用于无线功率传输和通信的系统和方法技术方案

公开了一种系统，其包括：无线功率接收器；电池充电系统，其耦合到无线功率接收器并且被配置为使用从无线功率接收器接收的功率对电池进行充电；以及无线数据通信系统，其耦合到无线功率接收器和电池充电系统，无线数据通信系统被配置为确定功率需求并且利用无线功率接收器发送功率需求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线功率传输和通信的系统和方法相关申请本申请要求2017年9月18日提交的第62/560,155号美国临时专利申请的权益和优先权，该临时专利申请为了所有目的通过引用并入本文，如同在此完整阐述一样。
本公开总地涉及无线功率传输和通信，更具体地涉及用于无线功率传输和通信的系统和方法，其提供数据包格式和其他合适的特征以改善无线功率传输和通信。
技术介绍
无线功率传输是已知的，但通常比较简单并且不包括附加功能。
技术实现思路
公开了一种系统，其包括：无线功率接收器；电池充电系统，其耦合到无线功率接收器并且被配置为使用从无线功率接收器接收的功率对电池进行充电；以及无线数据通信系统，其耦合到无线功率接收器和电池充电系统，无线数据通信系统被配置为确定功率需求并且利用无线功率接收器发送功率需求。通过检查以下附图和详细描述，本公开的其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是或变得显而易见。所有这样的附加系统、方法、特征和优点均旨在被包括在本说明书中，在本公开的范围内，并由所附权利要求书保护。附图说明参考以下附图能够更好地理解本公开的各方面。附图中的部件可按比例绘制，但重点在于清楚地示出本公开的原理。此外，在附图中，相似的附图标记在多个视图中表示相应的部件，其中：图1是示出根据本公开的示例性实施例的示例性数据包格式的示意图；图2是根据本公开的示例性实施例的用于利用数据包格式的系统的示意图；图3是根据本公开的示例性实施例的滤波器电路的示意图；图4是根据本公开的示例性实施例的用于控制接收器选择性地向发送器发送数据的示意图；以及图5是根据本公开的示例性实施例的用于控制无线功率接收器处的电池的充电的算法的示意图。具体实施方式在下面的描述中，在整个说明书和附图中，相似的部件用相同的附图标记来标记。附图可按比例绘制，并且为了清楚和简洁起见，某些部件可以以一般性或示意性形式示出并且通过商业名称来标识。无线功率接口可依赖于调谐的驱动器和调谐的接收器以使功率传输最大化。调制负载处的电压和电流驱动能力的通信可通过调制接收器侧的电容性负载来管理，从而将信号反射到发送器侧。然而，调制接收器会导致接收器复杂网络失谐，从而降低功率传输的效率。通过使接收器侧的通信所需的脉冲数最少化，可控制失谐。为了解决该先前未识别的问题，公开了一种使用通信包之间的频率和脉冲持续时间的新颖方法，该方法为当在同一信道上包括数据传输时功率传输失谐的问题提供了技术解决方案。图1是示出根据本公开的示例性实施例的示例性数据包格式100的示意图。数据包格式100提供了特定于无线功率和通信系统的功能，例如通过数据脉冲频率和持续时间的最小化来防止失谐。数据包格式100包括每隔tsym周期发送一次的包102，其中，包持续时间基本小于tsym以便防止失谐。每个包102可包括以下比特中的一个或多个：PRE–一个或多个脉冲的初始序列，每个脉冲具有合适的脉冲宽度例如20微秒，其中，如果存在两个或更多个脉冲，则每个脉冲可以以预定的时间段间隔开，例如250微秒，并且具有总预定时间，例如1000微秒。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。ST–一个或多个脉冲的开始序列，每个脉冲具有合适的脉冲宽度例如20微秒，以预定时间间隔开，并且具有总预定时间例如1000微秒。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。P1–具有合适的脉冲宽度例如20微秒并且具有总预定时间例如750微秒的功率比特。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。P0–具有合适的脉冲宽度例如20微秒并且具有总预定时间例如500微秒的功率比特。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。D0–具有合适的脉冲宽度例如20微秒并且具有总预定时间例如500微秒的数据比特。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。E5-E1–扩展比特，每个扩展比特具有合适的脉冲宽度例如20微秒并且具有总预定时间例如500微秒。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。E0–具有合适的脉冲宽度例如20微秒并且具有总预定时间例如750微秒的扩展比特。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。C2–具有合适的脉冲宽度例如20微秒并且具有总预定时间例如500微秒的控制记录校验比特。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。C1-C0–控制记录校验比特，每个控制记录校验比特具有合适的脉冲宽度例如20微秒并且具有总预定时间例如750微秒。脉冲可在预定时间开始时开始，可在预定时间结束时发生，或者可在预定时间期间的任何合适的点发生。以下示例比特序列可用于对数据进行编码以供处理器使用，或者也可或替代地使用其他合适的比特序列：功率比特数据数据比特D0可被设置为例如“0”的预定值，以指示正在使用扩展包。扩展比特E5至E2可被设置为例如用于扩展包的“0000”的预定值。扩展比特数据可基于合适的控制记录协议对控制记录校验比特进行编码，例如以对P1、P0、D0、E1和E0比特中的多个“1”比特或其他合适的数据进行编码。包宽度不需要及时固定，并且可随着包内的不同通信需求而变化。每个比特值可由初始脉冲下降/上升沿和到下一个上升/下降沿脉冲的时间来确定，或者也可或替代地使用其他合适的编码过程。为了使被误读为脉冲沿的噪声瞬变最小化，可使用脉冲检测器来应用算法以确定脉冲何时具有预定的阈值特性，例如足够高和/或足够宽。脉冲检测器算法可使用模拟电路、数字滤波或两者的组合来实现，其取决于负载和观测到的检测电压或其他合适的参数。通过修改或调整通信端口开关处的电容值，例如在给定时间对多个数据比特进行编码，可使接收器电路以不同的程度失谐。失谐可通过在发送侧提供更高幅度的脉冲来实现，其可随后被用作区别信号。对于多个接收器，也可利用适当的处理来区分哪个接收器正在与公共发送器侧通信。另外，可动态地调整通信开关处的电容器，以在通信协议中提供额外的灵活性，例如建立主接收器和从接收器。幅度调整还可用于在不增加附加脉冲的情况下在包流中发送附加电平的信息，例如通过使用四个电平而非两个电平(二进制)或其他合适的电平相关信令。图2是根据本公开的示例性实施例的用于利用数据包格式100的系统200的示意图。系统200包括发送器204、接收器202和接收器主控制单元206，它们中的每一个均能够以硬件或以硬件和软件的适当组合来实现。发送器204例如通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n无线功率接收器；/n电池充电系统，其耦合到所述无线功率接收器并且被配置为使用从所述无线功率接收器接收的功率对电池进行充电；以及/n无线数据通信系统，其耦合到所述无线功率接收器和所述电池充电系统，所述无线数据通信系统被配置为确定功率需求并且利用所述无线功率接收器发送所述功率需求。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170918 US 62/560,1551.一种系统，包括：
无线功率接收器；
电池充电系统，其耦合到所述无线功率接收器并且被配置为使用从所述无线功率接收器接收的功率对电池进行充电；以及
无线数据通信系统，其耦合到所述无线功率接收器和所述电池充电系统，所述无线数据通信系统被配置为确定功率需求并且利用所述无线功率接收器发送所述功率需求。


