TWI559647B - 向可充電設備無線發送功率的電站及其方法 - Google Patents

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Description

向可充電設備無線發送功率的電站及其方法
本公開涉及無線充電站和無線可充電接收器，具體地，涉及這些設備的改善的可發現性和設置能力。
諸如電源墊的無線功率轉移站近來已經衆所周知。然而，它們當前的不成熟設計和低效率使得其相對而言並不是大量人群所需要的。結果，這種功率轉移站並沒有獲得最初期望的普及度。
當前的無線功率轉移站缺少快速和有效地與附近的設備連接的手段。相反，通常使用速度慢且不準確的無線功率轉移(WPT)通訊協議來執行連接設置。因此，傳統無線功率轉移站上的充電設備可能要需要幾秒鐘來初始化。另外，不具備以更健全的方法在站和充電設備之間通訊的能力，不能容易地優化功率轉移。
當要使用未來的WPT標準時，將會出現另外的問題。傳統功率轉移站沒有在可選標準中操作的能力，甚至也沒有檢測這種其它標準的能力。這樣，需要新的功能來增强無線功率轉移站的實用性。
本發明的一個方面涉及一種能夠在無線功率轉移環境中進行無線功率轉移的電站，所述電站包括：通訊模組，被配置為向所述環境發送第一通訊協議的訊號以及從所述環境接收所述第一通訊協議的訊號；線圈模組，包括多個線圈；線圈驅動模組，被配置為使用不同於所述第一通訊協議的無線功率轉移(WPT)通訊 協議用WPT訊號驅動所述多個線圈；以及負載檢測模組，被配置為檢測從所述環境加載到所述線圈上的訊號；其中，經由所述通訊模組和所述線圈模組中的至少一個響應於發送的信標訊號從所述環境接收響應訊號。
所述一個方面的電站中，優選所述通訊模組被配置為使用藍芽、WLAN和NFC通訊協議中的至少一個向所述環境發送所述信標訊號。
所述一個方面的電站中，優選所述驅動模組被配置為用所述信標訊號同時驅動所述多個線圈中的每個以向所述環境發送所述信標訊號。
所述一個方面的電站中，優選所述線圈模組包括與所述多個線圈中的至少兩個重疊的外線圈，以及其中，所述線圈驅動模組用所述信標訊號驅動所述外線圈以向所述環境發送所述信標訊號。
所述一個方面的電站中，優選將所述信標訊號以不同標準、不同占空比和不同發送功率中的一種順序地發送到所述環境。
所述一個方面的電站中，優選所述信標訊號是具有預定數據包布局的通用信標訊號。
所述一個方面的電站中，優選使用第一WPT標準周期性地發送所述信標訊號以及以第二WPT標準周期性地發送所述信標訊號，其中，相應發送的頻率基於所述第一WPT標準和所述第二WPT標準的普及性。
本發明的另一方面涉及一種能夠向接近電站的可充電設備無線發送功率的電站，所述電站包括：通訊模組，被配置為與所述可充電設備無線通訊；線圈模組，包括多個線圈，並且所述線圈模組被配置為與所述可充電設備進行無線功率轉移(WPT)訊號的通訊；控制器模組，被配置為基於由所述通訊模組和所述線圈模組中的至少一個從所述可充電設備接收的響應訊號，發起線圈 選擇過程；以及負載檢測模組，被配置為檢測所述可充電設備加載到所述多個線圈上的WPT訊號；其中，所述控制器模組確定所述多個線圈中的每個的耦合係數，並且基於所確定的耦合係數選擇至少一個線圈用於功率轉移。
所述另一方面的電站中，優選進一步包括線圈驅動模組，被配置為同時將所述多個線圈中的每個通電以允許所述多個線圈中的每個接收所述響應訊號。
所述另一方面的電站中，優選所述負載檢測模組包括複用器，所述複用器順序選擇所述多個線圈中的每個以允許所述控制器模組接收由相應的多個線圈中的每個接收的所述響應訊號，以及其中，所述控制器模組基於所述多個線圈的相應的所接收的響應訊號確定所述多個線圈中的每個的耦合係數。
所述另一方面的電站中，優選進一步包括線圈驅動模組，被配置為驅動所述多個線圈中的每個以發送訊號，其中，所述控制器模組分析響應於所發送的訊號從所述可充電設備接收的響應訊號，以及其中，所述控制器模組基於所述響應訊號選擇至少一個線圈。
所述另一方面的電站中，優選由所述多個線圈發送的訊號以不同頻率同時被發送。
所述另一方面的電站中，優選以共同頻率隨時間推移順序地發送所述訊號。
所述另一方面的電站中，優選在檢測到所述電站服務的設備的數量變化時，所述控制器模組被配置為重新發起所述線圈選擇過程。
本發明的又一方面涉及一種通過電站與鄰近可充電設備建立通訊的方法，所述方法包括：向所述可充電設備發送信標訊號；響應於所述信標訊號從所述可充電設備接收響應訊號；基於所述可充電設備到所述電站的鄰近度執行線圈選擇過程，所述鄰近度 基於所述響應訊號確定；以及從多個線圈中選擇一個或多個線圈以基於線圈選擇向所述可充電設備發送無線功率訊號。
所述方法中，優選順序地使用不同的通訊標準向所述可充電設備發送所述信標訊號，其中，所述多個線圈以所述通訊標準中的第一個發送所述信標訊號，以及其中，無線電(radio，無線電裝置)以所述通訊標準中的第二個發送所述信標訊號。
所述方法中，優選所述線圈選擇過程包括從所述多個線圈中的每個發送訊號並且響應於所述訊號的發送從所述可充電設備接收線圈偏好訊號(coil preference signal，線圈優選訊號)。
所述方法中，優選所述線圈選擇過程包括在所述多個線圈的每個上接收來自所述可充電設備的訊號，並且基於相應的所接收的訊號的訊號特性計算所述多個線圈中的每個的耦合係數。
所述方法中，優選所述信標訊號標識所述電站支援的無線功率轉移(WPT)標準，並且其中，所述響應訊號標識所述可充電設備支援的WPT標準。
所述方法中，優選所述通訊標準中的所述第一個是負載調製無線功率轉移標準，並且其中，所述通訊標準中的所述第二個是藍芽、WiFi、WLAN、或NFC中的一個。
100‧‧‧無線功率轉移環境
110‧‧‧電站
115‧‧‧線圈
120‧‧‧外線圈
150‧‧‧設備
200‧‧‧電站
210‧‧‧控制器模組
220‧‧‧通訊模組
225‧‧‧天線
230‧‧‧線圈驅動模組
240‧‧‧線圈模組
250‧‧‧負載檢測模組
340‧‧‧線圈模組
345‧‧‧線圈
350‧‧‧負載檢測模組
355‧‧‧檢測器模組
357‧‧‧複用器
400‧‧‧充電環境
401‧‧‧充電站
402‧‧‧設備
403‧‧‧充電設備
410‧‧‧特定線圈
500‧‧‧顯示輔助子系統
510‧‧‧傳感器模組
520‧‧‧功率接收模組
530‧‧‧顯示模組
540‧‧‧控制器模組
600‧‧‧可充電設備
610‧‧‧顯示器
620‧‧‧顯示方向
630‧‧‧距離
701‧‧‧寬帶頻率響應
