ES2639362T3

ES2639362T3 - Sistema y procedimiento para la detección de alineación y compatibilidad para un sistema inalámbrico de transferencia de potencia

Info

Publication number: ES2639362T3
Application number: ES14756195.5T
Authority: ES
Inventors: Nicholas Athol KEELING; Michael Le Gallais Kissin; Chang-Yu Huang; Jonathan BEAVER; Mickel Bipin Budhia
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2013-08-30
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2034-08-14
Also published as: WO2015031068A1; CN105473375B; JP2016532425A; KR20160045899A; EP3031117A1; TW201517442A; TWI660554B; JP6427578B2; US20150061578A1; CA2919719A1; CN105473375A; EP3031117B1; US9438064B2

Abstract

Un aparato (608) para recibir potencia de carga de forma inalámbrica desde un transmisor de carga que tiene una bobina de transmisión, comprendiendo el aparato: un circuito de comunicaciones de receptor (639) acoplado a una bobina de recepción (618) y a una carga (636), configurado para recibir información asociada con al menos una característica del transmisor de carga; un circuito de detección (635) configurado para medir un valor de una corriente de cortocircuito (I2SC) o una tensión de circuito abierto (Voc) asociada con la bobina de recepción; y un controlador (638) configurado para: comparar el valor de la corriente de cortocircuito o la tensión de circuito abierto con un parámetro de carga umbral, estableciéndose el umbral a un nivel que proporcione potencia de carga suficiente para cargar la carga; e iniciar la recepción de la potencia de carga desde el transmisor de carga cuando la corriente de cortocircuito o la tensión de circuito abierto asociada con la bobina de recepción es mayor o igual que el 20 parámetro de carga umbral.

Description

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DESCRIPCION

Sistema y procedimiento para la deteccion de alineacion y compatibilidad para un sistema inalambrico de transferencia de potencia

CAMPO TECNICO

La tecnologfa descrita se refiere en general a potencia inalambrica. Mas especfficamente, la divulgacion esta dirigida a dispositivos, sistemas y procedimientos relacionados con la alineacion y la deteccion de compatibilidad para sistemas inalambricos de transferencia de potencia con sistemas remotos, tales como vehfculos que incluyen baterfas.

ANTECEDENTES

[0002] Los sistemas de transferencia inalambrica de potencia pueden diferir en muchos aspectos, incluyendo topologfas de circuito, disposicion de magnetismo y capacidades o requisitos de transmision de potencia. Ademas, la cantidad de potencia que puede transferirse de un sistema de transferencia de potencia particular a un vehfculo puede depender de la alineacion ffsica entre el sistema y el vehfculo electrico. Por lo tanto, existe la necesidad de evaluar el nivel de compatibilidad entre un sistema de transferencia de potencia inalambrica particular y el vehfculo electrico. La publicacion de la solicitud de patente internacional WO 2013/061440 se refiere a un aparato de recepcion de potencia sin contacto, a un aparato de transmision de potencia sin contacto y a un sistema de transmision/recepcion de potencia sin contacto. La publicacion de la solicitud de patente de Estados Unidos US 2012/235509 se refiere a un dispositivo inalambrico de transmision de potencia.

RESUMEN

[0003] Se proporciona un aparato para recibir potencia de carga de forma inalambrica desde un transmisor de carga que tiene una bobina de transmision. El aparato comprende un circuito de comunicaciones del receptor acoplado a una bobina de recepcion y a una carga. El circuito de comunicaciones del receptor esta configurado para recibir informacion asociada con al menos una caracterfstica del transmisor de carga. El aparato comprende ademas un circuito de deteccion configurado para medir un valor de una corriente de cortocircuito o una tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion. El aparato comprende ademas un controlador configurado para comparar el valor de la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto con un parametro de carga de umbral establecido a un nivel que proporciona una potencia de carga suficiente para cargar la carga. El controlador esta configurado ademas para iniciar la recepcion de la potencia de carga desde el transmisor de carga cuando la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es mayor o igual que el parametro de carga umbral.

[0004] Se proporciona un procedimiento de recepcion de potencia de carga de forma inalambrica. El procedimiento comprende recibir informacion asociada con al menos una caracterfstica de un transmisor de carga. El procedimiento comprende ademas medir un valor de una corriente de cortocircuito o una tension de circuito abierto asociada con una bobina de recepcion. El procedimiento comprende ademas comparar el valor de la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto con un parametro de carga umbral, estableciendose el umbral a un nivel que proporcione potencia de carga suficiente para cargar una carga. El procedimiento comprende ademas iniciar la recepcion de la potencia de carga desde el transmisor de carga cuando la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es mayor o igual que el parametro de carga umbral.

[0005] Se proporciona un aparato para recibir potencia de carga de forma inalambrica. El aparato comprende medios para recibir informacion asociada con al menos una caracterfstica de un transmisor de carga. Los medios para recibir la informacion estan operativamente conectados a una carga. El aparato comprende ademas medios para medir un valor de una corriente de cortocircuito o una tension de circuito abierto asociada con los medios de recepcion. El aparato comprende ademas medios para comparar el valor de la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto con un parametro de carga umbral. El umbral se establece a un nivel que proporcione una carga suficiente para cargar la carga. El aparato comprende ademas medios para iniciar la recepcion de la potencia de carga desde el transmisor de carga cuando la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con los medios de recepcion es mayor o igual que el parametro de carga umbral.

[0006] Se proporciona un aparato para transmitir potencia de carga de forma inalambrica a una bobina de recepcion de un receptor. El aparato comprende un circuito de transmision acoplado a una bobina de transmision. El aparato comprende ademas un circuito de deteccion acoplado al circuito de transmision. El circuito de deteccion esta configurado para medir un valor de al menos una caracterfstica del circuito de transmision. El aparato comprende ademas un circuito de comunicaciones configurado para transmitir una indicacion del valor de la al menos una caracterfstica del circuito de transmision al receptor. La indicacion hace que el receptor determine un parametro de carga umbral basado en la indicacion. La indicacion hace que el receptor inicie la recepcion de la potencia de carga cuando una corriente de cortocircuito o una tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es mayor o igual que el parametro de carga umbral.

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BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0007]

La figura 1 es un diagrama de bloques funcional de un sistema inalambrico de transferencia de potencia, de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de un sistema inalambrico de transferencia de potencia, de acuerdo con otra implementacion de ejemplo.

La figura 3 es un diagrama esquematico de una porcion de los circuitos de transmision o los circuitos de recepcion de la figura 2, que incluye una antena de transmision o recepcion, de acuerdo con implementaciones de ejemplo.

Las figuras 4A-4E son representaciones de una operacion de alineacion de un vehfculo electrico y un sistema de transferencia de potencia inalambrica, de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 5 es un diagrama de un vehfculo alineado sobre una bobina de transmision, de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 6 es un diagrama de bloques funcional de un sistema inalambrico de transferencia de potencia que tiene deteccion de alineacion y de compatibilidad, de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 7 es un diagrama esquematico de una porcion de los circuitos de recepcion de la figura 6, de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 8 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para la deteccion de alineacion y compatibilidad para un sistema inalambrico de transferencia de potencia, de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 9 ilustra un diagrama de flujo de otro procedimiento para la deteccion de alineacion y compatibilidad para un sistema inalambrico de transferencia de potencia, de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 10 muestra un sistema inalambrico de transferencia de potencia que comprende un sistema de transmision de potencia y un sistema de recepcion de potencia, junto con el flujo de senal de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 11 muestra un diagrama de estado de un controlador de corriente secundario del sistema de recepcion de potencia de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 12 muestra un diagrama de estado de un controlador de configuracion secundario del sistema de recepcion de potencia de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 13 muestra un diagrama de estado de un controlador de corriente de base del sistema de transmision de potencia de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 14 muestra un diagrama de estado de un controlador de bus de CC del sistema de transmision de potencia de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 15 muestra un diagrama de estado de un limitador de corriente del sistema de transmision de potencia de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 16 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para recibir potencia inalambrica y cargar una carga de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

La figura 17 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para transmitir potencia inalambrica y cargar una carga de acuerdo con una implementacion de ejemplo.

[0008] Las diversas caracterfsticas ilustradas en los dibujos pueden no estar dibujadas a escala. Por consiguiente, las dimensiones de las diversas caracterfsticas pueden ampliarse o reducirse de forma arbitraria para una mayor claridad. Ademas, algunos de los dibujos pueden no representar todos los componentes de un sistema, de un procedimiento o de un dispositivo dado. Finalmente, pueden usarse los mismos numeros de referencia para indicar las mismas caracterfsticas a lo largo de la memoria descriptiva y de las figuras.

descripciOn detallada

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[0009] La descripcion detallada expuesta a continuacion, en relacion con los dibujos adjuntos, esta concebida como una descripcion de ciertas implementaciones de la invencion, y no esta concebida para representar las unicas implementaciones en las que la invencion puede llevarse a la practica. La expresion "a modo de ejemplo" usada a lo largo de esta descripcion significa "que sirve de ejemplo, caso o ilustracion" y no deberfa interpretarse necesariamente como preferida o ventajosa a traves de otras implementaciones a modo de ejemplo. La descripcion detallada incluye detalles especfficos con el proposito de proporcionar un entendimiento exhaustivo de las implementaciones divulgadas. En algunos casos, algunos dispositivos se muestran en forma de diagrama de bloques.

[0010] La transferencia inalambrica de potencia puede referirse a la transmision de cualquier forma de energfa asociada con campos electricos, campos magneticos, campos electromagneticos, o de cualquier otro tipo desde un transmisor hasta un receptor, sin el uso de conductores electricos ffsicos (por ejemplo, la potencia se puede transmitir a traves del espacio libre). La salida de potencia en un campo inalambrico (por ejemplo, un campo magnetico o campo electromagnetico) puede recibirse, capturarse por, o acoplarse por una "antena de recepcion" para lograr la transmision de potencia.

[0011] La figura 1 es un diagrama de bloques funcional de un sistema inalambrico de transferencia de potencia 100, de acuerdo con una implementacion de ejemplo. Se puede proporcionar una potencia de entrada 102 a un transmisor 104 desde una fuente de alimentacion (no mostrada) para generar un campo inalambrico 105 (por ejemplo, magnetico o electromagnetico) para realizar la transferencia de energfa. Un receptor 108 puede acoplarse al campo inalambrico 105 y genera una potencia de salida 110 para su almacenamiento o consumo por parte de un dispositivo (no mostrado) acoplado a la potencia de salida 110. Tanto el transmisor 104 como el receptor 108 se separan por una distancia 112.

[0012] En una implementacion de ejemplo, el transmisor 104 y el receptor 108 estan configurados de acuerdo con una relacion de resonancia mutua. Cuando la frecuencia de resonancia del receptor 108 y la frecuencia de resonancia del transmisor 104 son sustancialmente las mismas o muy proximas, las perdidas de transmision entre el transmisor 104 y el receptor 108 son mfnimas. Como tal, la transferencia de potencia inalambrica puede proporcionarse a una distancia mayor en comparacion con soluciones puramente inductivas que pueden requerir bobinas de antena grandes que estan muy proximas (por ejemplo, a veces dentro de milfmetros). Las tecnicas de acoplamiento inductivo resonante pueden permitir asf una mejor eficiencia y transferencia de potencia a diferentes distancias y con una variedad de configuraciones de bobinas inductivas.

[0013] El receptor 108 puede recibir energfa cuando el receptor 108 esta situado en el campo inalambrico 105 producido por el transmisor 104. El campo inalambrico 105 corresponde a una region en la que la energfa emitida por el transmisor 104 puede ser capturada por el receptor 108. El campo inalambrico 105 puede corresponder al "campo cercano" del transmisor 104, tal como se describira adicionalmente a continuacion. El transmisor 104 puede incluir una antena o bobina de transmision 114 para transmitir energfa al receptor 108. El receptor 108 puede incluir una antena o bobina de recepcion 118 para recibir o capturar la energfa transmitida desde el transmisor 104. El campo cercano puede corresponder a una region en la que existen fuertes campos reactivos resultantes de las corrientes y las cargas en la bobina de transmision 114, que irradian mfnimamente potencia hacia el exterior de la bobina de transmision 114. El campo cercano puede corresponder a una region que esta dentro de aproximadamente una longitud de onda (o una fraccion de la misma) de la bobina de transmision 114.

[0014] Como se ha descrito anteriormente, se puede producir una transferencia de energfa eficiente mediante el acoplamiento de una gran parte de la energfa en el campo inalambrico 105 a la bobina de recepcion 105, en lugar de propagar la mayor parte de la energfa en una onda electromagnetica al campo lejano. Cuando se coloca dentro del campo inalambrico 105, puede desarrollarse un "modo de acoplamiento" entre la bobina de transmision 114 y la bobina de recepcion 118. El area alrededor de la antena de transmision 114 y la antena de recepcion 118, donde este acoplamiento se produce se denomina en el presente documento una region en modo de acoplamiento.

[0015] La figura 2 es un diagrama de bloques funcional de un sistema inalambrico de transferencia de potencia 200, de acuerdo con otra implementacion de ejemplo. El sistema 200 incluye un transmisor 204 y un receptor 208. El transmisor 204 puede incluir circuitos de transmision 206, que pueden incluir un oscilador 222, un circuito de accionamiento 224, y un circuito de filtrado y adaptacion 226. El oscilador 222 se puede configurar para generar una senal a una frecuencia deseada, que puede ajustarse en respuesta a una senal de control de frecuencia 223. El oscilador 222 puede proporcionar la senal del oscilador al circuito de accionamiento 224. El circuito de accionamiento 224 puede estar configurado para accionar la antena de transmision 214 a, por ejemplo, una frecuencia resonante de la antena de transmision 214 en base a una senal de tension de entrada (Vd) 225. El circuito de accionamiento 224 puede ser un amplificador de conmutacion configurado para recibir una onda cuadrada desde el oscilador 222 y emitir una onda sinusoidal. Por ejemplo, el circuito de accionamiento 224 puede ser un amplificador de clase E.

[0016] El circuito de filtrado y adaptacion 226 puede filtrar los armonicos u otras frecuencias no deseadas y adaptar la impedancia del transmisor 204 a la antena de transmision 214. Como resultado del accionamiento de la antena de transmision 214, la antena de transmision 214 puede generar un campo inalambrico 205 para suministrar energfa de

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forma inalambrica a un nivel suficiente para cargar una baterfa 236 de un vehfculo electrico, por ejemplo.

