置进行通信。根据设备1600的性质，还可以提供用户接口1618(例如，小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆)，并且该用户接口可以直接或者通过总线接口1608以通信方式联接至总线1610。
处理器1604可以负责管理总线1610并且可以负责一般处理，该一般处理包括执行存储在可包括存储装置1606的计算机可读介质中的软件。在这方面，可以将包括处理器1604的处理电路1602用于实现本文所公开的方法、功能以及技术中的任一者。可以将存储装置1606用于存储在执行软件时由处理器1604操纵的数据，并且可以将该软件配置成实现本文所公开的方法中的任一方法。
处理电路1602中的一个或更多个处理器1604可以执行软件。无论是称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它形式，软件都应当被广泛地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行线程、过程、函数、算法等。软件可以以计算机可读形式存在于存储装置1606中或者外部计算机可读介质中。外部计算机可读介质和/或存储装置1606可以包括非暂时性计算机可读介质。举例来说，非暂时性计算机可读介质包括：磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁带)、光学盘(例如，光盘(CD)或数字通用盘(DVD))、智能卡、闪存装置(例如，“闪存驱动器”、卡型、棒型或钥匙型驱动器)、RAM、ROM、可编程只读存储器(PROM)、包括EEPROM的可擦除PROM(EPROM)、寄存器、可移除盘以及用于存储可以由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其它合适的介质。作为示例，计算机可读介质和/或存储装置1606还可以包括：载波、传输线、以及用于传输可以由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其它合适的介质。计算机可读介质和/或存储装置1606可以存在于处理电路1602中、处理器1604中、在处理电路1602外部、或者跨包括处理电路1602的多个实体进行分布。可以采用计算机程序产品来具体实施计算机可读介质和/或存储装置1606。举例来说，计算机程序产品可以包括处于包装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员应当认识到，如何最佳地实现贯穿本公开呈现的所描述的功能取决于特定的应用和施加于整个系统的总体设计约束。
存储装置1606可以以可加载代码段、模块、应用、程序等来保持和/或组织软件，其在本文中可以被称为软件模块1616。软件模块1616中的各个软件模块皆可以包括指令和数据，这些指令和数据在被安装或加载到处理电路1602上并由所述一个或更多个处理器1604执行时，对控制所述一个或更多个处理器1604的操作的运行映像1614做出贡献。在执行时，某些指令可以使处理电路1602根据本文所描述的某些方法、算法以及处理来执行功能。
这些软件模块1616中的一些软件模块可以在处理电路1602的初始化期间被加载，并且这些软件模块1616可以配置处理电路1602以使得能够执行本文所公开的各种功能。例如，一些软件模块1616可以配置处理器1604的内部器件和/或逻辑电路1622，并且可以管理对外部装置(诸如收发器1612、总线接口1608、用户接口1618、定时器、数学协处理器等)的访问。软件模块1616可以包括控制程序和/或操作系统，该控制程序和/或操作系统与中断处理程序和装置驱动程序交互，并且控制对由处理电路1602提供的各种资源的访问。这些资源可以包括：存储器、处理时间、对收发器1612的访问、用户接口1618等。
处理电路1602的一个或更多个处理器1604可以是多功能的，由此所述软件模块1616中的一些软件模块被加载并配置成执行不同的功能或同一功能的不同实例。所述一个或更多个处理器1604另外可以适于管理响应于例如来自用户接口1618、收发器1612以及装置驱动程序的输入而发起的后台任务。为了支持多功能的执行，可以将所述一个或更多个处理器1604配置成提供多任务处理环境，由此多个功能中的各个功能皆被实现为由所述一个或更多个处理器1604根据需要或希望而服务的一组任务。在一个示例中，多任务处理环境可以使用分时(timesharing)程序1620来实现，该分时程序在不同任务之间传递处理器1604的控制，由此在完成任何未完成(outstanding)操作时和/或响应于诸如中断之类的输入，各个任务皆将所述一个或更多个处理器1604的控制返回给分时程序1620。当任务具有对所述一个或更多个处理器1604的控制时，处理电路被有效地专门用于由与控制任务相关联的功能所提出的目的。分时程序1620可以包括：操作系统、基于轮循(round-robin)来传递控制的主循环、根据功能的优先化来分配对所述一个或更多个处理器1604的控制的功能、和/或通过向处理功能提供对所述一个或更多个处理器1604的控制来响应外部事件的中断驱动主循环。
在一个实现中，设备1600包括无线充电装置或用作无线充电装置，该无线充电装置具有被联接至充电电路的电池充电电源、多个充电单元以及控制器，该控制器可以被包括在一个或更多个处理器1604中或者利用一个或更多个处理器1604来实现。所述多个充电单元可以被配置成提供充电表面。可以将至少一个线圈配置成引导电磁场穿过各个充电单元的电荷转移区域。可以将控制器配置成，在将接收装置置于充电表面上时，使充电电路向谐振电路提供充电电流；检测与谐振电路相关联的电压或电流水平的变化或变化率或者向接收装置传递的功率的变化或变化率；以及当电压或电流水平的变化或变化率或者向接收装置传递的功率的变化或变化率超过阈值时，确定接收装置已经被从充电表面移除。
