CN205540559U - 感应能量传输系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及感应能量传输系统。所述感应能量传输系统包括：发送器设备，所述发送器设备包括：仅在第一时间周期期间感应地传输能量的发送器线圈；以及接收器设备，所述接收器设备包括：仅在第一时间周期期间感应地接收能量的接收器线圈；以及仅在不同的第二时间周期期间感测触摸的触摸感测设备。本公开的一个实施例解决的一个问题是提供一种感应能量传输系统，以解决在感应能量传输期间触摸感测设备可能不能检测输入表面上的触摸的技术问题。根据本公开的一个实施例的一个用途是提供了其中感应能量传输被定期地关闭以允许当感应能量传输关闭时触摸感测设备感测触摸样本的感应能量传输系统。

Description

感应能量传输系统

技术领域

本实用新型一般地涉及感应能量传输系统。

背景技术

许多电子设备包括需要外部电源不时地再充电的一个或多个可再充电电池。通常，这些设备可以利用类似的电源线或连接器(例如通用串行总线(“USB”)连接器)进行充电。但是，尽管具有共同的连接类型，但是设备往往需要具有不同功率输出的单独电源供电。这些多个电源供电的使用、储存以及从一个地方运输到另一个地方会很累赘。因此，设备便携性的优点会很大地受到限制。

此外，在某些情况下使用充电电线可能不安全。例如，车辆的驾驶员在试图将电子设备插入到车载充电器中时会变得分心。在另一个例子中，如果无人看管，那么充电电线会存在绊人的危险。

为了解决便携式电子设备的这些和其它缺点，一些设备包括感应充电设备。用户可以简单地将电子设备放置在感应充电设备的充电表面上来将能量从充电设备传输到电子设备。充电设备通过充电设备中的发射器线圈和电子设备中的接收器线圈之间的感应耦合将能量传输到电子设备。不幸的是，感应充电会受功率损耗的负面影响，这降低了能量传输的效率。在能量传输过程中能量到热量的转换促进了功率损耗。

此外，当能量从充电设备感应地传输到电子设备时，电子设备中的其它设备或功能的性能会受到负面影响。作为一个例子，电子设备可以包括触摸感测设备。在感应能量传输期间，触摸感测设备可能不能检测输入表面上的触摸，因为在感应能量传输期间传输到电子设备的噪声量会淹没用于确定或感测触摸的信号。

实用新型内容

本公开的一个实施例的一个目的是提供一种感应能量传输系统，以解决在感应能量传输期间触摸感测设备可能不能检测输入表面上的触摸的技术问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于感应能量传输系统的发送器设备，其特征在于，所述发送器设备包括：可操作地连接在电流感测电路和发送器线圈之间的直流-交流转换器；以及可操作地连接到所述电流感测电路的处理设备，其中，所述处理设备配置成当从所述电流感测电路接收的电流测量值等于或超过阈值时，修改所述直流-交流转换器的操作来减小输入到所述直流-交流转换器中的电流。

根据一个实施例，所述处理设备减小能量传输占空比以减小输入到所述直流-交流转换器中的电流。

根据一个实施例，所述处理设备减小输入到所述直流-交流转换器中的电压电平以减小输入到所述直流-交流转换器中的电流。

根据一个实施例，所述处理设备修改所述直流-交流转换器的操作频率以减小输入到所述直流-交流转换器中的电流。

根据本公开的另一个方面，提供了一种感应能量传输系统，其特征在于，所述感应能量传输系统包括：发送器设备，所述发送器设备包括：仅在第一时间周期期间感应地传输能量的发送器线圈；以及接收器设备，所述接收器设备包括：仅在第一时间周期期间感应地接收能量的接收器线圈；以及仅在不同的第二时间周期期间感测触摸的触摸感测设备。

根据一个实施例，所述触摸感测设备包括显示器。

根据一个实施例，所述发送器设备包括第一网络接口，所述第一网络接口从所述接收器设备中的第二网络接口接收通信信号，所述通信信号指示所述发送器设备在第二时间期间关闭。

根据一个实施例，所述接收器设备包括可穿戴通信设备。

在一方面，感应能量传输系统中的接收器设备可以包括触摸感测设备。用于操作感应能量传递系统的方法可以包括：当发送器设备正在将能量感应地传输到接收器设备时，检测触摸感测设备的输入表面是否被触摸。如果输入表面被触摸，则发送器设备只能在第一时间周期期间感应地传输能量，并且触摸感测设备可以只在不同的第二时间周期期间获取触摸样本。本质上，感应能量传输被定期地关闭，以允许当感应能量传输关闭时触摸感测设备感测触摸样本。

