[發(fā)明專利]具有接收器定位電路和外來(lái)物體檢測(cè)的無(wú)線充電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880008977.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110291409B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊恒;裘衛(wèi)紅;Z·穆薩歐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘋(píng)果公司
• 主分類號(hào): G01R27/26
• 分類號(hào): G01R27/26;H02J50/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 張曦

本發(fā)明提供了一種無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)，該無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)具有位于無(wú)線功率傳輸設(shè)備的充電表面上的無(wú)線功率接收設(shè)備。無(wú)線功率接收設(shè)備具有無(wú)線功率接收線圈，并且無(wú)線功率傳輸設(shè)備具有無(wú)線功率傳輸線圈陣列。傳輸設(shè)備中的控制電路使用逆變器電路向線圈陣列中的線圈供應(yīng)交流信號(hào)，從而傳輸無(wú)線功率信號(hào)。耦合到線圈陣列的脈沖響應(yīng)測(cè)量電路可用于在控制電路使用逆變器電路向每個(gè)線圈施加脈沖信號(hào)時(shí)進(jìn)行脈沖響應(yīng)測(cè)量。控制電路分析來(lái)自脈沖響應(yīng)測(cè)量電路的輸出以測(cè)量與線圈陣列中的線圈相關(guān)聯(lián)的電感。

本申請(qǐng)要求于2017年8月29日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)15/690,121、于2017年2月10日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/457,743以及于2017年2月2日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/453,859的優(yōu)先權(quán)，這些專利申請(qǐng)據(jù)此全文以引用方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及無(wú)線系統(tǒng)，并且更具體地涉及在其中對(duì)設(shè)備無(wú)線充電的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在無(wú)線充電系統(tǒng)中，無(wú)線功率傳輸設(shè)備諸如具有充電表面的設(shè)備將功率無(wú)線傳輸?shù)奖銛y式電子設(shè)備。便攜式電子設(shè)備接收無(wú)線傳輸?shù)墓β什⑹褂迷摴β蕘?lái)對(duì)內(nèi)部電池充電或?yàn)楸銛y式電子設(shè)備中的部件供電。

調(diào)節(jié)無(wú)線充電系統(tǒng)中的無(wú)線功率流可能具有挑戰(zhàn)性。例如，在具有帶無(wú)線功率傳輸線圈的陣列的無(wú)線充電表面的無(wú)線充電系統(tǒng)中，可能難以確定使用哪些線圈來(lái)有效地將無(wú)線功率傳輸?shù)奖銛y式電子設(shè)備。也可能難以檢測(cè)無(wú)線充電表面上是否存在外來(lái)物體。

發(fā)明內(nèi)容

一種無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)具有無(wú)線功率接收設(shè)備，該無(wú)線功率接收設(shè)備位于無(wú)線功率傳輸設(shè)備的充電表面上。無(wú)線功率接收設(shè)備具有無(wú)線功率接收線圈，并且無(wú)線功率傳輸設(shè)備具有無(wú)線功率傳輸線圈陣列。控制電路可使用無(wú)線功率傳輸設(shè)備中的逆變器電路來(lái)向線圈陣列中的線圈供應(yīng)交流信號(hào)，從而傳輸無(wú)線功率信號(hào)。

耦合到線圈陣列的脈沖響應(yīng)測(cè)量電路可在控制電路使用逆變器電路向每個(gè)線圈施加脈沖信號(hào)時(shí)進(jìn)行脈沖響應(yīng)測(cè)量。控制電路可以分析利用脈沖響應(yīng)測(cè)量電路獲得的測(cè)量結(jié)果以確定與線圈陣列中的線圈相關(guān)聯(lián)的電感值。

通過(guò)使用諸如基于表達(dá)式和基于查找表的非線性內(nèi)插技術(shù)的處理技術(shù)，控制電路可以確定無(wú)線功率接收線圈相對(duì)于線圈陣列的線圈的位置。該信息以及與所測(cè)量的無(wú)線功率傳輸設(shè)備中的線圈的電感相關(guān)聯(lián)的其他信息可以用于采取動(dòng)作，諸如進(jìn)行無(wú)線功率傳輸調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)信息在無(wú)線功率傳輸設(shè)備中的顯示器上的顯示，以及設(shè)置最大傳輸功率電平。

通過(guò)將所測(cè)量的電感值與已知在不存在外來(lái)物體的情況下與功率接收設(shè)備的存在相關(guān)聯(lián)的線圈電感組進(jìn)行比較，可以檢測(cè)線圈陣列上的外來(lái)物體，諸如與無(wú)線功率接收設(shè)備中的無(wú)線功率接收線圈重疊的外來(lái)物體。響應(yīng)于檢測(cè)到存在外來(lái)物體，可以阻止無(wú)線功率傳輸操作或者可以采取其他合適的動(dòng)作。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)實(shí)施方案的例示性無(wú)線充電系統(tǒng)的示意圖。

圖2為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的例示性無(wú)線充電系統(tǒng)的電路圖。

圖3為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的在無(wú)線充電系統(tǒng)中對(duì)所施加的脈沖信號(hào)的例示性脈沖響應(yīng)的曲線圖。

圖4為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的例示性無(wú)線功率傳輸和無(wú)線功率接收電路的圖。

圖5為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的具有形成無(wú)線充電表面的線圈陣列的例示性無(wú)線功率傳輸設(shè)備的頂視圖。

圖6為示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的作為無(wú)線功率接收設(shè)備線圈位置的函數(shù)的在無(wú)線功率傳輸設(shè)備中的第一無(wú)線功率傳輸線圈和第二無(wú)線功率傳輸線圈中產(chǎn)生的例示性電感的曲線圖。

圖7為示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的來(lái)自一組無(wú)線功率傳輸線圈的電感測(cè)量結(jié)果可以如何用于確定與無(wú)線充電表面重疊的無(wú)線功率接收線圈的位置的圖。

圖8為根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的操作無(wú)線功率傳輸系統(tǒng)所涉及的例示性操作的流程圖。