CN115136448A - 用于动态调谐无线电力传送系统的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于无线电力传送的系统包含无线发射系统、无线接收器系统及动态调谐控制器。所述无线发射系统使用来自输入电源的电力配置电能量信号以供由发射天线发射。所述无线接收器系统与负载操作地相关联且经配置以经由所述发射天线与接收器天线的耦合从所述无线发射系统接收所述电能量信号，且配置所述电能量信号以向所述负载传送电力。所述动态调谐控制器经配置以确定所述系统的输出且基于所述输出而确定对所述系统的干扰的存在，如果存在一或多个干扰，那么基于所述输出而控制对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。

Description

用于动态调谐无线电力传送系统的系统及方法

相关申请案交叉参考

此申请案主张2020年1月3日提出申请且标题为“用于动态调谐无线电力传送系统的系统及方法(SYSTEMS AND METHODS FOR DYNAMICALLY TUNING A WIRELESS POWERTRANSFER SYSTEM)”的美国非临时申请案第16/733,517号的优先权，所述美国非临时申请案以其全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开一般来说涉及用于电力及/或电数据信号的无线传送的系统及方法，且更特定来说，涉及用于动态调谐系统的一或多个方面以计及系统中的一或多个干扰的系统及方法。

背景技术

无线电力传送系统用于电能量、电力、电磁能量、电数据信号以及其它已知的可无线发射信号的无线传送的多种应用中。此类系统通常使用电感无线电力传送，当由发射元件形成的磁场在接收元件中感应出电场并因此感应出电流时，所述电感无线电力传送发生。这些发射及接收器元件将通常采用线圈式导线及/或天线的形式。

电能量、电力、电磁能量及电子数据信号中的一或多者从此类线圈式天线中的一者到另一者的发射通常在操作频率及/或操作频率范围下操作。可出于多种原因(例如但不限于电力传送特性、电力电平特性、自谐振频率约束、设计要求、遵守标准体的所需特性、材料清单(BOM)及/或外观尺寸约束以及其它)而选择操作频率。值得注意的是，如所属领域的技术人员已知的“自谐振频率”通常是指由于组件的寄生特性而产生的电感器的谐振频率。

发明内容

尽管无线电力传送系统可经调谐及/或优化以用于一般使用(例如，假定电话充电器在室内在相对电中性表面上使用)，但事实上，可出现影响无线电力传送的各种方面及/或质量的状况。此类质量可包含变化的线圈距离、外部或内部系统温度、经更改阻抗，以及可影响无线电力传送系统中的两个线圈之间的电力传送的其它环境特性。这些质量可作为干扰出现于系统中。

因此，由于此类干扰可在使用期间变化，因此期望具有一种可动态地调整无线电力系统的特性以计及此类干扰的系统。鉴于以上内容，期望用于发射电能量、电力、电磁能量及电数据中的一或多者的新无线发射系统，其中此类干扰可被检测且系统可被动态地调谐以计及此类干扰。

根据本公开的一个方面，揭示一种用于无线电力传送的系统。所述系统包含无线发射系统、无线接收器系统及动态调谐控制器。所述无线发射系统至少包含发射天线，所述无线发射系统经配置以从输入电源接收电力，使用来自所述输入电源的所述电力配置电能量信号以供由所述发射天线发射。所述无线接收器系统与负载操作地相关联，至少包含接收器天线且经配置以经由所述发射天线与所述接收器天线的耦合从所述无线发射系统接收所述电能量信号，且配置所述电能量信号以向所述负载传送电力。所述动态调谐控制器至少包含处理器且经配置以确定所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的输出。所述动态调谐控制器进一步经配置以基于所述输出而确定对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个干扰的存在。所述动态调谐控制器进一步经配置以如果存在一或多个干扰，那么基于所述输出而控制对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。

在改进中，所述系统进一步包含一或多个传感器，所述一或多个传感器中的每一者经配置以收集与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的输出信息。在此改进中，所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个传感器接收所述输出信息，且通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息。

在进一步改进中，所述一或多个传感器包含一或多个温度传感器，所述一或多个温度传感器中的每一者经配置以确定与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的温度信息。在此改进中，所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个温度传感器接收所述温度信息，且通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息及所述温度信息中的一者或两者。

在另一进一步改进中，所述一或多个传感器包含一或多个电流传感器，所述一或多个电流传感器中的每一者经配置以确定与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的电流信息。在此改进中，所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个温度传感器接收所述温度信息，且通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息及所述温度信息中的一者或两者。

在另一进一步改进中，所述一或多个传感器包含一或多个电压传感器，所述一或多个电压传感器中的每一者经配置以确定与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的电压信息。在此改进中，所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个电压传感器接收所述电压信息，且通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息及所述电压信息中的一者或两者。

在另一改进中，所述无线发射系统至少包含发射控制系统，所述发射控制系统经配置以设定所述无线发射系统的操作频率。在此改进中，所述一或多个前向增益元素包含所述操作频率且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制所述发射控制系统对所述操作频率的更改。

在另一改进中，所述无线发射系统至少包含接收输入供应电压的电力放大器。在此改进中，所述一或多个前向增益元素包含输入供应电压且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述电力放大器的所述输入供应电压的更改。

在另一改进中，所述无线发射系统至少包含动态调谐电容器电路，所述动态调谐电容器电路具有可配置电容。在此改进中，所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电容，且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电容的更改。

在进一步改进中，所述动态调谐电容器电路包含多个可选择电容器且通过选择所述可选择电容器中的一或多者而配置所述可配置电容，且所述动态调谐控制器经配置以选择所述可选择电容器中的一或多者。

在另一改进中，所述发射天线是动态可调谐发射天线，所述动态可调谐发射天线具有可配置电感。在此改进中，所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电感，且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电感的更改。

在进一步改进中，所述动态可调谐发射天线是具有多种模式的多模式天线，其中通过从所述多种模式选择操作模式而配置所述可配置电感，且所述动态调谐控制器经配置以从所述多种模式选择所述操作模式。

在另一改进中，所述接收器天线是动态可调谐接收器天线，所述动态可调谐接收器天线具有可配置电感，所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电感，且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电感的更改。

在进一步改进中，其中所述动态可调谐接收器天线是具有多种模式的多模式天线，其中通过从所述多种模式选择操作模式而配置所述可配置电感，且所述动态调谐控制器经配置以从所述多种模式选择所述操作模式。

在另一改进中，所述无线接收器系统进一步包含接近于所述接收器天线的动态可调谐磁性材料，所述动态可调谐磁性材料包含多种可选择磁性材料，且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而选择所述多种可选择磁性材料中的一或多者。

在另一改进中，所述无线发射系统进一步包含接近于所述发射天线的动态可调谐磁性材料，所述动态可调谐磁性材料包含多种可选择磁性材料，且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而选择所述多种可选择磁性材料中的一或多者。

在另一改进中，所述无线接收器系统至少包含动态调谐电容器电路，所述动态调谐电容器电路具有可配置电容。在此改进中，所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电容，且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电容的更改。

在另一改进中，所述无线接收器系统包含用以配置由所述接收器天线接收到的所述电能量信号以供递送到所述负载的整流器，所述整流器包含多种可切换模式，所述可切换模式中的每一者与输出电力的多种输出电力模式相关联。在此改进中，所述一或多个前向增益元素包含所述输出电力，且所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述多种输出模式的更改。

在进一步改进中，所述多种可切换模式至少包含全波整流器模式及半波整流器模式。

根据本公开的另一方面，揭示一种用于无线电力传送系统的动态调谐系统。所述无线电力传送系统至少包含无线发射系统及无线接收器系统且所述无线电力传送系统经配置以将电能量信号从输入电源无线传送到负载。所述动态调谐系统包含：至少一个传感器，其经配置以收集与所述无线电力传送系统相关联的输出信息；及控制器，所述控制器包含处理器。所述控制器经配置以：从所述至少一个传感器接收所述输出信息，基于所述输出信息而确定所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的输出。所述控制器进一步经配置以基于所述输出而确定对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个干扰的存在。所述控制器进一步经配置以如果存在一或多个干扰，那么基于所述输出而控制对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。

根据本公开的又一方面，揭示一种用于动态调谐无线电力传送系统的方法。所述无线电力传送系统至少包含无线发射系统及无线接收器系统且所述无线电力传送系统经配置以将电能量信号从输入电源无线传送到负载。所述方法包含从至少一个传感器接收与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者相关联的输出信息。所述方法进一步包含基于所述输出信息而确定所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的输出。所述方法进一步包含基于所述输出而确定对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个干扰的存在。所述方法进一步包含如果存在一或多个干扰，那么基于所述输出而控制对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。

为此，本文中所揭示的系统、设备及方法可实施调谐过程以允许快速收敛到最优的或替代地足够的无线电力传送配置。

在一些实例中，本文中所揭示的系统、设备及方法可在无线电力系统中引入电抗损耗，所述电抗损耗可用于调谐此系统以获得最优输出。磁场的强度加上发射系统与接收器系统相对于彼此的间隔及定向将导致一定量的相互耦合。在具有动态更改发射系统的电感的能力的情况下，可由本文中所揭示的系统、设备及方法优化相互耦合。系统的此类动态调谐可使得系统能够广泛地维持发射系统与接收器系统之间的可接受耦合(“k”)，即使当系统之间的物理距离或定向显著变化时。

在一些实例中，本文中所揭示的系统、设备及方法可动态地调谐发射系统以实现不同的电感值且因此，实现由发射系统产生的磁场的增加或降低。

当结合附图阅读时，将更好地理解本公开的这些及其它方面及特征。

附图说明

图1是根据本公开的用于无线地传送电能量、电力、电磁能量、电子数据及其组合中的一或多者的系统的实施例的框图。

图2是图解说明根据图1及本公开的图1的系统的无线发射系统及图1的系统的无线接收器系统的组件的框图。

图3是图解说明根据图1、图2及本公开的图2的无线发射系统的发射控制系统的组件的框图。

图4是图解说明根据图1到3及本公开的图3的发射控制系统的感测系统的组件的框图。

图5是图解说明根据图1、图2及本公开的图2的无线发射系统的电力调节系统的组件的框图。

图6是图解说明根据图1、图2及本公开的图2的无线接收器系统的接收器控制系统及接收器电力调节系统的组件的框图。

图7是根据图1到6及本公开的供与无线电力传送系统(例如图1到6中所图解说明的无线电力传送系统)一起使用的闭环控制系统的框图。

图8是根据图7及本公开的与图1到6的无线电力传送系统共享相似或共同元件的另一无线电力传送系统的示意性框图。

图9是根据图1到8及本公开的用于动态调谐无线电力传送系统的示范性方法的流程图。

图10是根据本公开的供用作图1的系统及/或本文中所揭示的任何其它系统、方法或设备的发射天线及接收器天线中的一者或两者的示范性天线的俯视图。

图11是根据图1到10及本公开的用于设计用于电能量、电力、电磁能量、电子数据及其组合中的一或多者的无线发射的系统的示范性方法的流程图。

图12是根据图1到10及本公开的用于设计图11的系统的无线发射系统的示范性方法的流程图。

图13是根据图1到10及本公开的用于设计图11的系统的无线接收器系统的示范性方法的流程图。

图14是根据图1到10及本公开的用于制造用于电能量、电力、电磁能量、电子数据及其组合中的一或多者的无线发射的系统的示范性方法的流程图。

图15是根据图1到10及本公开的用于设计图14的系统的无线发射系统的示范性方法的流程图。

图16是根据图1到10及本公开的用于设计图14的系统的无线接收器系统的示范性方法的流程图。

尽管将关于特定说明性实施例给出以下详细说明，但应理解，图式未必按比例且所揭示实施例有时以图解方式及部分视图来图解说明。另外，在特定实例中，可已省略对于理解所揭示标的物并非必要或使其它细节变得难以认知的细节。因此，应理解，本公开不限于本文中所揭示及图解说明的特定实施例，而是对整个公开及权利要求书以及其任何等效物的公平阅读。