702‧‧‧窄頻頻率響應
800‧‧‧接收器
810‧‧‧接收器線圈
820‧‧‧電容器
840‧‧‧接收器模組
850‧‧‧電流控制器件
891‧‧‧輸入的訊號
892‧‧‧數位化載波頻率
910‧‧‧接收器模組
930‧‧‧功率邏輯模組
931‧‧‧複用器
932‧‧‧複用器
933‧‧‧複用器
934‧‧‧複用器
940‧‧‧電池模組
950‧‧‧主子系統模組
960‧‧‧顯示模組
1010‧‧‧電站開始向周圍環境發送信標訊號
1020‧‧‧接收到來自附近設備的響應訊號時
1030‧‧‧電站發起與設備的通訊
1040‧‧‧開始線圈選擇處理
1050‧‧‧線圈向可充電設備發送功率轉移訊號
1060‧‧‧終止到可充電設備的功率轉移
1110‧‧‧電站接收信標訊號
1120‧‧‧確定與信標訊號相關聯的頻率和/或標準
1130‧‧‧收器調整到確定的頻率
1150‧‧‧設備與電站執行線圈選擇
1160‧‧‧設備開始從電站接收功率
1170‧‧‧需要功率的設備中的任何功率耗散器
1202‧‧‧連接至通訊基礎設施
1204‧‧‧處理器
1206‧‧‧主儲存器
1208‧‧‧輔助儲存器
1210‧‧‧硬盤驅動
1212‧‧‧移除儲存驅動
1214‧‧‧介面
1216‧‧‧移除儲存單元
1218‧‧‧移除儲存單元
1222‧‧‧通訊路徑
參照附圖描述了本發明的實施方式。在附圖中，相同的參考標號指示相同或功能上類似的原件。例如，參考標號的最左側數字指示參考標號第一次出現的附圖。
圖1示出了示例性無線功率轉移環境；圖2示出了示例性無線功率轉移站的框圖；圖3示出了示例性線圈模組和負載檢測模組的框圖；圖4A示出了示例性充電環境的俯視圖；圖4B示出了無線功率轉移環境的俯視圖；圖5示出了可以包括在可充電設備中的顯示輔助子系統的框 圖；圖6A和圖6B示出了示例性可充電設備的平面圖；圖7示出了接收器線圈的示例性頻率響應的圖形表示；圖8A示出了可以包括在可充電設備中的示例性接收器的電路圖；圖8B示出了到接收器的輸入訊號和輸出數位化載波頻率的圖形表示；圖9A示出了示例性可充電設備的框圖；圖9B示出了功率邏輯模組的高級電路圖；圖10示出了用於從電站向可充電設備轉移功率的示例性方法的框圖；圖11示出了用於通過可充電設備從電站無線接收功率的方法的框圖；以及圖12示出了示例性通用計算機系統的框圖。
以下的詳細說明參考附圖來說明符合本公開的示例性實施方式。在詳細說明書中提到“一個示例性實施方式”、“示例性實施方式”等表示所描述的示例性實施方式可以包括特定特徵、結構或特性，但是並不是每個示例性實施方式都必然包括這些特定特徵、結構或特性。此外，這種短語不一定指相同的示例性實施方式。此外，當結合示例性實施方式描述特定特徵、結構或特性時，結合明確描述或沒有明確描述的其它示例性實施方式來影響這種特徵、結構或特性在本領域普通技術人員的認知範圍內。
提供了這裡描述的示例性實施方式用於說明而非限制目的。也可以有其它示例性實施方式，並且可以在本公開的精神和範圍內對示例性實施方式進行修改。因此，具體實施方式無意限制本發明。相反，本發明的範圍僅根據申請專利範圍及其等同物限定。
實施方式可以以硬體、軟體、或者其組合實現。實施方式還 可以實施為機器可讀介質中儲存的指令，該指令可以由一個或多個處理器讀取和執行。機器可讀介質可以包括用於儲存或傳輸機器(例如，計算設備)可讀形式的訊息的任意機制。例如，機器可讀介質可以包括只讀儲存器(ROM)、隨機存取儲存器(RAM)、磁盤儲存媒體、光學儲存媒體、閃存設備、電、光、聲或其它形式的傳播訊號(例如，載波、紅外訊號、數位訊號等)等。此外，這裡可以將固件、軟體、線程、指令描述為執行特定動作。然而，應當理解，這種描述僅僅是為了方便，並且這種動作實際上是計算設備、處理器、控制器、或其它設備執行固件、軟體、線程、指令等的結果。此外，如下面描述的，可以通過通用計算機來執行任何實施變化。
為了討論的目的，術語“模組”應當理解為包括軟體、固件、和硬體中的至少一個(諸如一個或多個電路、微芯片或器件，或者其任何組合)、或者其任何組合。另外，將會理解，每個模組都可以包括一個以上的實際設備中的部件，並且形成所需模組的一部分的每個部件都可以與形成模組的一部分的其它部件合作或單獨地起作用。相反，這裡描述的多個模組可以表示實際設備中的單個部件。此外，模組中的部件可以在單個設備中或者以有線或無線的方式分布在多個設備中。
示例性實施方式的以下具體說明將會完全地揭示本發明的整體本性，使得通過應用本領域普通技術人員的知識，在不背離本公開的精神和範圍的情况下，可以不用過分實驗就容易地修改和/或調整這種示例性實施方式的各種應用。因此，基於這裡給出的教導和指引，這種調整和修改將在示例性實施方式的含義和多個等同物內。將會理解，文中的措辭和術語是用於描述而非限制的目的，使得本說明書的措辭和術語根據文中的教導由本領域普通技術人員解釋。
本領域普通技術人員將認識到，在不背離本公開的精神和範 圍的情况下，本說明可以應用於許多不同的充電和/或通訊方法。
示例性無線功率轉移環境
圖1示出了示例性無線功率轉移環境100。環境100包括無線功率轉移站(以下“電站”)110。電站110包括以網格或矩陣圖案排列的至少一個線圈115(圖1的實例中的115(1)-115(8))。線圈在無線可充電設備150之間發送和接收訊號。所交換的訊號可以包括數據、命令和/或其它通訊，並且可以用於從電站110向設備150轉移功率。在一個實施方式中，電站110還可以包括外線圈120，這在下文中詳細描述。
當設備150的用戶設法對設備150中的電池或其它功率儲存設備無線充電時，用戶將設備150移動到電站110附近。在初始化和設置期間之後，電站110將功率轉移訊號加載到其線圈115的一個或多個上，並且將這些訊號發送到設備150。設備從電站110的線圈115接收訊號，並從其提取功率。這樣，電站110充當功率發送器而設備150充當功率接收器。在實施方式中，無線功率轉移實施為使用發送線圈和接收線圈的磁性線圈到線圈功率轉移。用AC電流激發發送線圈以產生交流磁場，交流磁場在接收線圈中誘導了次級AC電流。然後使用二極管電橋來整流次級電流，以產生可以儲存在電池中或者用於功率接收器電路的DC電壓。
示例性無線功率轉移設備和功能
圖2示出了示例性無線功率轉移站200的框圖。電站200包括通訊模組220和線圈驅動模組230，並且可以表示電站110的示例性實施方式。
電站200包括控制電站200的整體操作的控制器模組210，包括與外部設備的通訊、從電站200的線圈接收訊號、並且使得訊號被加載到線圈上。
