CN117081270A - 无线电力传输器以及无线电力传输方法 - Google Patents

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CN117081270A CN202210496994.5A CN202210496994A CN117081270A CN 117081270 A CN117081270 A CN 117081270A CN 202210496994 A CN202210496994 A CN 202210496994A CN 117081270 A CN117081270 A CN 117081270A
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Abstract

本公开涉及无线电力传输器以及无线电力传输方法。一种以无线方式传输电力的无线电力传输器基于耦合处于预定范围中的指示来将电流或电压施加于传输器线圈。施加的所述电流或电压使所述传输器线圈传输高功率(HP)DPING。对所述HP DPING的响应指示无线电力接收器位于充电表面上，然后电力信号被传输到所述无线电力接收器以对耦合到所述无线电力接收器的电子装置进行充电或供电。对HP DPING的使用改善了包括与无线电力接收器处于低耦合的无线电力传输器的传输面积和互操作性在内的无线电力传输性能。

Description

无线电力传输器以及无线电力传输方法
技术领域
本公开总体上涉及无线电力传输，更具体地说，涉及由检测与无线电力接收器的低耦合的无线电力传输器进行的无线电力传输。
背景技术
无线电力传输器具有位于充电表面的平面上的一个或多个传输器线圈。无线电力接收器放置在充电表面上。施加于传输器线圈的电压或电流生成磁通量形式的电力信号，所述电力信号与无线电力接收器耦合，以对包括无线电力接收器的电子装置的电池充电或为电子装置供电。
发明内容
在实施例中，公开一种用于无线电力传输器以无线方式传输电力的方法。所述方法包括：将电流或电压施加于传输器线圈以使所述传输器线圈传输第一电力信号；基于未接收到对所述第一电力信号的响应而确定所述无线电力传输器的耦合；将所述耦合与预定范围进行比较；基于所述耦合处于所述预定范围中，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈传输第二电力信号，其中所述第二电力信号具有比所述第一电力信号高的功率；检测对所述第二电力信号的响应；以及基于检测到对所述第二电力信号的所述响应，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈将第三电力信号传输到无线电力接收器。在例子中，确定所述耦合包括执行Q因子测量。在例子中，所述Q因子指示所述无线电力传输器的谐振电路的电流或电压的衰减速率。在例子中，所述第二电力信号基于第一施加的峰-峰电压，所述第三电力信号基于第二施加的峰-峰电压，并且所述第二施加的峰-峰电压至少等于所述第一施加的峰-峰电压。在例子中，所述无线电力传输器包括多个传输器线圈；其中将所述电流或电压施加于所述传输器线圈包括将所述电流或电压的脉冲施加于每个传输器线圈；其中检测对所述第二电力信号的所述响应包括每个传输器线圈检测相应响应，所述方法包括在所述耦合处于所述预定范围中时重复所述施加和检测以预定数目的轮次，直到检测到至少一个响应。在例子中，所述方法还包括确定所述耦合不在所述预定范围中并且传输第四电力信号以检测所述无线电力接收器或外来对象的存在。在例子中，所述耦合是Q因子测量，并且所述预定范围是Q因子的范围。在例子中，检测对所述第二电力信号的响应包括检测来自所述无线电力接收器的信号强度通信包。在例子中，所述耦合是耦合因子。
在另一实施例中，公开一种无线电力传输器中的控制器。所述控制器被配置成：使电流或电压施加于电力电路的传输器线圈以传输第一电力信号；基于未接收到对所述第一电力信号的响应而确定所述无线电力传输器的耦合；将所述耦合与预定范围进行比较；基于所述耦合处于所述预定范围中，使电流或电压施加于所述电力电路的所述传输器线圈以传输第二电力信号，其中所述第二电力信号具有比所述第一电力信号更高的功率；检测对所述第二电力信号的响应；以及基于检测到对所述第二电力信号的所述响应，使电流或电压施加于所述电力电路的所述传输器线圈以将第三电力信号传输到无线电力接收器。在例子中，控制器被配置成确定所述耦合包括所述控制器被配置成执行Q因子测量。在例子中，所述Q因子指示所述无线电力传输器的谐振电路的电流或电压的衰减速率。