具体实施方式

在以下说明中，通过实例方式陈述众多特定细节以便提供对相关教示的透彻理解。然而，所属领域的技术人员应显而易见，可在不具有此类细节的情况下实践本发明教示。在其它实例中，众所周知的方法、程序、组件及/或电路系统已在相对高的水平上进行了描述，没有详细说明，以便避免不必要地模糊本发明教示的方面。

现在参考图式且特定参考图1，图解说明无线电连接系统10。无线电连接系统10提供对电信号(例如但不限于电能量、电力、电磁能量及可电子发射数据(“电子数据”))的无线发射。具体来说，无线电连接系统10经由近场磁耦合提供对电信号的无线发射。如图1的实施例中所展示，无线电连接系统10包含无线发射系统20及无线接收器系统30。无线接收器系统经配置以至少从无线发射系统20接收电能量、电力、电磁能量及/或电子数据。

如所图解说明，无线发射系统20及无线接收器系统30可经配置以至少跨越间隔距离或间隙17而发射电能量、电力、电磁能量及/或可电子发射数据。因此，无线发射系统20与无线接收器系统30的组合创建电连接而不需要物理连接。如本文中所定义，“电连接”是指对电流、电压及/或电力从第一位置、装置、组件及/或源到第二位置、装置、组件及/或目的地的传送的任何促进。为此，“电连接”可为将第一位置、装置、组件及/或源连接到第二位置、装置、组件及/或目的地的物理连接件，例如但不限于导线、迹线、通孔以及其它物理电连接件。另外或替代地，“电连接”可为将第一位置、装置、组件及/或源连接到第二位置、装置、组件及/或目的地的无线电连接件，例如但不限于磁性、电磁、谐振及/或电感场，以及其它无线电连接件。

替代地，间隙17可被称为“Z距离”，这是因为如果认为天线21、31大体上沿着共同X-Y平面安置，那么分离天线21、31的距离是“Z”或“深度”方向上的间隙。然而，本公开的实施例当然考虑了柔性及/或非平面线圈且因此，考虑跨越天线21、31之间的连接距离的包络，间隙17可并非是均匀的。考虑各种调谐、配置及/或其它参数可更改间隙17的可能最大距离，使得从无线发射系统20到无线接收器系统30的电发射仍是可能的。

为此，无线电力系统10在无线发射系统20与无线接收器系统30耦合时进行操作。如本文中所定义，术语“耦合(couples)”、“耦合(coupled)”、及“耦合(coupling)”通常是指磁场耦合，当发射器及/或其任何组件的能量与接收器及/或其任何组件的能量通过磁场而彼此耦合时，所述磁场耦合发生。无线发射系统20与无线接收器系统30在系统10中的耦合可由系统10的谐振耦合系数表示，且出于无线电力传送的目的，系统10的耦合系数可处于约0.01与0.9的范围内。

如所图解说明，无线发射系统20可与主机装置11相关联，所述主机装置可从输入电源12接收电力。主机装置11可为任何电操作的装置、电路板、电子组合件、专用充电装置，或任何其它所考虑电子装置。无线发射系统20可与其相关联的实例性主机装置11包含但不限于包含：包含集成电路的装置、可穿戴式电子装置的外壳、电子装置的插座、便携式计算装置、配置有电子器件的服装、电子装置的存储媒体、一个或多个电子装置的充电设备、专用充电装置、活动或运动相关装备、商品及/或数据收集装置，以及其它所考虑电子装置。

如所图解说明，无线发射系统20及主机装置11中的一者或两者与输入电源12操作地相关联。输入电源12可为或可包含一或多个电存储装置，例如电化学电池、蓄电池组及/或电容器，以及其它存储装置。另外或替代地，输入电源12可为任何电输入源(例如，任何交流(AC)或直流(DC)递送端口)且可包含从所述电输入源到无线发射系统20的连接设备(例如，变压器、调节器、导电导管、迹线、导线或装备、商品、计算机、相机、移动电话及/或其它电装置连接端口及/或适配器，例如但不限于USB或mp3端口及/或适配器，以及其它所考虑电组件)。

由无线发射系统20接收到的电能量然后用于至少两个目的：对无线发射系统20的内部组件提供电力及对发射器天线21提供电力。发射器天线21经配置以经由近场磁耦合(NFMC)而无线地发射经调节及修改以由无线发射系统20进行无线发射的电信号。近场磁耦合使得能够通过发射器天线21与无线接收器系统30的或相关联于所述无线接收器系统的接收天线31之间的磁感应而无线地传送电能量、电力、电磁能量及/或可电子发射数据。因此，近场磁耦合可实现“电感耦合”，如本文中所定义，所述“电感耦合”是利用交变电磁场在两个天线之间传送电能量的无线电力发射技术。因此，此电感耦合是电能量在经调谐以在类似频率下进行谐振的两个磁耦合线圈之间的近场无线发射。此外，此近场磁耦合可经由“互电感”提供连接，如本文中所定义，所述“互电感”是通过磁耦合到第一电路的第二电路中的电流改变而在电路中产生电动力。

在一或多个实施例中，发射器天线21或接收器天线31的电感器线圈经战略性地定位以促进无线传送的电能量、电力、电磁能量及/或数据通过近场磁感应的接收及/或发射。天线操作频率可包括所有操作频率范围，其实例可包含但不限于：约110kHz到约205kHz(Qi接口标准)、100kHz到约350kHz(PMA接口标准)、6.78MHz(Rezence接口标准及/或以6.78MHz的频率操作的任何其它专有接口标准)、13.56MHz(近场通信(NFC)标准，由ISO/IEC标准18092定义)、27MHz及/或替代地以另一专有操作模式的操作频率。为此，天线21、31的操作频率可为由国际电信联盟(ITU)在工业、科学及医疗(ISM)频带中指定的操作频率，包含但不限于包含6.78MHz、13.56MHz及27MHz(其被指定用于无线电力传送中)。另外，本公开的发射天线及/或接收天线可经设计以除了Qi、PMA、Rezence及NFC接口标准之外还在大约1kHz到约1GHz或更大的宽广范围的操作频率上分别进行发射或接收。另外，本公开的发射天线及接收天线可经配置以发射及/或接收具有介于从约10mW到约500W的范围内的量值的电力。在一或多个实施例中，发射天线21的电感器线圈经配置以在发射天线谐振频率下或在发射天线谐振频带内进行谐振。如所属领域的技术人员已知，“谐振频率”或“谐振频带”是指其中天线的振幅响应处于相对最大值的一或若干频率，或者另外或替代地，是指其中电容性电抗的量值与电感电抗的量值大体上类似的频率或频带。在一或多个实施例中，发射天线谐振频率为至少1kHz。在一或多个实施例中，发射天线谐振频带从约1kHz延伸到约100MHz。在一或多个实施例中，接收天线31的电感器线圈经配置以在接收天线谐振频率下或在接收天线谐振频带内进行谐振。在一或多个实施例中，接收天线谐振频率为至少1kHz。在一或多个实施例中，接收天线谐振频带从约1kHz延伸到约100MHz。

无线接收器系统30可与至少一个电子装置14相关联，其中电子装置14可为需要电力以用于任何功能及/或电力存储(例如，经由蓄电池及/或电容器)的任何装置。另外或替代地，电子装置14可为能够接收可电子发射数据的任何装置。举例来说，所述装置可为但不限于：手持式计算装置、移动装置、便携式器具、集成电路、可识别标签、厨房实用装置、电子工具、电动交通工具、游戏控制台、机器人装置、可穿戴式电子装置(例如，电子手表、电子修改的眼镜、改变现实(AR)眼镜、虚拟现实(VR)眼镜以及其它)、便携式扫描装置、便携式识别装置、体育用品、嵌入式传感器、物联网(IoT)传感器、具备IoT功能的服装、具备IoT功能的娱乐装备、工业装备、医疗装备、医疗装置、平板计算装置、便携式控制装置、电子装置的远程控制器、游戏控制器以及其它。

出于图解说明所揭示实施例的特征及特性的目的，利用带箭头的线来图解说明可传送及/或通信信号且使用各种图案来图解说明打算用于电力发射的电信号及打算用于数据及/或控制指令的发射的电信号。实线指示经由物理及/或无线电连接的以电力信号形式的电能量信号发射，所述电力信号最终用于从无线发射系统20到无线接收器系统30的无线电力发射中。此外，利用虚线来图解说明可电子发射数据信号，所述可电子发射数据信号最终可从无线发射系统20被无线地发射到无线接收器系统30。尽管系统及方法在本文中图解说明无线发射的能量、无线发射的电力、无线发射的电磁能量及可电子发射数据的发射，但当然请考虑本文中所揭示的系统、方法及设备可用于仅一个信号、两个信号或多于两个信号的各种组合的发射，且此外请考虑本文中所揭示的系统、方法及设备可用于除了上述信号或与上述信号中的一或多者独特地组合的其它电信号的无线发射。在一些实例中，实线或虚线的信号路径可表示功能信号路径，而在实践应用中，实际信号通过额外组件路由到其所指示目的地。举例来说，可指示数据信号从通信设备路由到另一通信设备；然而，在实践应用中，数据信号可通过放大器、然后通过发射天线路由到接收器天线，其中在接收器端上，数据信号由接收器的相应通信装置解码。

现在转到图2，将无线连接系统10图解说明为包含无线发射系统20及无线接收器系统30两者的实例性子系统的框图。如所图解说明，无线发射系统20可至少包含电力调节系统40、发射控制系统26、发射调谐系统24及发射天线21。如所图解说明，从输入电源12输入的电能量的第一部分经配置以向无线发射系统20的组件(例如但不限于发射控制系统26)供电。从输入电源12输入的电能量的第二部分经调节及/或经修改以用于经由发射天线21而无线电力发射到无线接收器系统30。因此，输入能量的第二部分由电力调节系统40修改及/或调节。尽管未图解说明，但当然请考虑输入电能量的第一部分及第二部分中的一者或两者可在由电力调节系统40及/或发射控制系统26接收到之前通过其它所考虑子系统(例如，电压调节器、电流调节器、切换系统、故障系统、安全调节器以及其它)而被修改、调节、更改及/或以其它方式改变。

现在参考图3，继续参考图1及2，图解说明发射控制系统26的子组件及/或系统。发射控制系统26可包含但不限于包含感测系统50、发射控制器28、通信系统29、驱动器48及存储器27。发射控制器28可为至少包含处理器的任何电子控制器或计算系统，所述处理器执行操作、执行控制算法、存储数据、检索数据、聚集数据、控制及/或提供与相关联于无线发射系统20的其它组件及/或子系统的通信，及/或执行任何其它所要计算或控制任务。发射控制器28可为单个控制器或可包含被安置成控制无线发射系统20的各种功能及/或特征的多于一个控制器。发射控制器28的功能性可以硬件及/或软件来实施且可依赖于与无线发射系统20的操作相关的一或多个数据映射。为此，发射控制器28可与存储器27操作地相关联。存储器可包含内部存储器、外部存储器及/或远程存储器(例如，经由网络(例如但不限于因特网)操作地连接到发射控制器28的数据库及/或服务器)中的一或多者。内部存储器及/或外部存储器可包含但不限于包含以下各项中的一或多者：只读存储器(ROM)，包含可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或有时但很少标记为EROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；随机存取存储器(RAM)，包含动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、单数据速率同步动态RAM(SDR SDRAM)、双数据速率同步动态RAM(DDR SDRAM、DDR2、DDR3、DDR4)及图形双数据速率同步动态RAM(GDDR SDRAM、GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5；快闪存储器；便携式存储器等等。此存储器媒体是非暂时性机器可读及/或计算机可读存储器媒体的实例。