[0017] El receptor 208 puede incluir circuitos de recepcion 210, que pueden incluir un circuito de adaptacion 232 y un circuito rectificador 234. El circuito de adaptacion 232 puede adaptar la impedancia de los circuitos de recepcion 210 a la antena de recepcion 218. El circuito rectificador 234 puede generar una salida de potencia de corriente continua (CC) desde una entrada de potencia de corriente alterna (CA) para cargar la baterfa 236, como se muestra en la figura 2. El receptor 208 y el transmisor 204 pueden comunicarse ademas en un canal de comunicaciones separado 219 (por ejemplo, Bluetooth, Zigbee, celular, etc.). El receptor 208 y el transmisor 204 pueden comunicarse alternativamente mediante senalizacion en banda usando caracterfsticas del campo inalambrico 205.

[0018] El receptor 208 puede estar configurado para determinar si una cantidad de potencia transmitida por el transmisor 204 y recibida por el receptor 208 es apropiada para cargar la baterfa 236.

[0019] La figura 3 es un diagrama esquematico de una parte de los circuitos de transmision 206 o de los circuitos de recepcion 210 de la figura 2, que incluye una antena de transmision o recepcion, de acuerdo con implementaciones de ejemplo. Como se ilustra en la figura 3, circuitos de transmision o de recepcion 350 pueden incluir una antena 352. La antena 352 tambien puede referirse a o estar configurada como una antena de "bucle" 352. La antena 352 tambien pueden mencionarse en el presente documento, o estar configurada, como una antena "magnetica" o una bobina de induccion. El termino "antena" esta concebido para referirse a un componente que puede emitir o recibir energfa de manera inalambrica para su acoplamiento a otra "antena". La antena tambien puede denominarse como una bobina de un tipo que esta configurado para emitir o recibir potencia de manera inalambrica. Tal como se utiliza en el presente documento, la antena 352 es un ejemplo de un "componente de transferencia de potencia" de un tipo que esta configurado para emitir y/o recibir energfa de forma inalambrica.

[0020] La antena 352 puede incluir un nucleo de aire o un nucleo ffsico, tal como un nucleo de ferrita (no mostrado). Las antenas de bucle con nucleo de aire pueden ser mas tolerables a los dispositivos ffsicos extranos situados en las proximidades del nucleo. Ademas, una antena de bucle con nucleo de aire 352 permite la colocacion de otros componentes en el area del nucleo. Ademas, un bucle con nucleo de aire puede permitir mas facilmente la colocacion de la antena de recepcion 218 (figura 2) en un plano de la antena de transmision 214 (figura 2) donde la region en modo acoplado de la antena de transmision 214 puede ser mas potente.

[0021] Como se indica, la transferencia eficiente de energfa entre el transmisor 104 y el receptor 108/208 se puede producir durante la resonancia adaptada o casi adaptada entre el transmisor 104/204 y el receptor 108/208. Sin embargo, incluso cuando la resonancia entre el transmisor 104/204 y el receptor 208 no se corresponden, la energfa puede transferirse, aunque la eficacia puede verse afectada. Por ejemplo, la eficiencia puede ser menor cuando la resonancia no esta adaptada. La transferencia de energfa se produce acoplando energfa desde el campo inalambrico 105/205 de la bobina de transmision 114/214 a la bobina de recepcion 118/218, que reside en la vecindad del campo inalambrico 105/205, en lugar de propagar la energfa desde la bobina de transmision 114/214 al espacio libre.

[0022] La frecuencia de resonancia de las antenas de bucle o magneticas se basa en la inductancia y en la capacitancia. La inductancia puede ser simplemente la inductancia creada por la antena 352, mientras que la capacitancia se puede anadir generalmente a la inductancia de la antena para crear una estructura resonante a una frecuencia de resonancia deseada. Como un ejemplo no limitativo, pueden anadirse un condensador 354 y un condensador 154 a los circuitos de transmision o recepcion 350 para crear un circuito de resonancia que selecciona una senal 358 a la frecuencia de resonancia. Por consiguiente, para antenas de mayor diametro, el tamano de la capacitancia necesaria para inducir resonancia puede disminuir segun aumenta el diametro o la inductancia del bucle.

[0023] Ademas, a medida que aumenta el diametro de la antena, puede aumentar el area de transferencia eficiente de energfa del campo cercano. Tambien son posibles otros circuitos resonantes formados usando otros componentes. Segun otro ejemplo no limitativo, puede colocarse un condensador en paralelo entre los dos terminales de los circuitos 350. Para antenas de transmision, la senal 358, con una frecuencia que corresponde sustancialmente a la frecuencia de resonancia de la antena 352, puede ser una entrada a la antena 352.

[0024] Con referencia a las figuras 1 y 2, el transmisor 104/204 puede emitir un campo magnetico (o electromagnetico) que varfa en el tiempo con una frecuencia correspondiente a la frecuencia de resonancia de la bobina de transmision 114/214. Cuando el receptor 108/208 esta dentro del campo inalambrico 105/205, el campo magnetico (o electromagnetico) variable en el tiempo puede inducir una corriente en la bobina de recepcion 118/218. Tal como se ha descrito anteriormente, si la bobina de recepcion 118/218 esta configurada para resonar a la frecuencia de la bobina de transmision 114/214, la energfa puede transferirse eficazmente. La senal de CA inducida en la bobina de recepcion 118/218 puede rectificarse como se ha descrito anteriormente para producir una senal de CC que puede proporcionarse para cargar o para alimentar una carga.

[0025] Las figuras 4A, 4B, 4C, 4D y 4E son representaciones de una operacion de alineacion entre un vehfculo electrico y un sistema inalambrico de transferencia de potencia, de acuerdo con un ejemplo de realizacion de la

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invencion. La figura 4A muestra un vehfculo electrico 401 que incluye un receptor inalambrico de transferencia y comunicacion de energfa 408 conectado electricamente a una antena o bobina de recepcion 418 y a una antena de comunicaciones 427. La figura 4A tambien muestra un transmisor inalambrico de transferencia de energfa y de comunicaciones 404 conectado electricamente a una antena o bobina de transmision 414 y una antena de comunicaciones 437. La antena de comunicaciones 427 puede ser diferente de la bobina de recepcion 418. La antena de comunicaciones 437 puede ser diferente de la bobina de transmision 414. Las antenas de comunicaciones 427 y 437 pueden estar configuradas para facilitar la comunicacion entre el receptor 408 y el transmisor 404, respectivamente, cuando el vehfculo 401 se aproxima. La figura 4B muestra el receptor 408 a bordo del vehfculo 401 que establece comunicacion con el transmisor 404. En la figura 4C, un procedimiento de alineacion puede comenzar cuando el vehfculo 401 se mueve hacia la bobina de transmision 414. El enlace de comunicaciones proporciona retroalimentacion visual, retroalimentacion auditiva o combinaciones de las mismas con un conductor del vehfculo 401. El conductor puede usar esta retroalimentacion para determinar cuando el vehfculo 401 esta posicionado apropiadamente para la transferencia de potencia inalambrica. En la figura 4D, el procedimiento de alineacion continua mientras el vehfculo 401 finaliza la alineacion colocando el vehfculo 401 de manera que la bobina de recepcion 418 montada en el vehfculo 410 este sustancialmente alineada con la bobina de transmision 414. Finalmente, la figura 4D muestra el vehfculo 401 situado de tal manera que la bobina de recepcion 418 esta sustancialmente alineada con la bobina de transmision 414 del transmisor 404.

[0026] La figura 5 es un diagrama de un vehfculo alineado sobre una bobina de transmision, de acuerdo con una implementacion de ejemplo de la invencion. El sistema de transferencia de potencia inalambrica 500 permite la carga del vehfculo 401 mientras el vehfculo 401 esta aparcado cerca del transmisor 404. Se muestra un espacio para que el vehfculo 401 se estacione sobre la bobina de transmision 414. La bobina de transmision 414 puede estar situada dentro de una almohadilla de base 415. En algunas implementaciones, el transmisor 404 puede estar conectado a una red de alimentacion 502. El transmisor 404 puede configurarse para proporcionar una corriente alterna (CA), a traves de una conexion electrica 503, a la bobina de transmision 414 situada dentro de la almohadilla de base 415. Como se ha descrito en conexion con la figura 4 anterior, el vehfculo 401 puede incluir una baterfa 536, la bobina de recepcion 418 y la antena 427 conectadas cada una al receptor 408.

[0027] En algunas implementaciones, la bobina de recepcion 418 puede recibir potencia cuando la bobina de recepcion 418 esta situada en un campo inalambrico (por ejemplo, magnetico o electromagnetico) producido por la bobina de transmision 414. El campo inalambrico corresponde a una region en la que la energfa emitida por la bobina de transmision 414 puede ser capturada por la bobina de recepcion 418. En algunos casos, el campo inalambrico puede corresponder al "campo cercano" de la bobina de transmision 414.

[0028] Es deseable que la bobina de recepcion 418 proporcione al menos un mfnimo de corriente o potencia nominal al receptor 404 para cargar la baterfa 536 o accionar el vehfculo 401. La corriente o potencia nominal minima puede incluir requisitos de carga electrica adicionales ademas de cargar la baterfa 536, por ejemplo, cualquier requisito electrico de uno o mas dispositivos electronicos dentro y accionados por el vehfculo 401. No todos los vehfculos estan disenados para ser compatibles con todos los sistemas de carga. Esta incompatibilidad puede afectar al rendimiento de los sistemas de carga inalambrica. Una solucion puede incluir la prueba previa de varios sistemas de carga inalambrica con varios vehfculos electricos para proporcionar una lista de compatibilidad. Otra solucion puede incluir ademas la prueba previa contra un conjunto estandar de elementos magneticos para la carga electrica en el lado del vehfculo. A menos que se prueben varias posiciones de alineacion para cada sistema de carga inalambrica y combinacion de vehfculo electrico (o conjunto de imanes estandar), tales soluciones pueden no proporcionar una evaluacion de compatibilidad completa y precisa.

[0029] Para un funcionamiento robusto y fiable, el receptor 404 a bordo del vehfculo 401 puede determinar la compatibilidad entre la bobina de transmision 414 y la bobina de recepcion 418. Si la bobina de transmision 414 y la bobina de recepcion 418 son capaces de trabajar conjuntamente para proporcionar al menos una salida de potencia nominal minima para el vehfculo 401 para una alineacion dada, la bobina de transmision 414 y la bobina de recepcion 418 pueden determinarse compatibles. Dicha determinacion de compatibilidad puede hacerse independientemente de la alineacion entre la bobina de transmision 414 y la bobina de recepcion 418. Dicha determinacion de compatibilidad puede realizarse ademas independientemente de si la bobina de transmision 414 y la bobina de recepcion 418 pertenecen al mismo sistema de transferencia de potencia inalambrica. La deteccion de compatibilidad se describe adicionalmente en relacion con las figuras 6 y 7 a continuacion.

[0030] La figura 6 es un diagrama de bloques funcional de un sistema inalambrico de transferencia de potencia 600 que tiene deteccion de alineacion y de compatibilidad, de acuerdo con una implementacion de ejemplo de la invencion. El sistema 600 incluye un transmisor 604 y un receptor 608. El transmisor 604 puede incluir un circuito de comunicaciones 629 conectado electricamente a unos circuitos de transmision 606. Los circuitos de transmision 606 pueden incluir un oscilador 622, un circuito de accionamiento 624, y un circuito de filtrado y adaptacion 626. El oscilador 622 se puede configurar para generar una senal a una frecuencia deseada, que puede ajustarse en respuesta a una senal de control de frecuencia 623. El oscilador 622 puede proporcionar la senal del oscilador al circuito de accionamiento 624. El circuito de accionamiento 624 puede estar configurado para accionar una bobina de transmision 614 a, por ejemplo, una frecuencia resonante de la bobina de transmision 614 en base a una senal de tension de entrada (Vd) 625. En un ejemplo no limitativo, el circuito de accionamiento 624 puede ser un

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amplificador de conmutacion configurado para recibir una onda cuadrada desde el oscilador 622 y emitir una onda sinusoidal.

[0031] El circuito de filtrado y adaptacion 626 puede filtrar los armonicos u otras frecuencias no deseadas y adaptar la impedancia del transmisor 604 a la bobina de transmision 614. Como resultado del accionamiento de la bobina de transmision 614, la bobina de transmision 614 puede generar un campo inalambrico 605 para suministrar energfa de forma inalambrica a un nivel suficiente para cargar una baterfa 636 de un vehfculo electrico, por ejemplo. A menos que se indique lo contrario, cada componente dentro de los circuitos de transmision 606 puede tener sustancialmente la misma funcionalidad que el componente respectivo en los circuitos de transmision 206, como se describio anteriormente en conexion con la figura 2.

[0032] El transmisor 604 puede incluir ademas un circuito controlador 628 conectado electricamente a un circuito de comunicaciones 629. El circuito de comunicaciones 629 puede estar configurado para comunicarse con el circuito de comunicaciones 639 dentro del receptor 604 a traves de un enlace de comunicaciones 619. El transmisor 603 puede incluir ademas un circuito de deteccion 625 acoplado a los circuitos de transmision 606 y al circuito controlador 628. El circuito de deteccion 625 puede estar configurado para medir una salida de corriente mediante los circuitos de transmision 606 a la bobina de transmision 614 y puede comunicar dicha informacion al circuito controlador 628.

[0033] El receptor 608 puede incluir una bobina de recepcion 618 y circuitos de recepcion 610. Los circuitos de recepcion 610 incluyen un circuito de conmutacion 630, un circuito de adaptacion 632, y un circuito rectificador 634. La bobina de recepcion 618 puede estar conectada electricamente al circuito de conmutacion 630. El circuito de conmutacion puede conectar selectivamente la bobina de recepcion 618 al circuito de adaptacion 632 o a los terminales de cortocircuito de la bobina de recepcion 618 juntos. El circuito de adaptacion 632 puede estar conectado electricamente al circuito rectificador 634. El circuito rectificador 634 puede proporcionar una corriente continua a una baterfa 636. A menos que se indique lo contrario, cada componente dentro del circuito de recepcion 610 puede tener sustancialmente la misma funcionalidad que el componente respectivo dentro del circuito de recepcion 210, como se describio anteriormente en conexion con la figura 2.