在例子中，所述第二电力信号基于第一施加的峰-峰电压，所述第三电力信号基于第二施加的峰-峰电压，并且所述第二施加的峰-峰电压至少等于所述第一施加的峰-峰电压。在例子中，所述无线电力传输器包括多个传输器线圈；其中所述控制器被配置成将所述电流或电压施加于所述传输器线圈包括所述控制器被配置成将所述电流或电压的脉冲施加于每个传输器线圈；其中所述控制器被配置成检测对所述第二电力信号的所述响应包括每个传输器线圈检测相应响应，所述控制器另外被配置成在所述耦合处于所述预定范围中时重复所述施加和检测以预定数目的轮次，直到检测到至少一个响应。在例子中，控制器另外被配置成确定所述耦合不在所述预定范围内并且传输第四电力信号以检测所述无线电力接收器的存在。在例子中，所述耦合是Q因子测量，并且所述预定范围是Q因子的范围。在例子中，所述控制器被配置成检测对所述第二电力信号的所述响应包括所述控制器被配置成检测来自所述无线电力接收器的信号强度通信包。
在又一实施例中，公开一种系统。所述系统包括：无线电力传输器，其具有控制器和传输器线圈，所述传输器线圈位于充电表面上；以及电子装置的无线电力接收器，所述无线电力接收器位于所述充电表面上；其中所述控制器被配置成：将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈传输第一电力信号；基于未接收到对所述第一电力信号的响应而确定所述无线电力传输器到所述无线电力接收器的耦合；将所述耦合与预定范围进行比较；基于所述耦合处于所述预定范围中，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈传输第二电力信号，其中所述第二电力信号具有比所述第一电力信号高的功率；检测对所述第二电力信号的响应；以及基于对所述第二电力信号的所述响应，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈将第三电力信号传输到所述无线电力接收器以对所述电子装置的电池进行充电。在例子中，所述无线电力传输器具有用以测量所述无线电力传输器到所述无线电力接收器的所述耦合的Q因子测量电路。在例子中，所述预定范围是Q因子的范围。
附图说明
图1是根据实施例的用以执行无线电力传输的示例无线电力传输器的框图。
图2是根据实施例的执行无线电力传输的示例功能的流程图。
图3示出根据实施例的与位于充电表面上的无线电力接收器具有低耦合的无线电力传输器的示例操作。
图4示出根据实施例的与位于充电表面上的无线电力接收器具有低耦合的无线电力传输器的另一示例操作。
图5示出根据实施例的与位于充电表面上的外来对象具有低耦合的无线电力传输器的示例操作。
附图的目的是为了示出示例实施例，但应理解，实施例不限于图中所示的布置和手段。
具体实施方式
无线电力传输器将已调信号施加到传输器线圈。在例子中，已调信号包括用于检测无线电力接收器是否位于具有传输器线圈的充电表面上的数字查验脉冲(digitalping，DPING)。所述DPING是具有指定功率的使无线电力传输器传输电力信号的一个或多个脉冲。如果无线电力传输器接收到对DPING的响应，则检测到无线电力接收器在充电表面上。无线电力传输器被布置成另外传输电力信号，所述电力信号由无线电力接收器接收并且使得对包括所述无线电力接收器的电子装置的电池进行充电或为所述电子装置供电。如果无线电力传输器未接收到响应，则无线电力传输器生成额外DPING或停止生成DPING。无线电力传输器未接收到响应的原因在于无线电力传输器与无线电力接收器的耦合低、充电表面上存在外来对象，或充电表面上不存在外来对象或不存在无线电力接收器。无线电力传输器的广泛互操作性(一个无线电力传输器可为不同类型的电子装置提供充电)受到阻碍，并且只能对电子装置无线电力接收器耦合良好的某些类型的电子装置进行充电或供电。