此外，尽管将发射控制系统26的特定元件图解说明为发射控制系统26的独立组件及/或电路(例如，驱动器48、存储器27、通信系统29、感测系统50以及其它所考虑元件)，但此类组件可与发射控制器28集成在一起。在一些实例中，发射控制器28可为集成电路，所述集成电路经配置以通常包含发射控制器28及无线发射系统20中的一者或两者的功能元件。

如所图解说明，出于数据发射、接收及/或通信的目的，发射控制器28至少与存储器27、通信系统29、电力调节系统40、驱动器48及感测系统50进行操作关联。驱动器48可经实施以至少部分地控制电力调节系统40的操作。在一些实例中，驱动器48可从发射控制器28接收指令以产生脉冲宽度调制(PWM)信号及/或将所产生PWM信号输出到电力调节系统40。在一些此类实例中，PWM信号可经配置以驱动电力调节系统40将电力作为交流信号输出，所述交流信号具有由PWM信号定义的操作频率。

感测系统可包含一或多个传感器，其中每一传感器可与无线发射系统20的一或多个组件操作地相关联且经配置以提供信息及/或数据。术语“传感器”以其最广泛解释用于定义与无线发射系统20操作地相关联的一或多个组件，所述一或多个组件进行操作以感测无线发射系统20、无线接收系统30、输入电源12、主机装置11、发射天线21、接收器天线31以及其任何其它组件及/或子组件中的一或多者的功能、状况、电特性、操作及/或操作特性。

如图4中的实施例中所图解说明，感测系统50可包含但不限于包含热感测系统52、物体感测系统54、接收器感测系统56及/或任何其它传感器58。在这些系统内，可存在解决应用所需的特定感测方面的更多特定任选的额外或替代感测系统，例如但不限于：基于状况的维护感测系统、性能优化感测系统、充电状态感测系统、温度管理感测系统、组件加热感测系统、loT感测系统、能量及/或电力管理感测系统、冲击检测感测系统、电状态感测系统、速度检测感测系统、装置健康感测系统以及其它。物体感测系统54可进一步为异物检测(FOD)系统。热感测系统52、物体感测系统54、接收器感测系统56及/或其它传感器58(包含任选的额外或替代系统)中的每一者操作地及/或通信地连接到发射控制器28。热感测系统52经配置以监测无线发射系统20或在无线发射系统20附近的其它元件内的周围及/或组件温度。热感测系统52可经配置以检测无线发射系统20内的温度，且如果所检测温度超过阈值温度，那么发射控制器28阻止无线发射系统20进行操作。可出于安全考虑、操作考虑、效率考虑及/或其任何组合来配置此阈值温度。在非限制性实例中，如果发射控制器28经由来自热感测系统52的输入而确定无线发射系统20内的温度已从可接受操作温度增加到不期望操作温度(例如，在非限制性实例中，内部温度从约20摄氏度(C)增加到约50℃，那么发射控制器28阻止无线发射系统20的操作及/或降低从无线发射系统20输出的电力电平。在一些非限制性实例中，热感测系统52可包含热电偶、热敏电阻、负温度系数(NTC)电阻器、电阻温度检测器(RTD)及/或其任何组合中的一或多者。

如图4中所描绘，发射感测系统50可包含物体感测系统54。物体感测系统54可经配置以检测与无线发射系统20接触或接近的不想要的物体的存在。在一些实例中，物体感测系统54经配置以检测不期望物体的存在。在一些此类实例中，如果发射控制器28经由由物体感测系统54提供的信息而检测到不期望物体的存在，那么发射控制器28阻止或以其它方式修改无线发射系统20的操作。在一些实例中，物体感测系统54利用阻抗改变检测方案，其中发射控制器28分析由发射天线20观察到的电阻抗相对于已知可接受的电阻抗值或电阻抗值范围的改变。另外或替代地，物体感测系统54可利用质量因子(Q)改变检测方案，其中发射控制器28分析从被检测物体(例如接收器天线31)的已知质量因子值或质量因子值范围的改变。电感器的“质量因子”或“Q”可被定义为(频率(Hz)×电感(H))/电阻(欧姆)，其中频率是电路的操作频率，电感是电感器的电感输出且电阻是电感器内部的辐射电阻与电抗电阻的组合。如本文中所定义，“质量因子”通常被认为是测量如天线、电路或谐振器等设备的效率的指标(测量数值)。在一些实例中，物体感测系统54可包含光学传感器、电光传感器、霍尔(Hall)效应传感器、接近传感器及/或其任何组合中的一或多者。

接收器感测系统56是经配置以检测可与无线发射系统20耦合的任何无线接收系统的存在的任何传感器、电路及/或其组合。在一些实例中，如果检测到任何此无线接收系统的存在，那么实现由无线发射系统20向所述无线接收系统无线发射电能量、电力、电磁能量及/或数据。此外，在一些实例中，如果未检测到无线接收器系统的存在，那么电能量、电力、电磁能量及/或数据的无线发射被阻止发生。因此，接收器感测系统56可包含一或多个传感器及/或可与经配置以分析无线发射系统20的环境内或接近于所述无线发射系统的电特性的一或多个传感器操作地相关联，且基于电特性而确定无线接收器系统30的存在。

现在参考图5，且继续参考图1到4，图解说明框图，所述框图图解说明电力调节系统40的第一实施例。在电力调节系统40处，电力通常作为直流(DC)电源经由输入电源12本身或介入电力转换器而被接收，所述介入电力转换器将AC源转换为DC源(未展示)。电压调节器46从输入电源12接收电力且经配置以提供电力供由天线21发射并提供电力以用于向无线发射系统21的组件供电。因此，电压调节器46经配置以将所接收电力转换成至少两个电力信号，每一电力信号处于适当的电压以用于相应下游组件的操作：第一电力信号用以向无线发射系统20的任何组件供电且第二部分经调节及修改以用于无线发射到无线接收器系统30。如图3中所图解说明，此第一部分至少被发射到感测系统50、发射控制器28及通信系统29；然而，第一部分不限于仅发射到这些组件且可被发射到无线发射系统20的任何电组件。

将电力的第二部分提供到电力调节系统40的放大器42，所述电力调节系统经配置以调节供由天线21无线发射的电力。放大器可用作逆变器，所述逆变器从电压调节器46接收输入DC电力信号且至少部分地基于来自发射控制系统26的PWM输入而产生交流(AC)作为输出。为此，放大器42可为或包含(举例来说)电力级逆变器，例如双场效应晶体管电力级逆变器。在电力调节系统40内且进而在无线发射系统20内使用放大器42使得能够无线发射具有比在不具有此放大器的情况下发射的大得多的振幅的电信号。举例来说，添加放大器42可使得无线发射系统20能够将电能量作为具有从约10mW到约500W的电力的电力信号来发射。

在一些非限制性实例中，放大器42可为或可包含一或多个E类电力放大器。E类电力放大器是经设计以在高频率(例如，从约1MHz到约1GHz的频率)下使用的高效调谐的切换电力放大器。一般来说，E类放大器在开关与输出负载(例如，天线21)之间采用单极切换元件及经调谐电抗网络。E类放大器可通过仅在零电流点(例如，接通到关断切换)或零电压点(关断到接通切换)操作切换元件而实现高频率下的高效率。此类切换特性可使开关中的电力损失最小化，即使在装置的切换时间与操作频率相比较长时。然而，放大器42当然不限于为E类电力放大器且可为或可包含D类放大器、EF类放大器、H逆变器放大器以及可被包含作为放大器42的一部分的其它放大器中的一或多者。

现在返回到图2，来自电力调节系统40的经调节信号然后在由天线发射之前由发射调谐系统24接收。发射调谐系统24可包含经配置以将信号从无线发射系统20到无线接收器系统30的无线传送优化的任何调谐、阻抗匹配、滤波器(例如低通滤波器、高通滤波器、“pi”或“∏”滤波器、“T”滤波器、“L”滤波器、“LL”滤波器、L-C陷波滤波器以及其它滤波器)、网络匹配、感测及/或调节元件。举例来说，发射调谐系统24可包含滤波器60，例如由L_F及C_F组成的所图解说明的低通滤波器。此外，发射调谐系统24可包含阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路经设计以与对应无线接收器系统30匹配阻抗以实现针对电能量、电力、电磁能量及电子数据中的一或多者的无线发射的给定电力、电流及/或电压要求。

现在转到图6且继续参考至少图1及2，进一步详细地图解说明无线接收器系统30。无线接收器系统30经配置以经由发射天线21、经由与无线发射系统20的近场磁耦合而至少接收电能量、电力、电磁能量及/或可电发射的数据。如图6中最好地图解说明，无线接收器系统30至少包含接收器天线31、接收器调谐系统34、电力调节系统32及接收器控制系统36。接收器调谐系统34可经配置以大体上匹配无线发射系统20的电阻抗。在一些实例中，接收器调谐系统34可经配置以动态地调整接收器天线31的电阻抗并将所述电阻抗与在发射天线20的驱动频率下的电力产生器或负载的特性阻抗大体上匹配。

如所图解说明，电力调节系统32包含整流器33及电压调节器35。在一些实例中，整流器33与接收器调谐系统34电连接。整流器33经配置以将所接收电能量从交流电能量信号修改为直流电能量信号。在一些实例中，整流器33由至少一个二极管组成。整流器33的一些非限制性实例配置包含但不限于包含：全波整流器，其包含中心抽头全波整流器及具有滤波器的全波整流器；半波整流器，其包含具有滤波器的半波整流器；桥式整流器，其包含具有滤波器的桥式整流器、分体供应整流器、单相整流器、三相整流器、受控整流器、非受控整流器及半受控整流器。由于电子装置可对电压敏感，因此可通过限幅器电路或装置提供对电子装置的额外保护。整流器33可进一步包含限幅器电路或限幅器装置。限幅器在本文中被定义为去除输入AC信号的正半部分(上半部分)、负半部分(下半部分)或者正半部分及负半部分两者的电路或装置。换句话说，限幅器是限制输入AC信号的正振幅、负振幅或者正振幅及负振幅两者的电路或装置。

电压调节器35的一些非限制性实例包含但不限于包含：串联线性电压调节器、并联线性电压调节器、升压切换电压调节器、降压切换电压调节器、逆变器电压调节器、齐纳(Zener)控制的晶体管串联电压调节器及射极跟随器电压调节器。电压调节器35可进一步包含电压倍增器。电压倍增器在本文中被定义为递送输出电压的电子电路或装置，所述输出电压具有是输入电压的振幅(峰值)的两倍、三倍或更多倍的振幅(峰值)。电压调节器35与整流器33电连接且经配置以调整无线接收的电能量信号在由整流器33转换为AC之后的电压的振幅。在一些实例中，电压调节器35可为低压差线性电压调节器；然而，考虑其它电压调节电路及/或系统。如所图解说明，由电压调节器35输出的直流电能量信号在电子装置14的负载16处被接收。在一些实例中，直流电力信号的一部分可用于向接收器控制系统36及其任何组件供电；然而，当然有可能接收器控制系统36及其任何组件可从负载16及/或电子装置14的其它组件被供电及/或接收信号。

接收器控制系统36可包含但不限于包含接收器控制器38、通信系统39及存储器37。

接收器控制器38可为至少包含处理器的任何电子控制器或计算系统，所述处理器执行操作、执行控制算法、存储数据、检索数据、聚集数据、控制及/或提供与相关联于无线接收器系统30的其它组件及/或子系统的通信，及/或执行任何其它所要计算或控制任务。