在一个示例实施例中，接收器设备可以在输入表面被用户的手指或物体(例如，导电触笔)触摸时向发送器设备发送信号。基于该信号，发送器设备在给定的时间周期关闭。当发送器设备被关闭时，触摸感测设备获取一个或多个触摸样本。在给定的时间周期结束时，发送器设备打开并将能量感应地传输到接收器设备。

在另一方面，用于操作包括发送器设备和接收器设备的感应能量传输系统的方法可以包括：发送器设备以第一占空比步长向接收器设备感应地传输一个或多个周期的能量，并且发送器设备以不同的第二占空比步长向接收器设备感应地传输一个或多个周期的能量。该方法产生给定的占空比调制模式，该模式在给定数量的周期上平均占空比。

在还有的另一方面，用于操作感应能量传输系统的方法可以包括：电流感测电路在从发送器设备到接收器设备的感应能量传输期间感测输入到发送器设备中的直流-交流转换器中的电流。处理设备可以确定感测到的电流是否超过阈值。如果感测到的电流超过阈值，则直流-交流转换器的操作条件被修改，以减少被直流-交流转换器汲取的电量。在一个实施例中，被直流-交流转换器接收到的信号电平可以被减少给定的量。作为一个例子，能量传输的占空比被降低给定的量。作为另一个例子，输入到交流-直流转换器中的电压电平被减少给定的量。在其它实施例中，直流-交流转换器的操作频率可以被改变给定的量。

在另一方面，用于操作包括发送器设备和接收器设备的感应能量传输系统的方法可以包括：发送器设备在第一时间周期期间发送 ping，并且在第一时间周期之后的给定时间周期内，发送器设备检测接收器设备正在发送信号。发送器设备然后可以延长给定的时间周期，并且发送器设备可以确定它是否从接收器设备接收到完整的信号。如果发送器设备接收到完整的信号，则发送器设备可以基于完整信号的接收将能量传输到接收器设备。在一个实施例中，信号可以实现为包括在通信协议中的前导报文。

根据本公开的一个实施例的一个技术效果是提供了其中感应能量传输被定期地关闭以允许当感应能量传输关闭时触摸感测设备感测触摸样本的感应能量传输系统。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本公开内容将很容易理解，其中附图中相同的标号指代相同的结构元件，并且其中：

图1示出了在未配对配置中的感应能量传输系统的一个例子；

图2示出了在配对配置中的感应能量传输系统100；

图3示出了适于用作接收器设备或发送器设备的示例电子设备的简化框图；

图4示出了感应能量传输系统的第一例子的简化示意图，其中该感应能量传输系统适于用作图1和2中示出的感应能量传输系统；

图5示出了操作在图4中示出的感应能量传输系统400的第一方法的流程图；

图6示出了操作在图4中示出的感应能量传输系统400的第二方法的流程图；

图7和8是示出可以由图6中示出的方法产生的占空比调制模式的示例波形；

图9示出了感应能量传输系统的第二例子的简化示意图，其中该感应能量传输系统适于用作图1和2中示出的感应能量传输系统；

图10示出了操作在图9中示出的感应能量传输系统900的第一方法的流程图；

图11示出了操作在图9中示出的感应能量传输系统900的第二方法的流程图；

图12示出了包括触摸感测设备的感应能量传输系统的简化示意图；

图13示出了确定用于在图12中示出的感应能量传输系统1200的操作模式的方法的流程图；以及

图14示出了在图13中的执行框1306的一个示例方法的流程图。

具体实施方式

对相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2014年9月2日提交的标题为“Operating an Inductive Energy Transfer System”的美国临时专利申请No.62/044,967的权益，其全部内容通过引用被结合于此，就好像在本文被完全公开一样。

现在将详细地参考在附图中示出的代表性实施例。应当理解，以下描述不是要把实施例限定到一种优选实施例。相反，是要覆盖可以包括在如由所附权利要求定义的所述实施例的精神和范围内的备选方案、修改和等价物。

本文描述的实施例提供了用于操作感应能量传输系统的各种技术。这些技术可以被单独地或以各种合适的组合使用。如本文所使用的，术语“能量”、“一个信号”或“多个信号”意味着包括传输能量用于无线充电、传输能量作为通信和/或控制信号，或者用于无线充电和通信和/或控制信号的传输两者。

图1示出了在未配对配置中的感应能量传输系统的一个例子的透视图。图示的实施例绘出了配置为无线地向接收器设备104传输能量的发送器设备102。接收器设备104可以是包括一个或多个电感器的任何电子设备。示例电子设备包括但不限于，诸如可穿戴通信设备和智能电话之类的便携式电子设备。