通訊模組220連接至天線225，並且可以包括用於與其他類似功能的設備無線通訊的一個或多個無線通訊電路、系統和/或協 議。例如，通訊模組220可以包括藍芽、WiFi、WLAN、電波、紅外線、光、超聲波、NFC、和RFID、以及現在知道或以後開發的其它無線通訊能力中的任一個或者其任意組合(以下統稱為“帶外通訊協議”)。
線圈驅動模組230生成用於經由線圈發送到環境100的訊號並且將這些訊號加載到線圈上。線圈模組240包括一個或多個線圈並且從線圈驅動模組230接收訊號。使用線圈，電站200還可以能夠使用WPT通訊標準或諸如NFC的其它線圈相關的標準與其他設備通訊。為了接收通訊或者檢測線圈加載訊息，電站200包括檢測線圈中的電力負載變化的負載檢測模組250，並且能夠確定這些線圈的負載特性。
發現
如先前描述的，傳統無線電站的一個問題在於在進行功率轉移前的延遲。該延遲的絕大部分產生自在傳統站中進行的初始化和設置期間。
為了更有效地發現電站110附近的無線可充電設備，電站110可以在其所有線圈115上同時發送查驗訊號(ping signal)。這樣做增大了訊號强度，並且附近的設備150容易檢測到查驗訊號和響應。在一個實施方式中，可以同時在一個子集的線圈115上發送查驗訊號。該子集線圈應當包括至少兩個線圈，並且子集中的所有線圈應當與子集中的至少一個其他線圈相鄰。這樣，可以以增大訊號强度來發送查驗訊號，同時將至少一些線圈115維持在功率轉移或低功率狀態。
在一個實施方式中，電站110根據是否已經檢測到接收設備來發送不同查驗訊號。例如，在檢測到接收設備之前，電站110可以發送“短”查驗(short ping)。短查驗可以是降低功率的未調節訊號，以使能接收設備能快速多模檢測。短查驗的持續時間例如可以是1msec，但是可以使用其它持續時間。短查驗發送之間 的間隔應該足夠高以允許快速連接，但是足夠低來降低功耗。在一些應用中，大約50msec的間隔可能是足夠的，但是可以使用其它持續時間。當接收裝置檢測到短查驗時，接收裝置可以通過負載調製通知電站110存在接收裝置。
當電站110檢測到由於接收設備引起的負載調製而產生的負載變化時，電站110可以切換到“延長的”查驗。延長的查驗應當具有允許接收設備喚醒並執行設置的足夠能量轉移的持續時間。例如，延長的查驗的持續時間可以是50msec至100msec。通過僅在檢測到接收設備之後切換到延長的查驗，可以在通過使用短查驗掃描設備環境的同時節約功率。
在一個實施方式中，一個或多個設備可以在電站110上充電。從早期的起動，或者基於其負載檢測模組250檢測出的負載，電站200應當瞭解在對一個或多個充電設備充電中占用的線圈。因此，使用該訊息，控制器模組210指示線圈驅動模組230經由線圈模組240中的一個或多個剩餘線圈發送查驗訊號。例如，如上所述，控制器模組210可以指示線圈驅動模組230在所有未使用的線圈或者一組未使用的線圈上發送查驗訊號。
通過將查驗訊號調製到線圈上，上述場景中的每個都採用負載調製用於發送查驗。然而，作為備選，電站可以採用獨立的無線通訊系統來發起與充電設備的通訊。例如，在一個實施方式中，電站200的控制器模組210可以生成查驗訊號，並將其轉發到通訊模組220。通訊模組220然後使用其無線通訊協議(例如，諸如上面列出的帶外通訊協議)中的一個或多個經由天線225將查驗訊號發送到環境100中。使用帶外通訊協議允許更大的範圍。另外，當接收設備150相對於電站110的線圈不在適當位置時，帶外通訊協議可能是難以破譯的(undecipherable)。除了經由線圈115查驗操作(pinging)之外還可以使用帶外通訊協議或者使用帶外通訊協議代替查驗操作。
在一個實施方式中，可以基於一個或多個參數來改變用於發現的通訊協議。例如，根據時間、線圈115相對於接收設備150的線圈位置、所需的通訊協議等，電站200可以選擇通訊模組220或線圈115中的至少一個用於發送查驗訊號。在線圈115沒有被用於發送查驗訊號時，除非正在使用，否則可以將其關閉。
一個實例是，在檢測到設備之前，電站200可以使用通訊模組220來發送查驗，以實現增大的範圍。通訊模組220可以基於包括訊號長度、響應時間、以及三角測量的若干參數中的一個或多個來確定接收設備150的鄰近度。當接收設備落入預定鄰近度時，電站200可以切換到線圈115，以將查驗與由線圈115執行的其它初步設置功能(例如，線圈對準等)組合。這樣，線圈115可以保持在空閑狀態，直到接收設備150在接收它們的通訊的範圍內。另一實例是，可以周期性地使用通訊模組220，以協助設備對準。特別地，如果接收設備150沒有與線圈115中的一個或多個適當地對準，則其可能不能接收WPT通訊。因此，周期性地使用通訊模組220可以協助對準過程。
在一個實施方式中，接收設備150可以代替發送通知訊號來通知電站200它的存在。例如，諸如用戶指令、接收設備的功率電平等的參數可以使接收設備150將查驗訊號發送到環境。當足夠接近電站200時，該查驗訊號可以由通訊模組200和線圈115中的至少一個接收。接收的查驗訊號可以被轉發到控制器模組210並由其破譯。一旦破譯，則控制器模組210控制通訊模組220和線圈115中的至少一個與接收設備150通訊，以執行初步設置等。例如，控制器模組210可以使通訊模組220發送其查驗訊號進行響應。這樣，因為是基於接收設備150的要求，因此可以快速地發起充電。
多標準環境中的發現
為了適應其他標準，可以對上述配置中的每個稍加修改，以 允許發現可能有不同標準的設備。在實施方式中，電站可以連續執行多個標準的上述發現技術。例如，電站110可以在所有線圈或一組線圈上發送第一標準查驗訊號，然後順序發送線圈的第二查驗訊號。類似地，雖然一些線圈用於功率轉移，可以控制其他未使用的線圈來傳輸其他標準的查驗訊號。
為了優化發現，電站可以基於標準的普及性或預期來調節查驗訊號。例如，第一標準可能比第二標準更廣泛地用於設備。在該場景下，控制器模組210可以指示線圈驅動模組230(或通訊模組220)比第二標準的查驗訊號更頻繁地發送第一標準的查驗訊號。基於普及性、基於電站發現的設備的標準、基於用戶輸入、或者基於任何其他統計相關訊息，可以調節查驗訊號之間的比例。
在另一實施方式中，電站110可以發送在所有無線功率轉移標準的設備間被檢測的通用信標。該通用信標可以包括具有其自身消息的通用數據包。數據包可以包括附近設備評價它們的充電能力所需的所有必要訊息，例如電站110支援的標準。通用信標可以通過線圈115或通訊模組220發送到環境100。
