[發(fā)明專利]用于光無線供電的靈活管理系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880044008.4
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN110915101A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: O·阿爾珀特;R·薩基;O·莫爾;L·戈朗;Y·彼得曼;O·納米亞斯;A·斯利波伊;Z·萊文;E·孔福爾蒂;Y·羅什
• 申請（專利權(quán)）人: WI-電荷有限公司
• 主分類號: H02J50/30
• 分類號: H02J50/30;H04B10/00;H04B10/80
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉炳勝

一種用于無線功率傳輸?shù)陌踩O(jiān)管系統(tǒng)，包括具有安全狀態(tài)的光束發(fā)生器的發(fā)射器，用于向接收器傳輸功率，該接收器將光束轉(zhuǎn)換為電功率。系統(tǒng)控制單元存儲由與一個或多個不希望的情形相關(guān)聯(lián)的預(yù)定參數(shù)所分類的先前已知的簽名，存儲來自傳感器的數(shù)據(jù)，將該存儲的數(shù)據(jù)與簽名進行比較，并基于該比較執(zhí)行一個或多個響應(yīng)。該系統(tǒng)可包括發(fā)射器和/或接收器故障檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)適于監(jiān)測發(fā)射器和接收器控制單元，并在檢測到發(fā)射器或接收器控制單元故障時使光束發(fā)生器切換到安全狀態(tài)，并可進一步包括防止人暴露于預(yù)定安全水平以上的光束強度的危險檢測系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線功率傳輸系統(tǒng)的各種安全系統(tǒng)的監(jiān)管領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于為便攜式電子設(shè)備供電和充電的激光束系統(tǒng)。

背景技術(shù)

迄今為止，只有三種可商用的技術(shù)允許使用平行或基本平行的電磁波將功率無線傳輸?shù)奖銛y式電子設(shè)備：

磁感應(yīng)-其中通常被限制在幾mm的范圍內(nèi)；

太陽能電池-對于和手機相關(guān)的尺寸，其不能產(chǎn)生超過0.1瓦的功率；

能量收集技術(shù)-在相關(guān)情況下，例如在典型的居住環(huán)境中收集電子信號，其不能產(chǎn)生超過0.01W的功率。

然而，便攜式電子設(shè)備的典型的電池是1-100瓦*時，并且完全充電通常持續(xù)幾個小時到一周。因此，大多數(shù)便攜式設(shè)備，如手機，在更廣的范圍內(nèi)需要更高的功率。因此，有一個長期的未滿足的需求，即安全地、高效地、成本有效地和方便地在超過幾厘米的范圍內(nèi)傳輸充足的電功率到便攜式電子設(shè)備，該便攜式電子設(shè)備通常配備可充電電池。

此外，目前這種產(chǎn)品在大眾市場上的商業(yè)可用性是有限的，因為存在與安全有關(guān)的問題，阻礙了這種商業(yè)產(chǎn)品被成功地推出。現(xiàn)有技術(shù)中建議的大多數(shù)系統(tǒng)潛在地使用戶暴露于各種場中(例如射頻、激光、磁、電或超聲波)，并且因此需要某種安全系統(tǒng)，這些安全系統(tǒng)被設(shè)計用于阻止用戶暴露在此類場中。許多現(xiàn)有的安全系統(tǒng)被設(shè)計成響應(yīng)“緊急事件”，這些事件被定義為如果不立即反應(yīng)，可允許超過安全水平的輻射以不受控制的方式從系統(tǒng)發(fā)出，并且事件可對人或財產(chǎn)造成傷害。例如，如果有人穿透光束并處于危險之中，這將被視為“緊急事件”，并且安全系統(tǒng)可通過停止光束(例如激光束)的發(fā)射來作出反應(yīng)。

在本公開的上下文中，緊急事件是除非采取適當?shù)拇胧駝t很可能導致系統(tǒng)以不安全的方式運行，或系統(tǒng)超過其安全的或規(guī)定運行參數(shù)的事件。典型地，在檢測到緊急事件后，所需的響應(yīng)是立即的或在很短的時間范圍內(nèi)應(yīng)實施的。

緊急事件的示例包括：

1.安全事件；

2.人、動物或物體穿過光束；

3.安全違規(guī)的指示；

4.人可接近的放射超過規(guī)定限制或可接近的安全限制；

5.緊急停止按鈕的激活；

6.未經(jīng)授權(quán)的系統(tǒng)入侵。

在整個描述過程中并且如權(quán)利要求所述，可將非緊急事件一詞視為不需要在短時間范圍內(nèi)響應(yīng)的事件或情形，因為它不太可能造成立即的損害，但如果不加以檢測和管理，則可能發(fā)展為緊急事件。非緊急情形通常不常見，但應(yīng)理解的是，非緊急情形可是頻繁的或累積的，例如灰塵隨著時間的過去在部件上積聚。

現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)通常采用危險檢測系統(tǒng)，當存在人暴露于危險中的風險時，危險檢測系統(tǒng)會關(guān)閉功率傳輸。然而，這樣的安全系統(tǒng)通常只在緊急事件發(fā)生時才會作出反應(yīng)，并且對這樣的緊急事件的反應(yīng)通常是關(guān)閉整個系統(tǒng)。

然而，典型的居住環(huán)境是非常多樣的，并且以一種不可預(yù)測的方式動態(tài)變化，因此在一種情況下可取的配置在另一種情況下可能不可取。由于在這樣的變化的環(huán)境中，每種情況都是暫時的，現(xiàn)代居住環(huán)境突出了在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中不重要的需求，并且在這樣的環(huán)境中變得越來越重要，例如蓄意企圖造成系統(tǒng)故障，或在對特定環(huán)境專門的已知情形下的系統(tǒng)的重復故障。