接收器控制器38可为单个控制器或可包含被安置成控制无线接收器系统30的各种功能及/或特征的多于一个控制器。发射控制器38的功能性可以硬件及/或软件来实施且可依赖于与无线接收器系统30的操作相关的一或多个数据映射。为此，接收器控制器38可与存储器37操作地相关联。存储器可包含内部存储器、外部存储器及/或远程存储器(例如，经由网络(例如但不限于因特网)操作地连接到接收器控制器28的数据库及/或服务器)中的一或多者。内部存储器及/或外部存储器可包含但不限于包含以下各项中的一或多者：只读存储器(ROM)，包含可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或有时但很少标记为EROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；随机存取存储器(RAM)，包含动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、单数据速率同步动态RAM(SDR SDRAM)、双数据速率同步动态RAM(DDR SDRAM、DDR2、DDR3、DDR4)及图形双数据速率同步动态RAM(GDDR SDRAM、GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5；快闪存储器；便携式存储器等等。此存储器媒体是非暂时性计算机可读存储器媒体的实例。

此外，尽管将接收器控制系统36的特定元件图解说明为接收器控制系统36的独立组件及/或电路(例如，存储器37、通信系统39以及其它所考虑元件)，但此类组件可与接收器控制器38集成在一起。在一些实例中，接收器控制器38可为及/或包含一或多个集成电路，所述一或多个集成电路经配置以通常包含接收器控制器38及无线接收器系统30中的一者或两者的功能元件。如本文中所定义，“集成电路”通常是指一种电路，在所述电路中，电路元件中的所有或一些电路元件不可分离地相关联并电互连，使得出于构造及商业的目的，所述电路被认为是不可分割的。此类集成电路可包含但不限于包含：薄膜晶体管、厚膜技术及/或混合集成电路。

在一些实例中，通信系统39可为经配置以在给定操作频率下发送及接收数据的专用电路。举例来说，通信系统39可为标签或识别符集成电路，例如但不限于NFC标签及/或标记集成电路。NFC标签及/或标记集成电路的实例包含由NXP半导体N.V.公司(NXPSemiconductors N.V.)制造的

族系的集成电路。另外或替代地，通信系统39可包含

通信组件、WiFi通信组件、TransferJet^TM通信组件以及其它所考虑带外通信组件。然而，通信系统39当然不限于这些实例性组件且在一些实例中，通信系统39可利用另一集成电路实施(例如，与接收器控制器38集成在一起)，可为电子装置14及无线接收器系统30中的一者或两者的另一收发器或者与所述一者或两者操作地相关联，以及可为其它所考虑通信系统及/或设备。此外，在一些实例中，通信系统39的功能可与接收器控制器39集成在一起，使得控制器修改天线21、31之间的电感场以在无线电力传送操作频率的频带中进行通信。

现在转到图7，展示用于控制或以其它方式更改系统310、用于无线传送电能量、电磁能量、电力、电子数据及其任何组合中的一者或两者的闭环系统311的简化框图。闭环系统311利用动态调谐系统300。在闭环系统311中，一或多个干扰可发生，所述一或多个干扰导致系统310内的不规则性。动态调谐系统300具有感测系统310的输出及/或操作特性的能力且然后在干扰发生时利用调谐机制来消除干扰。通过消除此类干扰，动态调谐系统300可修改系统310的特性以校正外部干扰。

如下文将更详细地论述，参考图8，动态调谐系统包含一或多个传感器，所述一或多个传感器可检测系统310的输出或系统310的任何特性何时受到干扰。然后，可将来自传感器的信息反馈到系统310的输入。反馈可然后改变系统310的参数以校正与所要操作条件的偏差，此类偏差是由干扰引起的。将此控制理论应用于用于电能量及/或电子数据的无线传送的系统允许系统10适应宽广范围的外部条件。为此，如下文将更详细地描述，动态调谐系统300可包含一或多个传感器且利用来自此类传感器的数据来控制前向增益元素，所述前向增益元素经配置以允许校正宽广及动态范围的外部干扰。

在实践中可包含动态调谐系统300的经动态调谐系统310可被最好地理解为包含构成闭环系统311的操作功能性的元素列表。这些元素包含系统输入、开环增益元素、反馈传感器及系统输出。此外，经动态调谐系统将受到可扰动系统的外部力，称作外部干扰。

闭环控制系统311的系统输入是系统的初始输入条件，所述初始输入条件在系统310的开始输入处建立并将在接收器负载处建立初始输出。在系统310的上下文中，系统输入的实例是交流频率及振幅。此初始输入将产生发射电流(I_Tx)。如本文中关于电感耦合所论述，I_Tx将流动穿过发射器天线(例如，发射天线321)，从而形成磁场，所述磁场将电能量及/或电子数据传送到接收器负载。

闭环系统311中的前向环路增益元素可用于对前向环路的增益进行改变，从而修改系统310的性能。这些参数可以一些方式变化以修改控制系统311的整体增益。当结合来自反馈环路的传感器考虑时，前向增益元素可更改整体系统输出，从而校正系统310中的不想要的干扰。用于电能量及/或电数据的无线传送的系统中的前向增益元素、特性及/或条件可包含但不限于包含：系统频率、系统频率的工作周期、电力调节系统的供应电压、发射线圈电容性调谐、发射线圈电感、发射线圈导磁材料、接收器线圈导磁材料、接收器线圈电感、接收器线圈电容性调谐、接收器整流器拓扑、接收器升压转换器电压，以及系统310中的许多其它所考虑前向增益元素、特性及/或条件。

术语“传感器”以其最广泛的解释用于定义一个或多个传感器及/或相关组件，所述一个或多个传感器及/或相关组件可与系统310相关联且可操作以感测系统310的功能、操作及/或操作特性。为此，尽管将本文中所揭示的传感器描绘为系统310的独立装置及/或过程，但当然请考虑此类传感器可通过感测事件及/或干扰并收集信息以供使用的现有组件(例如，分析来自天线的输入的特性并从中收集干扰信息的控制器，以及其它实例)的功能来体现。在控制环路的上下文中，此类传感器被用作检测装置，以通过检测外部干扰来监测系统性能，其中此类干扰可被反馈到系统控制器以校正系统性能的不想要的改变。存在可用于监测系统310的许多传感器及传感器类型，其中每一传感器类型检测与整体系统操作相关的一或多种类型的系统参数。此类传感器包含但不限于包含：监测放大器电压的电压传感器、监测电力放大器电流电平的电流传感器、用于测量发射天线处的温度的温度传感器、用于测量接收器天线处的温度的温度传感器、用于测量接收器及/或发射系统中的硬件的温度的温度传感器、用于监测整流器处的电压的电压传感器、用于测量接收器的负载处的温度的温度传感器、感测负载电压与电流比率的电压传感器及/或电流传感器的组合、用于确定未计及电力(例如，发送到接收器的电力与由接收器接收的电力)的电力指示器，及周围温度传感器，以及其它所考虑传感器。

系统310的系统输出通常是系统310的既定最终目标结果。举例来说，在无线电力传送的上下文中，系统310的系统输出可为递送到系统310的接收器系统的负载的电压、电流及/或电力输出。鉴于闭环系统311，系统输出由系统310的输入(例如，输入电源)及前向增益元素确定。因此，可通过来自动态调谐系统300的反馈而修改此类前向增益元素以将输出驱动到所要输出。

如上文所论述，外部干扰可为系统310的输出中的可导致系统310的性能偏差的任何不想要的偏离，此类偏差偏离系统310的既定输出。如果此类干扰由动态调谐系统300的传感器检测到且由所述传感器收集的数据被反馈到输入中，从而导致对系统310及/或系统310的参数进行所要修改以取消偏差，那么可消除此类干扰。在由系统310进行的无线电力传送的上下文中，一些实例性干扰包含但不限于包含：发射天线与接收器天线之间的间隙(如上文所论述，通常称为“Z距离”)的改变、天线到天线定向改变(例如，在X-Y维度上，在定向改变的装置的共同平面内)、发射天线中的温度升高、接收器天线中的温度升高、电组件中的温度升高、与接收器相关联的负载处的温度升高、负载阻抗的改变、电力效率的改变、信号路径中异物的检测，及周围温度的改变，以及对系统310的其它所考虑干扰。

现在参考图8且继续参考图7，更详细地图解说明包含动态调谐系统300的系统310的示范性实施例。如由参考编号所指示，系统310可包含与图1到6的元件大体上类似、相同及/或相似的元件，如由共同参考编号所指示。替代地，执行与另一较早所描述组件类似的一或多个功能但具有区别特性的功能上相当的组件由三位数字编号表示，其中最高有效数字指示当前实施例的“系列”，且两个最低有效数字对应于较早所描述组件。如本文中所定义，“功能上对应”意指两个或更多个组件在其相应更广泛的系统、方法或设备的上下文内执行类似的功能。举例来说，在描述系统310时，最高有效数字“3”指示图7及8的实施例的系列，且两个最低有效数字“10”指示无线接收器系统功能上对应于较早所描述系统10。

系统310包含无线发射系统320及无线接收器系统330。无线发射系统320包含多个元件，当与具有固定组件的类似系统相比时，所述多个元件以组合方式能够在宽广动态范围内产生磁场。此类组件包含但不限于包含：动态可调谐发射控制系统326、动态可调谐电力调节系统340、动态调谐电容器电路324、动态可调谐发射天线321(与发射天线321的模式开关328操作地相关联)及动态可调谐磁性器件322。通过允许这些组件中的一或多者为动态调谐的，无线发射系统320能够在接收器天线331紧接近于发射天线321的情况下递送将适合于电力传送的相对小的磁场强度，同时还能够在接收器天线331相当远离发射天线331的情况下传送适合于无线电力传送的相对大的磁场强度。

以对应方式，无线接收器系统330包含但不限于包含：动态可调谐磁性器件339、动态可调谐接收器天线331(与接收器天线331的模式开关338操作地相关联)、动态调谐电容器电路334及动态可调谐整流器332。无线接收器系统能够经调谐以在接收器天线331紧接近于发射天线321的情况下捕获将适合于电力传送的具有相对小的磁场强度的磁场，同时还能够在接收器天线331进一步远离发射天线331的情况下捕获适合于无线电力传送的相对大的磁场强度。

为了建立理想输入，基于从动态调谐系统300的传感器确定的反馈及在系统310中检测到的干扰，动态调谐控制器350经配置以针对一组给定参数及干扰建立电力传送条件。因此，动态调谐控制器350可执行任何方法、过程、算法、比较映射及/或任何其它程序，以动态地更改无线发射系统320及无线接收器系统330中的一者或两者的功能特性来实现系统310的所要输出。

举例来说，动态调谐控制器350可经配置以执行调谐过程，从而允许快速收敛到最优的或替代地足够的无线电力传送配置。动态调谐控制器350可为至少包含处理器的任何电子控制器或计算系统，所述处理器执行操作、执行控制算法、存储数据、检索数据、聚集数据、控制及/或提供与相关联于系统310及/或动态调谐系统300的其它组件及/或子系统的通信，及/或动态调谐控制器350执行任何其它所要计算或控制任务。动态调谐控制器350可为单个控制器或可包含被安置成控制系统310及/或动态调谐系统300的各种功能及/或特征的多于一个控制器。举例来说，动态调谐控制器的功能等效可由以下各项执行：发射控制系统326的控制器、无线发射系统320的独立于发射控制系统326的控制器、无线接收器系统330的控制器、由发射控制系统326的控制器及无线接收器系统330的控制器执行的过程的组合、在系统310外部但与系统310进行操作通信的控制器，以及其任何组合。

动态调谐控制器350的功能性可以硬件及/或软件来实施且可依赖于与系统310及/或动态调谐系统300的操作相关的一或多个数据映射。为此，动态调谐控制器350可与存储器操作地相关联。存储器可包含内部存储器、外部存储器及/或远程存储器(例如，经由网络(例如但不限于因特网)操作地连接到动态调谐控制器350的数据库及/或服务器)中的一或多者。内部存储器及/或外部存储器可包含但不限于包含只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、便携式存储器等等中的一或多者。此存储器媒体是非暂时性存储器媒体的实例。