設備150將被配置為識別通用信標。因此，設備150可以被配置為從通用信標提取訊息，以確定其電源充電選項。設備150然後可以發射同樣具有通用格式的響應訊號，以在開始功率轉移之前向充電站通報其參數。可選地，設備150可以使用通用信標中標識的可用標準中的一個來發射響應訊號。
增大的通訊距離
傳統WPT通訊標準不允許長距離發送訊息，這是因為，通訊設備之間需要非常靠近。因此，在幾乎接觸之前，電站和可充電設備不能彼此通訊。顯然，這造成在起動設備的充電的大幅延遲。
為了允許設備和電站之間的更早通訊，需要增大電站的通訊距離。因此，在一個實施方式中，電站110包括外線圈120。外線圈繞電站110的周邊布置，或者可選地繞一組線圈115布置。外 線圈120能夠用發送到環境100的數據訊號加電。外線圈120可以以不同頻率和/或協議操作，並且可以允許內線圈在特定情况下關閉。由於其大小，加電到外線圈120上的訊號可以在環境100中進一步行進。因此，靠近電站110的設備150將在更早的時間接收到發起訊號，並且可以在至電站110的途中開始與電站110的初步設置。
在一個實施方式中，外線圈120可以與線圈115合作執行環境100的查驗。例如，外線圈120可以發送長距離查驗訊號來通知線圈115發送的查驗範圍外的設備。在長距離查驗之後，線圈115可以發送一個或多個短距離查驗，以與其範圍內的設備建立更好的通訊以及節省功率。
在一個實施方式中，線圈115還可以被配置為長距離地發送查驗訊號。例如，線圈驅動模組230可以驅動所有線圈，以同時發送高功率查驗訊號。從線圈115發出的高功率查驗的構造和(constructive sum)將會增大查驗訊號的傳輸距離。另外，可以以低占空比來執行線圈115的該高功率同時發送，以節省功率。除了外線圈120生成的長距離查驗之外，還可以執行線圈115的高功率查驗傳輸，或者替代外線圈120生成的長距離查驗，可以執行線圈115的高功率查驗發送。
除了高功率同時查驗外，線圈驅動模組230還可以以多個不同功率電平和/或占空比來驅動線圈115。例如，線圈驅動模組230可以驅動線圈115以同時發送高功率查驗訊號，然後發送中間功率查驗訊號，隨後發送低功率查驗訊號。還可以採用其他功率電平，直到線圈驅動模組230驅動線圈115再次發布高功率查驗訊號。在一個實施方式中，高功率查驗訊號具有比其他功率查驗訊號更低的占空訊號。此外，在一個實施方式中，以預定頻率發射高功率查驗訊號，而在高功率查驗訊號之間發射的查驗訊號具有高功率以外的隨機功率電平。
初步設置
一旦設備150接收到查驗訊號，設備150就知道了電站110。此時，設備150可以開始利用電站110的初步設置。
在一個實施方式中，初步設置可以包括在可充電設備150和電站110之間交換設備參數、能力和其他訊息。例如，一旦設備150已經接收到來自電站的查驗，則設備150做出關於是否發起初步設置的內部决定。該决定可以簡單到電站110是否能夠基於標準、功率需求等對設備150充電。一旦設備150已經决定繼續初步設置，則設備150用必要的訊息對電站110進行響應。
在一個實施方式中，可以使用與電站採用的無線通訊相同或不同的形式來向電站發送響應。例如，如果設備150接收到通過WPT負載調製的查驗，則設備150可以使用相同的協議來發送響應訊號。可選地，可以使用不同的協議。例如，可以使用上述任何帶外通訊協議來作出初始查驗。設備之間的通訊可以針對即時響應訊號或者在完成了初始設置之後切換到WPT。
例如，在一個實施方式中，電站110使用NFC開始與設備150的初始通訊。NFC標準包括其自身的場供電機制(field powering mechanism)。因此，即使在設備150沒有儲存電荷時，從NFC初始訊號提取的功率也可以為設備提供足夠的功率來開始設置處理。一旦已經交換了必要訊息，並且已經完成了設置，則電站110和設備150可以切換到WPT協議。然後可以使用在WPT協議中轉移的訊號來為設備150的各部件提供功率。
在響應中，設備150可以包括可能與設備150和電站110之間的充電/連接相關的任何訊息。例如，設備可以報告其型號、功率轉移標準偏好、功率需求等。根據設備150採用的發送協議，該訊息在通訊模組220或者線圈模組240被接收，並且被轉發到控制器模組210。從該訊息，控制器模組可以定制電站200採用的充電特性。例如，基於設備150的型號，控制器模組可以訪問有 關該模式的儲存數據，以優化充電。該數據可以包括熱性能、金屬布局、屏蔽性能和預計的干擾等。該數據可以具有許多其他用途，例如，改善异物檢測。
線圈選擇
在執行初步設置之後，設備150將會緊密靠近電站110。此時，特別是當設備150已經放在電站110上時，應當執行線圈選擇，以選擇具有優選的功率轉移特性的線圈。換句話說，設備可能僅與少數的可用線圈重合。因此，應當選擇成功、有效地向設備轉移功率的線圈，以保持效率並節省功率。同時，可以將不能有效地向設備轉移功率或者不轉移功率的線圈置於低功率或關閉狀態。
在一個實施方式中，設備150立即響應於從電站110接收的查驗，發出“喚起通知(awake notification)”，線圈選擇在其之後並且可以與初步設置合並(特別是當使用WPT通訊執行初步設置時)。在使用另一無線通訊協議在電站110和設備150之間進行通訊的實施方式中，基於從設備150接收的訊號的RSSI(接收訊號强度指示符)，電站110可以確定何時發起線圈選擇。
圖3示出了示例性線圈模組340和負載檢測模組350的框圖。線圈模組340包括多個線圈345，並且可以表示線圈模組240的示例性實施方式，並且負載檢測模組340包括檢測器模組355和複用器357，並且可以表示負載檢測模組240的示例性實施方式。
在一個實施方式中，一旦線圈選擇處理開始，則電站110將其所有線圈通電以收聽從設備150發出的響應訊號。例如，線圈模組340的每個線圈345都能夠使用WPT負載調製接收來自任意附近設備的響應訊號。設備發射可以由一個或多個線圈345檢測的響應。每個線圈都通過複用器357連接至檢測器模組355。複用器357時對應於N線圈345的N複用器。該響應可以是對一個或多個通電線圈上的負載的檢測。
在線圈345接收來自可充電設備的響應訊號時，複用器357選擇一個線圈345(例如，線圈1)。檢測器模組355接收由被選擇的線圈接收的響應訊號，並且將該訊號轉發到控制器模組210。複用器357順序選擇剩餘線圈345中的每個，從而允許由剩餘線圈中的每個接收的響應訊號都被檢測器模組檢測並被轉發到控制器模組210。