在一些实现中，所述谐振电路包括发送线圈。还可以将控制器配置成，当在发送线圈的端子处测得的电压超过阈值电压水平时，确定接收装置已经被从充电表面移除。在一个示例中，所述阈值电压水平是由查找表保持的并且当所述发送线圈在电磁上解耦时被确定。在另一示例中，当将接收装置首次置于充电表面上时，确定阈值电压水平。
在某些实现中，还将控制器配置成，使发送线圈发出ping，该ping可以被接近无线充电装置(例如，被设置在无线充电表面上)的功率接收装置(例如，PRx)接收到。另外，可以将发送线圈配置成，接收ping应答，诸如来自功率接收装置(PRx)的经ASK调制的应答。另外，在谐振电路中测得的量值小于阈值电流水平。在一个示例中，所述阈值电流水平是由查找表保持的并且当没有物体与所述谐振电路中的线圈在电磁上耦合时被确定。在另一示例中，当将接收装置首次置于充电表面上时，确定阈值电流水平。
在一些实现中，设备1600具有接近充电装置的外表面定位的一个或更多个传感器。还可以将控制器配置成，从所述一个或更多个传感器接收测量结果；以及当所述测量结果之一指示接收装置的物理移除时，测量与谐振电路相关联的电压或电流水平。
在一些实现中，存储装置1606保持指令和信息，其中，这些指令被配置成，使所述一个或更多个处理器1604使用充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近充电装置的表面的物体。特别地，作为一个示例，利用被动或模拟ping来检测物体的这种功能可以包括图15的框1502中的处理。
在进一步的实现中，存储装置1606保持指令和信息，其中，这些指令被配置成，使所述一个或更多个处理器1604利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体。特别地，作为一个示例，数字或主动ping的这种功能可以包括图15的框1504中的处理。
另外，存储装置1606保持指令和信息，其中，这些指令被配置成，使所述一个或更多个处理器1604确定是否利用所述至少一个线圈从物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应。特别地，作为一个示例，这种功能可以包括图15的框1506中的处理。
而且，存储装置1606保持指令和信息，其中，这些指令被配置成，使所述一个或更多个处理器1604：当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，停止利用来自所述至少一个线圈主动ping来ping所检测到的物体。特别地，作为一个示例，这种功能可以包括图15的框1512和1514中的处理。
图17是例示根据本公开的某些方面的用于对充电装置进行操作的方法1700的流程图。该方法1700可以由充电装置中的控制器来执行。在框1702处，控制器可以使用充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近该充电装置的表面的物体；
另外，控制器可以利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体，如框1704所示。此外，控制器可以确定是否利用所述至少一个线圈从物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应，如框1706所示。更进一步地，控制器可以当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，停止利用来自所述至少一个线圈的主动ping来ping所检测到的物体，如框1708所示。
提供先前的描述是为了使得本领域任何技术人员能够实践本文所描述的各个方面。对于本领域技术人员而言显然可以对这些方面进行各种修改，并且可以将本文所定义的一般原理应用于其它方面。因此，权利要求并非旨在限制成本文所示的各方面，而是要符合与文字权利要求一致的完整范围，其中，除非明确地这样规定，否则按单数形式对要素的引用并非意指“一个且只有一个”，而是意指“一个或更多个”。除非另外具体规定，否则用语“一些”是指一个或更多个。本领域普通技术人员所已知或以后会知道的、贯穿本公开描述的各个方面的要素的所有结构性和功能性等同物通过引用而明确地并入本文，并且被权利要求所涵盖。此外，本文所披露的任何内容均不旨在献给公众，不管在权利要求中是否明确记载了这种公开。权利要求要素不应根据35U.S.C.§112第六段的规定来解释，除非该要素使用短语“用于…的装置”来明确陈述，或者在方法权利要求的情况下，该要素使用短语“用于…的步骤”来陈述。

Claims (15)

1.一种操作充电装置的方法，所述方法包括以下步骤：
使用所述充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近所述充电装置的表面的物体；
利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体；
确定是否利用所述至少一个线圈从所述物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应；以及
当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面，使得来自所述至少一个线圈的主动ping被封锁。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
