具有多线圈扫描的无线充电系统技术方案

一种系统、再充电装置和方法，包括发射线圈，其以一种模式被定位以允许发射线圈中的至少一个与位于再充电装置附近的接收线圈建立无线链路。电源被耦合到发射线圈，并被配置为选择性地激励发射线圈中的发射线圈，以将功率传输到接收线圈。能效检测电路被配置为检测发射线圈中的每一个在被电源激励时的电响应，该电响应指示发射线圈中的一个和接收线圈之间的能量效率。电源选择性地激励发射线圈中的发射线圈，根据对历史记录的统计分析和指示满足向接收线圈传输能量的最小效率标准的能量效率的电响应来进行选择。

Wireless charging system with multi coil scanning

A system, recharging device and method including a transmitting coil positioned in a mode to allow at least one of the transmitting coils to establish a wireless link with a receiving coil located near the recharging device. The power supply is coupled to the transmitting coil and configured to selectively excite the transmitting coil in the transmitting coil to transmit power to the receiving coil. The energy efficiency detection circuit is configured to detect the electric response of each of the transmitting coils when excited by the power supply, which indicates the energy efficiency between one of the transmitting coils and the receiving coils. The power supply selectively excites the transmitting coil in the transmitting coil, and selects according to the statistical analysis of the historical records and the electrical response indicating the energy efficiency meeting the minimum efficiency standard of energy transmission to the receiving coil.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多线圈扫描的无线充电系统相关申请本申请要求于2017年1月23日提交的序列号为62/449,460的美国临时申请的优先权的权益，该美国临时申请的内容据此通过引用以其整体并入。
本文公开的主题总体上涉及具有多线圈扫描和学习的无线充电系统。背景可穿戴物品(例如鞋类、服装、手环、手表和其他可穿戴电子设备)通常包括内部电源。内部电源可以包括可再充电的电池和用于无线地接收功率以给电池再充电的再充电系统。再充电系统可以包括外部发射线圈，该外部发射线圈例如感应地与内部接收线圈耦合，并且利用在接收线圈中感应的电流对电池再充电。附图简述在附图的各图中借助示例而非限制的方式示出了一些实施例。图1是在示例实施例中的用于鞋类物品的机动化(motorized)系带系统的部件的分解图说明。图2总体上示出了在示例实施例中的机动化系带系统的部件的框图。图3A-图3C是在示例实施例中的再充电装置的描绘。图4是在示例实施例中的再充电系统的电子部件的框图。图5是在示例实施例中的用于操作再充电系统的流程图。图6A-图6D是在示例实施例中的其中可穿戴物品是包含机动化系带系统的鞋类物品的系统的图像。图7是在示例实施例中的用于制造再充电装置的流程图。详细描述示例方法和系统涉及具有多线圈扫描和学习的无线充电系统。示例仅代表可能的变型。除非另有明确说明，否则部件和功能是可选的并且可被组合或细分，并且操作可以在顺序上改变或者被组合或细分。在以下描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节以提供对示例实施例的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说将明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本主题。用于可穿戴物品的无线充电系统可以包括一个以上的初级发射线圈(primarytransmitcoil)。发射线圈可以被放置在物品中或物品上，使得发射线圈覆盖比单个发射线圈可以实现的更大的区域。因此，例如，发射线圈可以定位在垫子(mat)上或垫子中，其中线圈的中心相对于彼此间隔开。在这种配置中，可穿戴物品可以被放置在垫子的表面上，并且再充电系统可以激励发射线圈中的一个或更多个以在接收线圈中感应再充电电流。再充电系统可以可选地基于可被驱动通过每个发射线圈的电流来确定发射线圈中的特定的发射线圈最能够有效地向接收线圈传输功率，并且因此选择发射线圈中的该特定的发射线圈来激励。为了确定被驱动通过每个发射线圈的电流，再充电系统可以依次激励每个线圈，测量在发射线圈中感应的电流，然后选择发射线圈中具有最高电流的那个发射线圈。然而，这样做可能不可避免地并且固有地需要显著的时间量来依次历经各个发射线圈。例如，如果评估任何给定的发射线圈的效率需要一(1)秒，并且在再充电系统中包括五(5)个发射线圈，那么可需要五(5)秒来识别最有效的发射线圈。在与可穿戴物品相关的再充电系统的各种实施方式中，例如关于含有可再充电的电池的鞋，在开始有效的再充电时的延迟可能是显著的并且是特别不期望的。例如，穿戴者可能试图在穿着鞋的同时给鞋再充电，或者可能试图在体育赛事期间例如在篮球比赛的“暂停(timeout)”期间或在中场休息期间相对快速地给鞋再充电。在这样的示例中，穿戴者可以容易地感觉到许多秒过去了而没有开始再充电。此外，在充电可能仅持续例如三十(30)秒至两(2)分钟的情况下，确定哪个发射线圈与接收线圈有效地对准所花费的五(5)秒可构成可用于再充电的总时间的很大百分比，并且因此有意义地减少了可能发生的再充电的百分比。