在接收來自線圈345中的每個的響應訊號之後，控制器模組210對接收的訊號執行訊號分析，以確定線圈345中的每個和可充電設備之間的耦合係數。除了其他分析技術，訊號分析可以包括計算訊號强度、訊號包絡分析。從該分析，控制器模組210可以確定哪個線圈345具有與可充電設備的優選耦合係數。控制器模組210然後基於耦合係數來選擇線圈345中的一個或多個，並指示線圈驅動模組230驅動所選擇的線圈，以向可充電設備轉移功率。
圖4A示出了示例性充電環境400的俯視圖。環境400包括充電站401和可充電設備403。充電站401包括多個線圈410。示例性充電站401具有16個線圈410(1)至410(16)的矩陣，然而，可以包含更多或更少的線圈與所描繪的配置相同或不同地配置。
基於設備402在充電站401上的放置，特定線圈410基於其與設備402的鄰近度和相對於該設備的方向將具有與可充電設備402的更好的耦合係數。因此，在圖4A的示例性實施方式中，控制器模組210可以確定線圈410(14)具有最好的耦合係數，線圈410(9)、410(10)、410(13)具有足夠的耦合係數來保證驅動這些線圈用於功率轉移。
在一個實施方式中，接收設備(例如，諸如可充電設備402)可以執行線圈選擇。在本實例中，需要將從不同線圈發送的訊號彼此區分。
在一個實施方式中，每個線圈都以稍微不同的頻率發送訊 號。接收設備將能夠基於接收訊號的不同頻率來區分不同線圈。在一個實施方式中，發送頻率彼此正交。在從線圈接收到發送訊號時，接收器設備對這些訊號執行訊號分析，以確定用於功率傳輸的優選線圈。優選線圈可以是提供最佳訊號傳輸的預定數量的線圈，或者其發送訊號强度超過了預定閾值的任意數量的線圈。
一旦接收設備選擇了預定頻率，則設備使用諸如WPT或帶外通訊協議的任何可用通訊協議將選擇發送到充電站401。一旦接收到來自可充電設備的選擇訊號，控制器模組210指示線圈驅動模組230驅動所選擇的線圈。
在一個實施方式中，線圈按時間順序驅動，而不是以不同頻率發送。參照圖4A，線圈驅動模組230驅動線圈410(1)向環境發送訊號。如果接收設備402在範圍內，則其檢測所接收的訊號並對其執行訊號分析。其他線圈410(2)-410(16)然後進行順序訊號傳輸。基於用以接收不同訊號的時序，接收設備402然後可以執行上面關於電站401描述的優選線圈的確定。在一個實施方式中，線圈的驅動模式根據接收設備150的鄰近度而不同。
接收設備然後可以基於例如接收訊號的時序將所選擇的線圈的標識發送回電站401用於選擇。
在一個實施方式中，接收設備402可以不執行實際的線圈選擇，但是仍然協助選擇處理。例如，接收設備402可以基於從電站401接收的訊號執行訊號分析，並將分析訊息發送回電站401。一旦已經接收到分析訊息，則電站401可以使用分析訊息來確定哪個線圈具有與接收設備402的優選耦合係數。電站401可以基於例如頻率或時序從耦合係數來確定用於向接收設備402發送功率的優選線圈。
具有多個線圈的接收設備
在一個實施方式中，除了具有多個線圈410的電站401，接收設備402也可以具有多個線圈。在該實例中，除了在電站401的 線圈之間執行線圈選擇，還對接收設備的多個線圈執行類似的線圈選擇。
例如，當由電站401執行選擇時，每個線圈都將接收從每個接收設備線圈發送的訊號。根據上述描述，這可以以順序或同時的方式執行。電站401然後可以分析從可充電設備402接收的訊號，以選擇用於WPT發送的電站401的線圈。另外，電站401可以選擇接收設備402的線圈。可選地，一旦電站選擇了其自己的優選線圈，則其可以向接收設備402發送訊號，用於接收設備選擇其優選線圈。
具有多個設備的線圈選擇
圖4B示出了無線功率轉移環境400的俯視圖。環境400包括電站401、第一設備402、以及第二設備403。
在一個實施方式中，第一設備402在第二設備403接近電站401時與電站401通訊。在該實例中，電站401向第一設備402發送通訊(使用WPT或其他通訊協議)，以通知第一設備將再次進行線圈選擇。
在電站401已經通知了第一設備402即將發生的線圈選擇之後，電站401協調配合第一設備402和第二設備403的線圈選擇處理。如上所述，可以基於從第一設備402和第二設備403接收的訊號在電站401中進行線圈選擇，或者可以基於從電站401接收的訊號在第一設備402和第二設備403進行線圈選擇。
由於在電站401上存在多個設備時需要協調配合，因此不能純粹在個體設備中發生線圈選擇。例如，如果第一設備402和第二設備403選擇相同的線圈，則可能需要協調以指示所選擇的線圈是否與第一設備402還是第二設備403通訊。
在該情况下，一旦設備選擇了其相應的優選線圈，則它們可以使用任意可用通訊協議彼此通訊，以協調線圈使用。基於從電站接收的訊息，或者基於對周邊環境進行的掃描，設備可以獲悉 其他設備的通訊能力。
在一個實施方式中，一旦設備選擇了其優選線圈，則它們可以將結果轉發到電站401，以作出最終决定。一旦决定了，電站就將線圈的標識傳回設備。
電站401可以配置為在環境的任何變化(包括添加或去除設備、存在异物等)之後執行線圈重選擇。
連接終止
如上所述，許多不同通訊設備和協議可以用於建立電站110和可充電設備150之間的連接。類似地，這些不同的通訊設備和協議可以用於臨時或永久地終止與設備的連接。
在通訊期間，可能有許多不同原因來暫停或終止電站110和設備150之間的連接，例如，包括諸如添加或去除了另一可充電設備、設備150或者充電板110過熱、接近异物。
當電站110或設備150的任一個確定應當切斷通訊時，其使用任何可用通訊協議將此通訊到另一方。除了定義終止外，如果需要，電站110和設備150還可以定義通訊的恢復。這樣，電站110和設備150可以有效和高效地處理必要的通訊中斷。
通訊多元化
在WPT通訊期間，設備150可以與電站110和/或其他臨近設備交換通訊。這些通訊可以被指定用於任何可用帶外通訊協議。然而，操作這些多個系統消耗相當大的功率。由於設備150已經通過WPT與電站110通訊，因此可以通過WPT路由這些通訊，以節省功率以及簡化通訊。
例如，被指定用於電站110通過非WPT標準從設備150進行接收的直接通訊可以通過WPT通訊協議被簡單地轉發。在實施前，可以使用非WPT通訊協議來配置該重新路由。類似地，如果設備150試圖經由非WPT協議與充電站110上或者其附近的另一設備通訊，則設備150可以改為經由WPT通訊將這些傳輸發送到 電站110。電站110然後可以將這些傳輸重新路由到它們的指定目的地。
示例性無線功率接收設備和功能
除了電站，可充電設備還可以包括允許在功率轉移環境中的更有效和高效的功率轉移的硬體和功能。
