TWI580149B - 電感能量轉移系統及其操作方法 - Google Patents

Description

電感能量轉移系統及其操作方法 [相關申請案之交叉參考]

本申請案主張2014年8月28號申請且題為「一無線能量轉移系統中的溫度管理(Temperature Management in a Wireless Energy Transfer System)」之美國臨時專利申請案第62/043,162號之依據35 U.S.C.§119(e)的權利，該案以引用的方式併入，如同在本文中充分揭示一般。

本發明大體上係關於無線電力轉移系統，且更特定而言係關於用於一無線能量轉移系統中的溫度管理之技術。

許多電子裝置包括要求外部電源不時地再充電之一或多個可再充電電池。此等裝置可經常使用相似電力纜線或連接器(例如，通用串列匯流排(「USB」)連接器)充電。然而，儘管具有共同連接類型，但裝置經常需要具有不同電力輸出之分離電源供應器。使用、儲存及到處運輸此等多個電源供應器可為繁重的。因而，裝置攜帶性之益處可實質上受限。

此外，充電纜線在某些情況下使用可係不安全的。舉例而言，車輛之駕駛員在嘗試將電子裝置插入至車輛充電器中時可分心。在另一實例中，充電纜線在無人看管情況下可存在跳閘危險。

為解決攜帶型電子裝置之此等及其他缺點，一些裝置包括電感充電裝置。使用者可簡單地將電子裝置置放在充電裝置之電感充電表面上以便將能量自充電裝置轉移至電子裝置。充電裝置經由充電裝置中之傳輸器線圈與電子裝置中之接收器線圈之間的電感耦合將能量轉移至電子裝置。不幸的是，電感充電可受到功率損耗的不利影響，從而降低能量轉移之效率。能量在能量轉移過程期間轉化成熱造成功率損耗。由於在能量轉移期間產生的熱，充電裝置或電子裝置之溫度可升高。在某一點上，充電裝置及/或電子裝置之溫度可升高至對於人體接觸不舒適或以其他方式非所要的位準。

在一項態樣中，一種用於操作包括一傳輸器裝置及一接收器裝置之電感能量轉移系統的方法可包括在能量轉移期間判定該傳輸器或接收器裝置之溫度是否等於或大於第一溫度臨限值。若該溫度等於或大於第一溫度臨限值，則可關斷傳輸器裝置。接著可對傳輸器裝置之溫度是等於抑或小於第二溫度臨限值作出判定。若該溫度等於或小於第二溫度臨限值，則可開啟傳輸器裝置。一旦開啟，則傳輸器裝置可與接收器裝置通信，開始將能量轉移至接收器裝置，及/或用接收器裝置執行安全或鑑認程序。

在另一態樣中，若傳輸器或接收器裝置之溫度在能量轉移期間等於或大於第一溫度臨限值，則可關斷傳輸器裝置歷時給定時段。在給定時段結束時，開啟傳輸器裝置。該時段可為固定時段或可調整時段。該時段基於諸如先前的熱管理動作、當前溫度與第一臨限值之間的差值及/或自接收器裝置所接收之通信信號的一或多個因素可為可調整的。

在另一態樣中，可基於自接收器裝置所接收之通信關斷傳輸器裝置。

在另一態樣中，當接收器裝置在傳輸器裝置之電感充電表面上且用於判定存在或不存在傳輸器裝置時，可開啟(例如，啟動)該接收器裝置中之光體積變化描記圖(photoplethysmogram)感測器。

在又另一態樣中，在能量轉移期間，接收器裝置可自傳輸器裝置接收溫度資料。接收器裝置可接著判定是否應關斷傳輸器裝置。若應關斷傳輸器裝置，則接收器裝置可與傳輸器裝置通信且發指令給傳輸器裝置以關斷。可關斷傳輸器裝置，直至該傳輸器裝置之溫度等於或小於臨限值。另外或替代地，可關斷傳輸器裝置歷時固定或可調整時段。

在另一態樣中，電感能量轉移系統中之傳輸器裝置可包括一或多個溫度感測器及一或多個網路通信介面。接收器裝置可包括一或多個網路通信介面及一處理裝置。傳輸器裝置中之網路通信介面可經組態以將自該(等)溫度感測器所獲得之溫度資料傳輸至接收器裝置中的網路通信介面。接收器裝置中之處理裝置可經組態以接收溫度資料且判定是否應關斷傳輸器裝置。

在另一態樣中，電感能量轉移系統中之傳輸器裝置可包括第一溫度感測器、第一網路通信介面及第一處理裝置。接收器裝置可包括第二網路通信介面、第二溫度感測器及第二處理裝置。在能量轉移期間，第一網路通信介面經組態以將自溫度感測器所獲得之溫度資料傳輸至第二網路通信介面，且第二處理裝置經組態以判定傳輸器裝置之溫度是否等於或大於溫度臨限值。若該溫度等於或大於溫度臨限值，則第二處理裝置經組態以將通信信號自接收器裝置中之第三網路通信介面傳輸至傳輸器裝置中之第四網路通信介面，且第一處理裝置經組態以基於該通信信號關斷傳輸器裝置歷時給定時段。在一些實施例中，第二及第三網路通信介面可為相同網路通信介面，且第一及第四網路通信介面可為相同網路通信介面。