诸如在图1中所绘出的可穿戴通信设备，可配置为向用户和/或 向相关联的设备提供例如来自其它设备的无线电子通信和/或与健康有关的信息或数据。作为一个例子，与健康有关的信息可以包括但不限于，心率数据、血压数据、温度数据、氧气水平数据、饮食/营养信息、医疗提醒、与健康有关的提示或信息、或其它与健康有关的数据。相关联的设备可以是例如平板计算设备、智能电话、个人数字助理、计算机等等。

可穿戴通信设备可以包括带条或带子，以将可穿戴通信设备连接到用户。例如，智能手表可以包括带子或带条以固定到用户的手腕上。在另一个例子中，可穿戴通信设备可以包括带条以围绕用户的胸部周围连接，或者可替代地，可穿戴通信设备可适于与系索或项链一起使用。在还有的例子中，可穿戴通信设备可以固定到用户身体的另一部分或在用户身体的另一部分中。在这些以及其它实施例中，带条、带子、系索、或其它固定机构可以包括与附件无线或有线通信的一个或多个电子组件或传感器。例如，固定到智能手表的带子可以包括一个或多个传感器、辅助电池、照相机或任何其它合适的电子组件。

在许多例子中，诸如图1中所绘出的可穿戴通信设备，可以包括与存储器耦合或通信的处理设备、一个或多个通信接口、诸如显示器和扬声器的输出设备、诸如生物特征和成像传感器的一个或多个传感器以及诸如一个或多个按钮、一个或多个转盘、麦克风和/或触摸感测设备的输入设备。(一个或多个)通信接口可以提供通信设备和任何外部通信网络、设备或平台之间的电子通信，所述通信接口诸如是但不限于无线接口、蓝牙接口、近场通信接口、红外接口、USB接口、Wi-Fi接口、TCP/IP接口、网络通信接口或任何常规的通信接口。可穿戴通信设备除了通信之外还可以提供关于时间、健康、状态或外部连接的设备或通信设备和/或在这样的设备上执行的软件的信息、消息、视频、操作命令等等(并且可以从外部设备接收任何前述内容)。

虽然图1和2中示出的可穿戴通信设备描绘了腕表或智能手表，但是任何电子设备可以适于从发送器设备感应地接收能量。例如，合 适的电子设备可以是可感应地接收能量的任何便携式或半便携式电子设备(“接收器设备”)，并且合适的对接设备可以是可感应地发送能量的任何便携式或半便携式对接站或充电设备(“发送器设备”)。

发送器设备102和接收器设备104中的每个可以分别包括外壳106，108，以在其中封装电子、机械和结构组件。在许多例子中，并且如所绘出的，接收器设备104可以具有比发送器设备102的侧向横截面大的侧向横截面，尽管不要求这种配置。在其它例子中，发送器设备102可以具有比接收器设备104的侧向横截面大的侧向横截面。在还有的例子中，横截面可以是基本上相同的。并且在其它实施例中，发送器设备可以适于被插入到接收器设备中的充电端口中。

在示出的实施例中，发送器设备102可以通过电线或连接器110连接到电源。例如，发送器设备102可以从墙上插座，或者通过诸如USB连接器的连接器从另一个电子设备接收电力。附加地或可替代地，发送器设备102可以是用电池工作的。类似地，虽然示出的实施例示出了耦合到发送器设备102的外壳的连接器110，但是连接器110可以通过任何合适的方式来连接。例如，连接器110可以是可拆卸的并且可以包括大小调整为适合在发送器设备102的外壳106内开口的孔或容器内的连接器。

接收器设备104可以包括可与发送器设备102的第二接口表面114接口、对准或以其它方式接触的第一接口表面112。以这种方式，接收器设备104和发送器设备102可以相对于彼此是可定位的。在某些实施例中，发送器设备102的第二接口表面114可以配置成与接收器设备104的互补形状配对的特定形状(见图2)。说明性第二接口表面114可以包括遵循选定曲线的凹形形状。接收器设备104的第一接口表面112可以包括遵循与第二接口表面114相同或基本上相似的曲线的凸形形状。

在其它实施例中，第一和第二接口表面112，114可以具有任意给定的形状和维度。例如，第一和第二接口表面112，114可以是基本上平的。附加地或可替代地，发送器和接收器设备102，104可以 利用一种或多种对准机构相对于彼此进行定位。作为一个例子，一个或多个磁性设备可以被包括在发送器和/或接收器设备中并被用于对准发送器和接收器设备。在另一个例子中，可以使用在发送器和/或接收器设备中的一个或多个致动器来对准发送器和接收器设备。在还有的另一例子中，诸如发送器和接收器设备的外壳和/或接口表面中的突起和相应缺口的对准特征件，可以用来对准发送器和接收器设备。接口表面、一个或多个对准机构以及一个或多个对准特征的设计或配置可以被单独地或以其各种组合使用。