顯示輔助
如上所述，接收設備相對於電站的線圈的位置可以影響二者之間的功率轉移效率。遺憾的是，傳統可充電設備和電站沒有提供用於用戶確定在何處最佳放置可充電設備的任何手段。
圖5示出了可以包括在可充電設備中的顯示輔助子系統500的框圖。顯示輔助子系統包括傳感器模組510、功率接收模組520、顯示模組530、以及控制器模組540。
傳感器模組510包括一個或多個傳感器來檢測設備500與充電站的一個或多個線圈的空間關係。換句話說，傳感器模組510檢測設備500是否在充電站上的强充電位置。這可以基於訊號强度、訊號清晰度等來測量。
傳感器模組510將所檢測的訊息轉發到控制器模組540。控制器模組540分析所檢測到的訊息，並確定設備500的當前位置和優選位置之間的矢量。優選位置可以是預計其功率轉移效率最大的位置。
一旦確定了矢量，則控制器模組540控制顯示模組530向用戶顯示矢量。基於顯示的訊息，用戶可以知道在哪個方向將設備500移動多遠。
圖6A和圖6B示出了示例性可充電設備600的平面圖。控制器模組540生成的矢量包括方向和距離值。因此，顯示模組530使得設備600上的顯示器610顯示方向620和距離630，以為用戶提供向何處移動設備600的近似值。
隨著用戶移動設備，傳感器模組510中的一個或多個傳感器 檢測移動。例如，這些傳感器可以包括MEMS傳感器。隨著設備移動，傳感器模組檢測更新的位置訊息並將其轉發到控制器模組540。控制器模組540隨著設備600移動更新矢量，並且使得顯示模組530向用戶顯示更新的矢量。
隨著設備600移動靠近其預期的目的地，矢量的大小將會繼續減小。一旦該大小降至低於預定閾值，則控制器模組540使得顯示模組530顯示成功通知。例如，圖6B示出了設備600在其顯示器610上顯示了成功通知。在一個實施方式中，該成功通知可以包括直觀(圖示)指示符640和書面指示符650。在一個實施方式中，可以使用諸如LED的一個或多個指示燈進行包括矢量和成功通知在內的給用戶的通知。可以基於充電設備到優選位置的相對位置調節LED的開/關頻率。
在電站上定位設備的整個處理期間，各部件可以通過接收模組520供電。具體地，功率接收模組520可以使用負載調製接收來自電站的功率，並且將所接收的功率提供到各部件。因此，即使在設備的電池沒電時，設備500也可以為用戶提供可視化輔助。
接收器設計
如上所述，電站可以被配置為以不同頻率發送信標訊號(beacon signal)以增加設備發現。因此，對於接收設備中的接收器，能夠接收可能由電站發送的多個頻率的訊號可能是有利的。
因此，在一個實施方式中，接收器包括針對電站可能以其發生訊號的每個頻率的一個接收器線圈。該一個接收器線圈被調諧至每個預期的頻率，以接收從電站發送的所有訊號。
在另一實施方式中，接收設備包括單個接收器線圈。該接收器線圈最初被調諧用於寬帶發現，並且一旦在已經建立了通訊頻率時，能夠被調諧到特定頻率。
例如，圖7示出了接收器線圈的示例性頻率響應的圖形表示。在初步發現和通訊建立期間，接收器線圈可以被調到寬帶接收狀 態。線圈的寬帶頻率響應701應當使得線圈至少能夠檢測電站可能以其發送信標訊號的大多數頻率(例如，頻率f1、fs、f3、f4、和f5)。
雖然寬帶配置允許接收器接收多個不同訊號頻率，但是該配置中的線圈的大小響應可能提供小於最佳訊號强度。因此，一旦已經建立了初始通訊，則接收器線圈可以重調諧到所選擇的頻率fs。窄頻頻率響應702將提供接收訊號的更大訊號强度，以及對所選擇的窄頻帶之外的訊號和噪聲進行濾波(filter)。
確定頻率
如上所述，接收器線圈可以調諧(tune)到寬帶狀態，以接收多個可能的發送載波頻率(transmission carrier frequency)的訊號。然而，由於寬帶配置旨在覆蓋多個載波頻率，因此接收器可以包括能夠檢測電站實際採用的載波頻率的硬體和功能。
圖8A示出了可以包括在可充電設備中的示例性接收器800的電路圖。接收器800包括接收器線圈810、電容器82、連接至多個電流控制器件850的控制邏輯830、以及接收器模組840。
在一個實施方式中，接收器800基於二極管電橋的輸出或者其等同物確定所接收的訊號的載波頻率。具體地，接收器線圈810加載了包括載波頻率的環境的訊號，該訊號被電容器820濾波。多個電流控制器件850布置為二極管電橋配置，並且每個都可以由控制邏輯830控制。電流控制器件850可以包括二極管、FET、或者其他這種類似器件。
二極管電橋接收輸入訊號，並從其提取載波頻率訊號的數位表示。圖8B示出了輸入的訊號891和輸出的數位化載波頻率892的圖形表示。該訊息被發送到接收器模組840，其可以從數位化載波頻率892確定電站發送的傳輸的載波頻率。一旦確定了，則設備可以將其接收器線圈重新調諧為具有以檢測出的載波頻率為中心的窄頻配置。可以通過具有線圈810的可調整抽頭(tap)或者 電容器820的可變電容來調諧線圈，以影響線圈810的諧振。
在一個實施方式中，可以基於信標訊號的脉衝寬度和頻率來檢測由電站發送的信標訊號的載波頻率。
配電
示例性可充電設備除了WPT子系統，還可以包括多個電源，以及除了其可充電電池還可以包括多個功率耗散器。因此，該設備可以被配置為允許在電源和耗散器之間的智能配電，以增加設備的魯棒性。
圖9A示出了示例性可充電設備900的框圖。該可充電設備包括接收器模組910(例如，當接收功率訊號時)、USB模組920、以及電池，其全部都可以用作電源。如下所述，除了電池940和接收器模組910(例如，當發送功率訊號時)，該設備還包括可以用作功率耗散器的主子系統模組950和顯示模組960。設備900還包括功率邏輯模組930，以控制各部件之間的配電。本領域普通技術人員將認識到，在本公開的精神和範圍內，在設備900中可以包括更多或更少的功率耗散器(power sink)和電源。
接收器模組910可以諸如通過WPT或NFC通訊從接收的訊號提取功率。USB模組920可以從其到另一設備的USB連接接收操作功率，並且電池模組940可以將儲存的功率提供到設備900的各部件。因此，接收器模組910、USB模組920、以及電池模組940每個都可以用作電源。同時，電池模組940、主子系統模組950、顯示模組960、以及接收器模組910都能夠基於其操作狀態消耗功率，因此都可以歸類為功率耗散器。
圖9B示出了功率邏輯模組930的高級電路圖。功率邏輯模組包括對應於每個功率耗散器的複用器931-934。每個複用器都具有各個可用電源的輸入。因為電源不能為其自身提供功率，因此，它被認為不可用於其複用器的輸入的目的。