[0034] El receptor 608 puede incluir ademas un circuito de deteccion 635 configurado para detectar una corriente de cortocircuito o una tension de circuito abierto de la bobina de recepcion 618 y/o una salida de corriente de CC del circuito rectificador 634. Un circuito de control 638 puede estar conectado electricamente a, y recibir datos de sensor desde, el circuito de sensor 635. Una interfaz de usuario 650 tambien puede estar conectada electricamente al circuito de control 638 y configurada para proporcionar retroalimentacion a un controlador del vehfculo con respecto a un nivel de acoplamiento, alineacion o compatibilidad entre la bobina de recepcion 618 y la bobina de transmision 614. Un circuito de comunicaciones 639 puede estar conectado al circuito controlador 638. El circuito de comunicaciones 639 puede estar configurado para comunicarse con el circuito de comunicaciones 629 dentro del transmisor 604 sobre el enlace de comunicaciones 619.

[0035] Para proporcionar energfa desde el transmisor 604 al receptor 608, la energfa puede ser transmitida desde la bobina de transmision 614 a la bobina de recepcion 618 a traves de un campo inalambrico (por ejemplo, un campo magnetico o electromagnetico) 605. La bobina de transmision 614 y el circuito de transmision 606 forman un circuito resonante que tiene una frecuencia de resonancia particular. La bobina de recepcion 618 y el circuito de recepcion 610 forman otro circuito resonante que tiene una frecuencia de resonancia particular. Debido a que las perdidas electromagneticas se minimizan entre dos sistemas resonantes acoplados que tienen la misma frecuencia de resonancia, es deseable que la frecuencia de resonancia asociada con la bobina de recepcion 618 sea sustancialmente la misma que la frecuencia de resonancia asociada con la bobina de transmision 614. Por lo tanto, es deseable ademas que la topologfa de sintonizacion para una o ambas de la bobina de transmision 614 y la bobina de recepcion 618 no se vea afectada significativamente por los cambios de inductancia o de carga.

[0036] En una implementacion, el circuito de transmision 606 proporciona una corriente alterna I1, por ejemplo, a veces referida como una corriente primaria, a la bobina de transmision 614, de acuerdo con la siguiente ecuacion:

I1 _ hmax / p

donde hmax es una corriente alterna maxima que el circuito de transmision 606 puede proporcionar a la bobina de transmision 614.

[0037] Es deseable que la corriente I1 sea una fraccion o porcentaje de la corriente maxima hmax, por ejemplo, 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, etc., de hmax. Por lo tanto, la relacion p corresponde al redproco de ese porcentaje o fraccion. Es deseable ademas que el circuito de transmision 606 sea capaz de proporcionar la corriente I1 como una corriente sustancialmente constante. La bobina de transmision 614 produce el campo inalambrico 605 basado en la corriente I1. Cuando esta sustancialmente alineada con la bobina de transmision 614, la bobina de recepcion 618 puede estar situada sustancialmente dentro del campo inalambrico 605. De este modo, la bobina de recepcion 618 puede acoplarse magneticamente o electromagneticamente a la bobina de transmision 614. El campo inalambrico 605 induce una corriente de CA I2, por ejemplo, a veces referida como una corriente secundaria, en la bobina de recepcion 618.

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[0038] En un modo de carga, el circuito rectificador 643 convierte la corriente de CA I2 en una corriente continua (CC) de corriente de carga Idc. La corriente de carga Idc es proporcional a la corriente I1 de acuerdo con la siguiente ecuacion:

Idc = 1,1ki2 V(Li/La)Ii = 1,1K12I1

donde Icc se mide en amperios, 1,1 es un factor de escala de correccion aproximado igual a rc/(2V2), k12 es un factor de acoplamiento entre la bobina de transmision 614 y la bobina de recepcion 614, L1 y L2 son inductancias de la bobina de transmision 614 y de la bobina de recepcion 618, respectivamente, I1 se representa como una rafz cuadrada promedio (RMS) de la corriente alterna en amperios y K12 es "kappa" o el factor de acoplamiento k12 normalizado a la relacion entre la inductancia de la bobina de transmision 614 y la inductancia de la bobina de recepcion 618.

[0039] Por consiguiente, una corriente maxima de carga CC Idcmax que la bobina de recepcion 618 puede producir es proporcional a la corriente maxima hmax proporcionada a la bobina de transmision 614. Esto es cierto para cualquier alineacion dada entre la bobina de transmision 614 y la bobina de recepcion 618, de acuerdo con la siguiente ecuacion:

Idcmax — 1,1K1 211 max

[0040] Ademas, K12 puede variar dependiendo de la alineacion entre la bobina de transmision 614 y la bobina de recepcion 618. Debido a que K12 representa un factor de acoplamiento normalizado entre la bobina de transmision 614 y la bobina de recepcion 618, K12 se puede expresar como la relacion de la corriente de cortocircuito I2SC que fluye a traves de la bobina de recepcion 618 y la corriente I1 que fluye a traves de la bobina de transmision 614, de acuerdo con la siguiente ecuacion:

K12 - 12sc/11

[0041] K12 tambien se puede expresar como la relacion de una tension de circuito abierto Voc a traves de la bobina de recepcion 618 y una tension V1 a traves de la bobina de transmision 614, de acuerdo con la siguiente ecuacion:

K12 - Voc/V1

[0042] Para medir la corriente I2SC, el circuito de conmutacion 630 cortocircuita los terminales de la bobina de recepcion 618 a traves del circuito de deteccion 635, como se describe adicionalmente en mayor detalle en la figura 7 a continuacion. En otra realizacion, la corriente de cortocircuito hsc, se puede inferir o determinar usando la corriente de carga Idc mientras que el circuito de recepcion 610 proporciona potencia a la baterfa 636. Por ejemplo, la relacion entre la corriente de carga Idc y la corriente de cortocircuito hsc, podrfa inferirse o determinarse de acuerdo con la siguiente ecuacion:

I2sc — Idc/1,1

[0043] En aun otra implementacion, un valor de la corriente de cortocircuito I2SC, puede inferirse o determinarse por la medicion de la tension de circuito abierto Voc entre los terminales de la bobina de recepcion 618. Por ejemplo, la relacion entre la tension de circuito abierto Voc y la corriente de cortocircuito I2sc, puede inferirse o determinarse de acuerdo con la siguiente ecuacion:

I2sc — Voc/®L2

donde o es la frecuencia de CA en radianes por segundo y L2 es la inductancia de la bobina de recepcion 618. Para medir la tension Voc, el circuito de conmutacion 630 puede abrir el circuito de los terminales de la bobina de recepcion 618 a traves del circuito de sensor 635, como se describe adicionalmente con mayor detalle en la figura 7 a continuacion.

[0044] Con referencia a la figura 6, el circuito de transmision 606 puede ajustar la corriente I1 a la relacion p de la corriente maxima I1max. El circuito de transmision 606 puede proporcionar la corriente I1 para la bobina de transmision 614. Cuando se desea una medicion dinamica de la corriente I1, el circuito de deteccion 625 puede medir la corriente I1 aplicada a la bobina de transmision 614 para que el receptor 608 pueda recibir una indicacion del valor de la corriente I1. El circuito de deteccion 625 puede comunicar la medicion al circuito controlador 628. En una realizacion en la que se puede medir la tension de circuito abierto Voc a traves de la bobina de recepcion 618, el circuito de deteccion 625 puede medir una tension V1 a traves de los terminales de la bobina de transmision 614. El circuito de deteccion 625 puede comunicar la medicion al circuito controlador 628. Similar a la relacion entre I1 y hmax, una relacion de una tension maxima V1max a traves de la bobina de transmision 614, inducida por la corriente hmax, a la tension V1, inducida por la corriente I1, tambien es p.

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[0045] En una implementacion, el receptor 608 puede pedir la relacion p desde el transmisor 604. El circuito de comunicaciones 629 puede comunicar la relacion p al circuito de comunicaciones 639 dentro del receptor 608. El circuito de comunicaciones 629 puede comunicar ademas al menos uno del valor de la corriente Ii y el valor de la tension V1 al circuito de comunicaciones 629. El circuito de comunicaciones 639 puede comunicar la relacion recibida p y al menos uno del valor de Ii y el valor de Vi al circuito controlador 638. De esta manera, el receptor 608 puede almacenar en una unidad de memoria (no mostrada) los valores de la relacion p y al menos uno de la corriente Ii y la tension Vi en base a la informacion proporcionada por el transmisor 604. En una implementacion alternativa en la que p esta estandarizado, el circuito controlador 638 puede haber guardado ya p en la unidad de memoria. En tal caso, el circuito de comunicaciones 629 solamente puede comunicar al menos uno del valor de la corriente Ii y el valor de la tension Vi y no el valor estandarizado de p para el circuito de comunicaciones 639.

[0046] Una vez que la corriente Ii se aplica a la bobina de transmision 6i4, la bobina de transmision forma el campo inalambrico 605. El campo inalambrico 605 puede inducir la corriente de cortocircuito hsc, en la bobina de recepcion 6i8, puesto que los terminales de la bobina de recepcion 6i8 estan cortocircuitados entre si. El circuito de deteccion 635 puede medir el valor de la corriente Usc. El circuito de deteccion 626 puede entonces comunicar el valor de la corriente hsc al circuito controlador 638.

[0047] En una implementacion en la que se mide la tension de circuito abierto Voc, el circuito de conmutacion 630 puede abrir el circuito de los terminales de la bobina de recepcion 6i8 y el circuito de deteccion 635 puede medir el valor de la tension Voc. El circuito de deteccion 635 puede entonces comunicar el valor de la tension Voc al circuito de control 638.

[0048] El circuito controlador 638 puede entonces utilizar la corriente medida I2sc y el valor recibido de la corriente Ii para determinar el factor de acoplamiento normalizado Ki2, de acuerdo con la ecuacion descrita anteriormente Ki2 = I2SC / Ii. En una implementacion en la que se mide la tension de circuito abierto Voc, el circuito controlador 638 puede usar la tension medida Voc y la tension recibida Vi para determinar el factor de acoplamiento normalizado Ki2, de acuerdo con la ecuacion descrita anteriormente Ki2 = Voc/Vi. El circuito controlador 638 puede utilizar la relacion p y el valor recibido de la corriente Ii para determinar Iimax, de acuerdo con la ecuacion anteriormente descrita Ii = Iimax/p, que se puede reorganizar a Iimax = pil. El circuito controlador 638 puede utilizar entonces los valores determinados para Ki2 y Iimax para determinar la maxima corriente de carga de Cc para el receptor 608, de acuerdo con la ecuacion anteriormente descrita Idcmax = i,iKi2Iimax.

[0049] Puede ser deseable determinar si el transmisor 604 es capaz de proporcionar al menos una carga umbral de corriente requerida Iumbral a la baterfa en una alineacion particular. La corriente Iumbral puede ser una corriente predeterminada o conocida relativa a una baterfa particular o sistema de vehfculo. Para efectuar dicha determinacion, el circuito de control 638 puede comparar la corriente de cortocircuito Usc con la corriente de carga umbral requerida Iumbral dividida por 1,1 veces la relacion p, de acuerdo con la desigualdad:

I2sc > Iumbral/1,1 p

[0050] Si I2SC es mayor que la corriente Iumbral/1,1p, el circuito controlador 638 determina que el transmisor 604 puede ser capaz de proporcionar al menos la corriente de carga umbral requerida a la baterfa 636 usando la alineacion actual. El circuito controlador 638 puede dirigir el circuito de comunicaciones 639 para transmitir una indicacion para iniciar la carga al circuito de comunicaciones 629 sobre el enlace de comunicaciones 6i9. El circuito controlador 638 puede proporcionar ademas una indicacion a un conductor del vehfculo 40i, a traves de la interfaz de usuario 650, por ejemplo, y/o a uno o mas sistemas que la carga adecuados (por ejemplo, compatibles), es posible en la alineacion actual. El circuito de control 638 puede entonces dirigir el circuito de conmutacion 630 para retirar la conexion de cortocircuito de la bobina de recepcion 6i8. El circuito de conmutacion 630 puede conectar la bobina de recepcion 6i8 al circuito de adaptacion 632. La bobina de recepcion 6i8 puede proporcionar ahora potencia a la baterfa 636 y puede comenzar la carga.

[0051] Si I2SC es menor que la corriente Iumbral/1,1p, el circuito controlador 638 determina que el transmisor 604 puede no ser capaz de proporcionar al menos la corriente de carga umbral requerida a la baterfa 636 con la alineacion existente. El circuito controlador 638 puede dirigir el circuito de comunicaciones 639 para transmitir una indicacion para no iniciar la carga al circuito de comunicaciones 629 sobre el enlace de comunicaciones 6i9. El circuito controlador 638 puede proporcionar ademas una indicacion al conductor del vehfculo 40i y/o a uno o mas otros sistemas, por ejemplo, a traves de la interfaz de usuario 650, de que no es posible la carga apropiada (por ejemplo, compatible) en la alineacion actual. En tal caso, la bobina de recepcion 6i8 no suministrara potencia a la baterfa 636 y la carga no comenzara. De esta manera, el transmisor 604 puede recibir indicacion de que el sistema 600 esta fuera de una zona de alineacion o de funcionamiento aceptable (no mostrada) para proporcionar capacidades nominales. El circuito controlador 638 puede determinar la zona de funcionamiento como una zona geometrica sobre, alrededor o cerca de, la bobina de transmision 6i4. Dentro de la zona de funcionamiento, cuando la bobina de transmision 6i4 es accionada por la corriente primaria Ii, la corriente de cortocircuito I2SC de la bobina de recepcion 6i8 sera tal que se satisface la desigualdad Use > Iumbral/1,1p. Mas particularmente, el circuito controlador 638 puede definir posiciones dentro de la zona de funcionamiento de la bobina de recepcion 6i8 con respecto a la bobina de transmision 6i4 para mantener la satisfaccion de la desigualdad Use > Iumbral/1,1p. Por el

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contrario, las posiciones de la bobina de recepcion 618 donde la desigualdad no se satisface, estan fuera de la zona de funcionamiento. Por lo tanto, algunas implementaciones pueden permitir el establecimiento de la zona de funcionamiento para la bobina de recepcion 618 sin ningun conocimiento previo de las caracterfsticas del vehfculo o del sistema de carga.