本文公开的实施例涉及在未接收到对DPING的响应时检测与位于充电表面上的无线电力接收器的低耦合的无线电力传输器。在例子中，耦合由无线电力传输器测量的Q因子指示。如果Q因子不在限定范围中，则无线电力传输器停止生成DPING，因为充电表面上不存在无线电力接收器或不存在外来对象，或充电表面上存在外来对象。如果Q因子在限定范围中，则无线电力传输器与位于充电表面上的无线电力接收器可能具有低耦合。无线电力传输器生成具有被称作高功率DPING(HP_DPING)的较高功率的DPING，所述HP_DPING包括具有比DPING高的功率的一个或多个脉冲。在例子中，无线电力传输器在施加于无线电力传输器的相应传输器线圈的一轮查验脉冲发送中生成HP_DPING，并且无线电力传输器可执行一轮或多轮。如果传输器线圈接收到对HP_DPING的响应，则无线电力接收器位于充电表面上。传输器线圈被布置成随后传输电力信号，所述电力信号由无线电力接收器接收并且使得对电子装置的电池进行充电或为电子装置供电。如果在一轮或多轮查验脉冲发送中未接收到对HP_DPING的响应，则无线电力传输器停止生成HP_DPING，因为当生成HP_DPING时，电子装置的电池无法被充电或电子装置无法被供电。在例子中，限定范围在用于检测外来对象的Q因子的标准范围内。通过在无线电力传输器生成HP_DPING之前测量Q因子并确定Q因子在限定范围中，无线电力传输器能够确定基于HP_DPING传输的电力信号将不会加热并损坏位于充电表面上的外来对象或充电表面自身。为了避免混淆描述，未详细示出众所周知的指令、协议、结构和技术。
示例系统
图1是根据本发明的示例性实施例的示例无线电力传输系统100的框图。无线电力传输系统100可包括无线电力传输器150和耦合到电子装置118的无线电力接收器116，所述电子装置118例如手持无线电话、可穿戴装置(例如，手表、眼镜、健身跟踪器、睡眠监测器)或其它类型的电子装置。在一些例子中，电子装置118和无线电力接收器116可形成集成装置。无线电力传输器150、无线电力接收器116和电子装置118可各自使用电路系统以及其它实施方案实施，所述电路系统例如模拟电路系统、混合信号电路系统、存储器电路系统、逻辑电路系统和执行存储于存储器中的代码的处理电路系统中的一个或多个电路系统，所述代码在由处理电路系统执行时执行所公开的功能。
无线电力传输器150可包括电力电路102、控制器104和电压源106以及其它部件。电力电路102可生成电力信号。在例子中，电力电路102可包括一个或多个开关108、滤波器电路110和谐振电路112。电压源106可生成DC电压以驱动一个或多个开关108。在例子中，电压源106可以是DC/DC转换器。开关108可呈例如氮化镓场效应晶体管或MOSFET晶体管等晶体管的形式并且如所示布置成全桥配置，或在其它布置中布置成半桥配置。在例子中，标记为S1、S2的开关108可耦合到电压源106，而标注为S3、S4的开关108可耦合到接地。开关S1、S2另外耦合到滤波器电路110。在例子中，滤波器电路110可以是本领域技术人员已知的“pi”滤波器，并且包括电感器L1、L2和并联电容Cpar以滤除由切换产生的较高阶谐波。谐振电路112可具有呈传输器线圈126形式的电感器Lp以及电容器Cser，以在无线电力传输器150的工作频率下生成线圈电流。传输器线圈126可位于充电表面114上，使得流过传输器线圈126的电流或跨传输器线圈126施加的电压使传输器线圈126传输电力信号。充电表面114可以是上面可放置无线电力接收器116以对电子装置118的电池进行充电或为电子装置118供电的平面垫，并且在例子中，传输器线圈126可被布置为充电表面114上的平面线圈。
电力电路102可耦合到具有多个输出的控制器104，每个输出提供信号以断开或闭合一个或多个开关108。所述信号可以是占空比例如为50％的恒定占空比的脉冲宽度调制信号(PWM)，并且根据所述占空比来使开关108断开或闭合。切换可具有127.7kHz的工作频率，这对无线电力传输器150来说是典型的工作频率。此外，在例子中，施加于开关S1、S2的PWM信号可与施加于开关S3、S4的PWM信号互补。控制器104还可向电压源106提供指示电压源106要施加于开关108的输出电压的信号。
在例子中，传输器线圈126可基于切换来传输电力信号，并且所述电力信号的磁通量与无线电力接收器116的接收器线圈120耦合，以在接收器线圈120中感应电压或电流，从而将电力从传输器线圈126传输到无线电力接收器116。在例子中，所传输的电力可用于对电子装置118的电池进行充电或为电子装置118供电。
