[發明專利]具有對象檢測的無線充電系統

有效

• 申請號: 201880009061.0
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN110268598B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: A·J·魯塞爾;B·K·帕特爾;M·P·潘德亞;Z·穆薩歐
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H02J50/60
• 分類號: H02J50/60
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

無線電力傳輸設備使用包括無線電力傳輸線圈的輸出電路將無線電力信號傳輸至無線電力接收設備。測量電路耦接到輸出電路以幫助確定無線電力接收設備是否存在并且準備接受無線電力的傳輸。測量電路包括測量電路，該測量電路耦接至輸出電路并且測量信號，而振蕩器電路以探測頻率向輸出電路提供信號。測量電路還包括測量電路，該測量電路耦接至輸出電路并且測量信號，而振蕩器電路在第一頻率和第二頻率之間掃描施加到輸出電路的信號來檢測敏感設備諸如射頻識別設備。測量電路中的脈沖響應電路用于進行電感和Q因子測量。

本專利申請要求于2017年11月6日提交的美國臨時專利申請15/804,145、于2017年6月28日提交的美國臨時專利申請62/526,285、以及于2017年2月2日提交的美國臨時專利申請62/453,850的優先權，這些美國專利申請據此全文以引用方式并入本文。

技術領域

本發明整體涉及無線系統，并且更具體地涉及在其中對設備無線地充電的系統。

背景技術

在無線充電系統中，諸如具有充電表面的設備的無線電力傳輸設備將電力無線傳輸至便攜式電子設備。便攜式電子設備接收無線傳輸的電力并且使用該電力來對內部電池充電或向設備供電。在一些情況下，異物可能意外地放置在充電表面上。這可能在執行無線電力傳輸操作時帶來挑戰。

發明內容

無線電力傳輸設備將無線電力信號傳輸至無線電力接收設備。無線電力傳輸設備具有向包括無線電力傳輸線圈的輸出電路提供信號的逆變器。無線電力傳輸線圈可為覆蓋與無線電力傳輸設備相關聯的無線充電表面的無線電力傳輸線圈陣列的一部分。

信號測量電路耦接到輸出電路以幫助確定無線電力接收設備是否存在并且準備接受無線電力的傳輸。測量電路包括測量電路，該測量電路耦接至輸出電路并且測量信號，而振蕩器電路以探測頻率向輸出電路提供信號。使用來自測量電路的一個或多個探測頻率下的測量，無線電力傳輸設備確定在線圈上是否存在外部對象。

測量電路中的脈沖響應電路耦接到輸出電路并且用于測量輸出電路對由無線電力傳輸設備中的逆變器提供的脈沖信號的響應。脈沖響應電路用于進行電感和Q因子測量。

在操作期間，來自脈沖響應電路的信息和在探測頻率處的測量可用于確定無線接收設備是否存在于無線充電表面中的特定線圈上方，并因此可用于調節與無線電力傳輸設備的無線電力傳輸。

測量電路還包括測量電路，該測量電路耦接至輸出電路并且測量信號，而振蕩器電路在第一頻率和第二頻率之間掃描交流電輸出信號。由頻率掃描操作產生的測量用于檢測敏感設備，諸如射頻識別設備。如果檢測到敏感設備，則可避免潛在破壞性的無線電力傳輸操作。

切換電路用于將所選線圈從與充電表面重疊的線圈陣列動態地切換到輸出電路中，使得可探測線圈陣列中的適當線圈是否存在外部對象和敏感設備諸如射頻識別設備。

附圖說明

圖1為根據一些實施方案的例示性無線充電系統的示意圖。

圖2是根據一個實施方案的具有形成無線充電表面的線圈陣列的例示性無線電力傳輸設備的頂視圖。

圖3是根據一個實施方案的例示性無線電力傳輸電路的電路圖，其中在無線電力傳輸設備中具有輸出電路信號測量電路。

圖4為示出根據一個實施方案的無線電力傳輸設備的表面上的各種示例性對象的響應的曲線圖。

圖5為根據實施方案的可用于表征無線電力傳輸設備上的對象類型的例示性脈沖響應的曲線圖。

圖6為示出根據一個實施方案的可與將敏感對象諸如射頻識別設備放置在無線電力傳輸設備的表面上相關聯的類型的輸出信號跡線的曲線圖。

圖7為根據一個實施方案的示例性便攜式電子設備的橫截面側視圖，該示例性便攜式電子設備具有形成諧振電路的無線電力接收線圈和輔助線圈。