在一些实例中，动态调谐系统350可经经配置以用于动态调谐可无线传送的电能量的源频率。在无线电力传送中，由于零交叉点处的波形的较陡斜率，因此较高频率可形成较高磁场。因此，增加频率可增加磁场强度，且因此，作为AC信号的输出电能量的频率可用作用以优化电场强度的调谐元件。为此，发射控制系统326可包含频率选择器348，所述频率选择器可由动态调谐控制器350驱动以动态地调谐将由无线发射系统320输出的AC电能量信号的频率。频率选择器328可从任何数目个操作频率选择无线发射系统320的操作频率(针对“n”数目个可选择频率，f_A、f_B直到f_N)。

除了更改磁场的量值之外，在其AC频率下的电能量还通过含有频率选择组件的各种组件而发射。因此，在频率选择组件的谐振点处，其中电容性组件与电感组件抵消彼此的电抗阻抗，仅留下电阻损失作用于AC频率电能量信号上。在一些实例中，这通常是最大无线电力传送所需的操作频率；然而，通过使用由动态调谐控制器350驱动的频率选择器348来调谐AC频率，将电抗损耗引入到系统310，所述电抗损耗本身可用作调谐元件以用于优化系统操作。

现在转到无线发射系统320的电力调节系统340，所述电力调节系统包含放大器342。在AC频率下振荡的电能量信号由放大器342接收并放大以形成较大电流，所述较大电流然后通过发射天线321发射。可通过增加或降低向电力放大器的供应电压而增加及/或降低放大器342的放大水平。动态调谐控制器350可经配置以更改向电力放大器的供应电压，从而动态地更改放大器342的输出。在一些实例中，动态调谐控制器350可与DC-DC降压或升压转换器(举例来说，电压调节器46)操作地相关联，其中转换器对来自动态调谐控制器的指令做出反应以更改电力放大器342的供应电压。

在电力调节系统340处的放大之后，电能量信号由动态调谐电容器电路324进行滤波。通过动态调谐电容器电路325对电容器及/或电容进行改变以调谐系统310可利用一组可切换电容器离散地进行，或利用可响应于外部电压而调谐电容的装置连续地进行。在图8的非限制性实例中，动态调谐电容器电路324包含一组电容器(尽管展示四个，但请考虑，可使用任何数目个电容器，多达“n”数目个电容器)。如所展示，针对“n”数目个电容器，电容的可能的可切换状态的数目将为n²个可切换状态(例如，在其中所述组包含四个电容器的实例中，电路324将具有16个可能的可切换状态)。

此外，如图8中所图解说明，发射天线321可经动态调谐以实现不同的电感值且因此，实现由发射天线321产生的磁场的增加或降低。磁场的强度加上发射天线321与接收器天线331相对于彼此的间隔及定向将导致一定量的相互耦合。在具有动态更改发射天线321的电感的能力的情况下，可通过动态调谐系统300而优化相互耦合。发射天线321的此动态调谐可使得系统310能够广泛地维持发射天线321与接收器天线331之间的可接受耦合(“k”)，即使当线圈之间的物理距离或定向显著变化时。

另外，当发射天线电感的动态调谐与动态调谐电容器电路处的电容性调谐组合时，系统310的电抗元件可被调出。模式开关328可经配置以改变形成电感器的环路线匝的模式或数目；因此，当模式开关328已选择最外环路(例如，在L_TxA处，如所图解说明)时，所有环路均为作用的并感应电流，而如果模式开关选择最内开关(例如，在L_TxN处，如所图解说明)，那么从选定环路线匝径向向外的所有环路线匝均被短路，且因此不会感应电流。此类线圈设计可为由共同结构构造而成的“多模式”天线或天线配置。多模式天线的非限制性实例可存在于全部颁予佩拉尔塔(Peralta)等人的美国专利第9,941,743号、第9,960,628号、第9,941,743号、颁予辛格(Singh)等人的第9,948,129号、第10,063,100号、颁予卢津斯基(Luzinski)的第9,941590号、颁予拉贾戈帕兰(Rajagopalan)等人的第9,960,629号以及颁予佩拉尔塔等人的美国专利申请案第2017/0040107号、第2017/0040105号、第2017/0040688号中，所有所述专利被让与本申请案的受让人且以引用的方式并入本文中。尽管模式开关328图解说明三个模式，但当然请考虑发射器天线321及相关联模式开关328可经配置以用于任何数目个模式，多达“n”数目个模式(例如，L_TxA、L_TxB、...、L_TxN)。

发射天线321与接收器天线331之间的磁场强度的强烈度可通过在发射天线321及接收器天线331中的一者或两者附近的导磁材料的存在而更改。此类导磁材料在位于接近于天线321、331中的一者或两者处时，可具有增强由天线321、331产生的磁场的效果且因此，与存在气隙或真空时的耦合相比，可增强天线321、331的耦合。因此，分别接近于天线321、331而包含动态可调谐磁性材料322、339。动态可调谐磁性材料322、339可为用于响应于由动态调谐控制器350提供的指令而切换接近于天线321、331的任何数目种磁性材料的任何组件、机构及/或系统。举例来说，动态可调谐磁性材料322、339可安置于旋转机械轮子(未展示)上，其中动态调谐控制器350可将轮子旋转到动态可调谐磁性材料322、339的所要导磁材料。如所图解说明，动态可调谐磁性材料可包含供在动态调谐期间进行选择的任何数目种磁性材料，多达“n”数目种磁性材料(例如，M_TxA、M_TxB、M_TxN及M_RxA、M_RxB、...、M_RxN)。

类似于发射天线321的动态调谐，接收器天线331可经动态调谐以实现电感的差异值且因此，实现接收器天线331的磁场量值兼容性的增加或降低。磁场的强度加上发射天线321与接收器天线331相对于彼此的间隔及定向将导致一定量的相互耦合。在具有动态更改接收器天线331的电感的能力的情况下，可通过动态调谐系统300而优化相互耦合。接收器天线331的此动态调谐可使得系统310能够广泛地维持发射天线321与接收器天线331之间的可接受耦合(“k”)，即使当线圈之间的物理距离或定向显著变化时。

另外，当发射天线电感的动态调谐与动态调谐电容器电路324处的电容性调谐组合时，系统310的电抗元件可被调出。模式开关338可经配置以改变形成电感器的环路线匝的模式或数目；因此，当模式开关338已选择最外环路(例如，在L_RxA处，如所图解说明)时，所有环路均为作用的并感应电流，而如果模式开关选择最内开关(例如，在L_RxN处，如所图解说明)，那么从选定环路线匝径向向外的所有环路线匝均被短路，且因此不会感应电流。此类线圈设计可为由共同结构构造而成的“多模式”天线或天线配置，如上文参考发射天线321的动态调谐所论述。尽管模式开关338图解说明三个模式，但当然请考虑发射器天线331及相关联模式开关328可经配置以用于任何数目个模式，多达“n”数目个模式(例如，L_TxA、L_TxB、L_TxN)。

在由接收器天线331接收到之后，电能量信号由动态调谐电容器电路334进行滤波。通过动态调谐电容器电路334对电容器及/或电容进行改变以调谐系统310可利用一组可切换电容器离散地进行，或利用可响应于外部电压而调谐电容的装置连续地进行。在图8的非限制性实例中，动态调谐电容器电路334包含一组电容器(尽管展示四个，但请考虑，可使用任何数目个电容器，多达“n”数目个电容器)。如所展示，针对“n”数目个电容器，电容的可能的可切换状态的数目将为n²个可切换状态(例如，在其中所述组包含四个电容器的实例中，电路334将具有16个可能的可切换状态)。

如图8中所图解说明，可基于负载316的最终负载要求而动态地调谐整流器332。为此，动态调谐控制器350可与整流器332进行通信以在若干模式当中进行切换以优化系统10性能来获得效率及/或最大电力。在非限制性实例中，整流器可在其中需要较低电力输出但期望将效率保持在相对最大值的半波整流器配置与其中在系统中期望最高电力输出的全波整流器配置之间进行切换。

如所图解说明，动态调谐系统300包含一或多个传感器，所述一或多个传感器与系统10操作地相关联且被安置成聚集数据以(举例来说)确定干扰的存在。为此，动态调谐系统300可包含一或多个电传感器，例如但不限于：用于确定放大器342的电流输出的放大器电压电流传感器354、用于确定放大器342的输出处的电压的放大器电压传感器356、用于确定整流器332的输入及输出中的一者或两者处的电压的整流器电压传感器366，及用于确定整流器332的输入及输出中的一者或两者处的电流的整流器电流传感器364。当然，系统310内的其它位置处的其它电传感器当然被考虑与动态调谐系统300一起使用。另外或替代地，动态调谐系统300可包含与系统310操作地相关联的一或多个温度传感器。举例来说，如所展示，动态调谐系统300可包含用于确定无线发射系统320的硬件内的一或多个位置的温度的芯片组温度传感器352、用于确定接近于发射天线321的一或多个位置的温度的发射天线温度传感器358、用于确定接近于接收器天线331的一或多个位置的温度的接收器天线温度传感器368、用于确定无线接收器系统330内的一或多个位置处的温度的周围温度传感器367，及用于确定接近于负载316的一或多个位置的温度的负载温度传感器362。

来自温度传感器358、368、367、362的数据可用于防止系统310内的过度加热。此数据被感测并被传递到动态调谐控制器，所述数据可然后用于产生动态调谐指令。另外，可使用由电传感器354、356、364、366聚集的数据来通过确定无线发射系统320及无线接收器系统330中的一者或两者内的传送的损失或缺乏而产生动态调谐系统。由传感器352、354、356、358、362、364、366、368聚集的数据由动态调谐控制器350利用以确定干扰的存在，然后产生动态调谐指令，以传递到系统310及/或动态调谐系统300的各种组件来实现最优输出。如所图解说明，来自动态调谐控制器350的传出指令可包含但不限于包含：用于频率选择器348处的频率调谐的指令、用于放大器342处的发射放大更改的指令、用于动态调谐电容器电路324处的发射电容器调谐的指令、用于与发射天线321操作地相关联的模式开关328处的发射线圈调谐的指令、用于动态可调谐磁性材料322处的发射磁性材料调谐的指令、用于动态可调谐磁性材料339处的接收器磁性材料调谐的指令、用于与接收器天线331操作地相关联的模式开关338处的接收器天线调谐的指令、用于动态调谐电容器电路334处的接收器电容器调谐的指令、用于整流器332处的整流器调谐的指令，以及用于动态调谐系统310的一或多个组件的其它所考虑指令。

通过将动态调谐系统300与系统310一起利用，在给定操作要求及/或对干扰的系统反应的情况下，大量可调谐结果是可能的。举例来说，如果系统310经配置以利用广泛变化的电阻负载操作，那么降低的电阻负载可需要电力的显著增加。因此，在此类情景中，动态调谐控制器可经配置以首先将整流器332从半波整流器配置修改为全波整流器配置。尽管展示这两个实例，但当然请考虑可利用及/或接通及关断(当被实施为整流器332的一部分时)其它整流器类型及/或电压调节配置；此类配置可包含但不限于包含：低压差线性电压调节器、串联线性电压调节器、并联线性电压调节器、升压切换电压调节器、降压切换电压调节器、逆变器电压调节器、齐纳控制的晶体管串联电压调节器及射极跟随器电压调节器。随后，此配置可致使无线接收器系统330需要来自无线发射系统320的更大电力输出，这可然后需要来自天线321、331的更高耦合。因此，系统310的一或多个组件可因此由动态调谐控制器350进行调谐以满足这些条件。

在另一非限制性实例中，考虑系统310经配置以用于在大量间隙宽度或“Z距离”上进行无线电力传送。在此类实例中，降低的磁场可首先被整流器电压传感器366感测为整流电压的降低。此感测信息可然后致使动态调谐控制器350做出反应且产生指令以动态地调谐系统310的一或多个组件，使得增加耦合以消除经降低整流电压的干扰。