100‧‧‧電感能量轉移系統

102‧‧‧傳輸器裝置

104‧‧‧接收器裝置

106‧‧‧外殼

108‧‧‧外殼

110‧‧‧連接器

112‧‧‧第一介面表面

114‧‧‧第二介面表面

300‧‧‧電源供應器

302‧‧‧直交流轉換器

304‧‧‧傳輸器諧振電路

306‧‧‧傳輸器線圈

308‧‧‧接收器線圈

310‧‧‧接收器諧振電路

312‧‧‧交直流轉換器

314‧‧‧負載

316‧‧‧變壓器

318‧‧‧箭頭

320‧‧‧箭頭

400‧‧‧接收器裝置

402‧‧‧處理器

404‧‧‧記憶體

406‧‧‧輸入/輸出(I/O)裝置

408‧‧‧電源

410‧‧‧感測器/區塊

412‧‧‧網路通信介面

414‧‧‧顯示器

416‧‧‧系統匯流排

418‧‧‧傳輸器裝置

500‧‧‧區塊

502‧‧‧區塊

504‧‧‧區塊

506‧‧‧區塊

508‧‧‧區塊

510‧‧‧區塊

512‧‧‧區塊

600‧‧‧區塊

602‧‧‧區塊

604‧‧‧區塊

606‧‧‧區塊

608‧‧‧區塊

700‧‧‧區塊

702‧‧‧區塊

704‧‧‧區塊

706‧‧‧區塊

708‧‧‧區塊

800‧‧‧無線能量轉移系統

802‧‧‧開關

804‧‧‧接收器裝置

806‧‧‧處理器

900‧‧‧區塊

902‧‧‧區塊

904‧‧‧區塊

906‧‧‧區塊

908‧‧‧區塊

910‧‧‧區塊

912‧‧‧區塊

1000‧‧‧區塊

1100‧‧‧溫度感測器

1102‧‧‧溫度感測器

藉由結合附圖進行之以下詳細描述將容易地理解本發明，其中相同的參考數字表示相同的結構元件，且其中：圖1說明呈未配對組態之電感能量轉移系統的一個實例；圖2描繪呈配對組態之電感能量轉移系統100；圖3描繪圖1中所示之電感能量轉移系統100之一個實例的簡化方塊圖；圖4說明適於用作接收器裝置或傳輸器裝置的實例裝置之簡化方塊圖；圖5為操作電感能量轉移系統之第一方法的流程圖；圖6為操作電感能量轉移系統之第二方法的流程圖；圖7為操作電感能量轉移系統之第三方法的流程圖；圖8為適於執行圖7中所示之方法之無線能量轉移系統的簡化方塊圖；圖9為操作電感能量轉移系統之第四方法的流程圖；圖10為操作電感能量轉移系統之第五方法的流程圖；圖11為沿著圖2中之線11-11截取之電感能量轉移系統的簡化截面視圖；且圖12為操作電感能量轉移系統之第六方法的流程圖。

現將詳細參考附圖中所說明之代表性實施例。應理解，以下描述並不意欲將實施例限制為一項較佳實施例。相反地，以下描述意欲涵蓋如可包括於如由所附申請專利範圍所定義的所述實施例之精神及範疇內的替代物、修改及等效物。

本文中所描述之實施例提供用於在電感能量轉移期間進行溫度管理之技術。當裝置中之溫度或裝置中之組件的溫度變得過高時，可 在能量轉移期間關斷傳輸器裝置及/或接收器裝置。舉例而言，當溫度等於或超出給定溫度臨限值時，可關斷傳輸器裝置。本文中論述之實施例中的一些提供用於判定將何時再次開啟傳輸器裝置之技術。另外，在一些實施例中，接收器裝置可判定傳輸器裝置是否關斷或不存在。如本文中所使用，術語「能量」或「信號」意謂涵蓋轉移能量以供無線充電、轉移能量作為通信及/或控制信號或無線充電與傳輸通信及/或控制信號兩者。

下文參考圖1至圖16論述此等及其他實施例。然而，熟習此項技術者將易於瞭解，本文中關於此等圖給出之詳細描述僅出於解釋性目的，且不應解釋為限制性的。

現參看圖1，展示呈未配對組態之電感能量轉移系統之一個實例的透視圖。所說明之實施例描繪經組態以將能量無線轉移至接收器裝置104的傳輸器裝置102。接收器裝置104可為包括一或多個電感器之任何電子裝置。實例電子裝置包括(但不限於)攜帶型電子裝置或可穿戴通信裝置。

諸如圖1中描繪之通信裝置的可穿戴通信裝置可經組態以將健康相關資訊或資料提供至使用者及/或相關聯之裝置。作為一個實例，健康相關資訊可包括(但不限於)心跳速率資料、血壓資料、溫度資料、氧含量資料、飲食/營養資訊、醫療提醒、健康相關提示或資訊或其他健康相關資料。舉例而言，相關聯監視裝置可為平板電腦計算裝置、智慧型電話、個人數位助理、電腦等。