发送器设备和接收器设备中的每个可以包括多个内部组件。图3示出了适于用作接收器设备或发送器设备的示例电子设备的简化框图。电子设备300可以包括一个或多个处理设备302、存储器304、一个或多个输入/输出设备306、电源308、一个或多个传感器310、网络/通信接口312以及显示器314，其中每个都将在下面依次进行讨论。

一个或多个处理器302可以控制电子设备300的一些或全部操作。(一个或多个)处理设备302可以或者直接或者间接地与设备的基本上所有组件通信。例如，一个或多个系统总线316或其它通信机构可以提供在(一个或多个)处理设备302、存储器304、(一个或多个)输入/输出设备306、电源308、一个或多个传感器310、网络/通信接口312和显示器314之间的通信。(一个或多个)处理设备302可以实现为能够处理、接收或发送数据或指令的任何电子设备。例如，一个或多个处理设备302可以是微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或者多个这些设备的组合。如本文所描述的，术语“处理设备”意味着包括单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或者其它适当配置的一个或多个计算元件。

存储器304可以存储可被电子设备300使用的电子数据。例如，存储器可以存储诸如音频文件、文档文件、定时和控制信号和图像数据之类的电子数据或内容。存储器304可以配置为任何类型的存储器。仅通过例子的方式，存储器304可以实现为随机存取存储器、只读存 储器、闪存存储器、可拆卸存储器或任意组合的其它类型的存储元件。

一个或多个I/O设备306可以向用户或另一个电子设备发送数据和/或从其接收数据。(一个或多个)示例I/O设备306包括但不限于诸如触摸屏或跟踪板的触摸感测输入设备、一个或多个按钮、麦克风和/或扬声器。

电源308可以用能够向电子设备300提供能量的任何设备来实现。例如，电源308可以是一个或多个电池或可再充电电池，或者是将电子设备连接到诸如墙上插座的另一个电源的连接电缆。

电子设备300还可以包括基本上放置在电子设备300上或电子设备300中任何地方的一个或多个传感器310。一个或多个传感器310可以配置为感测基本上任何类型的特性，诸如但不限于图像、压力、光、触摸、温度、热量、移动、相对运动、生物特征数据等等。例如，(一个或多个)传感器310可以是图像传感器、温度传感器、光或光学传感器、加速计、陀螺仪、磁体、健康监控传感器等等。

网络通信接口312可以便于数据向其它电子设备或者从其它电子设备的传输。例如，网络通信接口可以经由无线和/或有线网络连接发送电子信号。例如，在一个实施例中，通信信号被发送到发送器设备和/或接收器设备，以允许发送器和接收器设备相互通信。无线和有线网络连接的例子包括但不限于，蜂窝、Wi-Fi、蓝牙、红外(IR)、以太网和近场通信(NFC)。

显示器314可以向用户提供视觉输出。显示器314可以利用任何合适的技术来实现，包括但不限于，使用液晶显示器(LCD)技术、发光二极管(LED)技术、有机发光显示器(OLED)技术、有机电致发光(OEL)技术或另一类型显示器技术的多触摸感测触摸屏。在一些实施例中，显示器314可以用作允许用户与电子设备300交互的输入设备。例如，显示器可以是多点触摸的触摸屏显示器。

应当注意，图3仅是示例性的。在其它例子中，电子设备可以包括比图3中示出的组件少或多的组件。附加地或可替代地，电子设备可以被包括在系统中，并且图3中示出的一个或多个组件与电子设备 分离但与电子设备通信。例如，电子设备可以可操作地连接到单独的显示器或与单独的显示器通信。作为另一个例子，一个或多个应用或数据可以存储在独立于电子设备的存储器中。作为另一个例子，与电子设备通信的处理设备可以控制电子设备中的各种功能和/或处理从电子设备接收到的数据。在一些实施例中，单独的存储器和/或处理设备可以在基于云的系统中或在相关联的设备中。

图4示出了感应能量传输系统的第一例子的简化示意图，其中该感应能量传输系统适于用作图1和2中示出的感应能量传输系统。发送器设备402包括可操作地连接到直流-交流转换器406的电源404。如前面所描述的，示例电源包括但不限于，通过连接器或电线(参见图1中的110)连接到发送器设备402的墙上插座或另一个电子设备。附加地或可替代地，电源404可以是一个或多个电池。

任何适当类型的直流-交流转换器可以用在发送器设备402中。例如，在一个实施例中直流-交流转换器可以被构造为H桥。直流-交流转换器406可操作地连接到发送器谐振电路系统408。发送器谐振电路系统408可操作地连接到发送器线圈410。