[0052] En otra implementacion, puede ser deseable determinar si el transmisor 604 es capaz de proporcionar al menos una carga umbral de tension requerida Vumbral a la baterfa en una alineacion particular. La tension Vumbral puede ser una corriente predeterminada o conocida relativa a una baterfa particular o sistema de vehfculo. Para realizar dicha determinacion, el circuito controlador 638 puede comparar la tension de circuito abierto Voc con la tension Vumbral dividida por 1,1 veces la relacion p, de acuerdo con la desigualdad:

Voc > V umbral^1,1p

[0053] Si Voc es mayor que la tension Vumbral/1,1p, el circuito controlador 638 determina que el transmisor 604 puede ser capaz de proporcionar al menos la tension de carga umbral requerida a la baterfa 636 usando la alineacion actual. El circuito controlador 638 puede dirigir el circuito de comunicacion 639 para transmitir una indicacion para iniciar la carga al circuito de comunicacion 629 sobre el enlace de comunicacion 619. El circuito controlador 638 puede proporcionar ademas una indicacion a un conductor del vehfculo 401, y/o a uno o mas sistemas que la carga adecuados, es posible en la alineacion actual. El circuito de control 638 puede entonces dirigir el circuito de conmutacion 630 para retirar la conexion de circuito abierto de la bobina de recepcion 618. El circuito de conmutacion 630 puede conectar la bobina de recepcion 618 al circuito de adaptacion 632. La bobina de recepcion 618 puede proporcionar ahora potencia a la baterfa 636 y puede comenzar la carga.

[0054] Si Voc es menor que la tension Vumbral/1,1p, el circuito controlador 638 determina que el transmisor 604 puede no ser capaz de proporcionar al menos la tension de carga umbral requerida a la baterfa 636 con la alineacion existente. El circuito controlador 638 puede dirigir el circuito de comunicacion 639 para transmitir una indicacion para no iniciar la carga al circuito de comunicacion 629 sobre el enlace de comunicacion 619. El circuito controlador 638 puede proporcionar ademas una indicacion al conductor del vehfculo 401, y/o a uno o mas sistemas que la carga adecuados, no es posible en la alineacion actual. En tal caso, la bobina de recepcion 618 no suministrara potencia a la baterfa 636 y la carga no comenzara. De esta manera, el transmisor 604 puede recibir indicacion de que el sistema 600 esta fuera de la zona de alineacion o de funcionamiento aceptable para proporcionar capacidades nominales similares a las descritas anteriormente con respecto a la corriente de cortocircuito I2sc anterior.

[0055] De acuerdo con la descripcion anterior, el circuito controlador 638 puede determinar la corriente o tension de salida maxima posible para cualquier posicion de la bobina de recepcion 618 con respecto a la bobina de transmision 614. El circuito controlador 638 puede realizar dicha determinacion antes de suministrar corriente a la baterfa 636. En otra implementacion, el circuito controlador 638 puede realizar esta determinacion durante la carga de la baterfa 636. En otra implementacion mas, el circuito controlador 638 puede realizar tal determinacion mientras el conductor del vehfculo 401 esta conduciendo el vehfculo 401 hacia un espacio para cargar. Tales implementaciones pueden proporcionar un mecanismo de seguridad para asegurar que la corriente de carga y/o la tension permanezcan dentro de los lfmites de seguridad durante el ciclo de carga.

[0056] Por ejemplo, en ciertas condiciones, el sobreacoplamiento entre la bobina de transmision 614 y la bobina de recepcion 618 puede causar tensiones indeseables en uno o ambos del transmisor 604 y del receptor 608. El circuito controlador 638 en el receptor 608 o el circuito controlador 628 en el transmisor 604 puede detectar tal sobreacoplamiento. El circuito controlador 638 en el receptor 608 o el circuito controlador 628 en el transmisor 604 pueden tomar una accion correctiva en respuesta a la deteccion del sobreacoplamiento. Esta accion correctiva puede incluir la reduccion del acoplamiento K12, la reduccion de la corriente de accionamiento I1, proporcionando una indicacion a traves de la interfaz de usuario 650 para ajustar la alineacion, el cierre de alimentacion a la baterfa 636 en el lado del receptor 608, y/o el cierre alimentacion de la bobina de transmision 614 en el lado del transmisor 604.

[0057] Como se ha descrito anteriormente, el circuito controlador 638 puede determinar el factor de acoplamiento K12 para cada bobina de recepcion 618 utilizando mediciones de la corriente de cortocircuito I2SC, o la tension de circuito abierto Voc de acuerdo con las ecuaciones antes mencionadas K12 = I2sc/I1 and K12 = Voc/V1, respectivamente. En otras implementaciones, el circuito controlador 638 puede determinar el factor de acoplamiento K12 durante la carga de acuerdo con la ecuacion de conversion de corriente CC a corriente de cortocircuito mencionada anteriormente hsc = Idc/1,1. Debido a que el circuito controlador 638 puede determinar el factor de acoplamiento K12 durante la calibracion antes de la carga y durante la carga, el circuito controlador 638 puede monitorizar continuamente el factor de acoplamiento K12. El circuito controlador 638 puede entonces comparar el factor de acoplamiento K12 determinado con un factor de acoplamiento maximo K12max de acuerdo con la desigualdad:

K12 > K12max

[0058] El circuito controlador 638 puede determinar un factor de acoplamiento maximo K12max. Alternativamente, el circuito controlador 638 puede acceder a un valor de K12max almacenado en una memoria (no mostrada) accesible al circuito controlador 638. Si se satisface la desigualdad anterior, el circuito controlador 638 puede determinar un

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estado de sobreacoplamiento. El circuito controlador 638 puede entonces hacer que se realice una de las acciones correctivas mencionadas anteriormente.

[0059] La figura 7 es un diagrama esquematico de una porcion de los circuitos de recepcion de la figura 6 de acuerdo con una implementacion de ejemplo de la invencion. La figura 7 muestra la bobina de recepcion 618 conectada electricamente al circuito de conmutacion 630. El circuito de conmutacion 630 puede incluir un conmutador 731 y un conmutador 732. Un primer terminal del conmutador 731 esta conectado electricamente a un primer terminal de la bobina de recepcion 618 y al circuito de adaptacion 632. Un segundo terminal del conmutador 731 esta conectado electricamente al circuito de deteccion. Un primer terminal del conmutador 732 esta conectado electricamente a un segundo terminal de la bobina de recepcion 618 y al circuito de deteccion. Un segundo terminal del conmutador 732 esta conectado electricamente al circuito de adaptacion. Aunque la bobina de recepcion 618 se muestra como conectada al circuito de conmutacion 630, uno o mas componentes del circuito de resonancia pueden estar conectados entre la bobina de recepcion 618 y el circuito de conmutacion 630, como se representa mediante las lfneas de trazos. Al cerrar el conmutador 731, se cortocircuitan los terminales de la bobina de recepcion 618 a traves del circuito de deteccion 635. La apertura del conmutador 732 desconecta efectivamente la bobina de recepcion 618 del circuito de adaptacion 632. La apertura del conmutador 732 tambien desconecta de manera efectiva la baterfa 636 (no mostrada), situada mas abajo del circuito de adaptacion 632. Cuando la medicion de la corriente de cortocircuito I2sc no serfa indicativa del potencial de la fuente de alimentacion, el circuito de deteccion 635 puede medir una tension de circuito abierto a traves de los terminales de la bobina de recepcion 618. En una implementacion de este tipo, el conmutador 731 y el conmutador 732 pueden ambos ser abiertos de modo que el circuito de conmutacion 630 pueda medir la tension de circuito abierto a traves del primer terminal y del segundo terminal de la bobina de recepcion 618. Aunque el circuito de conmutacion 630 se muestra situado entre la bobina de recepcion 618 y el circuito de adaptacion 632, la presente solicitud no esta limitada de esta manera. Por ejemplo, para ciertas topologfas de sintonizacion, el circuito de conmutacion 630 puede estar situado despues del circuito de adaptacion 632 mientras pueda realizarse o inferirse una medicion eficaz de la corriente de cortocircuito I2SC o de la tension de circuito abierto Voc.

[0060] La figura 8 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para la deteccion de alineacion y compatibilidad para un sistema inalambrico de transferencia de potencia, de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El procedimiento del diagrama de flujo 800 se describe en el presente documento con referencia al sistema de transferencia inalambrica de potencia 600, tal como se ha descrito anteriormente en conexion con la figura 6. En una implementacion, una o mas de las etapas en el diagrama de flujo 800 pueden realizarse mediante un controlador, tal como, por ejemplo, el circuito controlador 638 de la figura 6. Aunque el procedimiento del diagrama de flujo 800 se describe en el presente documento con referencia a un orden particular, en diversos modos de realizacion, las etapas en el presente documento pueden realizarse en un orden diferente, u omitirse, y pueden anadirse etapas adicionales.

[0061] En la etapa 802, el procedimiento comienza. El procedimiento continua en la etapa 804 alineando una bobina de recepcion de un receptor de potencia inalambrico con una bobina de transmision de un transmisor de carga inalambrico. Por ejemplo, el vehfculo 401 puede estar alineado de tal manera que la bobina de recepcion 418 del receptor 408 este sustancialmente alineada sobre la bobina de transmision 414 del transmisor 404, como se ha descrito anteriormente en relacion con la figura 5.

[0062] En la etapa 806, el procedimiento incluye recibir informacion asociada con al menos una caracterfstica del transmisor de carga sobre un primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito de comunicaciones 639 puede recibir el valor de al menos uno de la corriente I1 y la tension V1 desde el circuito de comunicaciones 629 del transmisor 604 a traves del enlace de comunicaciones 619. En otra realizacion, la informacion representativa de al menos uno del valor de la corriente I1 o la tension V1 puede recibirse sobre el enlace de comunicaciones 619. Al menos uno de los valores de la corriente I1 y del valor de la tension V1 puede determinarse sobre la base de la senal de informacion, por ejemplo mediante una tabla de busqueda en memoria o consultando un servicio de datos (no mostrado).

[0063] En la etapa 808, el procedimiento incluye la obtencion de un valor de p sobre el primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito de comunicaciones 639 puede recibir la relacion p desde el circuito de comunicaciones 629 del transmisor 604 sobre el enlace de comunicaciones 619. El enlace de comunicaciones 619 puede ser cualquier tipo de enlace de comunicaciones incluyendo, pero no limitado a, Bluetooth, Zigbee o celular. En otra implementacion, la relacion p puede ser ya conocida, como un valor estandarizado. En una implementacion de este tipo, el circuito de comunicaciones 639 puede no recibir la relacion p sobre el enlace de comunicaciones 619, pero en su lugar puede determinarse p a partir de una memoria o consultar un servicio de datos conocido (no mostrado).

[0064] El procedimiento puede continuar en la etapa 810, que incluye la medicion del valor de un parametro de funcionamiento asociado a la bobina de recepcion 618. Por ejemplo, el circuito de deteccion 635 puede medir la corriente de cortocircuito hsc a traves de la bobina de recepcion 618, como se ha descrito anteriormente en relacion con las figuras 6 y 7. En otra realizacion, el circuito de deteccion 635 puede medir la tension de circuito abierto Voc a traves de la bobina de recepcion 618, como se ha descrito anteriormente en relacion con las figuras 6 y 7.

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[0065] En la etapa 812, el procedimiento continua mediante la comparacion del valor de parametro a un parametro de carga umbral suficiente para cargar la carga. El circuito controlador 638 puede realizar la comparacion entre la corriente I2SC y la corriente de carga umbral requerida Iumbral dividida por 1,1 veces p. Si I2SC es mayor que la corriente de carga umbral Iumbral/1,1p, el transmisor 604 puede ser capaz de proporcionar al menos la mmima corriente de carga requerida a la baterfa 636 con la alineacion actual. En tal caso, el procedimiento puede continuar con la etapa 814, que incluye la transmision de una indicacion para iniciar la carga sobre el primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito de comunicaciones 639 puede transmitir una indicacion para iniciar la carga al circuito de comunicaciones 629 a traves del enlace de comunicaciones 619. En este punto, el procedimiento puede terminar con la etapa final 818.

[0066] Volviendo al bloque de decision 812, si hsc no es mayor que la corriente de carga umbral requerida Iumbral/1,1 p, el receptor 608 puede considerarse como incompatible con el transmisor 604 en la alineacion actual. El transmisor 604 puede no ser capaz de proporcionar al menos la corriente de carga minima requerida a la baterfa 636 con la alineacion actual. En tal caso, el procedimiento puede continuar con la etapa 816, que incluye la transmision de una indicacion para no iniciar la carga sobre el primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito de comunicaciones 639 puede transmitir una indicacion para no iniciar la carga al circuito de comunicaciones 629 a traves del enlace de comunicaciones 619. En otra implementacion, el circuito de comunicaciones 639 no puede transmitir ninguna indicacion y la carga no comenzara. En otra realizacion mas, el circuito de comunicaciones 639 puede transmitir una indicacion de que la bobina de recepcion 618 esta fuera de una zona de alineacion o de funcionamiento aceptable y/o no podra proporcionar potencia nominal. En este punto, el procedimiento puede terminar con la etapa final 818.

[0067] En otra implementacion, donde se mide la tension de circuito abierto Voc en lugar de la corriente de cortocircuito I2SC, la etapa 812 puede incluir que el circuito controlador 638 realice la comparacion entre la tension Voc y la tension de carga umbral requerida Vumbral dividida por 1,1 veces p. Si Voc es mayor que la tension de carga umbral Vumbral/1,1p, el transmisor 604 puede ser capaz de proporcionar al menos la minima tension de carga requerida a la baterfa 636 con la alineacion actual. Si Voc es menor que la tension de carga umbral requerida Vumbral/1-1p, el receptor 608 puede ser considerado como incompatible con el transmisor 604 en la alineacion actual. El transmisor 604 puede no ser capaz de proporcionar al menos la tension de carga minima requerida a la baterfa 636 con la alineacion actual.

[0068] La figura 9 ilustra un diagrama de flujo de otro procedimiento para la deteccion de alineacion y compatibilidad para un sistema inalambrico de transferencia de potencia, de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El procedimiento del diagrama de flujo 900 se describe en el presente documento con referencia al sistema de transferencia inalambrica de potencia 600, tal como se ha descrito anteriormente en conexion con la figura 6. En una implementacion, una o mas de las etapas en el diagrama de flujo 900 pueden realizarse mediante un controlador, tal como, por ejemplo, el circuito controlador 628 de la figura 6. Aunque el procedimiento del diagrama de flujo 900 se describe en el presente documento con referencia a un orden particular, en diversos modos de realizacion, las etapas en el presente documento pueden realizarse en un orden diferente, u omitirse, y pueden anadirse etapas adicionales.