可穿戴通信裝置可包括耦接機制以將條帶或帶件連接至使用者。舉例而言，智慧型手錶可包括緊固至使用者的手腕之帶件或條帶。在另一實例中，可穿戴健康助理可包括條帶以環繞使用者的胸部連接，或者替代地，可穿戴健康助理可經調適以與束帶或項鏈一起使用。在又其他實例中，可穿戴裝置可緊固至使用者的身體之另一部分 或係在使用者的身體之另一部分內。在此等及其他實施例中，條帶、帶件、束帶或其他緊固機制可包括與通信裝置無線或有線通信之一或多個電子組件或感測器。舉例而言，緊固至智慧型手錶之帶件可包括一或多個感測器、輔助電池、攝影機或任何其他適合之電子組件。

在許多實例中，可穿戴通信裝置(諸如圖1中描繪之通信裝置)可包括以下各者：與記憶體耦接或通信之處理器；一或多個通信介面；輸出裝置，諸如顯示器及揚聲器；一或多個感測器，諸如生物測定及成像感測器；及輸入裝置，諸如一或多個按鈕、一或多個撥號盤、麥克風及/或觸碰感測裝置。該(等)通信介面可提供以下各者：通信裝置與任何外部通信網路之間的電子通信；裝置或平台，諸如(但不限於)無線介面、藍芽介面、近場通信介面、紅外線介面、USB介面、Wi-Fi介面、TCP/IP介面、網路通信介面或任何習知通信介面。除通信以外，可穿戴通信裝置亦可提供關於以下各者的資訊：時間、健康、狀態或外部連接或通信之裝置及/或在此等裝置上執行之軟體、訊息、視訊、操作命令等(且可自外部裝置接收前述各者中之任一者)。

儘管圖1及圖2中所說明之可穿戴通信裝置描繪腕錶或智慧型手錶，但任何電子裝置可適合於自傳輸器裝置感應地接收能量。舉例而言，合適之電子裝置可為可感應地接收能量之任何攜帶型或半攜帶型電子裝置(「接收器裝置」)，且合適之銜接裝置可為可感應地傳輸能量之任何攜帶型或半攜帶型銜接台或充電裝置(「傳輸器裝置」)。

傳輸器裝置102及接收器裝置104可各自分別包括外殼106、108以圍封電子、機械及結構組件於其中。在許多實例中，且如所描繪，接收器裝置104可具有比傳輸器裝置102之側向截面大的側向截面，儘管不要求此組態。在其他實例中，傳輸器裝置102可具有比接收器裝置104之側向截面大的側向截面。在又其他實例中，截面可實質上相同。且在其他實施例中，傳輸器裝置可經調適以插入至接收器裝置中 的充電埠中。

在所說明之實施例中，傳輸器裝置102可由纜線或連接器110連接至電源。舉例而言，傳輸器裝置102可經由諸如USB連接器之連接器自壁式插座或自另一電子裝置接收電力。另外或替代地，傳輸器裝置102可由電池供電。類似地，儘管所說明之實施例展示為具有耦接至傳輸器裝置102之外殼的連接器110，但該連接器110可由任何合適之方法連接。舉例而言，連接器110可為可移除的，且可包括經設定大小以適配於在傳輸器裝置102之外殼106內切開之孔隙或插口內的連接器。

接收器裝置104可包括第一介面表面112，其可與傳輸器裝置102之第二介面表面114介接、對準或以其他方式接觸。以此方式，接收器裝置104及傳輸器裝置102相對於彼此為可定位的。在某些實施例中，傳輸器裝置102之第二介面表面114可以與接收器裝置104之互補形狀(參見圖2)配對之特定形狀組態。說明性第二介面表面114可包括遵循選定曲面之凹面形狀。接收器裝置104之第一介面表面112可包括遵循與第二介面表面114相同或實質上相似之曲面的凸面形狀。

在其他實施例中，第一介面表面112及第二介面表面114可具有任何給定形狀及尺寸。舉例而言，第一介面表面112及第二介面表面114可為實質上平坦的。另外或替代地，傳輸器裝置102及接收器裝置104可使用一或多個對準機制而相對於彼此定位。作為一個實例，一或多個磁性裝置可包括於傳輸器及/或接收器裝置中且可用於對準傳輸器裝置與接收器裝置。在另一實例中，傳輸器及/或接收器裝置中之一或多個致動器可用於對準傳輸器裝置與接收器裝置。且在又一實例中，對準特徵(諸如傳輸器裝置及接收器裝置之外殼中的突起及對應壓痕)可用於對準傳輸器裝置與接收器裝置。介面表面之設計或組態、一或多個對準機制及一或多個對準特徵可個別地或以其各種組合 使用。

現參看圖3，展示圖1中所示之電感能量轉移系統100之一個實例的簡化方塊圖。傳輸器裝置102包括可操作地連接至直交流轉換器302之電源供應器300。可使用任何適合類型之直交流轉換器。舉例而言，直交流轉換器在一項實施例中可建構為H橋接器。直交流轉換器302以操作方式連接至傳輸器諧振電路304。該傳輸器諧振電路304以操作方式連接至傳輸器線圈306。