在另一非限制性实例中，考虑负载316具有45摄氏度(C)的最大操作温度。此外，考虑负载温度传感器及/或周围温度传感器367确定无线接收器系统内的温度是约40摄氏度。因此，动态调谐控制器350可经由(举例来说)安全协议检测到系统仅5摄氏度即被停用。然而，由于动态调谐控制器350知晓此温度差分，因此所述动态调谐控制器可使系统310的调谐优化，从而以防止无线接收器系统330处过热的方式将无线电力传送降低到较低电平。

现在转到图9，图解说明用于利用动态调谐系统300来动态调谐无线电力传送系统310的方法400的框图。如所图解说明，环绕一或多个框的带标记的虚线边界指示无线接收器系统动态调谐系统300的哪些组件执行所述框(例如，由动态调谐控制器350执行的框420)。在框410处开始，方法400包含通过传感器352、354、356、358、362、364、366、367、368中的至少一者而接收与系统310、无线发射系统320、无线接收器系统330及其任何组合中的一或多者相关联的输出信息。在框420处，动态调谐控制器350基于输出信息而确定系统310、无线发射系统320、无线接收器系统330及其任何组合中的一或多者的输出。此输出可包含但不限于上文关于图8所论述的输出。此外，方法400包含通过动态调谐控制器350基于输出而确定对系统310、无线发射系统320、无线接收器系统330及其任何组合中的一或多者的一或多个干扰的存在。此类干扰可包含但不限于包含上文关于图8所论述的任何干扰。此外，方法400包含基于输出而控制对系统310、无线发射系统320、无线接收器系统330及其任何组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。此类前向增益元素可包含但不限于包含上文关于图8所论述的任何干扰。另外，此类更改可包含但不限于包含上文关于图8所论述的任何更改。

现在转到图10，可与本文中所揭示的系统、方法及/或设备中的任一者一起使用的发射天线21、接收器天线31、发射天线321及接收器天线331中的一或多者的示范性非限制性实施例。在所图解说明实施例中，天线21、31、321、331是扁平螺旋线圈配置。在所展示的示范性实施例中，天线包括集成到印刷电路板(PCB)、柔性电路板(FPC)或混合电路板(HCB)中的四层交替的电导体与电绝缘层，HBC包括PCB部分及FPC部分。如所展示，天线21、31、321、331包括串联电连接的两个天线分段。如所展示，天线21、31、321、331被构造成具有沉积在绝缘衬底99的表面上的五匝铜迹线95，其中在迹线95的每一匝之间具有(举例来说)15微米到200微米的间隙97。每一分段包括以电并联配置定位于绝缘衬底98上的电导体(例如，迹线95)。非限制性实例可存在于全部颁予佩拉尔塔等人的美国专利第9,941,743号、第9,960,628号、第9,941,743号、颁予辛格等人的第9,948,129号、第10,063,100号、颁予卢津斯基的第9,941590号、颁予拉贾戈帕兰等人的第9,960,629号以及颁予佩拉尔塔等人的美国专利申请案第2017/0040107号、第2017/0040105号、第2017/0040688号中，所有所述专利被让与本申请案的受让人且以引用的方式并入本文中。

另外，天线21、31、321、331可被构造成具有多层多匝(MLMT)构造，其中至少一个绝缘体定位于多个导体之间。可并入于无线发射系统20及/或无线接收器系统30内的具有MLMT构造的天线的非限制性实例可存在于全部颁予辛格等人的美国专利第8,610,530号、第8,653,927号、第8,680,960号、第8,692,641号、第8,692,642号、第8,698,590号、第8,698,591号、第8,707,546号、第8,710,948号、第8,803,649号、第8,823,481号、第8,823,482号、第8,855,786号、第8,898,885号、第9,208,942号、第9,232,893号、第9,300,046号中，所述美国专利被让与本申请案的受让人且完全并入本文中。还注意，例如但不限于经配置以发送及接收UHF无线电波频率(例如IEEE标准802.15.1)中的信号的天线等其它天线可并入于本发明的系统、方法及/或设备内。

图11是根据本公开的系统、方法及设备的用于设计用于无线传送电能量、电力、电磁能量及电子数据中的一或多者的系统的方法1000的实例性框图。为此，方法1000可用于根据系统10、310及其任何组件的任何所揭示实施例而设计系统。

在框1200处，方法1000包含设计供用于系统10、310中的无线发射系统。在框1200处设计的无线发射系统可根据无线发射系统20、320(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。框1200可实施为用于设计无线发射系统的方法1200。

现在转到图12且继续参考图11的方法1000，图解说明用于设计无线发射系统的方法1200的实例性框图。由方法1000设计的无线发射系统可根据无线发射系统20、320(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。方法1200包含设计及/或选择无线发射系统的发射天线，如框1210中所图解说明。所设计及/或经选择发射天线可根据发射天线21、321(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计及/或选择。方法1200包含设计及/或调谐无线发射系统的发射调谐系统，如框1220中所图解说明。此设计及/或调谐可用于但不限于用于阻抗匹配，如上文更详细地论述。所设计及/或经调谐发射调谐系统可根据无线发射系统20、320(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计及/或调谐。

方法1200进一步包含设计无线发射系统的电力调节系统，如框1230中所图解说明。所设计的电力调节系统可被设计为具有多种电力输出特性考虑中的任一者，例如但不限于电力传送效率、最大化发射间隙(例如，间隙17)、增加到接收器的输出电压、减轻在无线电力传送期间的电力损失、在不使数据通信保真度降级的情况下增加电力输出、优化从共同电路及/或放大器接收电力的多个线圈的电力输出，以及其它所考虑电力输出特性考虑。电力调节系统可根据电力调节系统40、340(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。此外，在框1240处，方法1200可确定并优化连接及任何相关联连接组件，以配置及/或优化输入电源12与框1230的电力调节系统之间的连接。此类确定、配置及/或优化可包含选择并实施保护机制及/或设备、选择及/或实施电压保护机制，以及其它。

方法1200进一步包含对方法1000的无线发射系统的发射控制系统进行设计及/或编程，如框1250中所图解说明。所设计发射控制系统可根据发射控制系统26、300(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。其此类组件包含但不限于包含：感测系统50、驱动器41、发射控制器28、存储器27、通信系统29、热感测系统52、物体感测系统54、接收器感测系统56、其它传感器58、栅极电压调节器43、PWM产生器41、动态调谐控制器350、芯片组温度传感器352、放大器电流传感器354、放大器电压传感器356、发射天线温度传感器358及频率产生器348(全部或部分地且任选地包含其任何组件)。

现在返回到图11，在框1300处，方法1000包含设计供用于系统10、310中的无线接收器系统。在框1300处设计的无线发射系统可根据无线接收器系统30、330(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。框1300可实施为用于设计无线接收器系统的方法1300。

现在转到图12且继续参考图11的方法1000，图解说明用于设计无线接收器系统的方法1300的实例性框图。由方法1300设计的无线接收器系统可根据无线接收器系统30、330(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。方法1300包含设计及/或选择无线接收器系统的接收器天线，如框1310中所图解说明。所设计及/或经选择接收器天线可根据接收器天线31、331(全部或部分地且包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计及/或选择。方法1300包含设计及/或调谐无线接收器系统的接收器调谐系统，如框1320中所图解说明。此设计及/或调谐可用于但不限于用于阻抗匹配，如上文更详细地论述。所设计及/或经调谐接收器调谐系统可根据接收器调谐系统34、334(全部或部分地及/或任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计及/或调谐。

方法1300进一步包含设计无线接收器系统的电力调节系统，如框1330中所图解说明。所设计的电力调节系统可被设计为具有多种电力输出特性考虑中的任一者，例如但不限于电力传送效率、最大化发射间隙(例如，间隙17)、增加到接收器的输出电压、减轻在无线电力传送期间的电力损失、在不使数据通信保真度降级的情况下增加电力输出、优化从共同电路及/或放大器接收电力的多个线圈的电力输出，以及其它所考虑电力输出特性考虑。电力调节系统可根据电力调节系统32、332(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。此外，在框1340处，方法1300可确定并优化连接及任何相关联连接组件，以配置及/或优化负载16与框1330的电力调节系统之间的连接。此类确定、配置及/或优化可包含选择并实施保护机制及/或设备、选择及/或实施电压保护机制，以及其它。

方法1300进一步包含对方法1300的无线接收器系统的接收器控制系统进行设计及/或编程，如框1350中所图解说明。所设计接收器控制系统可根据接收器控制系统36、300(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。其此类组件包含但不限于包含：接收器控制器38、存储器37及通信系统39、负载温度传感器362、整流器电流传感器364、整流器电压传感器366、周围温度传感器367及接收器天线温度传感器368(全部或部分地且任选地包含其任何组件)。

现在返回到图11的方法1000，方法1000进一步包含在框1400处，优化及/或调谐无线发射系统及无线接收器系统两者以进行无线电力传送。此优化及/或调谐包含但不限于包含：除其它之外且根据本文中的所揭示系统、方法及设备中的任一者，控制及/或调谐装置的参数以匹配阻抗、优化及/或配置输出电力信号的电压及/或电力电平。此外，方法1000包含鉴于无线电力传送所需的系统特性而优化及/或调谐无线发射系统及无线接收器系统两者以进行数据通信。此优化及/或调谐包含但不限于包含：除其它之外且根据本文中的所揭示系统、方法及设备中的任一者，优化用于电能量与电数据信号的同时发射的电力特性、调谐不同发射方案的天线的质量因子。

图14是根据本公开的系统、方法及设备的用于制造用于无线传送电能量及电子数据中的一者或两者的系统的方法2000的实例性框图。为此，方法2000可用于根据系统10、310及其任何组件的任何所揭示实施例而制造系统。

在框2200处，方法2000包含制造供用于系统10、310中的无线发射系统。在框2200处制造的无线发射系统可根据无线发射系统20、320(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。框2200可实施为用于制造无线发射系统的方法2200。

现在转到图15且继续参考图14的方法2000，图解说明用于制造无线发射系统的方法2200的实例性框图。由方法2000制造的无线发射系统可根据无线发射系统20、320(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来制造。方法2200包含制造无线发射系统的发射天线，如框2210中所图解说明。所制造发射系统可根据发射天线21、321(全部或部分地且包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来构建及/或调谐。方法2200包含构建及/或调谐无线发射系统的发射调谐系统，如框2220中所图解说明。此设计及/或调谐可用于但不限于用于阻抗匹配，如上文更详细地论述。所构建及/或经调谐发射调谐系统可根据发射调谐系统24、324(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计及/或调谐。

方法2200进一步包含选择及/或连接无线发射系统的电力调节系统，如框2230中所图解说明。所制造的电力调节系统可被设计为具有多种电力输出特性考虑中的任一者，例如但不限于电力传送效率、最大化发射间隙(例如，间隙17)、增加到接收器的输出电压、减轻在无线电力传送期间的电力损失、在不使数据通信保真度降级的情况下增加电力输出、优化从共同电路及/或放大器接收电力的多个线圈的电力输出，以及其它所考虑电力输出特性考虑。电力调节系统可根据电力调节系统40、340(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。此外，在框2240处，方法2200可确定并优化连接及任何相关联连接组件，以配置及/或优化输入电源12与框2230的电力调节系统之间的连接。此类确定、配置及/或优化可包含选择并实施保护机制及/或设备、选择及/或实施电压保护机制，以及其它。

方法2200进一步包含对方法2000的无线发射系统的发射控制系统进行组装及/或编程，如框2250中所图解说明。经组装发射控制系统可根据发射控制系统26(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。其此类组件包含但不限于包含：感测系统50、驱动器41、发射控制器28、存储器27、通信系统29、热感测系统52、物体感测系统54、接收器感测系统56、其它传感器58、栅极电压调节器43、PWM产生器41、动态调谐控制器350、芯片组温度传感器352、放大器电流传感器354、放大器电压传感器356、发射天线温度传感器358及频率产生器348(全部或部分地且任选地包含其任何组件)。