在例子中，位于充电表面上的无线电力接收器116可通过无线电力传输器150生成模拟查验脉冲(APING)而检测到。所述APING是呈一个或多个脉冲和指定功率形式的已调信号。所述功率可基于随时间而变的脉冲的峰-峰电压和脉冲的峰-峰电流中的一者或多者。在例子中，控制器104可基于开关108的切换来生成APING，所述切换使电流和电压施加于传输器线圈126，传输器线圈126继而传输磁通量形式的电力信号。接着可测量感测电路122处的传输器线圈126的峰-峰电流。感测电路122可包括电感器Lc1和Lc2以及负载R。传输器线圈126中的电流可使电感器Lc1生成磁通量，所述磁通量耦合到电感器Lc2并且感应跨负载R的电压，所述电压指示传输器线圈126的峰-峰电流。跨负载R的电压被提供到具有用以测量峰-峰电压的电路系统的控制器104。峰-峰电压可能不同，这取决于例如无源金属对象等外来对象或无线电力接收器116是否位于充电表面114上。如果外来对象或无线电力接收器116位于充电表面上，则电力信号的磁通量可与外来对象或无线电力接收器耦合，并且相比于不存在位于充电表面114上的外来对象或无线电力接收器116的情况，跨负载R的峰-峰电压可更低。如果测量的峰-峰电压指示没有外来对象或无线电力接收器116位于充电表面114上，则无线电力传输器150再次生成APING。
如果测量的峰-峰电压指示外来对象或无线电力接收器位于充电表面114上，则无线电力传输器150生成数字查验脉冲(DPING)。由定义Qi的无线电力联盟(WPC)指定DPING，所述Qi是指定用于执行电子装置的无线充电的协议的开放接口标准。Qi指定通过无线电力传输器生成DPING来检测位于充电表面上的无线电力接收器的操作。所述DPING是呈具有指定功率的施加于传输器线圈126的一个或多个脉冲形式的已调信号。所述功率可基于随时间而变的脉冲的峰-峰电压和脉冲的峰-峰电流。DPING的周期通常大于APING的周期。在例子中，控制器104被布置成基于开关108的切换而生成DPING，所述切换使电流和电压施加于传输器线圈126，传输器线圈126继而基于DPING来传输电力信号。在例子中，无线电力接收器116可具有类似于感测电路122的感测电路(未示)以检测基于DPING的电力信号。如果无线电力接收器116检测到基于DPING的电力信号，则无线电力接收器116通过以一定频率向接收器线圈120施加电流以感应传输器线圈126中的电流或电压变化来提供响应。控制器104可通过感测电路122检测感应电流或电压作为响应。响应可以是信号强度通信包(packet，数据包)，所述信号强度通信包指示由无线电力接收器116接收的电力信号的强度，并且指示与位于充电表面114上的无线电力接收器116耦合的基于DPING的电力信号的所述磁通量。传输器线圈126随后可输出使电子装置116得以充电的电力信号。在例子中，电力信号输出可基于已调信号，所述已调信号的峰-峰电压至少等于施加于传输器线圈126的DPING的峰-峰电压。在例子中，电力信号输出的已调信号的周期可长于DPING的周期。如果未接收到响应或在限定时间间隔内未接收到响应，则无线电力传输器150通常停止生成DPING或再次生成DPING作为另一轮DPING。
无线电力传输器150可能出于许多原因而接收不到对DPING的响应。如果充电表面114上不存在外来对象或不存在无线电力接收器116，或充电表面114上存在外来对象，则无线电力传输器150可能接收不到响应。此外，无线电力传输器150可能在传输器线圈126与无线电力接收器116具有低耦合时接收不到响应。在例子中，传输器线圈126传输的磁通量因DPING与接收器线圈120耦合所致的衰减可以是低耦合的特性。耦合因子可指示耦合水平，尤其是到达接收器线圈120的通量的量。耦合因子是介于零与一之间的值，其中值一指示当传输器线圈126生成的所有通量穿透接收器线圈120时的完美耦合。值零指示传输器线圈126和接收器线圈120彼此独立。耦合因子由传输器线圈126和接收器线圈120的物理性质确定，所述物理性质包括传输器线圈126、接收器线圈120之间的距离以及传输器线圈126、接收器线圈120的相对大小。耦合因子另外由线圈形状以及线圈之间的角度确定。如果线圈轴向对准，则位移会引起耦合因子的减小。对于电感式无线充电应用，耦合因子通常在0.4到0.7的范围内。低耦合因子还可指示磁体位于接收器线圈120周围。
如果耦合因子低，则无线电力传输器150生成的DPING可能不足以在接收器线圈120中感应足够的电流以及使无线电力接收器116对DPING作出响应。即使无线电力接收器116位于充电表面114上，无线电力接收器116也可能不会作出响应。因此，无线电力传输器150将通常停止生成DPING。根据Qi操作的无线电力传输器150会阻止不同无线电力接收器的广泛互操作性(一种无线电力传输器可向不同类型的电子装置提供充电)，并且仅可对其无线电力接收器116具有良好耦合的某些类型的电子装置118进行充电或供电。