[0069] En la etapa 902, el procedimiento comienza. En la etapa 904, el procedimiento continua ajustando una corriente de una bobina de transmision a una relacion p con respecto a una corriente maxima de la bobina de transmision. Por ejemplo, el circuito de transmision 606 y/o el circuito de control 628 pueden establecer la corriente I1 de manera que tenga una relacion predeterminada p con respecto a la corriente maxima 11max. En una implementacion, un circuito de deteccion (no mostrado) puede medir la corriente I1 aplicada a la bobina de transmision 614. El circuito de deteccion puede comunicar la medicion al circuito controlador 628. En otra implementacion, la tension a traves de la bobina de transmision puede ajustarse a la relacion p con respecto a una tension maxima de la bobina de transmision. Por ejemplo, el circuito de transmision 606 y/o el circuito de control 628 pueden establecer la tension V1 de manera que es una relacion predeterminada p con respecto a la tension maxima V1max. El circuito de deteccion (no mostrado) puede medir la tension V1 aplicada a la bobina de transmision 614. El circuito de deteccion puede comunicar la medicion al circuito controlador 628.

[0070] En la etapa 906, el procedimiento continua transmitiendo el valor de la corriente de la bobina de transmision sobre un primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito controlador 628 puede dirigir el circuito de comunicaciones 629 para comunicar el valor de la corriente I1 al circuito de comunicaciones 629. En otra realizacion, el valor de la tension de transmision se puede transmitir a traves del primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito controlador 628 puede dirigir el circuito de comunicaciones 629 para comunicar el valor de la tension V1 al circuito de comunicaciones.

[0071] En la etapa 908, el procedimiento continua proporcionando la relacion p sobre el primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito controlador 628 puede dirigir el circuito de comunicaciones 629 para transmitir la relacion p al circuito de comunicaciones 639 sobre el enlace de comunicaciones 619.

[0072] En este punto del diagrama de flujo 900, el procedimiento puede incluir un bloque de decision 910, en

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relacion con el bloque de decision 812 del diagrama de flujo 800 como se describe anteriormente. Si I2SC se determina que es mayor que Iumbral/1,ip, el procedimiento puede continuar con la etapa 912, que incluye la recepcion de una indicacion para iniciar la carga sobre el primer enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito de comunicaciones 629 puede recibir tal indicacion para iniciar la carga desde el circuito de comunicaciones 639 a traves del enlace de comunicaciones 619. En tal caso, el procedimiento puede continuar con la etapa 914, que puede incluir iniciar la carga. Por ejemplo, el circuito controlador 628 puede dirigir el circuito de transmision 606 para aumentar la corriente I1 al minimo requerido de corriente de carga para iniciar la carga. En este punto, el procedimiento puede terminar con la etapa final 920.

[0073] Volviendo al bloque de decision 910, si I2SC no es mayor que Iumbral/1,1p, el procedimiento puede continuar con la etapa 916, que incluye la recepcion de una indicacion de no iniciar la carga sobre el enlace de comunicaciones. Por ejemplo, el circuito de comunicaciones 629 puede recibir una indicacion de no iniciar la carga desde el circuito de comunicaciones 639 a traves del enlace de comunicaciones 619. En tal caso, el procedimiento puede continuar con la etapa 920, que puede incluir no iniciar la carga. Por ejemplo, el circuito controlador 628 puede dirigir el circuito de transmision 606 para continuar para producir la corriente I1 en la fraccion anterior de la corriente maxima hmax, que puede ser menor que la corriente de carga minima requerida. En otra implementacion, el circuito controlador 628 puede dirigir el circuito de transmision 606 para dejar de producir la corriente I1 en conjunto. En otra implementacion adicional, el circuito de comunicaciones 639 puede transmitir una indicacion de que la bobina de recepcion 618 esta fuera de una zona de alineacion aceptable y/o sera incapaz de proporcionar la corriente de carga minima requerida. En este punto, el procedimiento puede terminar con la etapa final 920.

[0074] En otra implementacion, donde Voc se mide en lugar de hsc, el bloque de decision 910 puede determinar si Voc es mayor que Vumbral/1,1p. Si es asf, el procedimiento puede continuar a la etapa 912, que incluye recibir una indicacion para iniciar la carga sobre el primer enlace de comunicaciones. El procedimiento puede progresar como se ha descrito anteriormente. Si Voc es menor que Vumbral/1,1p, el procedimiento puede continuar con la etapa 916 como se describe anteriormente.

[0075] La figura 10 muestra un sistema inalambrico de transferencia de potencia 1000 que comprende un sistema de transmision de potencia 1002 y un sistema de recepcion de potencia 1004 de acuerdo con una implementacion de ejemplo. En un aspecto de varios modos de realizacion descritos en el presente documento, el sistema inalambrico de transferencia de potencia 1000 puede proporcionar interoperabilidad entre diferentes receptores y transmisores. Por ejemplo, una realizacion particular proporciona una interfaz entre el receptor y el transmisor que utiliza un pequeno conjunto de informacion (por ejemplo, simplemente una solicitud de corriente de base) de una manera generica (por ejemplo, niveles normalizados/relativos). A menos que se indique lo contrario, cada componente dentro del sistema de transferencia de potencia inalambrica 1000 puede tener sustancialmente la misma funcionalidad que el componente respectivo como se ha descrito anteriormente en relacion con las figuras 2, 6, 7.

[0076] El sistema de transmision de potencia 1002 ilustrado incluye una fuente de alimentacion, interfaz, o infraestructura 1006, una unidad de control base (BCU), un bloque de correccion del factor de potencia (PFC) 1008, un inversor de BCU 1010, una almohadilla de base 1012, una antena de comunicaciones opcional (tal como una antena Bluetooth 1014), un bloque de decision 1015, un controlador de corriente de base 1016, un controlador de bus de CC 1018 y un limitador de corriente 1020. El bloque PFC de BCU 1008 y el inversor de BCU 1010 pueden corresponder al controlador 624 y la red de filtrado/adaptacion 626 de la figura 6. La almohadilla de base 1012 puede corresponder a la bobina de transmision 614 de la figura 6, pero se apreciara que la almohadilla de base 1012 no necesita tener una configuracion de almohadilla o de bobina. Es decir, se puede seleccionar y utilizar cualquier antena de potencia adecuada que genere un campo inalambrico a un nivel suficiente para cargar o alimentar el dispositivo a cargar. El bloque de decision 1015, el controlador de corriente de base 1016, el controlador de bus de CC 1018 y el limitador de corriente 1020 pueden corresponder al circuito de controlador 628 de la figura 6. La antena de comunicaciones opcional (tal como una antena Bluetooth 1014) puede corresponder al circuito de comunicaciones 629 de la figura 6.

[0077] El sistema de recepcion de potencia 1004 puede incluir una almohadilla secundaria 1022, un sintonizador/rectificador 1024, un filtro de salida 1026, un dispositivo principal 1028, un bloque de control de curva de carga 1030, un controlador de corriente secundaria 1032, un controlador de configuracion secundaria 1034, y una antena de comunicaciones opcional (tal como una antena Bluetooth 1036). La almohadilla secundaria 1022 puede corresponder a la bobina de recepcion 618 de la figura 6, pero se apreciara que la almohadilla secundaria 1022 no necesita tener una configuracion de almohadilla o de bobina. Es decir, se puede seleccionar y utilizar cualquier antena de potencia adecuada que puede recibir un campo inalambrico a un nivel suficiente para cargar o alimentar el dispositivo a cargar. Adicionalmente o alternativamente, la almohadilla secundaria 1022 puede incluir una o mas antenas (no mostradas) que se pueden activar selectivamente (por ejemplo, conectadas a la carga). El sintonizador/rectificador 1024 y el filtro de salida 1026 pueden corresponder al circuito de conmutacion 630, al circuito de adaptacion 632, al circuito rectificador 634 y al circuito de deteccion 635 de la figura 6. Adicionalmente o alternativamente, el sintonizador/rectificador 1024 y el filtro de salida 1026 pueden proporcionar una corriente de salida de nivel variable basada en una corriente de almohadilla secundaria Isecundaria y una senal de control de configuracion Ds. El bloque de control de curva de carga 1030, el controlador de corriente secundaria 1032 y el

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controlador de configuracion secundario 1034 pueden corresponder al circuito controlador 638 de la figura 6. La antena de comunicaciones opcional (tal como una antena Bluetooth 1036) puede corresponder al circuito de comunicaciones 639 de la figura 6.

[0078] La infraestructura 1006 se puede configurar para proporcionar una corriente de potencia Iac- La infraestructura 1006 puede corresponder a una o mas de una red electrica, una o mas baterfas, paneles solares o fuentes de energfa electrica similares configuradas para proporcionar una corriente de potencia Iac. En el sistema de transmisor de potencia 1002 ilustrado, la infraestructura 1006 esta acoplada operativamente al bloque BCU PFC 1008 y proporciona al bloque BCU PFC 1008 la corriente de potencia Iac-

[0079] El BLOQUE BCU PFC 1008 puede estar configurado para recibir la corriente de potencia Iac y una senal de polarizacion comandada Vdc,cmd y configurado para proporcionar una senal de polarizacion Vdc y una medicion yac de la corriente de potencia Iac. En el sistema de transmision de potencia 1002 ilustrado, el bloque BCU PFC 1008 recibe la corriente de potencia Iac desde la infraestructura, recibe la senal de polarizacion comandada Vdc,cmd desde el controlador de bus CC 1018, proporciona la polarizacion Vdc al inversor bCu, y proporciona la senal de medicion yac al limitador de corriente 1020.

[0080] El inversor BCU se puede configurar para recibir la polarizacion Vcc y una senal de control de fase 0 (o "angulo de conduccion") y para generar una corriente de antena de transmision Ibase (o "corriente de la almohadilla de base"). Por ejemplo, el inversor BCU puede generar la corriente de antena de transmision Ibase basada al menos en la polarizacion Vdc y/o en la senal de control de fase 0. En la realizacion ilustrada, el inversor BCU recibe la polalizacion Vdc desde el bloque BCU PFC 1008, recibe la senal de control de fase 0 del controlador de corriente base 1016, y proporciona la almohadilla de base 1012 de la corriente de la antena de transmision Ibase.

[0081] En un aspecto, el bloque BCU PFC 1008 se puede utilizar para evitar corrientes excesivas de la red de suministro electrico debido a la tension y a la corriente fuera de fase, para evitar la distorsion armonica debido a otras porciones del circuito (por ejemplo, la accion de conmutacion de un rectificador), y para filtrar la potencia de la red a 50/60 Hz. La tension continua del BLOQUE BCU PFC 1008 se puede suministrar al inversor BCU, cuya salida se puede denominar corriente de puente o corriente de base. La magnitud de la parte fundamental de la salida del inversor BCU depende de la tension de polarizacion CC Vdc recibida desde el BLOQUE BCU PFC 1008 y de la senal de control de fase 0 (que puede tomar cualquier valor de 0° a 180°) del puente inversor de acuerdo con la siguiente ecuacion:

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[0082] En la Ecuacion 6, la senal de control de fase 0 puede corresponder a un ciclo de trabajo. Una senal de control de fase 0 mayor corresponde a mas tiempo en el que se suministra potencia. Una senal de control de fase 0 inferior se traduce en una tension mas baja y una corriente mas alta para la misma potencia. Las senales de control de fase 0 inferiores requieren corrientes mas altas. En algunas implementaciones, el inversor BCU funciona con senales de control de fase 0 superiores a 90°. Evitar senales de control de fase 0 inferiores y sus corrientes mas altas asociadas puede reducir la tension del componente. Si el convertidor BCU se ejecuta a aproximadamente 130°, entonces se puede reducir la distorsion armonica total (THD) de la tension de salida. A medida que el inversor BCU aumenta la senal de control de fase 0 de 120° a aproximadamente 130°, aumentan los armonicos de tercer orden a medida que disminuyen los armonicos de quinto orden. THD no varfa mucho entre 120° y 130°, y aumenta lentamente cuando se aproxima a 140°. Algunas implementaciones funcionan en el intervalo de 115° a 140°.

[0083] La almohadilla de base 1012 se puede configurar para recibir la corriente antena de transmision Ibase y para generar un campo inalambrico para transmitir potencia. En algunos modos de realizacion, la almohadilla de base 1012 se puede configurar para proporcionar una medicion ybase indicativa del nivel de la corriente de antena de transmision Ibase. La senal de medicion ybase puede corresponder a cualquier caracterfstica adecuada, no necesariamente una corriente, que esta relacionada con la corriente de antena de transmision Ibase.. Por ejemplo, las caracterfsticas de la muestra pueden incluir tensiones detectadas, corrientes auxiliares, impedancias, campos electromagneticos, en las caracterfsticas similares. En la realizacion ilustrada, la almohadilla de base 1012 recibe la corriente de la antena de transmision Ibase desde el inversor BCU y proporciona la medicion ybase al controlador de corriente de base 1016 y/o a la antena Bluetooth 1014. La almohadilla de base 1012 puede incluir una o mas antenas, incluyendo antenas de bobina, antenas planas, y dispositivos similares para generar un campo inalambrico suficiente para dispositivos de alimentacion y/o carga.

[0084] La antena de comunicaciones opcional, tal como una antena Bluetooth 1014, del sistema de transmision de potencia 1002 puede estar configurada para recibir uno o mas tipos de comunicaciones. Por ejemplo, la antena de comunicaciones puede configurarse para recibir senales, tal como una senal de solicitud de corriente IbaseIn, y puede configurarse para transmitir senales, tales como una senal de medicion ybase. Se apreciara que no se requiere una antena separada de la almohadilla de base 1012 para la comunicacion. En su lugar, el sistema de transmision de potencia 1002 y el sistema de recepcion de potencia 1004 pueden comunicarse, por ejemplo, mediante senalizacion

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en banda entre la almohadilla de base 1012 y la almohadilla secundaria 1022, utilizando canales unidireccionales o bidireccionales. Ademas, la comunicacion puede realizarse mediante enlaces ffsicos (tales como, rutas de comunicaciones de datos cableadas interconectadas) ademas o de forma alternativa a la comunicacion inalambrica.