接收器裝置104可包括可操作地連接至接收器諧振電路310之接收器線圈308。該接收器諧振電路310以操作方式連接至交直流轉換器312。可使用任何適合類型之交直流轉換器。舉例而言，交直流轉換器在一項實施例中可建構為二極體橋接器。

負載314可操作地連接至交直流轉換器312之輸出端。負載314在一項實施例中為可再充電電池。不同類型之負載可在其他實施例中使用。

傳輸器線圈306及接收器線圈308共同形成變壓器316。變壓器316經由傳輸器線圈306與接收器線圈308之間的電感耦合轉移電力或能量(能量轉移由箭頭318表示)。基本上，能量經由在接收器線圈308中感應出電流的傳輸器線圈306中之AC信號產生變化之磁通量而自傳輸器線圈306轉移至接收器線圈308。在接收器線圈308中感應之AC信號由將AC信號轉換成DC信號之交直流轉換器312接收。在負載314為可再充電電池之實施例中，直流信號用於對電池充電。另外或替代地，經轉移之能量可用於將通信信號傳輸至接收器裝置或自接收器裝置傳輸通信信號(通信信號由箭頭320表示)。因此，傳輸器線圈及接收器線圈可各自視為網路通信介面，且傳輸器裝置與接收器裝置之間的能量轉移可為通信信號。

傳輸器裝置及接收器裝置可各自包括大量內部組件。圖4說明一 個實例接收器裝置之簡化方塊圖。接收器裝置400可包括以下各者：一或多個處理器402、儲存器或記憶體404、一或多個輸入/輸出裝置406、電源408、一或多個感測器410、網路通信介面412及顯示器414，其每一者將在下文中依次予以論述。

一或多個處理器402可控制傳輸器裝置或接收器裝置之操作中的一些或全部。該(等)處理器402可實質上與裝置之所有組件直接或間開啟信。舉例而言，一或多個系統匯流排416或其他通信機制可在處理器402、記憶體404、輸入/輸出介面406、電源408、一或多個感測器410、網路通信介面412與顯示器414之間提供通信。處理器402可實施為能夠處理、接收或傳輸資料或指令的任何電子裝置。舉例而言，一或多個處理器402可為微處理器、中央處理單元(CPU)、特殊應用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)，或多個此等裝置之組合。如本文中所描述，術語「處理器」意謂涵蓋單一處理器或處理單元、多個處理器、多個處理單元或其他經合適地組態之計算元件。

記憶體404可儲存可由接收器裝置400使用之電子資料。舉例而言，記憶體404可儲存電資料或內容，諸如音訊檔案、文件檔案、時序及控制信號以及影像資料。記憶體404可經組態為任何類型之記憶體。僅藉由實例，記憶體404可實施為隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體、可移除式記憶體或呈任何組合之其他類型之儲存元件。

一或多個I/O裝置406可傳輸資料至使用者或另一電子裝置且自使用者或另一電子裝置接收資料。實例I/O裝置406包括(但不限於)諸如觸控式螢幕或軌跡板之觸碰感測輸入裝置、一或多個按鈕、麥克風及/或揚聲器。

電源408可用能夠將能量提供至接收器裝置之任何裝置實施。舉例而言，電源408可為一或多個電池或可充電電池，或連接遠端控制 裝置至另一電源(諸如壁式插座)之連接電纜。

接收器裝置400亦可包括實質上定位在接收器裝置400上或中之任何地方的一或多個感測器410。感測器410可經組態以實質上感測任何類型之特性，諸如(但不限於)影像、壓力、光、觸碰、溫度、熱、移動、相對運動、生物測定資料等。舉例而言，感測器410可為影像感測器、溫度感測器、光或光學感測器、加速度計、陀螺儀、磁體、健康監視感測器，等。

網路通信介面412可促進將資料傳輸至其他電子裝置或自其他電子裝置傳輸資料。舉例而言，網路通信介面可經由無線及/或有線網路連接而傳輸電子信號。舉例而言，在一項實施例中，通信信號傳輸至傳輸器裝置及/或傳輸至接收器裝置以准許傳輸器裝置及接收器裝置彼此通信。無線及有線網路連接之實例包括(但不限於)蜂巢式、Wi-Fi、藍芽、IR、乙太網路(Ethernet)及近場通信(NFC)。

顯示器414可將視覺輸出提供至使用者。顯示器414可用任何合適技術實施，包括(但不限於)使用液晶顯示器(LCD)技術之多點觸碰感測觸控式螢幕、發光二極體(LED)技術、有機發光顯示器(OLED)技術、有機電致發光(OEL)技術或另一類型之顯示器技術。在一些實施例中，顯示器414可充當允許使用者與接收器裝置互動之輸入裝置。舉例而言，顯示器可為多點觸碰觸控式螢幕顯示器。

傳輸器裝置418可包括圖4中所示之組件中的一些或全部。作為一個實例，圖1中所示之傳輸器裝置104可包括一或多個處理器402、儲存器或記憶體404、一或多個輸入/輸出裝置406、電源408、一或多個感測器410及網路通信介面412。其他實施例中之傳輸器裝置418可包括較少組件及/或額外組件。在一些實施例中，傳輸器裝置可包括顯示器。