因此，對應於電池模組940的複用器931使接收器模組910 和USB模組作為其輸入。功率邏輯模組930能夠檢測當前提供功率的電源，並將接收的功率提供到需要該功率的功率耗散器。這可以基於當前設備操作需要以分層方式完成。
例如，在電站上充電時的顯示輔助期間(上面描述的)，功率邏輯模組930從接收器模組接收功率，並且控制複用器933選擇接收器模組輸入，以向顯示模組960提供功率。一旦完成了顯示輔助，則功率邏輯模組930取消選擇接收器模組作為複用器933的輸入並且選擇到複用器931的接收器模組輸入，以向電池模組940提供充電功率。通過監控和配置更新，功率邏輯模組930可以將接收的功率路由到設備900中的需要的部件。
基於雲的充電輔助
在任意給定的環境中，可能有可用於可充電設備使用的多個電站。然而，隨著引入新的和另外的功率轉移標準，這些電站中的一些可能不能高效地對設備充電。另外，一些可能需要支付(下面描述)，而其他的可能免費。諸如電站可用性的許多其他屬性可以幫助用戶選擇和定位用於對用戶的設備充電的附近電站。
為了獲得對該訊息的訪問，可以使用基於雲的系統。在基於雲的系統中，設備和設備用戶在使用或經過這些電站時，收集各電站的訊息。設備將收集的訊息加載到雲(例如，服務器)，然後可以被其他設備訪問。因此，試圖使用電站進行充電的設備可以訪問雲，並且下載涉及該環境的數據。根據下載的訊息，設備可以選擇附近可用電站，這些可用電站支援設備所支援的功率轉移標準。然後，設備可以使用GPS或其他地圖技術將其用戶導航到所選擇的電站。
計費
由於電站整合到公共設施(public setting)中，因此，對供電商而言對使用和功率消耗他們的電站的個體收費就變得重要。因此，在實施方式中，設備可以包括支付功能，以對從電站接收的 功率進行支付。
在一個實施方式中，該設備用作預付卡，並且可以在已經向第三方公司支付後被“加載”由其用戶定義的金額。在一個實施方式中，可以在已經進行充電後進行支付。例如，設備可以在充電之前將其信用卡和認證訊息上傳到電站。然後電站可以在完成充電後對轉移到設備的功率進行收費。在另一實施方式中，可以提前進行支付，並且電站將會轉移在價值上等同於預付款的功率量。
可以使用包括WPT、帶外通訊協議等在內的任何可用通訊標準來傳送諸如賬戶和認證訊息的支付訊息。
對轉移的功率進行計費允許許多額外配置。例如，電站可以以溢價成本率提供溢價功率(例如，快速轉移、優先於其他設備等)。另外，無線服務提供商可以將無線功率轉移收費綁定到其服務費中。可選地，電站本身可以對接收功率和無線網絡接入提供捆綁收費。這樣，充電站可以產生對轉移到使用其服務的設備的功率和其他服務的收入。
無線發送功率的示例性方法
圖10示出了用於從電站向可充電設備轉移功率的示例性方法的框圖。
電站開始向周圍環境發送信標訊號(1010)。可以以不同頻率、不同占空比、和/或使用不同標準來發送信標。在接收到來自附近設備的響應訊號時(1020)，電站發起與設備的通訊(1030)。通訊可以包括初步設置並且可以在任何雙方可用的無線通訊協議上執行。
一旦已經執行了初步設置，並且已經獲得並考慮了所需的設備特性，電站就開始線圈選擇處理(1040)。線圈選擇處理包括基於由電站和/或可充電設備發送的訊號確定電站的每個線圈和可充電設備的每個線圈之間的功率耦合。
在已經得出線圈選擇的結論之後，電站驅動所選擇的(在線圈選擇處理中確定的)線圈向可充電設備發送功率轉移訊號(1050)。在特定環境下，電站可以終止到可充電設備的功率轉移(1060)。如果可充電設備保持在電站或者靠近電站，則可以在稍後的時間恢復功率轉移，例如在重複線圈選擇處理之後(1040)。可選地，該方法結束。
本領域普通技術人員將認識到，上述方法可以附加地或者替代地包括上述的電站110的任何功能以及其任何修改。此外，對示例性方法的上述描述不應當理解為限制該方法或者限制對移動設備電站110的描述。
無線接收功率的示例性方法
圖11示出了可充電設備從電站無線接收功率的方法的框圖。
設備開始從附近的電站接收信標訊號(1110)。在接收信標訊號之後，設備可能需要確定與信標訊號相關聯的頻率和/或標準(1120)，以與電站適當地通訊。如果有必要，設備然後可以將其接收器調整到確定的頻率(1130)，以增大與電站的通訊效率。
一旦已經建立了通訊，設備執行與電站的初始通訊(1130)，這可以包括初步設置等。初步設置在設備和電站之間交換可以提高其功率轉移鏈路的效率的訊息。
隨著設備靠近/接觸電站，設備與電站執行線圈選擇(1150)。線圈選擇處理從電站可用線圈和/或設備的線圈中確定將用於功率轉移的優選線圈。在已經選擇了線圈之後，設備開始從電站接收功率(1160)。該接收的功率然後連同從其他電源接收的功率一起被路由到需要功率的設備中的任何功率耗散器(1170)。
本領域普通技術人員將認識到，上述方法可以附加地或者替代地包括上述可充電設備150/200/500/900的任何功能以及其任意修改。此外，對示例性方法的以上描述不應理解為限制該方法或者限制對移動設備可充電設備150/200/500/900的描述。
示例性計算機系統實施
對於本領域普通技術人員來說，顯然，本文中描述的本公開的各種元件和特徵，可以在使用類比和/或數位電路的硬體實施、通過用一個或多個通用或專用處理器執行指令以軟體實施、或者實施為硬體和軟體的組合。
為了完整起見，提供了對通用計算機的以下描述。本公開的實施方式可以以硬體或者軟體和硬體的組合實施。因此，本公開的實施方式可以在計算機系統或其他處理系統的環境中實施。圖12中示出了這種計算機系統1200的實例。在先前附圖中描述的一個或多個模組可以至少部分地在一個或多個不同的計算機系統1200中實施。
計算機系統1200包括諸如處理器1204的一個或多個處理器。處理器1204可以是專用或通用數位訊號處理器。處理器1204連接至通訊基礎設施1202(例如，總線或網絡)。就該示例性計算機系統描述了各種軟體實施。在閱讀本說明書之後，對於本領域普通技術人員來說，如何使用其他計算機系統和/或計算機架構實施本公開是顯而易見的。
計算機系統1200還包括主儲存器1206，優選地是隨機存取儲存器(RAM)，並且還可以包括輔助儲存器1208。例如，輔助儲存器1208可以包括硬盤驅動1210和/或可移除儲存驅動1212，表示軟盤驅動、磁帶驅動、光盤驅動等。可移除儲存驅動1212以習知的方式從可移除儲存單元1216進行讀取和/或寫入。可移除儲存單元1216表示由可移除儲存驅動1212進行讀取和寫入的軟盤、磁帶、光盤等。本領域普通技術人員將會理解，可移除儲存單元1216包括其中儲存了計算機軟體和/或數據的計算機可用儲存介質。