在可穿戴物品的特定示例中，例如在可再充电的鞋中，可穿戴物品中的接收线圈的位置可以取决于可穿戴物品的尺寸。例如，虽然再充电线圈可能一贯地被定位在鞋类物品的鞋中底(midsole)中，但是由于鞋类物品的尺寸，当鞋类物品相对于包括发射线圈的装置(例如垫子)定位时，接收线圈可能倾向于一贯地最终与发射线圈中的某一个有效地链接。然而，如本文所示，当以其他方式常规地被放置在垫子上时，由于尺寸上的差异，相对小的鞋类物品的接收线圈与相对大的鞋类物品的接收线圈相比可倾向于对准不同的发射线圈。已经开发了包括多个发射线圈的再充电系统。再充电系统被配置为依次激励各个发射线圈以识别发射线圈中具有最高测量效率的一个发射线圈。再充电系统记录哪些发射线圈随时间推移具有最高的效率，并在扫描过程中动态地偏向那些发射线圈。在发射线圈满足效率阈值条件时，该发射线圈可以被用来全部地或部分地进行再充电会话(rechargesession)，或者在再充电会话的过程中可以检查有限数量的剩余发射线圈的效率。通过这样，再充电系统可以快速地选定可以有效地向再充电线圈提供功率的发射线圈，减少再充电的时间，并且潜在地改善穿戴者或可穿戴物品的所有者对再充电系统如何响应的感知。图1是在示例实施例中的用于鞋类物品的机动化系带系统的部件的分解图说明。虽然系统是关于鞋类物品描述的，但是应当认识和理解，关于鞋类物品描述的原理同样很好地适用于各种可穿戴物品中的任何一种。图1中所示的机动化系带系统100包括具有壳体结构103的系带发动机102、盖(lid)104、致动器(actuator)106、鞋中底板108、鞋中底110和鞋外底112。图1示出了自动化系带鞋类平台的部件的基本组装顺序。机动化系带系统100开始于将鞋中底板108固定在鞋中底内。接下来，致动器106被插入到鞋中底板的外侧中的开口中，与可以被嵌入在鞋外底112中的界面按钮相对。接下来，系带发动机102被落入鞋中底板108中。在示例中，系带系统100被插入在系带缆线的连续环下方，并且系带缆线利用系带发动机102中的线轴来被对齐(下面讨论)。最后，盖104被插入到鞋中底板108中的凹槽中、被固定到关闭位置中并且被锁定到鞋中底板108中的凹部中。盖104可以捕住(capture)系带发动机102，并且可以在操作期间帮助维持系带缆线的对齐。图2总体上示出了在示例实施例中的机动化系带系统100的部件的框图。系统100包括机动化系带系统的一些但不一定是所有的部件，例如这些部件包括界面按钮200、足部存在(footpresence)传感器202和系带发动机壳体102，该系带发动机壳体包围具有处理器电路204的印刷电路板组件(PCA)、电池206、接收线圈208、编码器210、运动传感器212和驱动机构214。驱动机构214尤其可以包括马达216、传动装置218和鞋带线轴220。运动传感器212尤其可以包括单轴或多轴加速度计、磁力计、陀螺仪或被配置成感测壳体结构102的运动或壳体结构102内或联接到壳体结构102的一个或更多个部件的运动的其他传感器或设备。在示例中，机动化系带系统100包括被耦合到处理器电路204的磁力计222。在图2的示例中，处理器电路204与界面按钮200、足部存在传感器202、电池206、接收线圈208和驱动机构214中的一个或更多个进行数据或功率信号通信。传动装置218将马达216耦合到线轴以形成驱动机构214。在图2的示例中，按钮200、足部存在传感器202和环境传感器224被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n再充电装置，其包括多个发射线圈，所述多个发射线圈以一种模式被定位以允许所述多个发射线圈中的至少一个与位于所述再充电装置附近的接收线圈建立无线链路；/n电源，其被耦合到所述多个发射线圈，并且所述电源被配置为选择性地激励所述多个发射线圈中的发射线圈，以将功率传输到所述接收线圈；/n能效检测电路，其被耦合到所述多个发射线圈，并且所述能效检测电路被配置为检测所述多个发射线圈中的每一个发射线圈在被所述电源激励时的电响应，所述电响应指示所述多个发射线圈中的一个发射线圈和所述接收线圈之间的能量效率；/n电子数据储存器，其被耦合到所述能量检测电路，所述电子数据储存器被配置为存储指示所述能量效率的数据，以生成激励所述多个发射线圈的历史记录；以及/n控制器，其被耦合到所述电子数据储存器和所述电源，所述控制器被配置成使得所述电源选择性地激励所述多个发射线圈中的发射线圈，其中，至少一个发射线圈根据以下条件来选择：/n对所述历史记录的统计分析；和/n指示满足向所述接收线圈传输能量的最小效率标准的能量效率的所述电响应，其中，如果所选择的至少一个线圈不满足所测量的电响应，则选择所述多个发射线圈中的下一个发射线圈。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170123 US 62/449,4601.一种系统，包括：
再充电装置，其包括多个发射线圈，所述多个发射线圈以一种模式被定位以允许所述多个发射线圈中的至少一个与位于所述再充电装置附近的接收线圈建立无线链路；
电源，其被耦合到所述多个发射线圈，并且所述电源被配置为选择性地激励所述多个发射线圈中的发射线圈，以将功率传输到所述接收线圈；
能效检测电路，其被耦合到所述多个发射线圈，并且所述能效检测电路被配置为检测所述多个发射线圈中的每一个发射线圈在被所述电源激励时的电响应，所述电响应指示所述多个发射线圈中的一个发射线圈和所述接收线圈之间的能量效率；
电子数据储存器，其被耦合到所述能量检测电路，所述电子数据储存器被配置为存储指示所述能量效率的数据，以生成激励所述多个发射线圈的历史记录；以及
控制器，其被耦合到所述电子数据储存器和所述电源，所述控制器被配置成使得所述电源选择性地激励所述多个发射线圈中的发射线圈，其中，至少一个发射线圈根据以下条件来选择：
对所述历史记录的统计分析；和
指示满足向所述接收线圈传输能量的最小效率标准的能量效率的所述电响应，其中，如果所选择的至少一个线圈不满足所测量的电响应，则选择所述多个发射线圈中的下一个发射线圈。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置为基于对所述历史记录的所述统计分析来确定所述多个发射线圈的预定序列，并且其中所述控制器通过从所述预定序列中选择所述多个发射线圈中紧接着的一个发射线圈来选择所述多个发射线圈中的所述下一个发射线圈。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述预定序列还至少部分地基于自所述多个发射线圈中的单独的发射线圈被选择以来的时间量。