当经由通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面而不再检测到所述物体时，重置所述相继发出的主动ping的计数。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
使用所述充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来重置接近所述充电装置的所述表面的所述相继发出的主动ping的计数。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
当响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个被动ping而未检测到物体时，重置所述相继发出的主动ping的计数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物体包括接收器装置，所述接收器装置包括：在操作上对主动ping做出响应的至少一个接收线圈部分，以及能够利用被动ping检测到并且对所述主动ping无响应的至少一个部分。
6.一种充电装置，所述充电装置包括：
充电电路；以及
控制器，所述控制器被配置成：
使用所述充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近所述充电装置的表面的物体；
利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体；
确定是否利用所述至少一个线圈从所述物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应；以及
当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面，使得来自所述至少一个线圈的主动ping被封锁。
7.根据权利要求6所述的充电装置，其中，所述控制器被配置成：
当经由通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面而不再检测到所述物体时，重置所述相继发出的主动ping的计数。
8.根据权利要求6所述的充电装置，其中，所述控制器被配置成：
使用所述充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来重置接近所述充电装置的所述表面的所述相继发出的主动ping的计数。
9.根据权利要求6所述的充电装置，其中，所述控制器被配置成：当响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个被动ping而未检测到物体时，重置所述相继发出的主动ping的计数。
10.根据权利要求6所述的充电装置，其中，所述物体包括接收器装置，所述接收器装置包括：在操作上对主动ping做出响应的至少一个接收线圈部分，以及能够利用被动ping检测到并且对所述主动ping无响应的至少一个部分。
11.一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质包括在由处理器执行时使一个或更多个处理器执行以下操作的代码：
使用充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来检测接近所述充电装置的表面的物体；
利用来自所述至少一个线圈的一个或更多个主动ping来ping所检测到的物体；
确定是否利用所述至少一个线圈从所述物体接收到响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个主动ping的ping响应；以及
当在所述至少一个线圈中未接收到ping响应时，在来自所述至少一个线圈的相继发出的主动ping的计数超过预定数量之后，通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面，使得来自所述至少一个线圈的主动ping被封锁。
12.根据权利要求11所述的处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质还包括使所述一个或更多个处理器执行以下操作的代码：
当经由通过被动ping定期检测所述物体是否接近所述充电装置的所述表面而不再检测到所述物体时，重置所述相继发出的主动ping的计数。
13.根据权利要求11所述的处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质还包括使所述一个或更多个处理器执行以下操作的代码：
使用所述充电装置的至少一个线圈，通过至少一个被动ping来重置接近所述充电装置的所述表面的所述相继发出的主动ping的计数。
14.根据权利要求11所述的处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质还包括使所述一个或更多个处理器执行以下操作的代码：
当响应于来自所述至少一个线圈的所述一个或更多个被动ping而未检测到物体时，重置所述相继发出的主动ping的计数。
15.根据权利要求11所述的处理器可读存储介质，其中，所述物体包括接收器装置，所述接收器装置包括：在操作上对主动ping做出响应的至少一个接收线圈部分，以及能够利用被动ping检测到并且对所述主动ping无响应的至少一个部分。
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