本文公开的实施例涉及在未接收到对DPING的响应时检测与位于充电表面114上的无线电力接收器116的低耦合的无线电力传输器150。在一些例子中，所确定的耦合可由耦合因子指示，所述耦合因子需要知道电感器的大小、电感器之间的物理距离以及电感器之间的对准，并且将需要由位于充电表面114上的无线电力接收器116传送到无线电力传输器150以确定耦合因子。为了简化耦合的确定，无线电力传输器150可测量指示耦合因子的Q因子。与耦合因子不同，Q因子不需要知道电感器的大小、电感器之间的物理距离或电感器之间的对准。
在例子中，控制器104可具有用于测量Q因子的Q因子测量电路124。Q因子测量可包括向传输器线圈126施加一个或多个脉冲以使谐振电路112振铃(ring)，以及测量谐振电路112的电压或电流的衰减速率。在例子中，控制器104可检测负载R上随时间而变的电压，并且Q因子测量电路124可在一个例子中计算Q因子为：
Q＝π/(-ln(衰减速率))
Q因子可指示由传输器线圈126传输的电力信号的多少分率的磁通量可穿透充电表面114上的无线电力接收器116以感应电流。穿透无线电力接收器116的通量越多，耦合越好，衰减将越慢，并且无线电力传输器150的谐振电路112可具有更高的Q因子。穿透无线电力接收器116的通量越小，耦合越差，衰减将越快，并且无线电力传输器150的谐振电路112可具有更低的Q因子。低Q因子还可指示存在吸收由传输器线圈126传输的电力信号的磁通量的外来对象。
控制器104接着可确定所测量的Q因子是否在限定范围内。在例子中，所述限定范围可在用于检测外来对象的Q因子的标准范围内。
如果Q因子在限定范围中，则无线电力接收器116可能位于充电表面114上。无线电力传输器150生成HP_DPING。HP_DPING可以是具有比DPING的脉冲高的功率的一个或多个脉冲。在例子中，更高的功率可源于引起开关S1到S4的切换的用以生成所述脉冲的PWM信号(相比于用以生成DPING脉冲的PWM信号的占空比)更长的占空比。另外或替代地，在例子中，更高的功率可源于引起开关的切换的用以生成所述脉冲的PWM信号(相比于用以生成DPING脉冲的PWM信号的工作频率)更低的工作频率。而另外或替代地，在例子中，更高的功率可基于HP_DPING的峰-峰电压高于DPING的峰-峰电压。如果无线电力传输器150基于感测电路122而接收到信号强度通信包形式的对HP_DPING的响应，则在充电表面114上检测到无线电力接收器116。传输器线圈126被布置成接着传输电力信号以对电子装置116进行充电。所传输的电力信号具有比电子装置116对DPING作出响应的情况下传输的电力信号更高的功率。在例子中，电力信号输出可基于在某个周期内施加于传输器线圈126的已调信号，所述已调信号的一个或多个峰-峰电压至少等于具有某个工作频率的HP_DPING的峰-峰电压。如果无线电力传输器150未接收到响应，则无线电力传输器150再次生成HP_DPING作为另一轮HP_DPING，或停止生成HP_DPING，因为无线电力传输器150与无线电力接收器116之间的耦合可能仍然很差，难以支持对电子装置118的电池充电或为电子装置118供电。
如果Q因子不在限定范围内，则充电表面上存在外来对象，或充电表面114上不存在外来对象或无线电力接收器。不生成HP_DPING。如果当Q因子不在限定范围内时生成HP_DPING，则与HP_DPING相关联的磁通量可能会在充电表面114上的外来对象中产生涡电流，这继而在外来对象中产生高温并损坏外来对象和充电表面114。
在例子中，无线电力传输器150可具有各自具有传输器线圈的一个或多个电力电路102(未示)。每个电力电路102的传输器线圈可位于充电垫114上传输器线圈可以是充电表面114上彼此重叠或不重叠的平面线圈。多个传输器线圈可允许当无线电力接收器116被随机定位在充电表面114上而不是特定地定位时改善接收器线圈120与传输器线圈126之间的耦合，以便传输器线圈126和接收器线圈120彼此轴向对准。
在例子中，可在生成HP_DPING之前确定每个传输器线圈的Q因子。此外，可将APING、DPING和HP_DPING中的一个或多个施加于一个或多个电力电路102的相应传输器线圈，以形成一轮查验脉冲发送。例如，一个HP_DPING可施加于每个电力电路的每个传输器线圈以形成一轮查验脉冲发送，然后每个传输器线圈检测响应。作为另一例子，可对每个电力电路的每个传输器线圈施加一个DPING，以形成一轮查验脉冲发送，然后每个传输器线圈检测响应。无线电力传输器150可执行一轮或多轮查验脉冲发送然后检测相应响应，以确定是否由检测到响应的传输线圈传输电力信号。
