用于检测和表征用于无线充电的物体的系统和方法技术方案

一种用于检测和表征无线功率发送单元附近的物体的系统包括具有发送天线的发送电路，该发送电路被配置为发送具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号，该发送电路被配置为测量发送天线的响应；以及控制器电路，其被配置为基于发送天线的响应来表征物体。

System and method for detecting and characterizing objects for wireless charging

A system for detecting and characterizing objects near a wireless power transmission unit includes a transmission circuit with a transmitting antenna, which is configured to send at least one signal having a frequency related to the frequency of the basic power transmission frequency, which is configured to measure the response of the transmission antenna; and the controller electricity. The path is configured to represent objects based on the response of the transmitting antenna.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测和表征用于无线充电的物体的系统和方法
本公开一般涉及无线供电。更具体地，本公开涉及检测和表征用于无线充电的物体。
技术介绍
越来越多的电子设备经由可再充电电池供电。这种设备包括移动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围设备、通信设备(例如蓝牙设备)、数字相机、助听器等。虽然电池技术已经得到改进，但电池供电的电子设备日益需要并消耗更多的电量，因此通常需要充电。可再充电设备通常经由有线连接充电，这些有线连接需要物理连接到电源的电缆或其他类似的连接器。电缆和类似的连接器有时可能不方便或麻烦，并具有其他缺点。能够在自由空间中传输功率以用于对可再充电电子设备进行充电的无线充电系统可以克服有线充电解决方案的一些缺陷。因而，期望有效且安全地传输功率用于对可再充电电子设备进行充电的无线充电系统和方法。为了有效且安全地传输功率用于对可再充电电子设备进行充电，期望能够检测和表征放置在无线充电器上或附近的物体。
技术实现思路
在随附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各种实现方式各自具有若干方面，其中没有单独的一个方面单独负责在此描述的期望属性。在不限制随附权利要求的范围的情况下，在此描述了一些突出的特征。在本说明书中描述的技术方案的一个或多个实现方式的细节在附图和以下描述中阐述。根据描述、附图和权利要求，其他特征、方面和优点将变得显而易见。注意，下图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。本公开的一个方面提供了一种用于检测和表征无线功率发送单元附近的物体的系统，包括：具有发送天线的发送电路，所述发送电路被配置为发送具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号，所述发送电路被配置为测量所述发送天线的响应；以及控制器电路，其被配置为基于发送天线的响应来表征物体。本公开的另一方面提供了一种用于检测和表征无线功率发送单元附近的物体的方法，包括：生成具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号；使用发送电路中的发送天线，发送具有与基本功率发送频率相关的频率的所述至少一个信号；在发送电路处测量发送天线的响应；以及使用所述发送天线的测量出的响应来表征物体。本公开的另一方面提供了一种用于检测和表征无线功率发送单元附近的物体的设备，包括：用于生成具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号的单元；用于生成具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号的单元；用于发送具有与基本功率发送频率相关的频率的所述至少一个信号的单元；用于测量发送单元的响应的单元；以及用于基于所述发送单元的测量出的响应来表征物体的单元。本公开的另一方面提供了一种用于检测位于由无线功率发送单元生成的磁场中的物体的装置，所述装置包括：功率发送电路，其包括发送天线，所述发送天线被配置为响应于被基本功率发送频率处的信号驱动而生成所述磁场，所述信号具有处于与所述基本功率发送频率相关的频率处的一个或多个信号分量；测量电路，其被配置为响应于所述物体位于所述磁场中而测量一个或多个特性，所述特性指示所述发送天线在与所述基本功率发送频率相关的频率处的阻抗；以及控制器电路，其被配置为基于指示所述发送天线在与所述基本功率发送频率相关的频率处的阻抗一个或多个特性，以及基于不同类型的物体的在与所述基本功率发送频率相关的频率处的一个或多个预期特性阻抗响应，来确定指示物体类型的一个或多个特性。本公开的另一方面提供了一种存储计算机可执行代码的计算机可读介质，所述计算机可执行代码包括用于生成具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号的指令；用于使用发送电路中的发送天线来发送具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号的指令；用于在发送电路处测量发送天线的响应的指令；以及用于使用所述发送天线的测量出的响应来表征物体的指令。附图说明在附图中，除非另外指出，否则相似的附图标记贯穿各个视图指代相似的部分。对于具有字母字符标记的附图标记，例如“102a”或“102b”，所述字母字符标记可以区分出现在同一图中的两个相似的部分或元件。当意图附图标记包含所有附图中具有相同附图标记的所有部分时，可以省略附图标记的字母字符标记。图1是根据本专利技术的示例性实施例的示例性无线功率传送系统的功能框图。图2是根据本专利技术的各种示例性实施例可以在图1的无线功率传送系统中使用的示例性部件的功能框图。图3是根据本专利技术的示例性实施例的、图2的发送电路或接收电路的一部分的示意图，该发送电路或接收电路包括发送天线或接收天线。图4是根据本专利技术的示例性实施例可以在图1的无线功率传送系统中使用的发送器的功能框图。图5是根据本专利技术的示例性实施例可以在图1的无线功率传送系统中使用的接收器的功能框图。图6是可用于图4的发送电路中的发送电路的一部分的示意图。图7是根据本专利技术的示例性实施例可以在图1的无线功率传送系统中使用的发送电路的一部分的功能框图。图8是示出图7的发送天线的示例性实施例的示意图。