接收器设备412可以包括可操作地连接到接收器谐振电路系统416的接收器线圈414。接收器谐振电路系统416可操作地连接到交流-直流转换器418。可以使用任何适当类型的交流-直流转换器。例如，在一个实施例中交流-直流转换器可以被构造为二极管电桥。

负载420可操作地连接到交流-直流转换器418的输出。在一个实施例中负载420是可再充电电池。其它实施例可以使用不同类型的负载。

发送器线圈410和接收器线圈414一起构成变压器422。变压器422通过发送器线圈410和接收器线圈414之间的感应耦合传输电力或能量(能量传输用箭头424表示)。本质上，能量通过以下方式从发送器线圈410传输到接收器线圈414：由流经发送器线圈410的AC信号创建变化的磁通量。变化的磁通量在接收器线圈414中感应出电流。包括在接收器线圈414中的AC信号被交流-直流转换器418 接收，其中交流-直流转换器418将AC信号转换为DC信号。在其中负载420是可再充电电池的实施例中，DC信号被用来给电池充电。附加地或可替代地，传输的能量可以用来发送通信信号到接收器设备或从接收器设备发送通信信号(通信信号用箭头426表示)。

发送器设备402中的处理设备428可以可操作地连接到电源404和/或直流-交流转换器406。虽然未在图4中示出，但是处理设备428可以可操作地连接到发送器设备中的其它组件(例如，显示器、传感器、存储器)。处理设备428可以控制或监控由电源404产生的电力。附加地或可替代地，处理设备428可以控制或监控直流-交流转换器406的操作。作为一个例子，当直流-交流转换器配置为H桥时，处理设备428可以控制H桥中开关的打开和开闭。

在接收器设备412中的处理设备430可以可操作地连接到交流-直流转换器418和/或负载420。虽然未在图4中示出，但是处理设备430可以可操作地连接到发送器设备中的其它组件(例如，传感器、存储器)。处理设备430可以控制或监控交流-直流转换器418和/或负载420的操作。作为一个例子，当负载配置为可再充电电池时，处理设备430可以监控负载420上的充电水平。

通信电路系统432，434分别可以可操作地连接到发送器和接收器设备402，412中的处理设备428，430。通信电路系统432，434可以用来在发送器设备和接收器设备之间建立通信信道436。如前面所描述的，感应能量传输可用于发送器设备和接收器设备之间的通信。通信信道436是独立于感应能量传输的其它通信机构。通信信道436用于将信息从发送器设备402传送到接收器设备412，反之亦然。通信信道436可以实现为物理或有线链接，或者实现为无线链接。在一个实施例中，通信信道436配置为用于在发送器设备和接收器设备之间发送数字信号(例如，数字位流)或报文的任何合适的数字通信信道。

图5示出了操作在图4中示出的感应能量传输系统400的第一方法的流程图。作为一个例子，当发送器设备处于诸如休眠状态的低功 率状态时，图5的方法可以被发送器设备用来检测接收器设备存在或不存在。附加地或可替代地，发送器设备可以执行图5的方法，以确定接收器设备是否准备好接收能量。

最初，如在方框500中所示出的，发送器设备可以向预期的接收器设备发送ping。“ping”是由发送器设备中的发送器线圈产生的短脉冲能量。ping消耗较少的功率，因为ping在很短的时间周期被发送。如果接收器设备存在，则接收器设备可以在ping被发送到接收器设备之后的给定时间周期期间和/或给定时间周期内开始通过通信信道(例如，图4中的信道436)发送数字信号或报文(方框502)。信号或报文可以是通信协议的一部分。因此，在一些实施例中，接收器设备开始发送作为通信协议的一部分的前导报文。之所以方框502以虚线示出，是因为在接收器设备不存在或没有与发送器设备配对或者接收器设备不能接收或检测形成ping的传输的能量的情况下，方框502没有被执行。

接着，如在方框504中所示出的，发送器设备做出关于它是否检测到报文的传输的判定。例如，如果接收器设备已开始发送前导报文，则发送器设备内的某些电路系统(例如，电容器)上的一个或多个信号会开始切换或改变值。发送器设备可以检测到(一个或多个)变化的信号，并根据该(一个或多个)变化的信号确定接收器设备正在发送报文(例如，前导报文)。如果发送器设备没有检测到报文的传输，则处理传到方框506，其中发送器设备进入低功率状态(例如，休眠状态)。如果发送器设备在方框504处检测到报文的传输，则该方法在方框508处继续，其中发送器设备延长发送ping的时间周期或延长接收来自接收器设备的响应的时间。发送器设备在这个延长的时间周期期间可以或可以不继续传输能量。