在一些例子中，无线电力传输器150可具有感测电路，所述感测电路输出跨传输器线圈126的电压，而非指示传输器线圈126中的电流的电压，如上文所描述。控制器124可接收此电压以确定是否接收到对DPING或HP_DPING的响应。也可能有其它信号传送响应到控制器124的方式。
示例方法
图2是根据本发明的实施例的执行无线电力传输的示例功能200的流程图。在例子中，无线电力传输器150的部件可执行功能200。
无线电力传输的功能200可在202处开始。在202处，无线电力传输器150生成APING，所述APING使无线电力传输器150在一段时间内传输电力信号，以检测充电表面114上无线电力接收器116的存在。在例子中，控制器104基于开关108的特定切换来生成APING，所述切换使电流施加于传输器线圈126，传输器线圈126继而基于APING传输电力信号。在204处，基于APING确定是否检测到无线电力接收器116或外来对象。例如，基于将由感测电路122感测的传输器线圈126的峰-峰电流作为指示传输器线圈126的峰-峰电流的峰-峰电压进行测量来检测无线电力接收器116或外来对象。如果未检测到无线电力接收器116或外来对象，则处理返回到202并且重复APING的生成。如果检测到无线电力接收器116或外来对象，则在208处，由无线电力传输器150生成DPING。所述DPING可以是具有指定功率的已调信号。在例子中，所述DPING具有比所述APING更长的周期或至少相等的峰-峰电压以及更高功率。在210处，确定是否检测到对DPING的响应。所述响应可以是信号强度通信包，所述信号强度通信包指示无线电力接收器116位于充电表面114上。如果检测到对DPING的响应，则无线电力传输器150可不生成另一DPING。在212处，传输器线圈126可输出电力信号。在例子中，电力信号输出可基于施加于传输器线圈126的已调信号。电力信号的磁通量可使得在接收器线圈120中感应电流以对电子装置118的电池充电或对为电子装置118供电。
如果未检测到对DPING的响应，则在214处，无线电力传输器150可测量耦合。在例子中，控制器104可具有Q因子测量电路124以测量指示传输器线圈126与充电表面114上的外来对象或无线电力接收器116的耦合的Q因子。在216处，控制器104将Q因子之类的耦合与预定范围相比较。预定范围可在无线电力传输器150中编程，例如在例子中处于0到50或10到50之间，但也可能是例如0到300的其它范围。可选择预定范围，使得与充电表面114上的外来对象的耦合(这将产生较小Q因子)不同于与充电表面114上的无线电力接收器116的耦合或充电表面114上没有无线电力接收器116或外来对象时的耦合。还可选择预定范围，使得区分出无线电力传输器150与无线电力接收器116之间的不良耦合。如果Q因子在预定范围内，则在218处，无线电力传输器150可生成HP_DPING。如果Q因子在预定范围外，则不生成HP_DPING。处理将返回到202。
在220处，无线电力传输器150确定是否接收到对HP_DPING的响应。如果接收到响应，则在212处，传输器线圈126被布置成随后传输使得电子装置116被充电或供电的电力信号。所述响应可以是指示可对电子装置116充电或供电的信号强度通信包。如果未接收到对HP_DPING的响应，则处理返回到202。由于HP_DPING仅在Q因子为某一范围时才生成，因此降低了生成具有比DPING高的功率的HP_DPING会加热位于充电表面114上的外来对象并损坏外来对象或充电表面114自身的风险。
图3示出根据实施例的与位于充电表面114上的无线电力接收器116具有低耦合的无线电力传输器150的示例操作300。标绘图300示出施加于传输器线圈126的随电压和时间而变的多个信号。在例子中，无线电力传输器150可生成APING的实例。可基于APING检测充电表面114上的对象，并且可生成DPING。在操作300中，示出DPING的三个实例，其中每个DPING是已调信号的脉冲，并且DPING的三个实例是连续的各自具有周期T1的三个脉冲。在例子中，充电垫114可包括三个传输器线圈。在操作300中，示出DPING的三个实例，其中每个DPING施加于三个传输器线圈中的相应传输器线圈以限定一轮查验脉冲发送。无线电力传输器150可能接收不到对DPING的响应，但无线电力传输器150的Q因子可能在预定范围中。无线电力传输器150可生成实现接收响应的HP_DPING。在操作300中，示出HP_PING的三个实例，其中每个HP_DPING是已调信号的脉冲，并且HP_DPING的三个实例是连续的各自具有周期T1的三个脉冲。每个HP_PING施加于三个传输器线圈中的相应传输器线圈以限定一轮查验脉冲发送。在例子中，HP_DPING可具有比DPING高的峰-峰电压。基于接收到至少一个响应，无线电力传输器150随后可通过接收到响应的传输器线圈传输电力信号，以对位于充电表面114上与无线电力传输器150具有低耦合的无线电力接收器116进行充电，或为电子装置118供电。电力信号输出可基于具有至少等于HP_DPING的峰-峰电压的峰-峰电压和周期T3的已调信号。