本文中所描述之實施例提供用於在電感能量轉移系統中管理溫 度之各種技術。可監視傳輸器裝置及/或接收器裝置之溫度，且當裝置之溫度過高時(例如，溫度等於或超出第一溫度臨限值)，可採取各種行動。當溫度過高時，可關斷傳輸器裝置以允許溫度降低。當溫度降低至第二溫度臨限值時，傳輸器裝置可開啟且開始與接收器裝置通信。

現參看圖5，展示操作電感能量轉移系統之第一方法的流程圖。初始地，開啟傳輸器裝置且其正將能量轉移至接收器裝置(區塊500)。接著在區塊502處對傳輸器裝置及/或接收器裝置之溫度是否等於或超出第一溫度臨限值T1作出判定。若否，則傳輸器裝置繼續將能量至轉移接收器裝置，且方法在區塊502處等待。

若在區塊502處，傳輸器及/或接收器裝置之溫度等於或超出第一臨限值T1，則方法轉至關斷傳輸器裝置之區塊504。接著在區塊506處對傳輸器裝置之溫度是否等於或小於第二溫度臨限值T2作出判定。在一些實施例中，第二溫度臨限值T2等於T1。在其他實施例中，第二溫度臨限值T2小於T1。

若傳輸器裝置之溫度等於或小於第二溫度臨限值T2，則方法以開啟傳輸器裝置之區塊508繼續。一旦開啟傳輸器裝置，該傳輸器裝置便可與接收器裝置通信，開始將能量轉移至接收器裝置及/或用接收器裝置執行安全或鑑認程序。該方法接著返回至區塊502。

在所說明之實施例中以及在本文中所描述之其他實施例中，若傳輸器裝置在關斷之後在寬限時段內開啟，則執行鑑認程序之需要可被避免。舉例而言，若傳輸器裝置在關斷之後在三十至四十秒內開啟，則可不需要鑑認程序。在一些實施例中，當傳輸器裝置在寬限時段內開啟時，可執行低位準交握程序而非鑑認程序。

再次參看區塊506，若傳輸器裝置之溫度大於第二溫度臨限值T2，則方法轉至區塊510，在該區塊處作出關於溫度已超出第二溫度 臨限值T2之時間量是否等於最大時間量的判定。若否，則方法返回至區塊506。若溫度已超出第二溫度臨限值T2之時間量等於最大時間量，則方法轉至將通知提供至使用者的區塊512。作為一個實例，傳輸器裝置可發生故障，且通知向使用者告知發生故障之傳輸器裝置。

圖6為操作電感能量轉移系統之第二方法的流程圖。初始地，開啟傳輸器裝置且其正將能量轉移至接收器裝置(區塊600)。接著在區塊602處對傳輸器裝置及/或接收器裝置之溫度是否等於或超出第一溫度臨限值T1作出判定。若否，則傳輸器裝置繼續轉移將能量轉移至接收器裝置，且該方法在區塊602處等待。

若在區塊602處，傳輸器及/或接收器裝置之溫度等於或超出第一臨限值T1，則方法轉至在給定時段內關斷傳輸器裝置之區塊604。該時段可為任何合適之時間量。作為一個實例，可將傳輸器裝置關斷三十秒。另外，時段可為固定的，或時段可基於一或多個因素(諸如先前的熱管理動作、當前溫度與第一臨限值T1之間的差值，及/或自接收器裝置所接收之通信信號)為可調整的。

在給定時段結束時，在區塊606處作出關於傳輸器裝置之溫度是否等於或小於第二溫度臨限值T2的判定。如先前所描述，在一些實施例中，第二溫度臨限值T2可等於T1。在其他實施例中，第二溫度臨限值T2小於T1。

若傳輸器裝置之溫度大於第二溫度臨限值T2，則方法返回至區塊604，在該區塊處，傳輸器裝置保持關斷歷時另一時段。再者，如早先所描述，時段可為固定的或可調整的。若傳輸器裝置之溫度等於或小於第二溫度臨限值T2，則該方法以開啟傳輸器裝置之區塊608繼續。一旦開啟，傳輸器裝置便可與接收器裝置通信，開始將能量轉移至接收器裝置，及/或用接收器裝置執行安全或鑑認程序。方法接著返回至區塊602。

現參看圖7，展示操作電感能量轉移系統之第三方法的流程圖。初始地，開啟傳輸器裝置且其正將能量轉移至接收器裝置(區塊700)。在能量轉移操作期間的某一點處，接收器裝置可將發指令給傳輸器裝置以關斷的通信信號傳輸至傳輸器裝置(區塊702)。作為一個實例，接收器裝置可偵測或判定傳輸器裝置之溫度等於或超出溫度臨限值T1，且回應性地將通信信號傳輸至傳輸器裝置。