现在返回到图14，在框2300处，方法2000包含制造供用于系统10、310中的无线接收器系统。在框2300处制造的无线发射系统可根据无线接收器系统30、330(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。框2300可实施为用于制造无线接收器系统的方法2300。

现在转到图16且继续参考图14的方法2000，图解说明用于制造无线接收器系统的方法2300的实例性框图。由方法2000制造的无线接收器系统可根据无线接收器系统30、330(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。方法2300包含制造无线接收器系统的接收器天线，如框2310中所图解说明。所制造接收器天线可根据接收器天线31(全部或部分地且包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来制造、设计及/或选择。方法2300包含构建及/或调谐无线接收器系统的接收器调谐系统，如框2320中所图解说明。此构建及/或调谐可用于但不限于用于阻抗匹配，如上文更详细地论述。所构建及/或经调谐接收器调谐系统可根据接收器调谐系统34(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计及/或调谐。

方法2300进一步包含选择及/或连接无线接收器系统的电力调节系统，如框2330中所图解说明。所设计的电力调节系统可被设计为具有多种电力输出特性考虑中的任一者，例如但不限于电力传送效率、最大化发射间隙(例如，间隙17)、增加到接收器的输出电压、减轻在无线电力传送期间的电力损失、在不使数据通信保真度降级的情况下增加电力输出、优化从共同电路及/或放大器接收电力的多个线圈的电力输出，以及其它所考虑电力输出特性考虑。电力调节系统可根据电力调节系统32、332(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。此外，在框2340处，方法2300可确定并优化连接及任何相关联连接组件，以配置及/或优化负载16、316与框2330的电力调节系统之间的连接。此类确定、配置及/或优化可包含选择并实施保护机制及/或设备、选择及/或实施电压保护机制，以及其它。

方法2300进一步包含对方法2300的无线接收器系统的接收器控制系统进行组装及/或编程，如框2350中所图解说明。经组装接收器控制系统可根据接收器控制系统36、336(全部或部分地且任选地包含其任何组件)的前述及所揭示实施例中的一或多者来设计。其此类组件包含但不限于包含：接收器控制器38、存储器37及通信系统39、负载温度传感器362、整流器电流传感器364、整流器电压传感器366、周围温度传感器367及接收器天线温度传感器368(全部或部分地且任选地包含其任何组件)。

现在返回到图14的方法2000，方法2000进一步包含在框2400处，优化及/或调谐无线发射系统及无线接收器系统两者以进行无线电力传送。此优化及/或调谐包含但不限于包含：除其它之外且根据本文中的所揭示系统、方法及设备中的任一者，控制及/或调谐装置的参数以匹配阻抗、优化及/或配置输出电力信号的电压及/或电力电平。此外，方法2000包含鉴于无线电力传送所需的系统特性而优化及/或调谐无线发射系统及无线接收器系统两者以进行数据通信，如框2500处所图解说明。此优化及/或调谐包含但不限于包含：除其它之外且根据本文中的所揭示系统、方法及设备中的任一者，优化用于电能量与电数据信号的同时发射的电力特性、调谐不同发射方案的天线的质量因子。

本文中所揭示的系统、方法及设备经设计而以高效、稳定且可靠的方式进行操作以满足多种操作及环境条件。本文中所揭示的系统、方法及/或设备经设计以在宽广范围的热及机械应力环境中进行操作，使得高效地且在具有最小损失的情况下发射数据及/或电能量。另外，系统10可使用允许可扩缩性的制作技术以较小外观尺寸且以对于开发者及采用者为可承受的成本来设计。另外，本文中所揭示的系统、方法及设备可经设计以在宽广范围的频率上进行操作以满足宽广范围的应用的要求。

在实施例中，系统可发射大约100μW到约10W的电力。在另一实施例中，还可发射高达大约500W的电力。具体考虑作为无线发射系统20、320与无线接收器系统30、330之间的无线电力传送机制的近场磁耦合(NFMC)，众所周知，如果选择较高操作频率，那么通常可更容易实现较小大小。这是由于所需互电感与操作频率的反比关系，如由以下方程式所指示：

其中：

V_induced是接收器天线线圈上的感应电压

I_tx是流动穿过发射器天线线圈的AC电流，且

ω是操作频率乘以2π。

由于所需互电感增加以便实现已增加的电能量的无线传送，因此有必要增加发射器或接收器的电感或耦合，同时使AC损失最小化。可通过以下关系计算互电感：

其中：

M是系统的互电感，

k是系统的耦合，

L_Tx是发射器天线线圈的电感，且

L_Rx是接收器天线线圈的电感。

随着天线线圈的外观尺寸减小，在接收器或发射器上获得所需电感会伴随天线线圈电阻的增加，这是因为所需的高匝数导致迹线宽度的减小。此电阻增加通常会降低天线线圈的质量因子及系统的整体线圈到线圈效率，其中质量因子被定义为：

其中：

Q是天线线圈的质量因子，

L是天线线圈的电感，

ω是天线线圈的以弧度/秒为单位的操作频率(替代地，如果操作频率是以Hz为单位，那么操作频率是ω除以2π)，

R是操作频率下的等效串联电阻(ESR)。

此外，发射(Tx)天线线圈到接收器(Rx)天线线圈效率(Eff)由以下方程式定义：

其中：

k是系统的耦合，

Q_Rx是接收器天线的质量因子，且

Q_Tx是发射天线的质量因子。

在实施例中，铁氧体屏蔽物可并入于天线结构内以改进天线性能。对铁氧体屏蔽材料的选择取决于操作频率，这是因为复磁导率(μ＝μ'-j*μ")是频率相依的。材料可为经烧结柔性铁氧体薄片、刚性屏蔽物或混合屏蔽物，其中混合屏蔽物包括刚性部分及柔性部分。另外，铁氧体屏蔽物可由不同的材料成分组成。材料的实例可包含但不限于含锌铁氧体材料，例如锰-锌、镍-锌、铜-锌、镁-锌及其组合。

另外，取决于系统10、310的操作频率及电力要求，可期望包括利兹(Litz)导线与PCB线圈组合的混合天线构造以高效地传送电力。在实施例中，混合利兹导线与PCB线圈组合可包括缠绕式利兹导线构造的发射天线21、321或接收器天线31、331且发射天线21、321或接收器天线31、331中的另一者可被构造成具有安置于电路板的表面上的线圈(例如图17中所展示的天线)。大约100kHz到几MHz范围的较低操作频率可需要发射天线21、321与接收器天线31、331之间的特定互电感。这可通过使用具有新颖铁氧体芯的利兹导线构造的发射天线21、321结合包括安置于电路板的表面上的线圈(例如图10中所展示的天线)的接收器天线31、331来实现。

为了增加互电感，必须增加发射系统20、320或接收器系统30、330的耦合及/或电感。然而，由于较小外观尺寸约束，因此耦合受连接器系统的物理大小限制。注意，使用包括安置于电路板的表面上的线圈(例如图10中所展示的天线)的构造的发射器天线21、321及接收器天线31、331可增加电感并增加天线线圈的电阻，借此降低质量因子Q及天线到天线效率。

在实施例中，可使用包括具有利兹导线构造及屏蔽材料的发射天线21、321的发射器系统20、320以及具有包括安置于电路板的表面上的线圈(图10)的接收器天线31、331的接收器系统30、330的系统10、310来增加系统10、310的示范性较小外观尺寸的耦合及互电感。为实现较高天线到天线效率，可使用此配置来实现必要的电力传送，同时在较低频率下维持高Q因子。这些改进还可增加具有相对较小外观尺寸的示范性系统10、310的整体性能。

对线圈设计及构造的选择由以下电参数与磁参数的组合确定：电感(L)、操作频率下的等效串联电阻(ESR)、耦合(k)及互电感。对于较低操作频率，即从约100kHz到约10MHz，且为实现大约0.1mm到约100mm的经增加电力发射，此特定天线拓扑是有益的。举例来说，根据互电感方程式，如果待递送到负载的电力是恒定的，同时操作频率降低，那么发射器天线线圈与接收器天线线圈之间的互电感会在恒定的发射电流下增加。表I图解说明互电感的改进。表II图解说明耦合的改进且表III图解说明天线到天线效率的改进。

表I

发射器天线构造	发射器天线屏蔽物	接收器天线构造	M(μH)
				FR4 PCB上的线圈	薄片	FR4 PCB上的线圈	0.35
利兹导线	T芯	FR4 PCB上的线圈	1.35

表II

发射器天线构造	发射器天线屏蔽物	接收器天线构造	耦合
				FR4 PCB上的线圈	薄片	FR4 PCB上的线圈	0.26
利兹导线	T芯	FR4 PCB上的线圈	0.29

表III

发射器天线构造	发射器天线屏蔽物	接收器天线构造	天线到天线效率
				FR4 PCB上的线圈	薄片	FR4 PCB上的线圈	57.9％
利兹导线	T芯	FR4 PCB上的线圈	80.8％

另外，如果系统10在较高频率(即，大约1MHz或更大)下进行操作，那么所需互电感将降低，从而允许较小的发射器天线21、321及接收器天线31、331、无线发射系统20、320、无线接收器系统30、330。如本文中所定义，屏蔽材料是捕获磁场的材料。其实例是铁氧体材料。在表I到III中所详述的实施例中，铁氧体材料薄片直接邻近于发射器天线21(举例来说，在发射器天线21、321后面)定位。如本文中所定义，“T芯”屏蔽材料是磁场屏蔽组合件，所述磁场屏蔽组合件包括直接放置于发射器天线21、321或接收器天线31、331后面的屏蔽材料(例如铁氧体材料)薄片及放置于发射器天线21、321或接收器天线31、331的平面中的线圈的内部区内的额外第二屏蔽材料(例如铁氧体材料)。此外，无线发射系统20或无线接收器系统30、330可被构造成具有包括“C芯”屏蔽材料的相应发射器天线21、321或接收器天线31、331，其中类似于字母“C”而配置的屏蔽材料(例如铁氧体材料)邻近于天线21、31、321、331定位。另外，无线发射系统20、320或无线接收器系统30、330可被构造成具有包括“E芯”屏蔽材料的相应发射器天线21、321或接收器天线31、331，其中类似于字母“E”而配置的屏蔽材料(例如铁氧体材料)邻近于天线21、31、321、331定位。

利用基于相对较小大小的印刷电路板或柔性印刷电路板(PCB/FPC)的线圈-天线允许更适合于较高频率的适当叠层、适当迹线宽度、间隙宽度及铜(或其它导电材料)深度。此外，基于印刷电路板及柔性印刷电路板的线圈-天线高度集成到PCB制作工艺中，从而允许与电路系统的其余部分集成在一起。这还允许集成MLMT天线设计以降低ESR并改进天线的Q。

此外，在分层方法中利用线圈允许其它制作工艺，举例来说，印刷、织物上印刷、半导体制作工艺，例如低温共烧陶瓷(LTCC)工艺、高温共烧陶瓷(HTCC)工艺等等。

较小外观尺寸PCB线圈设计由于较低所需电感而适合于较高操作频率，同时维持较低线圈ESR以使在发射及接收线圈中耗散的电力最小化。与绕线式天线线圈解决方案相比，印刷电路板(PCB)线圈天线从制造、成本及组装角度提供了额外益处。对于对整体组装厚度具有严格要求的应用，印刷电路板(PCB)线圈天线是优选的，这是因为即使具有多层构造也可能具有经减小厚度。

针对线圈组合所选择的铁氧体屏蔽材料还取决于操作频率，这是因为复磁导率(μ＝μ'-j*μ")是频率相依的。材料可为经烧结柔性铁氧体薄片或刚性屏蔽物且由不同的材料成分组成。