[0085] La senal de solicitud de corriente Ibasein se puede utilizar para controlar la cantidad de corriente que se extiende a traves de la almohadilla de base 1012, y a su vez, la resistencia del campo inalambrico. Por ejemplo, el sistema de recepcion de potencia 1004 puede configurarse para controlar la corriente de la antena de transmision transmitiendo la senal de solicitud de corriente Ibasein al sistema de transmision de potencia 1002 a traves de comunicaciones Bluetooth. La senal de solicitud de corriente Ibasein puede ser indicativa de un nivel de referencia de corriente para la antena de transmision. El "nivel de referencia" puede significar el "nivel objetivo", "nivel ordenado", "valor deseado" o la descripcion similar que indica el nivel (normalizado) de la corriente de base que el receptor de potencia esta pidiendo que realice la almohadilla base. Por ejemplo, la senal de solicitud de corriente Ibasein puede ser indicativa de una cantidad de corriente proporcional a, o normalizada por, un valor predeterminado. La senal de solicitud de corriente normalizada puede indicar que la corriente de almohadilla de base Ibase debe ajustarse, en la medida de lo posible, de acuerdo con la senal de solicitud de corriente IbaseIn. El valor predeterminado puede corresponder a un nivel de corriente (por ejemplo, un lfmite superior de la corriente de almohadilla de base debido a la seguridad, normas y/o requisitos/objetivos similares) de un protocolo de transmision de potencia. El protocolo de transmision de potencia puede corresponder a cualquier estandar adecuado.

[0086] En funcionamiento, el sistema receptor de potencia 1004 puede recibir una solicitud como un factor o relacion, p. La solicitud puede ser relativa a un nivel de corriente predeterminado, tal como algun porcentaje del lfmite de funcionamiento de la almohadilla base 1012, por ejemplo, -10 %, 30 %, 40 %, 57 %, 90 %, 100 % o 110 % de una corriente de base "maxima", en contraste con una solicitud para un cierto nivel de corriente especificado, tal como una cantidad especificada de amperios.

[0087] En algunos modos de realizacion, el sistema de recepcion de energfa 1004 puede no tener acceso al nivel de corriente predeterminado para el sistema de transmision de potencia 1002 respectivo. Como se describira, los controladores del sistema de recepcion de potencia 1004 pueden ser efectivos para compensar el nivel de corriente predeterminado desconocido. Ademas, los controladores del sistema de recepcion de potencia 1004 pueden ser efectivos para detectar las capacidades del sistema de transmision de potencia y para ajustar la senal de solicitud de corriente IbaseIn de modo que no danen el sistema de transmision de potencia 1002. Ademas, los controladores (por ejemplo, el limitador de corriente 1020) del sistema de transmision de potencia 1002 pueden ser eficaces para impedir que el transmisor de potencia se situe en puntos de funcionamiento que pueden danar el sistema de transmision de potencia 1002. En consecuencia, pedir una cantidad relativa de corriente, opuesta a una cantidad absoluta, tal como se describe en el presente documento, puede ayudar a mejorar la interoperabilidad entre diversos tipos de sistemas de transmision de potencia 1002 y diversos tipos de sistemas de recepcion de potencia 1004, simplificando al mismo tiempo el proceso de transferencia inalambrica de potencia.

[0088] El bloque de decision 1015 se puede configurar para recibir la senal de solicitud de corriente IbaseIn y la senal de lfmite superior IbaseBound como entradas, y para generar la senal de solicitud de corriente limitada IbaseIn* como una salida. Por ejemplo, en el modo de realizacion ilustrado, el bloque de decision 1015 esta acoplado operativamente a la antena Bluetooth 1014 opcional para recibir la senal de solicitud de corriente IbaseIn. El bloque de decision 1015 ilustrado esta acoplado operativamente al limitador de corriente 1020 para recibir la senal de lfmite superior IbaseBound. El bloque de decision 1015 ilustrado esta acoplado operativamente al controlador de corriente de base 1016 para proporcionar la corriente limitada.

[0089] En funcionamiento, el bloque de decision 1015 puede configurarse para generar la senal limitada de solicitud de corriente IbaseIn* en base a la senal de solicitud de corriente IbaseIn y a la senal de lfmite superior IbaseBoundIn. En una realizacion, el bloque de decision 1015 puede configurarse para emitir la senal de solicitud de corriente limitada IbaseIn* como siendo sustancialmente igual a la senal de solicitud de corriente IbaseIn si la senal de solicitud de corriente IbaseIn es menor que la senal de lfmite superior IbaseBound y para emitir la senal de solicitud de corriente limitada IbaseIn* como siendo sustancialmente igual a la senal de lfmite superior IbaseBound en caso contrario.

[0090] El controlador de corriente de base 1016 se puede configurar para recibir la medicion ybase de la corriente de antena de transmision Ibase y una senal de solicitud de corriente IbaseIn (o, alternativamente la senal de solicitud de corriente limitada IbaseIn*), y configurado, ademas, para generar una senal de control de fase 0 para ajustar el nivel de potencia del campo inalambrico generado por la almohadilla de base 1012. En la realizacion ilustrada, el controlador de corriente de base 1016 esta acoplado operativamente a la almohadilla de base 1012, a la antena Bluetooth 1014 opcional, al bloque de decision 1015, al inversor BCU y al controlador de bus de CC 1018. El controlador de corriente de base 1016 genera la senal de control de fase 0 en base a la senal de medicion ybase y a la senal de solicitud de corriente limitada IbaseIn* En algunas realizaciones, la senal de solicitud de corriente limitada IbaseIn* corresponde a una version de la senal de solicitud de corriente IbaseIn que es menor que aproximadamente una senal de lfmite superior IbaseBound, por ejemplo, generada por el limitador de corriente 1020. El controlador de corriente de base 1016 se describira con mayor detalle en conexion con la figura 13.

[0091] El controlador de bus CC 1018 esta configurado para recibir la senal de control de fase 0 y una fase de

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referencia 0r como entradas, y esta configurado ademas para generar la senal de polarizacion comandada Vdc,cmd como una salida. En la realizacion ilustrada, el controlador de bus CC 1018 puede proporcionar la senal de polarizacion comandada Vdc,cmd al bloque BCU PFC 1008 y puede recibir la senal de control de fase 0 desde el controlador de corriente de base 1016. El controlador de bus CC 1018 puede generar la senal de polarizacion comandada VCDcmd basada en una comparacion de la senal de control de fase 0 y la fase de referencia. El controlador de bus CC 1018 se describira con mayor detalle en conexion con la figura 14.

[0092] El limitador de corriente 1020 puede configurarse para recibir una senal de referencia de CA AC Ref y una medicion yac de la corriente de potencia 4c suministrada al bloque BCU PFC 1008. El limitador de corriente 1020 puede configurarse adicionalmente para generar la senal de lfmite superior IbaseBound basada en una comparacion de la senal de referencia CA con la senal de medicion yac. La senal de referencia CA AC Ref puede ser una senal exogena que representa una corriente de potencia a polarizar (por ejemplo, preferir). El limitador de corriente 1020 se describira con mayor detalle mas adelante con referencia a la figura 15.

[0093] Volviendo ahora al sistema de recepcion de potencia 1004 de la figura 10, la almohadilla de vehfculo puede configurarse para acoplarse al campo inalambrico generado por la almohadilla de base 1012 y configurada para generar la corriente Isecundaria basada en el campo inalambrico. La almohadilla secundaria 1022 puede corresponder, por ejemplo, a la bobina de induccion de vehfculo electrico 116 de la figura 1. La corriente Isecundaria puede proporcionarse a los bloques de sintonizacion/rectificacion 1024 y del filtro de salida 1026 para generar una corriente de salida Iout. El bloque de sintonizacion/rectificacion 1024 puede incluir circuitos configurados para variar la impedancia en la almohadilla secundaria 1022 para variar el acoplamiento entre la almohadilla de base 1012 y la almohadilla secundaria 1022. El bloque de sintonizacion/rectificacion 1024 puede incluir un circuito configurado para convertir y/o regular la corriente Isecundaria. El filtro de salida 1026 puede incluir un circuito para filtrar la corriente rectificada Isecundaria en una senal adecuada para cargar y/o alimentar el dispositivo central 1028.

[0094] El dispositivo central 1028 puede estar configurado para recibir una corriente de salida para cargar o alimentar el dispositivo central 1028. Ejemplos de variantes del dispositivo central 1028 incluyen vehfculos electricos y/o dispositivos electronicos de consumo. El dispositivo central 1028 puede proporcionar a otros componentes del sistema de recepcion de potencia 1004 diversos parametros de carga, tales como la corriente maxima, la tension maxima, la potencia maxima y caracterfsticas similares. En la realizacion ilustrada, el dispositivo central 1028 proporciona estos parametros al bloque de control de la curva de carga 1030.

[0095] El bloque de control de la curva de carga 1030 puede estar configurado para generar la corriente de salida de referencia IoutIn. La corriente de salida de referencia IoutIn puede corresponder a una corriente de salida deseada que conseguirfa la transferencia de potencia inalambrica de efecto basandose en el nivel de polarizacion Vsc,dc del filtro de salida 1026 y diversos parametros del dispositivo central 1028, tales como la corriente maxima permitida, la tension, la potencia, y similares. La corriente de salida de referencia IoutIn se puede seleccionar en base a las consideraciones de eficiencia. Por ejemplo, dado un nivel de polarizacion Vsc,dc del filtro de salida 1026, se puede seleccionar una corriente de salida Iout que mejora la eficiencia de la transmision de potencia, asf como consideraciones secundarias, tales como los niveles de tension y/o potencia. Mantener los parametros de funcionamiento de la salida tal como, por ejemplo, la tension de salida, la potencia de salida, para estar dentro de intervalos predeterminados compatibles con el uso eficaz de la corriente puede aumentar la eficacia y/o la eficiencia de la transferencia de potencia. Por ejemplo, al cargar una baterfa utilizando la salida del receptor de potencia, los parametros de funcionamiento pueden seleccionarse para que se adapten a una "curva de carga de baterfa" correspondiente a la carga efectiva de la baterfa.

[0096] El controlador de corriente secundaria 1032 se puede configurar para recibir la corriente de salida de referencia Ioutin y una medicion yout de la corriente de salida Iout, y puede configurarse para generar la senal de solicitud de corriente Ibasein. Por ejemplo, la senal de solicitud de corriente Ibasein puede corresponder a un nivel de corriente normalizado o relativo que el sistema de recepcion de potencia 1004 esta ordenando que el sistema de transferencia de potencia pase a traves de la almohadilla de base 1012. Como se ha indicado, el nivel relativo normalizado puede ser con respecto a un valor predeterminado, tal como una corriente de antena de transmision maxima Ibase. En un modo de realizacion, el controlador de corriente secundario 1032 puede configurarse para ajustar la senal de solicitud de corriente Ibasein, de manera que dirige la corriente de salida hacia la corriente de salida de referencia Ioutin. El controlador de corriente secundario 1032 puede configurarse para proporcionar la senal de solicitud de corriente Ibasein a la antena de comunicaciones (por ejemplo, una antena Bluetooth 1036) para transmitir la senal de solicitud de corriente Ibasein al sistema de transmision de potencia 1002. El controlador de corriente secundaria 1032 se describira con mayor detalle mas adelante en relacion con la figura 11.

[0097] El controlador de configuracion secundario 1034 se puede configurar para recibir la corriente de salida de referencia Ioutin, una estimacion lSc de la corriente de la almohadilla secundaria 1022 Isecundario (por ejemplo, una estimacion de la corriente de cortocircuito de la bobina secundaria segun la ecuacion), y una medicion ybase de la corriente de la antena de transmision Ibase. En una realizacion, la estimacion 4c puede corresponder a la corriente de cortocircuito I2sc descrita anteriormente en relacion con las figuras 6 y 7. Se apreciara que el controlador de configuracion secundario 1034 puede recibir una estimacion de la tension abierta Voc de la bobina secundaria ademas, o alternativamente, a la estimacion 4c.

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[0098] El controlador de configuracion secundario 1034 puede configurarse ademas para generar la senal de control de configuracion Ds como una salida sobre la base de al menos las senales de entrada recibidas. La senal de control de configuracion Ds se puede usar para ajustar varios parametros del bloque rectificador de sintonizacion, del filtro de salida 1026 y/o de la almohadilla secundaria 1022. Para ejemplos no limitativos, el controlador de configuracion secundario 1034 puede ajustar la relacion de bobina, el numero de bobinas activas y/o la corriente extrafda de la almohadilla secundaria 1022 del sistema de recepcion de potencia 1004. El controlador de configuracion secundario 1034 se describira con mayor detalle en relacion con la figura 12.

[0099] La FIG. 11 muestra un diagrama de estado de un controlador de corriente secundario 1032 del sistema de recepcion de potencia 1004 de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El controlador de corriente secundario 1032 ilustrado comprende un controlador de velocidad de rampa 1102 opcional, una primera y segunda uniones de suma 1104, 1106, una ganancia proporcional 1110 y una ganancia integral 1112. El controlador de velocidad de rampa 1102 opcional puede configurarse para limitar o fijar una velocidad de cambio de la corriente de salida de referencia loutin. Limitar la velocidad de cambio puede ayudar a prevenir o inhibir las oscilaciones causadas por el enrollamiento integral y aumenta rapidamente en el termino de ganancia integral debido a cambios rapidos en la corriente de salida de referencia loutin. Limitar la velocidad de cambio tambien puede ayudar a reducir los componentes de alta frecuencia en la senal de solicitud de corriente Ibasein, que de otro modo podrfa causar inestabilidades. Por ejemplo, los retardos de tiempo en el sistema pueden causar oscilaciones o incluso inestabilidades si el controlador de corriente secundario acciona la corriente de base Ibase a una alta frecuencia con respecto al retardo de tiempo (por ejemplo, a una frecuencia mayor que aproximadamente 1/t Hz, donde t representa el tiempo de retardo en segundos). La velocidad que limita la corriente de salida de referencia loutin puede limitar el ancho de banda global del controlador de corriente secundario 1034. Por consiguiente, el controlador de velocidad de rampa 1102 opcional puede mejorar la robustez y la estabilidad.