4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述时间量至少部分地基于所述控制器选择性地激励所述多个发射线圈中的至少一个而非激励所述多个发射线圈中的单独一个的次数。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，所述再充电装置具有再充电表面，包括所述接收线圈的可穿戴物品被配置成放置在所述再充电表面上，以将所述接收线圈放置在所述多个发射线圈中的至少一个发射线圈的附近。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述多个发射线圈是第一多个发射线圈，并且所述系统还包括被耦合到所述电源和所述能效检测电路的第二多个发射线圈，其中，所述再充电表面包括对应于所述第一多个再充电线圈的第一再充电部分和对应于所述第二多个再充电线圈的第二再充电部分，其中，所述控制器被配置成分别基于被放置在所述第一再充电部分和所述第二再充电部分附近的接收线圈，使得所述电源同时选择性地激励所述第一多个发射线圈中的单独的发射线圈和所述第二多个发射线圈中的单独的发射线圈。


7.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，所述能效检测电路包括电流表，并且其中，所述电响应是通过所述多个发射线圈中的单独的发射线圈感应的电流。


8.一种再充电装置，包括：
多个发射线圈，其以一种模式被定位以允许所述多个发射线圈中的至少一个与位于所述再充电装置附近的接收线圈建立无线链路；
电源，其被耦合到所述多个发射线圈，并且所述电源被配置为选择性地激励所述多个发射线圈中的发射线圈，以将功率传输到所述接收线圈；
能效检测电路，其被耦合到所述多个发射线圈，并且所述能效检测电路被配置为检测所述多个发射线圈中的每一个发射线圈在被所述电源激励时的电响应，所述电响应指示所述多个发射线圈中的一个发射线圈和所述接收线圈之间的能量效率；
电子数据储存器，其被耦合到所述能量检测电路，所述电子数据储存器被配置为存储指示所述能量效率的数据，以生成激励所述多个发射线圈的历史记录；以及
控制器，其被耦合到所述电子数据储存器和所述电源，所述控制器被配置成使得所述电源选择性地激励所述多个发射线圈中的发射线圈，其中，至少一个发射线圈是根据以下条件来选择的：
对所述历史记录的统计分析；和
指示满足向所述接收线圈传输能量的最小效率标准的能量效率的所述电响应，其中，如果所选择的至少一个线圈不满足所测量的电响应，则选择所述多个发射线圈中的下一个发射线圈。


9.根据权利要求8所述的再充电装置，其中，所述控制器还被配置为基于对所述历史记录的所述统计分析来确定所述多个发射线圈的预定序列，并且其中，所述控制器通过从所述预定序列中选择所述多个发射线圈中紧接着的一个发...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨默·L·施耐德，
申请(专利权)人：耐克创新有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US