注意，天线21、31、321、331的构造是非限制性的。并入于系统内的天线可包括磁性导线或具有冲压金属构造。此外，天线21、31、321、331可在其构造中利用厚膜、薄膜或其它印刷制作技术。

在实施例中，并入具有多层多匝(MLMT)构造的发射器天线21、321或接收器天线31、331显著降低本发明的相应无线发射系统20及无线接收器系统30、330以及无线连接器系统10、310的等效串联电阻(ESR)。发明人已发现，并入具有多层多匝(MLMT)构造的至少一个发射器天线21、321及接收器天线31、331使无线发射系统20、320或无线接收器系统30、330的等效串联电阻(ESR)降低约50％。

此外，降低ESR会改进整体系统效率并通过降低线圈中的(I²×R)损失而降低天线21、31、321、331及系统10、310中的发热。下文所展示的表IV详述与构造为包括缠绕在电感器上的利兹导线的天线相比的两种多层多匝(MLMT)天线设计的所测量ESR。如下文表IV中所展示，与具有传统缠绕利兹导线构造的天线相比，被构造成具有MLMT设计的天线展现出较低电感(0.60μH)及较低等效串联电阻(ESR)(0.50Ω)。因此，具有多层多匝(MLMT)构造的发射器天线21、321或接收器天线31、331促成经增加电力发射的经增加电性能及本发明的系统10、310的间隙17的经增加系统间隔距离。

表III

将系统连接到主机装置的示范性方式包含但不限于将至少一个无线发射系统20及无线接收器系统30直接焊接或放置于电路板或主机装置上。替代地，至少一个无线发射系统20及无线接收器系统30、330可使用导线/缆线连接到电路板或主机装置。一旦连接到主机装置，至少一个无线发射系统20及无线接收器系统30、330的整个结构或结构的至少一部分可囊封于绝缘涂层内。

在另一实施例中，本申请案的系统10、310可包含可操作为发射器及操作为接收器(例如，收发器)的系统。在另一实施例中，除了单个天线之外，本申请案的系统10还可包括电力及数据传送系统，其中数据被调制成电力频率。

在另一实施例中，本发明的系统10、310可在每一无线发射系统20、320及无线接收器系统30、330内包括多个天线。如果采用多天线系统，那么第一天线可被保留用于识别、诊断及任何单向或双向数据传送，而第二天线可专用于电力传送。

如本文中所使用，在一系列项目(其中术语“及”或“或”分离项目中的任何者)之前的短语“…中的至少一者”修饰作为整体的列表，而非列表的每一成员(即，每一项目)。短语“…中的至少一者”不需要选择每一所列示项目中的至少一者；而是，所述短语允许包含所述项目中的任何者中的至少一者及/或所述项目的任何组合中的至少一者及/或所述项目中的每一者中的至少一者的含义。通过实例方式，短语“A、B及C中的至少一者”或“A、B或C中的至少一者”各自是指仅A、仅B或仅C；A、B与C的任何组合；及/或A、B及C中的每一者中的至少一者。

谓语词“经配置以”、“可操作以”及“经编程以”并不暗示对于对象的任何特定有形或无形修饰，而是打算可互换地使用。在一或多个实施例中，经配置以监测并控制操作或组件的处理器还可意指经编程以监测并控制所述操作的处理器或可操作以监测并控制所述操作的处理器。同样地，经配置以执行代码的处理器可构造为经编程以执行代码或可操作以执行代码的处理器。

例如“方面”的短语并不暗示此方面对于本技术为必不可少的或此方面适用于本技术的所有配置。与方面有关的揭示内容可适用于所有配置或者一或多个配置。方面可提供揭示内容的一或多个实例。例如“方面”的短语可指一或多个方面且反之亦然。例如“实施例”的短语并不暗示此实施例对于本技术为必不可少的或此实施例适用于本技术的所有配置。与实施例有关的揭示内容可适用于所有实施例或者一或多个实施例。实施例可提供揭示内容的一或多个实例。例如“实施例”的短语可指一或多个实施例且反之亦然。例如“配置”的短语并不暗示此配置对于本技术为必不可少的或此配置适用于本技术的所有配置。与配置有关的揭示内容可适用于所有配置或者一或多个配置。配置可提供揭示内容的一或多个实例。例如“配置”的短语可指一或多个配置且反之亦然。

词语“示范性”在本文中用于意指“用作实例、例子或图解说明”。在本文中描述为“示范性”或描述为“实例”的任何实施例未必被解释为比其它实施例更优选或更有利。此外，就在说明或权利要求书中使用术语“包含”、“具有”等等来说，此术语打算以类似于术语“包括”的方式为包含性的，这是因为“包括”在用作权利要求中的过渡词时被解释。此外，就在说明或权利要求书中使用术语“包含”、“具有”等等来说，此术语打算以类似于术语“包括”的方式为包含性的，这是因为“包括”在用作权利要求中的过渡词时被解释。

所属领域的技术人员已知的或后来知晓的在本公开通篇中描述的各种方面的要素的所有结构及功能等效物明确地以引用的方式并入本文中且打算由权利要求书囊括。此外，本文中所揭示的任何内容均不打算致力于公共的，而不管此揭示内容是否明确地叙述于权利要求书中。任何权利要求要素将不根据35U.S.C.§112第6段的规定来解释，除非所述要素使用短语“用于…的构件”来明确地陈述，或者在方法权利要求的情形中，所述要素使用短语“用于…的步骤”来陈述。

以单数形式对元件的参考并不打算意指“一个且仅一个”(除非如此明确陈述)，而是“一或多个”。除非另有具体陈述，否则术语“一些”是指一或多个。男性代词(例如，他的)包含女性及中性性别(例如，她的及它的)，且反之亦然。标题及副标题(如果存在)仅用于方便的目的且并不限制本公开。

尽管此说明书含有许多细节，但这些不应被解释为对可被主张内容的范畴的限制，而是被解释为对标的物的特定实施方案的说明。在单独实施例的上下文中于本说明书中描述的特定特征还可以组合方式实施于单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地或以任何适合子组合形式实施于多个实施例中。此外，虽然上文可将特征描述为以特定组合方式起作用且甚至最初如此主张，但来自所主张组合的一或多个特征在一些情形中可从所述组合去除，且所述所主张组合可针对于子组合或子组合的变化形式。

Claims (20)

1.一种用于无线电力传送的系统，所述系统包括：

无线发射系统，其至少包含发射天线，所述无线发射系统经配置以从输入电源接收电力，使用来自所述输入电源的所述电力配置电能量信号以供由所述发射天线发射；

无线接收器系统，其与负载操作地相关联，所述无线接收器系统至少包含接收器天线，所述无线接收器系统经配置以经由所述发射天线与所述接收器天线的耦合从所述无线发射系统接收所述电能量信号，且配置所述电能量信号以向所述负载传送电力；以及

动态调谐控制器，其至少包含处理器，所述动态调谐控制器经配置以：

确定所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的输出，

基于所述输出而确定对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个干扰的存在，及

如果存在一或多个干扰，那么基于所述输出而控制对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括一或多个传感器，所述一或多个传感器中的每一者经配置以收集与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的输出信息，及

其中所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个传感器接收所述输出信息，且

其中通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述一或多个传感器包含一或多个温度传感器，所述一或多个温度传感器中的每一者经配置以确定与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的温度信息，且

其中所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个温度传感器接收所述温度信息，且

其中通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息及所述温度信息中的一者或两者。

4.根据权利要求2所述的系统，其中所述一或多个传感器包含一或多个电流传感器，所述一或多个电流传感器中的每一者经配置以确定与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的电流信息，且

其中所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个电流传感器接收所述电流信息，且

其中通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息及所述电流信息中的一者或两者。

5.根据权利要求2所述的系统，其中所述一或多个传感器包含一或多个电压传感器，所述一或多个电压传感器中的每一者经配置以确定与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其任何组合中的一或多者相关联的电压信息，且

其中所述动态调谐控制器进一步经配置以从所述一或多个电压传感器接收所述电压信息，且

其中通过所述动态调谐控制器确定所述输出是至少部分地基于所述输出信息及所述电压信息中的一者或两者。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线发射系统至少包含发射控制系统，所述发射控制系统经配置以设定所述无线发射系统的操作频率，

其中所述一或多个前向增益元素包含所述操作频率，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制所述发射控制系统对所述操作频率的更改。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线发射系统至少包含接收输入供应电压的电力放大器，

其中所述一或多个前向增益元素包含输入供应电压，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述电力放大器的所述输入供应电压的更改。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线发射系统至少包含动态调谐电容器电路，所述动态调谐电容器电路具有可配置电容，

其中所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电容，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电容的更改。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述动态调谐电容器电路包含多个可选择电容器且通过选择所述可选择电容器中的一或多者而配置所述可配置电容，且

其中所述动态调谐控制器经配置以选择所述可选择电容器中的一或多者。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述发射天线是动态可调谐发射天线，所述动态可调谐发射天线具有可配置电感，

其中所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电感，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电感的更改。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述动态可调谐发射天线是具有多种模式的多模式天线，其中通过从所述多种模式选择操作模式而配置所述可配置电感，且

其中所述动态调谐控制器经配置以从所述多种模式选择所述操作模式。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收器天线是动态可调谐接收器天线，所述动态可调谐接收器天线具有可配置电感，

其中所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电感，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电感的更改。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述动态可调谐接收器天线是具有多种模式的多模式天线，其中通过从所述多种模式选择操作模式而配置所述可配置电感，且

其中所述动态调谐控制器经配置以从所述多种模式选择所述操作模式。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线接收器系统进一步包含接近于所述接收器天线的动态可调谐磁性材料，所述动态可调谐磁性材料包含多种可选择磁性材料，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而选择所述多种可选择磁性材料中的一或多者。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线发射系统进一步包含接近于所述发射天线的动态可调谐磁性材料，所述动态可调谐磁性材料包含多种可选择磁性材料，且其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而选择所述多种可选择磁性材料中的一或多者。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线接收器系统至少包含动态调谐电容器电路，所述动态调谐电容器电路具有可配置电容，

其中所述一或多个前向增益元素包含所述可配置电容，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述可配置电容的更改。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述无线接收器系统包含用以配置由所述接收器天线接收到的所述电能量信号以供递送到所述负载的整流器，所述整流器包含多种可切换模式，所述可切换模式中的每一者与输出电力的多种输出电力模式相关联，

其中所述一或多个前向增益元素包含所述输出电力，且

其中所述动态调谐控制器经配置以至少基于所述输出而控制对所述多种输出模式的更改。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述多种可切换模式至少包含全波整流器模式及半波整流器模式。

19.一种用于无线电力传送系统的动态调谐系统，所述无线电力传送系统至少包含无线发射系统及无线接收器系统且所述无线电力传送系统经配置以将电能量信号从输入电源无线传送到负载，所述动态调谐系统包括：

至少一个传感器，其经配置以收集与所述无线电力传送系统相关联的输出信息；以及

控制器，其包含处理器，所述控制器经配置以

从所述至少一个传感器接收所述输出信息，

基于所述输出信息而确定所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的输出，

基于所述输出而确定对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个干扰的存在，及

如果存在一或多个干扰，那么基于所述输出而控制对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。

20.一种用于动态调谐无线电力传送系统的方法，所述无线电力传送系统至少包含无线发射系统及无线接收器系统且所述无线电力传送系统经配置以将电能量信号从输入电源无线传送到负载，所述方法包括：

从至少一个传感器接收与所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者相关联的输出信息；

基于所述输出信息而确定所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的输出；

基于所述输出而确定对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个干扰的存在；及

如果存在一或多个干扰，那么基于所述输出而控制对所述无线发射系统、所述无线接收器系统及其组合中的一或多者的一或多个前向增益元素的更改。

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