发送器设备然后确定它是否从接收器设备接收到完整的报文(方框510)。如果发送器设备没有接收到全部的报文，则处理传到方框506，其中发送器设备进入低功率状态。如果发送器设备从接收器设备接收到完整的报文，则该方法在方框512处继续，其中发送器设备 感应地将能量传输到接收器设备。作为一个非限制性的例子，发送器设备可以增加能量传输的占空比。

图6示出了操作图4中示出的感应能量传输系统400的第二方法的流程图。术语“占空比”指在一个周期中信号是开启或活动的时间的百分比或部分。换句话说，占空比是信号的“开启时间”与信号的一个周期的比例。占空比可以是从零(信号始终是关闭)到100％(信号一直是开启)的范围。通常地，占空比在不连续的步长中是变化的。步长是计数器的分辨率的函数。例如，占空比步长可以将占空比从20％的第一步长增加到21％的第二步长。图6的方法在多个周期上平均多个占空比。该方法执行占空比抖动(dithering)来将占空比改变为可以比步长小的值，使得平均的占空比可以在两个步长之间。作为一个非限制性的例子，当占空比可以从20％步进到21％时，图6的方法可以用来产生20.5％的占空比。

最初，如在方框600中所示出的，占空比调制模式可以基于期望的占空比、占空比步长和周期的数量来确定。例如，如前面所描述的，期望的占空比可以是20.5％，占空比步长可以是20％和21％，并且周期的数量可以是10。调制模式可以布置为在10个循环上以20％和21％的交替占空比感应地发送能量，以获得20.5％的平均占空比。这种调制模式在图7中示出。能量以20％(参见图7中的700)和21％(参见图7中的702)的交替占空比感应地传输10个周期(5个周期为20％和5个周期为21％)。20％和21％的占空比步长可以是交错的，以产生期望的平均占空比。

返回到图6中的方框602，能量以第一占空比步长被传输一个或多个周期。然后能量以第二占空比步长被传输一个或多个周期(方框604)。可以在方框606处做出关于周期的数量和/或占空比步长是否要被改变的决定。改变周期的数量和/或占空比步长调整能量传输的平均占空比。如果周期的数量和/或占空比步长将不改变，则方法返回到方框602处。如果周期的数量和/或占空比步长将被改变，则周期的数量和/或占空比步长在方框608处被改变。确定关于周期的数 量和/或占空比步长是否要被改变可以在以下情况发生：在每次能量被感应地传输时、在感应能量传输的选择事件处或在感应能量传输期间的选择时间处。周期的数量和/或占空比步长可以基于发送器设备、接收器设备或感应能量传输系统的操作条件来改变。

图8示出了描绘可由图6中示出的方法制造的另一个占空比调制模式的示例波形。能量以第一占空比步长800感应地传输四个周期(时间间隔802)。能量然后以第二占空比步长804感应地传输一个周期(时间间隔806)。应当指出，其它实施例可以使用与图7和8中示出的模式不同的调制模式。在一个非限制性的例子中，在第一时间间隔期间，能量可以以第一占空比步长感应地传输三个周期，并且在第二时间间隔期间，能量可以以第二占空比步长传输两个周期。此外，其它实施例可以包括任意给定数量的周期、多于两个的时间间隔和/或多于两个的占空比步长。

图9示出了感应能量传输系统的第二例子的简化示意图，其中该感应能量传输系统适于用作在图1和2中示出的感应能量传输系统。除了发送器设备902中增加了电流感测电路904，感应能量传输系统900类似于在图4中示出的系统400。电流感测电路904包括测量输入到直流-交流转换器406中的电流的电路系统。任何合适的电路系统可以用来实现电流感测电路904。作为一个例子，电流感测放大器和电阻器可以包括在电流感测电路904中。

如前面所描述的，用于发送器设备的电源404可以是用电线(参见图1中的110)连接到发送器设备的墙上插座。附加地或可替代地，电源可以是通过诸如USB连接器的连接器连接到发送器设备的另一个电子设备。在一些情况下，可能期望限制发送器设备从诸如墙上插座或另一个电子设备的电源汲取的电量。例如，电流可以被限制为满足一个或多个能量标准。

图10示出了操作在图9中示出的感应能量传输系统900的方法的流程图。电流感测电路904可以测量输入到直流-交流转换器406中的电流(方框1000)。在一个实施例中，电流感测电路904可以 定期地测量电流。作为一个例子，电流可以每毫秒被测量一次。