图4示出根据实施例的与位于充电表面114上的无线电力接收器116具有低耦合的无线电力传输器150的另一示例操作400。在例子中，无线电力传输器150生成一个或多个APING。可基于APING检测位于充电表面114上的外来对象或无线电力接收器116，然后生成多个DPING。无线电力传输器150可能接收不到对DPING的响应，但无线电力传输器150的Q因子可能在预定范围中。无线电力传输器150可生成HP_DPING但不接收响应。在操作400中，示出HP_PING的三个实例，其中每个HP_PING施加于三个传输器线圈中的相应传输器线圈以限定一轮查验脉冲发送。由于未接收到响应，无线电力传输器150可能不会发送电力信号，因为无线电力传输器150与无线电力接收器116之间的耦合可能仍然很差，难以支持对电子装置118的电池充电或对电子装置118供电。
图5示出根据实施例的与位于充电表面114上的外来对象具有低耦合的无线电力传输器150的示例操作500。在例子中，无线电力传输器150可生成一个或多个APING。可基于APING检测位于充电表面114上的外来对象或无线电力接收器116，然后生成DPING。在操作500中，示出DPING的三个实例，其中每个DPING施加于三个传输器线圈中的相应传输器线圈以限定一轮查验脉冲发送。无线电力传输器150可能未接收到对DPING的响应。确定无线电力传输器与电子装置116之间的Q因子不在预定范围内。在例子中，充电表面114可具有外来对象，并且不传输电力信号以发起电子装置118的充电或供电。
上文已详细描述了几个实施方案，并且各种修改也是可能的。包括本说明书中描述的功能操作的所公开主题可在电子电路系统、计算机硬件、固件、软件或其组合中实施，例如在本说明书中公开的结构构件和其结构等同物中实施：潜在地包括可操作以使例如处理器之类的一个或多个数据处理设备执行所描述的操作的程序(例如编码在非暂时性计算机可读介质中的程序代码，所述非暂时性计算机可读介质可以是存储器装置、存储装置、机器可读存储基板或其它物理、机器可读介质，或它们中的一个或多个的组合)。
尽管本说明书含有许多细节，但这些细节不应被理解为限制可能主张的内容的范围，而是应理解为对特定于特定实施方案的特征的描述。在本说明书中在单独实施方案的上下文中描述的某些特征还可在单个实施方案中组合地实施。相反地，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可单独地或以任何合适的子组合形式在多个实施方案中实施。此外，尽管上文可能将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初按此主张，但在一些情况下，可将主张的组合中的一个或多个特征从组合中删除，并且所主张的组合可涉及子组合或子组合的变型。
类似地，尽管在附图中以特定次序描绘了操作，但这不应被理解为要求按照所示出的特定次序或按照顺序次序来执行此类操作，或者要求执行所有展示的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上文所描述的实施方案中的各种系统部件的分开不应被理解为要求在所有实施方案中都这样分开。
在具有连词“和”的列表之前使用短语“中的至少一个”不应被视为排他性列表，并且不应被理解为具有来自每一类别的一个项目的类别列表，除非另有特定说明。陈述“A、B和C中的至少一个”的句子可含有列出的项目中的仅一个、多个所列项目，以及列表中的项目中的一个或多个和未列出的另一项目。
其它实施方案处于所附权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于无线电力传输器以无线方式传输电力的方法，其特征在于，所述方法包括：
将电流或电压施加于传输器线圈以使所述传输器线圈传输第一电力信号；
基于未接收到对所述第一电力信号的响应而确定所述无线电力传输器的耦合；
将所述耦合与预定范围进行比较；