當傳輸器裝置接收到通信信號時，該傳輸器裝置關斷且設定計時器(區塊704)。計時器指定將關斷傳輸器裝置之時間量。在一項實施例中，計時器可由傳輸器裝置設定及維持。在另一實施例中，計時器可由接收器裝置設定及維持。且在又一實施例中，計時器可由一個裝置(例如，接收器裝置)設定且由另一裝置(例如，傳輸器裝置)維持。

另外，計時器設定為之時間量可為固定的或可調整的。時間量可基於一或多個因素(諸如先前的熱管理動作、當前溫度與第一臨限值T1之間的差值，及/或自接收器裝置所接收之通信信號)為可調整的。

接著在區塊706處作出關於計時器上之時間是否等於零的判定。若不等於零，則方法在區塊706處等待。若計時器等於零，則方法轉至開啟傳輸器裝置之區塊708。如先前所論述，傳輸器裝置可與接收器裝置通信，開始將能量轉移至接收器裝置，及/或一旦傳輸器裝置開啟，便可用接收器裝置執行安全或鑑認程序。

圖8為適於執行圖7中所示之方法之無線能量轉移系統的簡化方塊圖。無線能量轉移系統800與圖3之實施例相似，其中接收器裝置804中添加有開關802。可使用任何適合類型之開關。在一些實施例中，處理器806可控制開關802之狀態(亦即，斷開或閉合)。處理器806之功能可併入至處理器402(圖4)中，或處理器806可與處理器402 分離。

開關802可由接收器裝置804使用以與傳輸器裝置102通信。作為一個實例，當接收器裝置804將為「隱匿」或不與傳輸器裝置102通信時，可斷開開關，即使當接收器線圈能夠與傳輸器線圈耦合時(例如，接收器裝置在充電表面上)。作為一個實例，傳輸器裝置102可將能量轉移至接收器裝置804以對接收器裝置中之電池(例如，負載214)充電。當電池正充電時，閉合開關802。當傳輸器或接收器裝置之溫度過高時，可斷開開關。經斷開之開關告知傳輸器裝置102停止轉移能量，且傳輸器裝置102回應於開關802之斷開狀態而關斷。

另外或替代地，傳輸器裝置102可定期開啟以與接收器裝置804通信。舉例而言，傳輸器裝置可將通告(ping)傳輸至接收器裝置以與接收器裝置通信。通告為轉移至接收器裝置804之短能量叢發。出於各種原因，通告可被轉移。舉例而言，傳輸器裝置可將通告傳輸至接收器裝置以判定接收器裝置是否存在及/或是否為能量轉移準備就緒。傳輸器裝置102可傳輸通告且等待來自接收器裝置804之回應。若未接收到回應，則傳輸器裝置102通常在發送另一通告之前等待歷時給定時段。若接收到回應，則傳輸器裝置102可將能量轉移至接收器裝置804以對電池充電及/或將一或多個通信信號傳輸至接收器裝置804。

在一些實施例中，單獨的傳輸器線圈、接收器線圈或變壓器可包括於電感能量轉移系統中，且可用於以不同於能量轉移之頻率的頻率將通告傳輸至接收器裝置。在此等實施例中，第二諧振電路可包括於接收器裝置中以降低傳輸通告時由傳輸器線圈消耗之電力的量。第二諧振電路可具有諧振頻率(f_R2)，其高於第一諧振電路(例如，圖3中之諧振電路304)之諧振頻率。傳輸器線圈在傳輸通告時可以較高之第二諧振頻率被給予能量；且當傳輸器線圈之電感為低時可汲取相對低 的電流。在較高之第二諧振頻率下，傳輸器線圈之阻抗可為較高的，且傳輸器線圈不消耗與傳輸通告時同樣多的電力。

另外或替代地，與電感能量轉移鏈路分離之網路通信介面可用於傳輸器裝置與接收器裝置之間的通信。如結合圖4所描述(參見網路通信介面412)，傳輸器裝置及接收器裝置可包括一或多個網路通信介面(例如，藍芽、IR及近場通信(NFC))。網路通信介面在電感能量轉移期間可用作傳輸器裝置及接收器裝置之通信機制。作為一個實例，接收器裝置可使用網路通信介面發指令給傳輸器裝置以關斷。作為另一實例，傳輸器裝置可告知接收器裝置，該傳輸器裝置經由網路通信介面關斷及/或開啟。另外或替代地，一個裝置(例如，傳輸器裝置)可使用網路通信介面將溫度及操作資料傳輸至另一裝置。

現參看圖9，展示操作電感能量轉移系統之第四方法的流程圖。初始地，開啟傳輸器裝置且其正將能量轉移至接收器裝置(區塊900)。在能量轉移期間的某一點處，接收器裝置與傳輸器裝置通信且指示傳輸器裝置應關斷(區塊902)。傳輸器裝置接著關斷歷時給定時段(區塊904)。如早先所描述，該時段可為固定的，或該時段可基於一或多個因素為可調整的。實例因素包括(但不限於)先前的熱管理動作、當前溫度與第一臨限值T1之間的差值，及/或自接收器裝置所接收之通信信號。

