[發明專利]帶設備識別的感應電源

有效

• 申請號: 200780051967.0
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101622629A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: D·W·巴曼;S·A·莫勒馬
• 申請（專利權）人: 捷通國際有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00;G06K19/07;H04B5/00;H02J7/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王 岳;劉春元

技術領域

本發明涉及感應電源(inductive?power?supply)系統，更特別地涉 及用于對多種替代性遠程設備進行感應供電的裝置和方法。

背景技術

對無線電源系統存在濃厚且不斷提高的興趣，特別是在諸如蜂窩電 話、音樂播放器、個人數字助理及其它遠程設備之類的消費和商務電子 裝置領域。無線電源系統與傳統的有線連接相比提供多種益處。最顯著 的是，它們消除了對各種充電線的需要和對反復地插入和拔出電子設備 以進行再充電的需要，從而降低了成本并且改善了使用的容易性和方便 性。

許多年以來，已經可獲得用于使用電磁感應的原理來提供無線功率 的系統。由于對先前存在的感應技術的實際限制，傳統的系統遭受有限 的成功。例如，為了提供合理的高效操作，傳統的感應系統常常要求初 級線圈與次級線圈之間精密準確的對齊以及感應電源中的電子裝置與 遠程設備中的電子裝置之間的高度協調調諧(coordinated?tuning)。這 些問題由于不同的遠程設備通常在不同的參數內操作這一事實而變得 復雜。例如，一種蜂窩電話型號可能具有與不同的蜂窩電話型號不同的 操作參數組，并且在諸如蜂窩電話與音樂播放器之類的不同類型的遠程 設備之間可能存在甚至更大的差異。

Kuennen等人的美國專利6,825,620公開了一種感應電源系統，該感 應電源系統具有調整其操作以符合各種負載的操作參數的能力。通過引 用而將kuennen等人的題為“Inductively?Coupled?Ballast?Circuit”且在 2004年11月30日發布的美國專利6,825,620結合到本文中。這種感應 電源系統能夠高效地為多種負載供電。雖然與先前存在的系統相比有明 顯改進，但在一些應用中期望與使用單個感應電源系統的大量產品相比 有甚至更高的效率。在一些應用中，存在對單個感應電源的期望，該單 個感應電源能夠基于不同負載的各種操作參數而在那些負載之間進行 區別。在其它應用中，還存在對單個感應電源系統的期望，該單個感應 電源系統能夠更容易地識別大量遠程設備上的故障狀態。

發明內容

本發明提供了一種感應電源系統及相關方法，其中，自適應感應電 源(“adaptive?inductive?power?supply，AIPS”)通過反射阻抗來識別遠程 設備，并且根據遠程設備的身份控制操作。本發明還給AIPS提供通過 識別次級電路何時在所識別的設備的正常操作條件(operating? condition)之外操作來評估故障狀態的能力。

在一個實施例中，本發明包括一種AIPS，該AIPS具有能夠在各種 頻率下向次級電路供電(supply?power)的控制器和能夠直接或間接地 感測儲能電路中的電流的電流傳感器。在本實施例中，每個遠程設備或 每種遠程設備包括個別地或共同地提供為該設備或該種遠程設備所獨 有的簽名(signature)的一個或多個諧振頻率。例如，識別頻率(多個) 可以唯一地識別特定型號的蜂窩電話或特定型號的個人數字助理。該系 統還可以包括查找表或其它包含一個或多個可識別遠程設備的操作信 息的數據集合。此信息可以用來建立操作參數并識別故障狀態。

在操作中，AIPS以唯一地與特定遠程設備相關聯的頻率向次級電路 施加短功率脈沖(pulse?of?power)。如果遠程設備在該脈沖頻率下具有 諧振頻率，則該遠程設備將汲取(draw)一定材料量的電流，該電流將 通過反射阻抗而被反射回到儲能電路中。當來自電流傳感器的輸入顯示 增加的功率汲取時，控制器將識別遠程設備的存在。這允許AIPS識別 到存在特定的遠程設備并從查找表獲得其操作參數。一旦檢索到操作參 數，則AIPS可以使用所檢索的參數來更高效地給設備供電并且在實際 操作條件超出所檢索的操作參數時識別已發生故障狀態。

在一些應用中，遠程設備可以固有地包括諧振頻率(或多個諧振頻 率)，該諧振頻率足夠獨特而允許其充當識別頻率。在此類應用中，當 施加相應的識別頻率時，遠程設備將在諧振下操作，從而唯一地識別該 遠程設備。