图9是示出在图4的发送器中实现的示例性电压、电流、功率和阻抗测量电路的示意图。图10是用于测量无线功率系统中的高频AC功率和负载阻抗的方法的流程图。图11是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图。图12是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图。图13是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图。图14是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图。图15是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图，其中在发送器处测量由接收器生成的谐波。图16是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图，其中在发送器处测量由接收器生成的谐波。图17是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图，其中在接收器和发送器之间建立通信。图18是示出用于检测和表征用于无线充电的物体的方法的示例性实施例的流程图，其中在接收器和发送器之间建立通信。图19是用于检测和表征用于无线充电的物体的装置的功能框图。图20是用于检测和表征用于无线充电的物体的装置的功能框图，其中在接收器和发送器之间建立通信。图21是示出由位于发送天线附近的物体引起的、发送天线处的阻抗变化的示例的图示。图22是示出与由位于发送天线附近的物体引起的、发送天线处的共振频率变化相关的谐波变化的示例的图示。图23是示出由位于发送天线附近的功率接收器生成的谐波引起的在发送天线处测量的谐波变化的示例的图示。图24是示出功率接收器天线处的电流谐波的图示。图25是示出由位于发送天线附近的功率接收器生成的谐波引起的在发送天线处测量的谐波变化的示例的图示。附图中所示的各种特征可能不按比例绘制。因此，为了清楚起见，各种特征的尺寸可以被任意地扩大或缩小。另外，一些附图可能没有描述给定系统、方法或设备的所有部件。最后，在整个说明书和附图中，类似的附图标记可以用来表示类似的特征。具体实施方式以下结合附图阐述的详细描述旨在作为对本专利技术的示例性实施例的描述，而不是旨在表示可以实践本专利技术的唯一实施例。贯穿本说明书使用的术语“示例性”表示“用作示例、实例或说明”，并且不一定被解释为比其他示例性实施例优选或有利。为了提供对本专利技术的示例性实施例的全面理解，详细描述包括具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测和表征无线功率发送单元附近的物体的系统，包括：具有发送天线的发送电路，所述发送电路被配置为发送具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号；所述发送电路被配置为测量所述发送天线的响应；以及控制器电路，所述控制器电路被配置为基于所述发送天线的所述响应来表征所述物体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 US 14/813,5711.一种用于检测和表征无线功率发送单元附近的物体的系统，包括：具有发送天线的发送电路，所述发送电路被配置为发送具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号；所述发送电路被配置为测量所述发送天线的响应；以及控制器电路，所述控制器电路被配置为基于所述发送天线的所述响应来表征所述物体。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送电路被配置为测量所述发送天线处的电压幅度和相位或电流幅度和相位中的至少一个。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送电路被配置为测量所述发送天线处的功率或阻抗中的至少一个。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送电路被配置为测量所述发送天线处的阻抗变化。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送天线被配置为以共振频率工作，并且所述发送电路被配置为测量由于所述发送天线的所述共振频率的变化而导致的谐波变化。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送电路被配置为测量所述发送天线处的谐波变化，所述谐波变化由功率接收单元引起。7.根据权利要求6所述的系统，其中由所述功率接收单元引起的所述谐波变化包括由所述功率接收单元中的有源设备生成的谐波。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个信号处于与所述基本功率发送频率的谐波对应的频率处。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个信号处于除所述基本功率发送频率的谐波外的频率处。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述发送电路包括共振电路，所述共振电路包括所述发送天线。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器电路被配置为将所述发送天线的测量出的所述响应与签名值进行比较，以表征所述物体。12.一种用于检测和表征无线功率发送单元附近的物体的方法，包括：生成具有与基本功率发送频率相关的频率的至少一个信号；使用发送电路中的发送天线来发送具有与所述基本功率发送频率相关的频率的所述至少一个信号；测量所述发送电路处的所述发送天线的响应；以及使用所述发送天线的测量出的所述响应来表征所述物体。13.根据权利要求12所述的方法，其中测量所述发送电路处的所述发送天线的响应包括：测量电压幅度和相位或电流幅度和相位中的至少一个。14.根据权利要求12所述的方法，其中测量所述发送电路处的所述发送天线的响应包括：测量功率或阻抗中的至少一个。15.根据权利要求12所述的方法，其中使用所述发送天线的测量出的所述响应来表征所述物体包括：测量所述发送天线处的阻抗变化。16.根据权利要求12所述的方法，其中使用所述发送天线的测量出的所述响应来表征所述物体包括：测量由所述发送天线的共振频率的变化所导致的谐波变化。17.根据权利要求12所述的方法，其中使用所述发送天线的测量出的所述响应来表征所述物体包括：测量所述发送天线处的谐波变化，所述谐波变化由功率接收单元引起。18.根据权利要求17所述的方法，其中由所述功率接收单元引起的所述谐波变化包括：由所述功率接收单元中的有源设备生成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·戈文达拉吉，W·H·范诺瓦克三世，L·S·艾里什，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US