[0100] La corriente de salida de referencia Ioutin, u opcionalmente la salida del controlador de velocidad de rampa 1102, pueden compararse con la senal de medicion yout mediante la primera union sumadora 1104 para generar una senal de error e. La senal de solicitud de corriente IbaseIn se genera combinando un termino proporcional a la senal de error e y un termino proporcional a una integral de la senal de error e. El termino proporcional a la senal de error e puede mejorar el ancho de banda del controlador de corriente secundario 1032, que puede mejorar la velocidad de respuesta. La "accion integral" del termino proporcional a la integral de la senal de error e puede ayudar a reducir el error de estado estacionario y compensar los niveles de corriente desconocidos en el sistema de transmision de potencia 1002.

[0101] En un modo de realizacion, el controlador de corriente secundaria 1032 tiene un ancho de banda de aproximadamente 250 Hz. Se pueden seleccionar otros anchos de banda basandose en consideraciones de aplicacion especfficas, tal como la velocidad de respuesta, la robustez a los retardos de comunicaciones, otras dinamicas de fase no mfnimas y la incertidumbre del modelo. Por ejemplo, en un modo de realizacion, el controlador de corriente secundario 1032 tiene un ancho de banda (en hertzios) menor que aproximadamente 1/t, donde t representa el retardo de tiempo (en segundos) asociado con la comunicacion de una senal de solicitud de corriente IbaseIn y el sistema de transmision de potencia 1002 que actua en respuesta a la senal de solicitud de corriente IbaseIn. En otro modo de realizacion, el controlador de corriente secundaria 1032 tiene un ancho de banda menor que aproximadamente 1/(2t). En otro modo de realizacion, el controlador de corriente secundaria 1032 tiene un ancho de banda menor que aproximadamente 1/(16t). La seleccion del ancho de banda inferior a 1/(16t) puede proporcionar un margen de fase mayor que aproximadamente 45 grados.

[0102] La figura 12 muestra un diagrama de estado de un controlador de configuracion secundario 1034 del sistema de recepcion de potencia 1004 de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo. Aunque algunos elementos de la figura 12 se etiquetan usando el termino "ideal" o "preferido" tal como se usa en el presente documento, los terminos "ideal" y "preferido" significan que el elemento "ideal" o "preferido" es uno de los muchos elementos que proporcionan un funcionamiento satisfactorio del sistema IPT, pero en el que el funcionamiento en el elemento "ideal" o "preferido" es mejor de alguna manera que en algunos otros elementos. El uso del termino "ideal" y "preferido" en la figura 12 no implica que el funcionamiento del sistema IPT o del receptor de potencia este necesariamente optimizado o maximizado con el elemento seleccionado, pero en ciertos modos de realizacion, el elemento puede seleccionarse para conseguir un funcionamiento de alto nivel, optimizado o maximizado del sistema IPT o del receptor de potencia (por ejemplo, carga de la baterfa).

[0103] El controlador de configuracion secundario 1034 incluye un bloque de division 1202, un estimador de estado 1206, y un estimador de estabilidad 1208. Utilizando el bloque de division 1202, el controlador de configuracion secundario 1034 se puede configurar para dividir la corriente secundaria estimada lSc por la medicion ybase de la corriente de la antena de transmision Ibase para generar un coeficiente de acoplamiento estimado k. El estimador de estado 1206 puede configurarse para recibir el coeficiente de acoplamiento estimado k, la corriente de salida de referencia IoutIn y una senal Ibase* indicativa de una corriente de almohadilla de base Ibase preferida como entradas y para generar una senal de configuracion Ds* preferida como salida. En un modo de realizacion, la senal Ibase* puede proporcionarse por el sistema de transmision de potencia 1002, por ejemplo, durante la inicializacion y/o durante la

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transferencia de potencia. Sin embargo, se apreciara que la senal Ibase* puede proporcionarse mediante cualquier fuente aplicable, incluyendo un componente del sistema de recepcion de potencia 1004, tal como un dispositivo de memoria (no mostrado). En un aspecto, el sistema de recepcion de potencia 1004 polariza la generacion de la senal de solicitud de corriente Ibasein y la generacion de la senal de control de configuracion Ds para lograr una corriente de almohadilla de base Ibase que es aproximadamente la corriente de almohadilla de base Ibase*, preferible si es factible. Sin embargo, debido a limitaciones en el sistema de transmision de potencia 1002, no siempre se alcanza la corriente Ibase*. Por ejemplo, el bloque limitador de corriente 1020 del sistema de transmision de potencia 1002 puede inhibir las corrientes de almohadilla de base Ibase por encima de un cierto lfmite.

[0104] Como se ha indicado, el estimador de estado 1206 esta configurado para generar la senal de configuracion preferida Ds*. La senal Ds* se puede utilizar para indicar una seleccion preferida de uno o mas parametros de la almohadilla secundaria 1022 y/o las caracterfsticas del acoplamiento entre la almohadilla de base 1012 y la almohadilla secundaria 1022. Por ejemplo, la senal Ds* puede corresponder a un numero preferido de bobinas de la almohadilla secundaria 1022 para activarse/desactivarse, la cantidad de corriente que se extrae de la almohadilla de carga 1022, y caracterfsticas similares relacionadas con el rendimiento de la transferencia de potencia inalambrica. Estas caracterfsticas pueden afectar a la carga en el sistema de transmision de potencia 1002 y, por lo tanto, pueden afectar a la eficiencia del transmisor de potencia 1002. Los parametros de configuracion preferidos de la senal Ds* se pueden seleccionar basandose, como mfnimo, en la corriente de salida de referencia IoutIn, el coeficiente de acoplamiento estimado k, y la corriente de base Ibase* preferida.

[0105] El estimador de estabilidad 1208 esta configurado para recibir la senal de configuracion preferida Ds* y la senal de medicion ybase como entradas y para generar la senal de configuracion Ds como una salida para ajustar el funcionamiento del receptor de potencia inalambrico 1004. Por lo tanto, la senal de configuracion Ds puede ajustar una caracterfstica del acoplamiento (por ejemplo, la eficiencia de acoplamiento, la carga vista en el transmisor 1002, y similares) entre la antena de recepcion y la antena de transmision basada al menos parcialmente en la senal de medicion ybase. A su vez, la senal de configuracion Ds puede ajustar un rendimiento del transmisor de potencia 1002 basado, al menos en parte, en una comparacion de la senal de solicitud de corriente IbaseIn y la senal de medicion de la almohadilla de base Ybase, como se describe con mayor detalle a continuacion.

[0106] El estimador de estado 1206 y el estimador de estabilidad 1208 puede configurarse para ajustar los puntos de funcionamiento del sistema de recepcion de potencia 1004 para lograr un funcionamiento eficiente (por ejemplo, mediante la solicitud de una corriente de base Ibase igual a aproximadamente la corriente de base preferida Ibase*) mientras se protege el funcionamiento de los sistemas de transmision y recepcion de potencia inalambricos 1002, 1004. Por ejemplo, si la medicion ybase no coincide con la solicitud de corriente IbaseIn, o si se estima que la corriente de almohadilla de base Ibase no es capaz de alcanzar IbaseIn, entonces el estimador de estabilidad 1208 puede impedir que el controlador de configuracion secundario 1034 cambie el punto de funcionamiento del sistema de recepcion de potencia 1004 de una manera que de otro modo sobrecargarfa o danarfa el sistema de transmision de potencia 1002.

[0107] El controlador de corriente secundaria 1032 y/o el controlador de configuracion secundario 1034 se pueden configurar para ajustar una eficiencia del transmisor de potencia 1002 en base al menos en parte, en una comparacion de la senal de solicitud de corriente IbaseIn y la senal de medicion de la almohadilla de base ybase. En un modo de realizacion, si la corriente inferida o solicitada Ibase (por ejemplo, indicada por ybase) esta proxima al maximo, entonces el estimador de estabilidad 1208 intentara aumentar la cantidad de corriente de salida Iout que el receptor 1004 puede producir aumentando el numero de bobinas que se activan y/o aumentando la proporcion de la corriente Isecundaria generada por las mismas. Si la corriente de base Ibase es menor que un nivel, entonces el estimador de estabilidad 1208 esta configurado para reducir el acoplamiento entre la almohadilla de base 1012 y la almohadilla secundaria 1022, por ejemplo, apagando bobinas o reduciendo la cantidad de corriente extrafda de las bobinas. Si la medicion ybase indica que la corriente de la almohadilla de base Ibase es aproximadamente la corriente preferida Ibase*, y el estimador de estado 1206 no determina una configuracion mas preferida, entonces el estimador de estabilidad 1208 no ajustara la senal de configuracion Ds.

[0108] Si el sistema de transmision de potencia 1002 reduce la potencia, el sistema de recepcion de potencia 1004 debe mantener la estabilidad, ya que, en ese caso, el transmisor 1002 no debe aumentar la corriente de la almohadilla de base Ibase y el sistema de recepcion de energfa 1004 no debe incrementar el acoplamiento porque la corriente Ibase sera mas baja que la pedida y debe ser mas baja que la corriente de base ideal Ibase*.

[0109] En una realizacion, la senal de control de configuracion Ds se puede generar mediante la estimacion de un numero de corrientes de salida Iout que resultana de la corriente de base preferida actual Ibase* y el coeficiente de acoplamiento estimada actual k para una serie de estados de configuracion diferentes Ds. En consecuencia, una configuracion se puede seleccionar mediante la eleccion de la configuracion que proporcione la corriente de salida estimada Iout mas cercana a la corriente de referencia IoutIn. En una realizacion, se puede usar una tabla de consulta para seleccionar la senal de configuracion Ds basada al menos en la corriente de base preferida Ibase* y el coeficiente de acoplamiento estimado k.

[0110] La figura 13 muestra un diagrama de estado de un controlador de corriente de base 1016 del sistema de

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transmision de potencia 1002 de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El controlador de corriente de base 1016 ilustrado comprende unas primeras y segundas uniones de suma 1302, 1304, una ganancia proporcional 1306 y una ganancia integral 1308. La senal de solicitud de corriente Ibasein se compara con la senal de medicion ybase utilizando la primera union de suma 1302. La primera union de suma 1302 genera una senal de error ebase (t). La senal de control de fase 0 se genera combinando un termino proporcional a la senal de error y un termino proporcional a una integral de la senal de error. Por ejemplo, la ganancia proporcional 1306 recibe la senal de error ebase(t) como una entrada y genera el termino proporcional al error como una salida. La ganancia integral 1308 recibe la senal de error ebase(t) como una entrada y genera el termino proporcional a una integracion de la senal de error. Los dos terminos pueden combinarse mediante la segunda union de suma 1304. El termino proporcional a la senal de error puede mejorar el ancho de banda del controlador de corriente base 1016 para mejorar la velocidad de respuesta. El termino proporcional a la integral de la senal de error puede ayudar a reducir el error de estado estacionario.

[0111] En un modo de realizacion, el controlador de corriente de base 1016 tiene un ancho de banda de aproximadamente 250 Hz. Se pueden seleccionar otros anchos de banda basandose en consideraciones de aplicacion especfficas, tales como la velocidad de respuesta, la robustez a los retardos de comunicaciones y otras dinamicas de fase no mfnimas y para modelar la incertidumbre y la separacion de escala de tiempo con el sistema de recepcion de potencia 1004. Por ejemplo, en un modo de realizacion, el controlador de corriente de base 1016 tiene un ancho de banda mayor que aproximadamente el ancho de banda del controlador de corriente secundario 1032. En otro modo de realizacion, el controlador de corriente de base 1016 tiene un ancho de banda mayor que aproximadamente el doble del ancho de banda del controlador de corriente secundario 1032. En otro modo de realizacion, el controlador de corriente de base 1016 tiene un ancho de banda mayor que aproximadamente diez veces el ancho de banda del controlador de corriente secundario 1032.

[0112] La figura 14 muestra un diagrama de estado de un controlador de bus CC 1018 del sistema de transmision de potencia 1002 de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El controlador de bus de CC 1018 ilustrado comprende una union de suma 1402 y una ganancia integral 1404. El controlador de bus de CC 1018 esta configurado para comparar la senal de control de fase 0 con una senal de fase de referencia 0r usando la union de suma 1402. La senal de fase de referencia 0r puede corresponder a una fase del inversor BCU 1010 que proporciona un beneficio (tal como, eficiencia) sobre otros angulos de fase del inversor BCU 1010. En un modo de realizacion, la senal de fase de referencia 0r es de aproximadamente 130 grados. La ganancia integral 1404 esta configurada para generar la polarizacion Vcd en base a una ganancia proporcional de una integracion de senal de error efase. La senal de control del bus de CC Vdc se proporciona al inversor BCU 1010 para polarizar directamente, o controlar la polarizacion de, el inversor BCU 1010. El termino proporcional a la integral de la senal de error puede ayudar a reducir el error de estado estacionario entre la senal de control de fase 0 y la senal de fase de referencia 0r e impedir que el ciclo de trabajo alcance una condicion perjudicial. En un modo de realizacion, el controlador de bus de CC 1018 tiene un ancho de banda de aproximadamente 20 Hz. Se pueden seleccionar otros anchos de banda basandose en consideraciones de aplicacion especfficas, tales como separacion de escala de tiempo con el controlador de corriente de base 1016, asf como consideraciones de estabilidad y robustez. Por ejemplo, el controlador de bus de CC 1018 puede tener un ancho de banda que es menor que aproximadamente el ancho de banda del controlador de corriente de base 1016 dividido por diez. Adicionalmente o alternativamente, el controlador de bus de CC 1018 puede tener un ancho de banda que es mayor que aproximadamente el ancho de banda del controlador de corriente secundario 1032.

[0113] La figura 15 muestra un diagrama de estado de un limitador de corriente 1020 del sistema de transmision de potencia 1002 de la figura 10 de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El limitador de corriente 1020 ilustrado comprende una primera y segunda uniones de suma 1502, 1504, una ganancia proporcional 1506 y una ganancia integral 1508. El limitador de corriente 1020 esta configurado para comparar la medicion yac con la senal de referencia CA AC Ref utilizando la primera union de suma 1302. La senal CA AC Ref de referencia puede estar relacionada con una corriente alterna maxima admisible que debe ser extrafda de la infraestructura 1006 de la figura 10. Por consiguiente, la primera union de suma 1502 puede configurarse para generar una senal de error eac. La ganancia proporcional 1506 esta configurada para generar un termino proporcional a la senal de error eac. La ganancia integral 1508 esta configurada para generar un termino proporcional a una integracion de la senal de error eac. Basandose en la ganancia proporcional y la ganancia integral, la segunda union de suma 1504 esta configurada para combinar estos dos terminos para generar la senal de lfmite superior IbaseBound. La senal de lfmite superior IbaseBound puede ayudar a proteger la almohadilla de base 1012 de la figura 10 del dano causado por sobretension de la antena con la corriente generada en respuesta a la senal de solicitud de corriente Ibasein.