基于所述耦合处于所述预定范围中，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈传输第二电力信号，其中所述第二电力信号具有比所述第一电力信号高的功率；
检测对所述第二电力信号的响应；以及
基于检测到对所述第二电力信号的所述响应，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈将第三电力信号传输到无线电力接收器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二电力信号基于第一施加的峰-峰电压，所述第三电力信号基于第二施加的峰-峰电压，并且所述第二施加的峰-峰电压至少等于所述第一施加的峰-峰电压。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线电力传输器包括多个传输器线圈；其中将所述电流或电压施加于所述传输器线圈包括将所述电流或电压的脉冲施加于每个传输器线圈；其中检测对所述第二电力信号的所述响应包括每个传输器线圈检测相应响应，所述方法包括在所述耦合处于所述预定范围中时重复所述施加和检测以预定数目的轮次，直到检测到至少一个响应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括确定所述耦合不在所述预定范围中并且传输第四电力信号以检测所述无线电力接收器或外来对象的存在。
5.一种无线电力传输器中的控制器，其特征在于，所述控制器被配置成：
使电流或电压施加于电力电路的传输器线圈以传输第一电力信号；基于未接收到对所述第一电力信号的响应而确定所述无线电力传输器的耦合；将所述耦合与预定范围进行比较；基于所述耦合处于所述预定范围中，使电流或电压施加于所述电力电路的所述传输器线圈以传输第二电力信号，其中所述第二电力信号具有比所述第一电力信号高的功率；检测对所述第二电力信号的响应；以及基于检测到对所述第二电力信号的所述响应，使电流或电压施加于所述电力电路的所述传输器线圈以将第三电力信号传输到无线电力接收器。
6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述第二电力信号基于第一施加的峰-峰电压，所述第三电力信号基于第二施加的峰-峰电压，并且所述第二施加的峰-峰电压至少等于所述第一施加的峰-峰电压。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述无线电力传输器包括多个传输器线圈；其中所述控制器被配置成将所述电流或电压施加于所述传输器线圈包括所述控制器被配置成将所述电流或电压的脉冲施加于每个传输器线圈；其中所述控制器被配置成检测对所述第二电力信号的所述响应包括每个传输器线圈检测相应响应，所述控制器另外被配置成在所述耦合处于所述预定范围中时重复所述施加和检测以预定数目的轮次，直到检测到至少一个响应。
8.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，另外被配置成确定所述耦合不在所述预定范围内并且传输第四电力信号以检测所述无线电力接收器的存在。
9.一种系统，其特征在于，包括：
无线电力传输器，其具有控制器和传输器线圈，所述传输器线圈位于充电表面上；以及
电子装置的无线电力接收器，所述无线电力接收器位于所述充电表面上；
其中所述控制器被配置成：将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈传输第一电力信号；基于未接收到对所述第一电力信号的响应而确定所述无线电力传输器到所述无线电力接收器的耦合；将所述耦合与预定范围进行比较；基于所述耦合处于所述预定范围中，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈传输第二电力信号，其中所述第二电力信号具有比所述第一电力信号高的功率；检测对所述第二电力信号的响应；以及基于对所述第二电力信号的所述响应，将电流或电压施加于所述传输器线圈以使所述传输器线圈将第三电力信号传输到所述无线电力接收器以对所述电子装置的电池进行充电。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述无线电力传输器具有用以测量所述无线电力传输器到所述无线电力接收器的所述耦合的Q因子测量电路。
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