接下來，如區塊906中所示，作出關於傳輸器裝置是否將開啟之判定。若不開啟，則方法在區塊906處等待。若傳輸器裝置將開啟，則該方法繼續以區塊908繼續，在該區塊處傳輸器裝置開啟歷時短暫時段以與接收器裝置通信。舉例而言，傳輸器裝置可開啟且可將在單獨網路通信介面上將通告或通信傳輸至接收器裝置。

接著在區塊910處作出關於傳輸器裝置是否自接收器裝置接收到回應之判定。若否，則方法返回至區塊904。若自接收器裝置接收到 回應，則在區塊912處，傳輸器裝置可開啟。一旦開啟傳輸器裝置，該傳輸器裝置便可與接收器裝置通信，開始將能量轉移至接收器裝置及/或用接收器裝置執行安全或鑑認程序。

在一些實施例中，當在區塊910處傳輸器裝置未接收到回應時，傳輸器裝置可判定接收器裝置不存在(例如，不在充電表面上)。此判定在圖10中之區塊1000中展示。基於此判定，傳輸器裝置可採取適當動作。舉例而言，傳輸器裝置可在傳輸另一通告之前關斷歷時較長時段。

在一些實施例中，接收器裝置可包括圖8中所示之開關802，且可斷開或閉合開關以與傳輸器裝置通信。作為一個實例，可斷開開關以在區塊902處告知傳輸器裝置以關斷。另外或替代地，當接收器裝置不意欲提供對在區塊908處自傳輸器裝置所接收之通信的回應時，可斷開開關。

現參看圖11，展示電感能量轉移系統沿著圖2中之線11-11截取的簡化截面視圖。如早先所論述，傳輸器裝置102與接收器裝置104兩者可包括電子、機械及/或結構組件。舉例而言，接收器裝置與傳輸器裝置兩者可包括一或多個處理器、記憶體、網路通信介面及一或多個輸入/輸出裝置。為簡單起見，圖11之所說明之實施例省略電子、機械及/或結構組件。

在一些實施例中，一個裝置(例如接收器裝置)可接收輔助裝置判定系統之溫度是否過高且是否應關斷傳輸器裝置之資料或資訊。作為一個實例，傳輸器裝置102及接收器裝置104可各自分別包括一或多個溫度感測器1100、1102。溫度感測器之一個實例為熱敏電阻。傳輸器裝置中之該(等)溫度感測器1100可感測傳輸器裝置的溫度，且接收器裝置中之該(等)溫度感測器1102可感測接收器裝置的溫度。傳輸器裝置之溫度可傳輸至接收器裝置。基於接收器裝置及傳輸器裝置中之感 測到的溫度，接收器裝置可判定應關斷傳輸器裝置。接收器裝置可接著發指令給傳輸器裝置以關斷。舉例而言，接收器裝置可將通信信號傳輸至傳輸器裝置，或接收器裝置可斷開圖8中所示之開關802以發指令給傳輸器裝置以關斷。

在其他實施例中，接收器裝置之溫度可傳輸至傳輸器裝置。基於接收器裝置及傳輸器裝置中之感測到的溫度，傳輸器裝置可判定應關斷傳輸器裝置。

圖12為操作電感能量轉移系統之第六方法的流程圖。如先前所論述，接收器裝置可包括任何類型之一或多個感測器(參見圖4中之區塊410)。在一項實施例中，接收器裝置可包括一或多個光體積變化描記圖(PPG)感測器。PPG感測器可用於判定傳輸器裝置是否關斷。在一些實施例中，PPG感測器可需要較少電力以偵測傳輸器裝置的不存在。

舉例而言，當將能量轉移至接收器裝置同時，傳輸器裝置可關斷歷時給定時段內以允許傳輸器裝置之溫度降低。當關斷傳輸器裝置同時，PPG感測器可開啟且執行校準程序以判定傳輸器裝置是否存在。可執行校準程序以判定在校準程序期間所預期的值與設定是否在校準程序期間被接收到及/或判定出。若所接收之設定不同於預期的設定，則可作出傳輸器裝置不存在之判定。

儘管實施例係參考關斷傳輸器裝置以管理傳輸器裝置之溫度而描述，但實施例可關斷或修改傳輸器裝置或接收器裝置中之其他裝置的操作以管理傳輸器裝置的溫度。在關斷傳輸器裝置之前或在關斷傳輸器裝置之後，關斷或修改其他裝置之操作可與關斷傳輸器裝置同時發生。舉例而言，在一項實施例中，顯示器之亮度可調暗，或可關斷顯示器以輔助管理或降低傳輸器裝置之溫度。在另一實施例中，可關斷諸如Wi-Fi、蜂巢式或藍芽之無線通信裝置以輔助管理或降低傳輸器裝置之溫度。另外或替代地，可關斷諸如GPS之導航系統。在又一 實施例中，在顯示器或電子裝置接收輸入之後，可縮短顯示螢幕逾時設定以使顯示器保持照亮歷時較短時段。另外或替代地，可關斷振動功能以輔助管理或降低傳輸器裝置之溫度。此等實例實施例可個別地或以各種組合實施。此外，應理解，此等實例實施例僅為說明性的，且可調整或關斷其他功能或裝置以輔助管理或降低傳輸器裝置之溫度。