在可選實施方式中，輔助儲存器1208可以包括用於允許將計算機程序或其他指令加載到計算機系統1200中的其他類似裝置。 例如，這種裝置可以包括可移除儲存單元1218和介面1214。這種裝置的實例可以包括程序盒式儲存器和盒介面(諸如在視頻遊戲設備中發現的)、可移除儲存器芯片(諸如EPROM、或PROM)以及相關插槽、拇指驅動和USB端口、以及允許從可移除儲存單元1218向計算機系統1200轉移軟體和數據的其他可移除儲存單元1218和介面1214。
計算機系統1200還可以包括通訊介面1220。通訊介面1220允許在計算機系統1200和外部設備之間傳輸軟體和數據。通訊介面1220的實例可以包括調制解調器、網絡介面(諸如以太網卡)、通訊端口、PCMCIA槽和卡等。經由通訊介面1220發送的軟體和數據的形式可以是電、電磁、光學訊號或者能夠被通訊介面1220接收的其他訊號。這些訊號經由通訊路徑1222被提供到通訊介面1220。通訊路徑1222承載訊號並且可以使用電線或電纜、光纖、電話線、蜂窩電話鏈路、RF鏈路、和其它通訊信道來實施。
如文中所使用的，術語“計算機程序介質”和“計算機可讀介質”用於總體地指代諸如可移除儲存單元1216和1218或者硬盤驅動1210中安裝的硬盤的有形儲存介質。這些計算機程序產品是用於向計算機系統1200提供軟體的手段。
計算機程序(也稱為計算機控制邏輯)儲存在主儲存器1206和/或輔助儲存器1208中。還可以經由通訊介面1120接收計算機程序。當被執行時，這種計算機程序使得計算機系統1200能夠實施這裡描述的本公開。特別地，當被執行時，計算機程序使得處理器1204實施本公開的處理，例如本文中描述的任何方法。因此，這種計算機程序表示計算機系統1200的控制器。在使用軟體實施本公開的情况下，軟體可以儲存在計算機程序產品中並且使用可移除儲存驅動1212、介面1214、或者通訊介面1220加載到計算機系統1200中。
在另一實施方式中，主要在使用例如諸如專用集成電路 (ASCI)和門陣列的硬體部件的硬體中實施本公開的特徵。對於本領域普通技術人員來說，實施硬體狀態機以執行本文中描述的功能是顯而易見的。
結論
可以理解，具體實施方式部分而不是摘要部分旨在用於解釋申請專利範圍。摘要部分可以闡述一個或多個而不是全部的示例性實施方式，因此，其無意以任何方式限制本公開以及所附申請專利範圍。
以上已經借助於示出具體功能及其關係的實施的功能構造塊描述了本發明。為了便於描述，文中任意定義了這些功能構造塊的邊界。只要能適當地執行具體功能及其關係，可以定義替代的邊界。
對於本領域普通技術人員來說，顯然，在不背離本公開的精神和範圍的情况下，可以對形式和細節作出各種修改。因此，本發明不應當受到任意上述示例性實施方式的限制，而是應當根據申請專利範圍及其等同物來限定。
340‧‧‧線圈模組
345‧‧‧線圈
350‧‧‧負載檢測模組
355‧‧‧檢測器模組
357‧‧‧複用器

Claims (10)

  1. 一種能夠在無線功率轉移環境中進行無線功率轉移的電站，所述電站包括：通訊模組，被配置為向所述環境發送第一通訊協議的訊號以及從所述環境接收所述第一通訊協議的訊號；線圈模組，包括多個線圈；線圈驅動模組，被配置為以使用不同於所述第一通訊協議的無線功率轉移(WPT)通訊協議的WPT訊號來驅動所述多個線圈；以及負載檢測模組，被配置為檢測從所述環境加載到所述線圈上的訊號，其中，經由所述通訊模組和所述線圈模組中的至少一個響應於發送的信標訊號從所述環境接收響應訊號，以及其中，所述線圈驅動模組被配置以使用所述信標訊號同時驅動超過一個所述多個線圈，以透過所述超過一個所述多個線圈之電磁耦合發送所述信標訊號至所述環境。
  2. 根據請求項1所述的電站，其中，所述通訊模組被配置為使用藍芽、WLAN和NFC通訊協議中的至少一個向所述環境發送所述信標訊號。
  3. 根據請求項1所述的電站，其中，所述驅動模組被配置為用所述信標訊號同時驅動所述多個線圈中的每個以向所述環境發送所述信標訊號。
  4. 根據請求項1所述的電站，其中，所述線圈模組包括與所述多個線圈中的至少兩個重疊的外線圈，以及其中，所述線圈驅動模組用所述信標訊號驅動所述外線圈以向所述環境發送所述信標訊號。
  5. 根據請求項1所述的電站，其中，將所述信標訊號以不同標準、不同占空比和不同發送功率中的一種順序地發送到所述環 境。
  6. 根據請求項1所述的電站，其中，所述信標訊號是具有預定數據包布局的通用信標訊號。
  7. 根據請求項1所述的電站，其中，使用第一WPT標準周期性地發送所述信標訊號以及以第二WPT標準周期性地發送所述信標訊號，其中，相應發送的頻率基於所述第一WPT標準和所述第二WPT標準的普及性。
  8. 一種能夠向接近電站的可充電設備無線發送功率的電站，所述電站包括：通訊模組，被配置為與所述可充電設備無線通訊；線圈模組，包括多個線圈，並且所述線圈模組被配置為與所述可充電設備進行無線功率轉移(WPT)訊號的通訊；控制器模組，被配置為基於由所述通訊模組和所述線圈模組中的至少一個從所述可充電設備接收的響應訊號，發起線圈選擇過程，其中，所述控制器模組被配置為透過以下步驟進行線圈選擇過程：分析由所述多個線圈中之第一線圈所接收的第一響應訊號，以確定所述第一線圈與所述可充電設備之間的第一耦合係數；分析由所述多個線圈中之第二線圈所接收的第二響應訊號，以確定所述第二線圈與所述可充電設備之間的第二耦合係數；以及根據第一耦合係數以及所述第二耦合係數，選擇所述第一線圈或所述第二線圈用於功率轉移；以及負載檢測模組，被配置為檢測所述可充電設備加載到所述多個線圈上的WPT訊號。
  9. 根據請求項8所述的電站，進一步包括線圈驅動模組，被配置為同時將所述多個線圈中的每個通電以允許所述多個線圈中的每個接收所述響應訊號。
  10. 一種電站與鄰近可充電設備建立通訊的方法，所述方法包括：使用信標訊號同時驅動超過一個線圈，向所述可充電設備發送所述信標訊號，以透過所述超過一個所述多個線圈之電磁耦合發送所述信標訊號；響應於所述信標訊號從所述可充電設備接收響應訊號；基於所述可充電設備到所述電站的鄰近度執行線圈選擇過程，所述鄰近度基於所述響應訊號確定；以及從多個線圈中選擇一個或多個線圈以基於線圈選擇向所述可充電設備發送無線功率訊號。
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