处理设备428可以适于接收电流测量值并且将电流测量值与最大值或阈值比较，以确定电流测量值是否等于或超过阈值(方框1002)。如果电流测量值不超过阈值，则该处理返回到方框1000。如果在方框1002处电流测量值超过阈值，则该方法在方框1004处继续，其中只要电流测量值超过阈值，发送器设备就不响应增加占空比的请求或不对增加占空比的请求起作用。作为一个例子，处理设备428可适于接收增加占空比的请求。只要电流测量值超过阈值，处理设备428就不会使占空比增加。

如在方框1006中所示出的，占空比然后可以被减少给定的量。作为一个例子，处理设备可以修改直流-交流转换器的操作(例如，改变打开和关闭开关的时机)以将占空比降低给定的量。给定的量可以是固定的，或者给定的量可以是可调节的或可编程的。在一个示例实施例中，每次电流被测量并且电流测量值超过阈值时，占空比就被递减。其它实施例可以以不同的时间间隔减小占空比。

然后可以在方框1008处做出关于用于电流测量值的采样时间是否要被改变的决定。如果是，则处理传到方框1010，其中采样时间被改变。如果在方框1010处采样时间被改变，或者如果在方框1008处确定采样时间将不变，则该方法在方框1012处继续，其中做出关于占空比降低的量是否要被改变的决定。如果是，则处理传到方框1014，其中降低的量被改变。如果降低的量在方框1014处被改变，或者如果在方框1012处确定降低的量将不变，则该方法返回到方框1000。

因此，在一些实施例中，采样时间和/或占空比降低的量可以是可编程的，并且可以基于一个或多个因素定期地或在选择的时间改变。所述因素可以包括但不限于，发送器设备的操作条件和/或电流测量值和阈值之间的差的大小。方框1008和1010是可选的，并且在其它实施例中可以被省略。附加地或可替代地，方框1012和1014是可选的，并且可以在其它实施例中被省略。

在图10中示出的实施例通过降低施加到发送器线圈的信号的占空比来减小由直流-交流转换器接收到的电流电平。输入到直流-交流转换器的电流电平可以在其它实施例中进行不同的调整(参见图11)。电流感测电路904可以测量输入到直流-交流转换器406中的电流(方框1000)。可以做出关于电流测量值是否等于或超过阈值的判定(方框1002)。如前面所描述的，处理设备428可以配置为接收电流测量值并将电流测量值与最大值或阈值比较，以确定电流测量值是否等于或超过阈值。如果电流测量值不等于或超过阈值，则处理返回到方框1000。如果在方框1002处电流测量值超过阈值，则该方法在方框1100处继续，其中输入到直流-交流转换器的电流电平被减少给定的量。例如，在一个实施例中，由直流-交流转换器接收到的电压电平被降低给定的量。可替代地，直流-交流转换器的操作频率可以被修改给定的量。作为一个例子，当直流-交流转换器配置为H桥时，处理设备428可以修改H桥中开关的打开和关闭的时机。

此外，该方法可以包括类似于图10中方框1008和1010和/或方框1012和1014的方框。图11中的处理可以包括确定关于用于电流测量值的采样时间是否应该改变(方框1008)。如果是，则采样时间可以被改变(参见方框1010)。附加地或可替代地，图11的方法可以包括确定关于电压电平或操作频率中的修改量是否应该改变(参见方框1012)。如果是，则修改的量可以被改变(参见方框1014)。

在一些情况下，当发送器设备正感应地将能量传输到接收器设备时，接收器设备中的其它设备或功能的性能会受到影响。作为一个例子，接收器设备可以包括在显示器中、在诸如按钮的输入设备中和/或在外壳的一部分中的触摸感测设备。如结合图12所描述的，感应能量传输会对触摸感测设备的性能有不利的影响。图12示出了包括触摸感测设备的感应能量传输系统的简化示意图。发送器设备1202包括与接收器设备1208中的接收器线圈1206感应地耦合的发送器线圈1204，以将能量从发送器设备传输到接收器设备。在某些频率，在发送器设备正在将能量传输到接收器设备的同时，当用户触摸触摸 感测设备1210的输入表面时，由发送器设备1202产生的噪声会不利地影响接收器设备1208中的触摸感测设备1210。噪声可以淹没由触摸感测设备获得的测量值并使得难以从噪声中辨别出触摸测量值。噪声可以减小或有效地破坏触摸感测设备的分辨率。

例如，在一些实施例中，触摸感测设备是通过电容测量值的变化检测触摸的电容式触摸感测设备。当用户触摸触摸设备的输入表面时(例如，用手指1214)，在手指和接地1218之间存在寄生电容(由电容器1216表示)。寄生电容(由电容器1220表示)也存在于交流-直流转换器1222和接地1218之间。由发送器设备1202中的直流-交流转换器1224(示为半桥)产生的共模噪声可以通过寄生电容CP耦合到接收器设备1208。共模噪声产生噪声信号IN，其跨电容器1220产生变化的电压。手指1214的触摸是相对于接地1218的输入，但是触摸感测设备1210测量相对于设备地面的电容CSIG。有效地，跨电容器1220的变化电压干扰电容式触摸测量值并使得难以从噪音中辨别出触摸测量值。