已特定參考其某些特徵詳細描述了各種實施例，但應理解，變化及修改可在本發明之精神及範疇內實現。且即使特定實施例已在本文中予以了描述，但應注意，本申請案不限於此等實施例。特定而言，相對於一項實施例所描述之任何特徵亦可用於相容的其他實施例中。同樣，相容的不同實施例之特徵可交換。

舉例而言，在一些實施例中，可基於自接收器裝置所接收之通信且當傳輸器及/或接收器裝置之溫度等於或超出第一臨限值時，關斷傳輸器裝置。通信可經由單獨通信鏈路及/或經由使用包括於接收器裝置中之開關發送至傳輸器裝置。可關斷傳輸器裝置直至傳輸器裝置之溫度等於或小於第二臨限值及/或可關斷傳輸器裝置例如固定的或可調整的時段。

500‧‧‧區塊

502‧‧‧區塊

504‧‧‧區塊

506‧‧‧區塊

508‧‧‧區塊

510‧‧‧區塊

512‧‧‧區塊

Claims (16)

1. 一種用於操作包括一傳輸器裝置及一接收器裝置之一電感能量轉移系統的方法，該方法包含：在能量轉移期間，判定該傳輸器裝置或接收器裝置之一溫度是否等於或大於一第一溫度臨限值；若該溫度等於或大於該第一溫度臨限值，則關斷該傳輸器裝置；判定該傳輸器裝置之該溫度是否等於或小於一第二溫度臨限值；及若該溫度等於或小於該第二溫度臨限值，則開啟該傳輸器裝置。
2. 如請求項1之方法，其進一步包含當在一給定時段內該溫度至少不等於該第二溫度臨限值時，提供一通知至一使用者。
3. 如請求項1之方法，其中：該傳輸器裝置係經關斷歷時一給定時段；及在該給定時段之後判定該傳輸器裝置之該溫度是否等於或小於一第二溫度臨限值。
4. 如請求項3之方法，其中該給定時段包含一固定時段。
5. 如請求項3之方法，其中該給定時段包含一可調整時段，其中該給定時段基於以下各者中之至少一者予以調整：一或多個先前的熱管理動作；及一當前溫度與該第一溫度臨限值之間的一差值。
6. 一種用於操作包括一傳輸器裝置及一接收器裝置之一電感能量轉移系統的方法，該方法包含：在能量轉移期間，判定該傳輸器裝置或接收器裝置之一溫度 是否等於或大於一第一溫度臨限值；若該溫度等於或大於該第一溫度臨限值，則關斷該傳輸器裝置歷時一給定時段；及在該給定時段結束時，開啟該傳輸器裝置。
7. 如請求項6之方法，其中該給定時段包含一固定時段。
8. 如請求項6之方法，其中該給定時段包含一可調整時段，其中該給定時段基於以下各者中之至少一者予以調整：一或多個先前的熱管理動作；及一當前溫度與該第一溫度臨限值之間的一差值。
9. 如請求項6之方法，其進一步包含當該傳輸器裝置係經關斷時提供一通知至一使用者。
10. 如請求項6之方法，其進一步包含：在該給定時段結束時，判定該傳輸器裝置之該溫度是否等於或小於一第二溫度臨限值；及若該溫度等於或小於該第二溫度臨限值，則開啟該傳輸器裝置。
11. 一種電感能量轉移系統，其包含：一傳輸器裝置，其包含：一第一溫度感測器；一第一網路通信介面；及一接收器裝置，其包含：一第二網路通信介面；及一第一處理裝置，其中在能量轉移期間，該第一網路通信介面經組態以將自該第一溫度感測器所獲得之第一溫度資料傳輸至該第二網路通信介面，且該第一處理裝置經組態以基於該第一溫度資料判定是否應關斷該傳輸器裝置。
12. 如請求項11之電感能量轉移系統，其中該接收器裝置包含一第二溫度感測器，且該第一處理裝置經組態以基於自該第二溫度感測器所獲得之第二溫度資料及自該傳輸器裝置所接收之該第一溫度資料判定是否應關斷該傳輸器裝置。
13. 如請求項11或請求項12之電感能量轉移系統，其進一步包含：該接收器裝置中之一第三網路通信介面；該傳輸器裝置中之一第四網路通信介面；及該傳輸器裝置中之一第二處理裝置，其中該第三網路通信介面將一通信信號傳輸至該第四網路通信介面，且該第二處理裝置經組態以基於該通信信號關斷該傳輸器裝置。
14. 如請求項13之電感能量轉移系統，其中該第二網路通信介面及該第三網路通信介面在該接收器裝置中包含相同網路通信介面，且該第一網路通信介面及該第四網路通信介面在該傳輸器裝置中包含相同網路通信介面。
15. 如請求項11或請求項12之電感能量轉移系統，其中該接收器裝置包含一可穿戴通信裝置。
16. 如請求項11或請求項12之電感能量轉移系統，其中該接收器裝置進一步包含一光體積變化描記圖(photoplethysmogram)感測器，該光體積變化描記圖感測器經組態以當該接收器裝置在該傳輸器裝置之一電感充電表面上時判定該傳輸器裝置之一存在或不存在。