[發(fā)明專利]用無線電源接收器檢測磁通場特性的裝置及相關(guān)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110276817.1
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN113036943A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 古斯塔沃·J·梅哈斯;弗拉基米爾·N·維特凱夫
• 申請（專利權(quán)）人: 集成裝置技術(shù)公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J50/90;H02J50/60;H02J50/70;H02J50/40
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 羅松梅

無線功率接收器可以包括：接收線圈，被配置為產(chǎn)生AC功率信號；至少一個次級感測線圈，被配置為響應(yīng)于磁通場產(chǎn)生測量信號；以及控制邏輯，被配置為響應(yīng)于從所述次級感測線圈接收到的至少一個測量信號中檢測到所述磁通場中的失真，檢測無線功率傳輸系統(tǒng)的至少一個狀況。相關(guān)方法可以包括：用無線功率接收器接收無線功率信號以供從無線功率發(fā)射器進(jìn)行無線功率傳輸；響應(yīng)于無線功率傳輸期間產(chǎn)生的磁通場，用多個次級感測線圈產(chǎn)生一個或多個測量信號；以及響應(yīng)于由所述多個次級感測線圈產(chǎn)生的所述一個或多個測量信號，檢測無線功率傳輸系統(tǒng)的至少一個狀況。

本申請是申請日為2016年1月22日、申請?zhí)枮?01680016078.X的中國發(fā)明專利申請“用無線電源接收器檢測磁通場特性的裝置及相關(guān)方法”的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請涉及在本申請的同一天提交的題為“APPARATUSES AND RELATED METHODSFOR DETECTING MAGNETIC FLUX FIELD CHARACTERISTICS WITH A WIRELESS POWERTRANSMITTER”的美國專利申請序列號14/603,296(代理人案卷號70107.475US01(2987-UT))，其公開通過引用整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實施例總體上涉及無線功率傳輸，更具體地涉及一種用于在無線功率傳輸期間檢測磁通場特性的設(shè)備及相關(guān)方法。

背景技術(shù)

電池供電設(shè)備(例如，消費電子設(shè)備、電動和混合動力汽車等)通過充電設(shè)備(例如，AC功率出口)從電源充電。充電設(shè)備通過適配器將電池耦合到電源。在電源和電池供電設(shè)備之間延伸的線纜會占據(jù)空間。在多個設(shè)備需要充電的情況下，每個設(shè)備具有自身的充電器和線纜，充電區(qū)會變得擁擠與不便。

正在開發(fā)使用懸空或在發(fā)射器和耦合到電子設(shè)備的接收器之間的無線功率傳送的方法。使用電感線圈的無線功率傳送是一種被認(rèn)為是通過耦合無線功率信號無線地傳輸功率的無線(un-tethered)方法的方法。在無線功率傳送中，通過發(fā)射線圈發(fā)射無線功率信號來傳輸功率。在接收器側(cè)，接收線圈可以通過無線功率信號耦合到發(fā)射線圈，由此無線地接收所發(fā)射的功率。能夠發(fā)生有效功率傳輸?shù)陌l(fā)射器線圈和接收線圈之間的距離是所發(fā)射的能量、距離和功率傳輸線圈的對準(zhǔn)的函數(shù)。耦合系數(shù)(k)是線圈之間的距離和對準(zhǔn)、線圈尺寸和材料的函數(shù)。如果線圈的尺寸適當(dāng)并且操作在物理上彼此位于所謂“近場區(qū)”頻率內(nèi)的某一頻率處，則可以顯著改善功率轉(zhuǎn)換效率(例如，耦合因子、耦合質(zhì)量)。

在無線充電傳送期間遇到的問題包括發(fā)射器和接收器由于發(fā)射器和接收器的未對準(zhǔn)、異物的存在或其他原因而可能發(fā)生弱耦合的情況。這些問題可能導(dǎo)致無線功率傳輸效率較低，這也可能導(dǎo)致過熱。常規(guī)的異物檢測方法可以依賴于線圈溫度測量(當(dāng)存在異物時，線圈傾向于變熱)，或?qū)⑤斎牍β逝c輸出功率進(jìn)行比較以確定輸出功率是否在預(yù)期的效率閾值(例如，350mW)內(nèi)。這些方法可能會失敗，因為對于一些典型的操作狀況，效率估計可能是不可靠的，這可能導(dǎo)致檢測誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實施例包括一種包含無線功率接收器的無線功率支持裝置。所述無線功率接收器包括：接收線圈，被配置為響應(yīng)于來自無線功率發(fā)射器的無線功率傳輸而產(chǎn)生AC功率信號；至少一個次級感測線圈，被配置為響應(yīng)于在所述無線功率傳輸期間產(chǎn)生的磁通場而產(chǎn)生信號；以及控制邏輯，與所述至少一個次級感測線圈可操作地耦合。所述控制邏輯被配置為響應(yīng)于根據(jù)從所述至少一個次級感測線圈接收的所述測量信號檢測到所述磁通場中的失真，來檢測無線功率傳輸系統(tǒng)的至少一個狀況。