图13示出了确定用于在图12中示出的感应能量传输系统1200的操作模式的方法的流程图。该方法可以减少或消除感应能量传输对触摸感测设备1210的操作的影响。该方法在接收器设备与发送器设备配对(参见例如图2)并且发送器设备正在将能量感应地传输到接收器设备时执行。初始地，当发送器设备正在感应地将能量传送到接收器设备时，可以做出关于用户是否触摸触摸感测设备的输入表面的判定(方框1300)。用户可以用他或她的手指或用诸如导电触笔的物体触摸输入表面。如果用户没有触摸触摸感测设备的输入表面，则处理传到方框1302，其中能量被感应地从发送器设备传输到接收器设备。作为一个例子，发送器设备可以感应地将能量传输到接收器设备，以给接收器设备中的电池充电。

然后可以在方框1304处做出关于触摸感测设备是否在触摸感测设备的输入表面上检测到触摸的判定。如果没有，则该方法返回到方框1302。如果触摸感测设备在触摸感测设备的输入表面上检测到触 摸，或者在方框1300处确定用户正在触摸触摸感测设备的输入表面(例如，输入表面是显示器上的覆盖玻璃并且用户选择在显示器上显示的图标)，则处理在方框1306处继续，其中能量只在第一时间周期期间被感应地传输到接收器设备并且触摸感测设备只在不同的第二时间周期期间感测触摸。本质上，感应能量传输被定期地关闭，以允许当感应能量传输被关闭时触摸感测设备感测触摸样本。

图14示出了在图13中的执行方框1306的一个示例方法的流程图。在方框1400处，接收器设备可以向发送器设备发送信号。接收器设备可以通过在接收器设备中改变设置或参数来发送信号，其中改变设置或参数修改感应能量传输，或者接收器设备可以经单独的通信信道发送信号(参见图4中的436)。信号指示发送器设备关闭给定的时间周期(方框1402)。作为一个例子，发送器设备中的处理设备能够基于从接收器设备接收到的信号使发送器设备关闭。当发送器设备被关闭时，接收器设备可以在方框1404处暂停报文或信号在单独的通信信道上的传输。附加地或可替代地，触摸感测设备在方框1406处获得一个或多个触摸样本。

然后可以在方框1408处做出关于其中发送器被关闭的给定时间周期是否已结束的判定。如果没有，则处理在方框1408处等待。当其中发送器被关闭的给定时间周期结束时，该方法传到方框1410，其中发送器设备打开并向接收器设备传输能量。一旦发送器设备开始向接收器设备传输能量，触摸感测设备就不获取触摸样本。如果接收器设备在方框1404处暂停报文传输，则接收器设备还可以在方框1410处启用报文传输。

已经特别参考实施例的某些特征详细地描述了各种实施例，但是应当理解，在本公开内容的精神和范围内，可以实现变化和修改。例如，在图5、6、10、13和14中示出的方法中的每个都可以在其它实施例中被不同地执行。方法可以包括附加的方框、省略方框和/或以不同的顺序执行方框。作为一个例子，在图6中示出的方法可以包括多于两个的占空比步长。附加地或可替代地，方框606和608在一些 实施例中可以被省略。

虽然本文已经描述了具体的实施例，但是应当指出，本申请不限于这些实施例。特别地，当兼容时，关于一个实施例描述的任何特征也可以在其它实施例中使用。同样，当兼容时，不同实施例的特征可以进行交换。

Claims (4)

1.一种感应能量传输系统，其特征在于，所述感应能量传输系统包括：

发送器设备，所述发送器设备包括：

仅在第一时间周期期间感应地传输能量的发送器线圈；以及

接收器设备，所述接收器设备包括：

仅在第一时间周期期间感应地接收能量的接收器线圈；以及

仅在不同的第二时间周期期间感测触摸的触摸感测设备。

2.如权利要求1所述的感应能量传输系统，其特征在于，所述触摸感测设备包括显示器。

3.如权利要求1所述的感应能量传输系统，其特征在于，所述发送器设备包括第一网络接口，所述第一网络接口从所述接收器设备中的第二网络接口接收通信信号，所述通信信号指示所述发送器设备在第二时间期间关闭。

4.如权利要求1所述的感应能量传输系统，其特征在于，所述接收器设备包括可穿戴通信设备。