2.根据权利要求1所述的系统，还包括数据编码系统，所述数据编码系统被配置为将一个或多个比特编码为数据包以控制发送到所述无线功率接收器的功率信号。


3.根据权利要求1所述的系统，还包括数据编码系统，所述数据编码系统被配置为将一个或多个比特编码为数据包以控制发送到所述无线功率接收器的功率信号，其中，每个比特包括降低了谐振损耗的脉冲宽度。


4.根据权利要求1所述的系统，还包括数据编码系统，所述数据编码系统被配置为将两个或更多个比特编码为数据包以控制发送到所述无线功率接收器的功率信号，其中，至少两个比特用于指示应发送更大的功率。


5.根据权利要求1所述的系统，还包括数据编码系统，所述数据编码系统被配置为将两个或更多个比特编码为数据包以控制发送到所述无线功率接收器的功率信号，其中，至少两个比特用于指示不应对发送的功率水平进行任何改变。


6.根据权利要求1所述的系统，还包括数据编码系统，所述数据编码系统被配置为将两个或更多个比特编码为数据包以控制发送到所述无线功率接收器的功率信号，其中，至少两个比特用于指示应发送较小的功率。


7.根据权利要求1所述的系统，还包括数据编码系统，所述数据编码系统被配置为将两个或更多个比特编码为数据包以控制发送到所述无线功率接收器的功率信号，其中，至少两个比特用于指示不应再发送功率。


8.根据权利要求1所述的系统，还包括数据编码系统，所述数据编码系统被配置为将两个或更多个比特编码为数据包以控制发送到所述无线功率接收器的功率信号，其中，至少两个比...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·E·泰加兹，D·J·鲍尔温，E·C·布莱科尔，F·侯，W·蔡，P·E·斯金谷，
申请(专利权)人：SEM技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US