[0114] La figura 16 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento 1600 para recibir potencia inalambrica y cargar una carga de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El procedimiento 1600 puede comenzar en el bloque 1602 para acoplar una antena de recepcion a un campo inalambrico generado por una antena de transmision de un transmisor de potencia. Por ejemplo, la antena de recepcion puede corresponder a una antena de recepcion de la almohadilla secundaria 1022 del sistema de recepcion de potencia 1004 de la figura 10. Ademas, el campo inalambrico puede generarse, por ejemplo, mediante la almohadilla de base 1012 de la figura 10. Despues de acoplar la antena de recepcion al campo inalambrico, el procedimiento 1600 puede proceder al bloque 1604 para generar una corriente de salida basada en el acoplamiento con el campo inalambrico. Por ejemplo, la corriente de

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salida puede generarse mediante la almohadilla secundaria 1022, asf como la sintonizacion/rectificacion 1024 y el filtro de salida 1026 para generar la corriente de salida Iout como se muestra en la figura 10.

[0115] Antes, durante, o despues del acoplamiento de la antena de recepcion con el campo inalambrico, el procedimiento 1600 se puede mover para bloquear 1606 para transmitir al transmisor de potencia una primera senal indicativa de una corriente objetivo para la antena de transmision. Por ejemplo, la primera senal puede corresponder a una solicitud para que el transmisor de potencia conduzca una corriente normalizada a traves de la almohadilla de base. En el modo de realizacion de la figura 10, el sistema de recepcion de potencia 1004 puede configurarse para transmitir la senal de solicitud de corriente Ibasein a traves de la antena Bluetooth 1036. El procedimiento puede continuar con el bloque 1608, suministrando la corriente de salida a la carga. En un aspecto de varios modos de realizacion, la primera senal puede usarse para controlar la cantidad de corriente que fluye a traves de la almohadilla de base y, a su vez, la corriente de salida generada en el sistema de recepcion de potencia.

[0116] La figura 17 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento 1700 para transmitir potencia inalambrica y cargar una carga de acuerdo con una implementacion de ejemplo. El procedimiento 1700 puede comenzar en el bloque 1702 para generar un campo inalambrico mediante la conduccion de una corriente variable a traves de una antena de transmision. Por ejemplo, el campo inalambrico puede generarse, por ejemplo, mediante la almohadilla de base 1012 de la figura 10. La corriente variable se puede variar mediante la seleccion de la senal de control de fase 0 y/o la polarizacion Vdc al inversor BCU 1010. Despues de generar el campo inalambrico, el procedimiento 1700 puede proceder al bloque 1704 para cargar inalambricamente un aparato que tiene una antena de recepcion acoplada con el campo inalambrico, generando una corriente de salida basada en el acoplamiento con el campo inalambrico. Por ejemplo, la antena de recepcion puede corresponder a una antena de recepcion de la almohadilla secundaria 1022 de la figura 10. Antes, durante o despues de acoplar la antena de recepcion al campo inalambrico, el procedimiento 1700 puede moverse al bloque 1706 para recibir una primera senal del aparato. Por ejemplo, la primera senal puede corresponder a una solicitud para que el transmisor de potencia conduzca una corriente normalizada a traves de la almohadilla de base. En el modo de realizacion de la figura 10, el sistema de transmision de potencia 1002 puede configurarse para recibir la senal de solicitud de corriente Ibasein a traves de la antena Bluetooth 1014. Despues de recibir la primera senal, el procedimiento puede continuar con el bloque 1708 para ajustar la corriente variable en base a la primera senal, en el que la primera senal es indicativa de una corriente normalizada para la antena de transmision.

[0117] Las diversas operaciones de los procedimientos descritos anteriormente pueden realizarse por cualquier medio adecuado capaz de realizar las operaciones, tales como diversos componentes, circuitos y/o modulos de hardware y/o software. Generalmente, cualquier operacion ilustrada en las figuras puede realizarse mediante medios funcionales correspondientes, capaces de realizar las operaciones. Por ejemplo, un receptor de potencia configurado para suministrar corriente a una carga y para acoplarse de forma inalambrica operativamente a un transmisor de potencia puede comprender medios para acoplar al campo inalambrico y para generar la corriente de salida sobre la base del acoplamiento con el campo inalambrico (por ejemplo, una almohadilla secundaria 1022 y opcionalmente uno o mas de un sintonizador/rectificador 1024 o un filtro de salida 1026 de la figura 10). El receptor de potencia puede comprender ademas medios para generar y transmitir al transmisor de potencia una primera senal indicativa de una corriente objetivo para la antena de transmision (por ejemplo, el controlador de corriente secundario y opcionalmente uno o mas del control de curva de carga 1030 o una antena de comunicaciones tal como la antena Bluetooth 1036). Para otro ejemplo, un transmisor de potencia configurado para generar un campo inalambrico y cargar un aparato acoplado al campo inalambrico puede comprender medios para generar el campo inalambrico conduciendo una corriente variable a traves de una antena de transmision (por ejemplo, una almohadilla de base 1012 y opcionalmente una o mas de una infraestructura 1006 o un inversor BCU 1010 de la figura 10). El transmisor de potencia puede comprender ademas medios para recibir una primera senal y ajustar la corriente variable en base a la primera senal, en el que la primera senal es indicativa de una corriente normalizada (por ejemplo, el controlador de base 1016 y opcionalmente una o mas de una antena de comunicaciones, tal como el dispositivo Bluetooth 1014, el bloque de decision 1015, el controlador de corriente de base 1016, el controlador de bus de CC 1018 o el limitador de corriente 1020).

[0118] Las diversas operaciones de los procedimientos descritos anteriormente pueden realizarse por cualquier medio adecuado capaz de realizar las operaciones, tales como diversos componentes, circuitos y/o modulos de hardware y/o software. Generalmente, cualquier operacion ilustrada en las figuras puede realizarse mediante medios funcionales correspondientes, capaces de realizar las operaciones.

[0119] La informacion y las senales pueden representarse usando cualquiera entre una variedad de tecnologfas y tecnicas diferentes. Por ejemplo, los datos, las instrucciones, los comandos, la informacion, las senales, los bits, los sfmbolos y los chips que pueden haber sido mencionados a lo largo de la descripcion anterior pueden representarse mediante tensiones, corrientes, ondas electromagneticas, campos o partfculas magneticos, campos o partfculas opticos, o cualquier combinacion de los mismos.

[0120] Los diversos bloques logicos, modulos, circuitos y etapas de algoritmo ilustrativos, descritos en relacion con las implementaciones divulgadas en el presente documento pueden implementarse como hardware electronico, software informatico o combinaciones de ambos. Para ilustrar claramente esta intercambiabilidad de hardware y

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software, anteriormente se han descrito diversos componentes, bloques, modulos, circuitos y etapas ilustrativos, generalmente, en lo que respecta a su funcionalidad. Que dicha funcionalidad se implemente como hardware o software depende de la aplicacion especffica y las restricciones de diseno impuestas al sistema completo. La funcionalidad descrita se puede implementar de formas variables para cada aplicacion particular, pero no debe interpretarse que tales decisiones de implementacion suponen un alejamiento del alcance de los modos de realizacion de la invencion.

[0121] Los diversos bloques, modulos y circuitos ilustrativos descritos en relacion con las implementaciones divulgadas en el presente documento pueden implementarse o realizarse con un procesador de proposito general, con un procesador de senales digitales (DSP), con un circuito integrado especffico de la aplicacion (ASIC), con una formacion de puertas programables de campo (FPGA) o con otro dispositivo de logica programable, puerta discreta o logica de transistor, componentes de hardware discretos, o con cualquier combinacion de los mismos disenada para realizar las funciones descritas en el presente documento. Un procesador de uso general puede ser un microprocesador pero, como alternativa, el procesador puede ser cualquier procesador, controlador, microcontrolador o maquina de estados convencional. Un procesador tambien puede implementarse como una combinacion de dispositivos informaticos, por ejemplo, una combinacion de un DSP y un microprocesador, una pluralidad de microprocesadores, uno o mas microprocesadores junto con un nucleo de DSP o cualquier otra configuracion de este tipo.

[0122] Las etapas de un procedimiento o algoritmo y las funciones descritas en relacion con las implementaciones divulgadas en el presente documento pueden realizarse directamente en hardware, en un modulo de software ejecutado por un procesador o en una combinacion de los dos. Si se implementan en software, las funciones, como una o mas instrucciones o codigo, pueden almacenarse en, o transmitirse por, un medio no transitorio tangible, legible por ordenador. Un modulo de software puede residir en memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria flash, memoria de solo lectura (ROM), memoria ROM electricamente programable (EPROM), memoria ROM programable electricamente borrable (EEPROM), registros, un disco duro, un disco extrafble, un CD-ROM o en cualquier otra forma de medio de almacenamiento conocida en la tecnica. Un medio de almacenamiento esta acoplado con el procesador, de modo que el procesador puede leer informacion de, y escribir informacion en, el medio de almacenamiento. De forma alternativa, el medio de almacenamiento puede estar integrado en el procesador. Los discos, tal como se usan en el presente documento, incluyen un disco compacto (CD), un disco laser, un disco optico, un disco versatil digital (DVD), un disco flexible y un disco Blu-ray, de los cuales los discos flexibles normalmente reproducen los datos magneticamente, mientras que los otros discos reproducen opticamente los datos mediante laser. Las combinaciones de lo anterior deberfan incluirse tambien dentro del alcance de los medios legibles por ordenador. El procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC. El ASIC puede residir en un terminal de usuario. Como alternativa, el procesador y el medio de almacenamiento pueden residir como componentes discretos en un terminal de usuario.

[0123] Para los propositos de resumir la divulgacion, ciertos aspectos, ventajas y caracterfsticas novedosas de las invenciones se han descrito en el presente documento. Debe entenderse que no necesariamente pueden lograrse todas estas ventajas de acuerdo a cualquier realizacion particular de la invencion. Por lo tanto, la invencion puede realizarse o llevarse a cabo de una manera que logre u optimice una ventaja o un grupo de ventajas, segun se ensena en este documento, sin tener que lograr necesariamente otras ventajas, segun se pueda ensenar o sugerir en el presente documento.

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REIVINDICACIONES

1. Un aparato (608) para recibir potencia de carga de forma inalambrica desde un transmisor de carga que tiene una bobina de transmision, comprendiendo el aparato:

un circuito de comunicaciones de receptor (639) acoplado a una bobina de recepcion (618) y a una carga

(636), configurado para recibir

informacion asociada con al menos una caracterfstica del transmisor de carga;

un circuito de deteccion (635) configurado para medir un valor de una corriente de cortocircuito (I2sc) o una

tension de circuito abierto (Voc) asociada con la bobina de recepcion; y

un controlador (638) configurado para:

comparar el valor de la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto con un parametro de carga umbral, estableciendose el umbral a un nivel que proporcione potencia de carga suficiente para cargar la carga; e

iniciar la recepcion de la potencia de carga desde el transmisor de carga cuando la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es mayor o igual que el parametro de carga umbral.
2. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el parametro de carga umbral comprende al menos una de una corriente de carga y una tension de carga.
3. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el parametro de carga umbral comprende el valor de una corriente de carga multiplicado por el valor de la corriente maxima de la bobina de transmision y dividido por el valor de una corriente de bobina de transmision.
4. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el circuito de deteccion esta configurado para medir el valor de la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto inducida por una corriente de bobina de transmision que pasa a traves de la bobina de transmision, teniendo la corriente de bobina de transmision un valor menor que un valor de la corriente maxima de la bobina de transmision.
5. El aparato de la reivindicacion 1, en el que la informacion comprende un valor de una corriente de bobina de transmision del transmisor de carga.
6. El aparato de la reivindicacion 5, en el que la informacion comprende ademas una relacion de un valor de la corriente maxima de bobina de transmision con respecto al valor de la corriente de bobina de transmision.
7. El aparato de la reivindicacion 5, en el que el controlador esta configurado ademas para determinar un coeficiente de acoplamiento entre la bobina de transmision y la bobina de recepcion en base al valor de la corriente de la bobina de transmision y el valor de la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto de la bobina de recepcion.
8. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el circuito de comunicacion del receptor esta configurado ademas para transmitir una indicacion para abstenerse de iniciar la carga cuando el controlador determina que la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es menor que el parametro de carga umbral.
9. El aparato de la reivindicacion 1, que comprende ademas un circuito de conmutacion (630) configurado para cortocircuitar la bobina de recepcion o abrir el circuito de la bobina de recepcion.
10. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el controlador esta configurado ademas para determinar una zona de funcionamiento como un area geometrica dentro de la cual la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es mayor o igual que el parametro de carga umbral.
11. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el controlador esta configurado ademas para proporcionar a una interfaz de usuario una indicacion de compatibilidad entre la bobina de recepcion y el transmisor de carga cuando la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es mayor o igual al parametro de carga umbral.
12. Un procedimiento (800) de recepcion de potencia de carga inalambrica, comprendiendo el procedimiento:

recibir (806) informacion asociada con al menos una caracterfstica de un transmisor de carga;

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medir (810) un valor de una corriente de cortocircuito o una tension de circuito abierto asociada con una bobina de recepcion;

comparar (812) el valor de la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto con un parametro de carga umbral,

establecer el umbral a un nivel que proporcione potencia de carga suficiente para cargar una carga; e

iniciar (814) la recepcion de la potencia de carga desde el transmisor de carga cuando la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto asociada con la bobina de recepcion es mayor o igual que el parametro de carga umbral.
13. El procedimiento de la reivindicacion 12, en el que el parametro de carga umbral comprende al menos una de una corriente de carga y una tension de carga.
14. El procedimiento de la reivindicacion 12, en el que el parametro de carga umbral comprende el valor de una corriente de carga multiplicado por el valor de la corriente maxima de la bobina de transmision y dividido por el valor de una corriente de bobina de transmision.
15. El procedimiento de la reivindicacion 12, en el que la corriente de cortocircuito o la tension de circuito abierto es inducida por una corriente de bobina de transmision que pasa a traves de una bobina de transmision, teniendo la corriente de bobina de transmision un valor que es menor que un valor maximo de la corriente de bobina de transmision.