线圈选择的Q因子确定制造技术

本申请涉及线圈选择的Q因子确定。根据本发明专利技术的实施例，一种无线功率发射器包括：发射线圈，该发射线圈包括多个同心线圈；切换电路，该切换电路被耦合到多个同心线圈；驱动器，该驱动器被耦合为将电压提供给切换电路；以及控制器，该控制器被耦合到切换电路，控制器基于取决于在接收线圈存在的情况下测量的Q因子来向切换电路提供控制信号，使得切换电路选择在多个同心线圈中的一个或多个同心线圈两端提供电压。一种操作无线功率发射器的方法，包括：确定针对同心发射线圈的多个配置中的每个配置的经测量的Q因子；确定在经测量的Q因子中的每个经测量的Q因子和标准Q因子之间的差；以及基于该差来选择多种多个配置中的一个配置。

【技术实现步骤摘要】
线圈选择的Q因子确定
本专利技术的实施例涉及无线功率系统，并且特别是涉及在无线功率发射系统中的反向通道通信。
技术介绍
例如智能电话、平板计算机、可穿戴设备和其他设备的移动设备越来越多地使用无线充电系统。总体上，无线功率传输涉及驱动发射线圈的发射器和具有接收线圈的接收器，该接收线圈被放置在发射线圈附近。接收线圈接收由发射线圈生成的无线功率，并且使用该接收到的功率来驱动负载，例如，将功率提供给电池充电器。当前存在多种不同标准用于功率的无线传输。用于功率的无线发射的更常见标准包括：无线电力联盟(A4WP)标准和无线充电联盟(WPC)标准(Qi标准)。在无线充电联盟(Qi规格)下，谐振电感耦合系统被利用以在接收器线圈电路的谐振频率给单个设备充电。在Qi标准中，接收设备线圈被放置成紧密靠近发射线圈，而在A4WP标准中，接收设备线圈被放置在发射线圈附近，可能与属于其他充电设备的其他接收线圈一起。通常，无线功率系统包括发射线圈和接收线圈，该发射线圈被驱动以产生时变磁场，该接收线圈可以是诸如蜂窝电话、PDA、计算机或其他设备之类的设备的一部分，相对于发射线圈被定位以接收在时变磁场中被发射的功率。因此，需要开发更好的线圈技术以用于无线功率系统，并且改善对发射器底座(pad)上方放置的物体的感测。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，一种无线功率发射器包括：发射线圈，该发射线圈包括多个同心线圈；切换电路，该切换电路被耦合到多个同心线圈；驱动器，该驱动器被耦合为将电压提供给切换电路；以及控制器，该控制器被耦合到切换电路，控制器取决于在接收线圈存在的情况下测量的Q因子来向切换电路提供控制信号，使得选择在多个同心线圈中的一个或多个同心线圈两端提供电压。一种操作无线功率发射器的方法，包括：确定针对同心发射线圈的多个配置中的每个配置的经测量的Q因子；确定在经测量的Q因子中的每个经测量的Q因子和标准Q因子之间的差；以及基于差来选择多个配置中的一个配置。下面参考附图进一步讨论这些实施例和其他实施例。附图说明图1图示了根据本专利技术的一些实施例的无线功率发射系统。图2A、图2B和图2C图示了根据一些实施例的与各种接收线圈有关的发射线圈的平面图。图3A和图3B图示了根据一些实施例的示例发射线圈配置。图4图示了根据本专利技术的一些实施例的发射器。图5图示了根据本专利技术的一些实施例的可以在诸如图4所示的发射器中被执行的算法。下面进一步详细讨论这些附图。具体实施方式在以下描述中阐述了本专利技术一些实施例的具体细节。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一些或所有细节的情况下实践一些实施例。本文所公开的具体实施例旨在说明而非限制。尽管此处没有具体描述，但是本领域技术人员可以认识到在本公开的范围和精神内的其他元件。该描述和附图图示了本专利技术的方面和实施例，不应被认为是限制性的--权利要求限定所保护的专利技术。在不脱离本描述和权利要求的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。在一些实例中，众所周知的结构和技术未被示出或详细描述，以便不模糊本专利技术。参考实施例被详细描述的元件及其相关方面在可行的情况下都可以被包括在其中没有具体示出或描述这些元件及其相关方面的其他实施例中。例如，如果参照一种实施例详细描述了一个元件，而未参照第二实施例对该元件进行描述，则仍可以将该元件请求保护为包括在第二实施例中。根据本专利技术的实施例，发射器可以包括多个发射线圈配置，并且可以通过监测在发射线圈配置中的每个发射线圈配置和接收线圈之间耦合的品质因子Q，来确定相对于无线功率接收器的特定接收线圈要使用哪种配置。由于已经被放置在Tx底座上方的Rx设备的存在，所以可以从在面向TX线圈的阻抗中的变化检测Q因子。随着接收线圈被放置成靠近发射线圈配置而在每个发射线圈的Q因子中的变化确定要将哪个发射线圈配置用于传输。图1图示了根据本专利技术的一些实施例的简化无线功率系统100。系统100包括无线功率发射器102和无线功率接收器110。无线功率发射器102和无线功率接收器110被容纳在分隔的设备中，例如：固定充电站和移动设备，或是两个移动设备。无线功率发射器102可以是固定充电设备的一部分，而无线功率接收器110可以被包括在无线设备中。如在图1中图示的，设备可以被设置为包括发射器或接收器。发射设备100包括无线功率发射器102和发射线圈106。接收器110包括无线功率接收器110和接收线圈108。然而取决于情境，在一些实施例中，对于设备有用的是既能够发射无线功率又能够接收无线功率，并且因此该设备将包括发射器102和接收器110二者。在一些实施例中，设备可以包括发射器和接收器二者，然而在给定的情境中，一个设备发射功率并且另一个设备接收功率。如在图1中图示的，无线功率发射器102被耦合为从功率源104接收功率。无线功率发射器102驱动发射线圈106以在特定频率产生时变电磁场，该特定频率也是被耦合到发射线圈106的驱动器的切换频率。无线功率接收器110的接收线圈108与由无线功率发射器102的发射线圈106生成的电磁场耦合，以接收在同一特定频率被发射的无线功率。如在图1中图示的，接收线圈108被耦合到无线功率接收器110，该无线功率接收器110从接收线圈108接收功率，并且将功率提供给负载112。无线功率发射器102可以被配置为在存在无线功率接收器110的情况下生成时变电磁场，该无线功率接收器110被配置为接收由无线功率发射器102发射的无线功率。无线功率发射器102和无线功率接收器110的元件可以在尺寸和形状上变化，以满足无线功率系统100的功率要求和物理定位。如上文所讨论的，无线功率接收器110从时变电磁场恢复功率，并且通常将DC功率输入提供给包括无线功率接收器110和接收线圈108的设备的负载112。当设备靠近无线功率发射器102时，功率被传输。在一些情况下，负载112可以包括电池充电器，并且设备包括电池。一些制造商正在开发包括多个同心线圈的发射线圈，以取决于接收线圈108的大小，来在发射器102和接收器110之间提供有效的无线功率传输。如此，根据一些实施例，发射线圈106包括可以被用于发射功率的多个同心线圈。同心线圈中的每个同心线圈可以与适合于各种设备的接收线圈108一起使用。例如，在可穿戴设备中的接收线圈108具有比用于电话设备或平板计算机设备的接收线圈108小得多的直径。因此，因为利用具有比发射线圈106更大直径的接收线圈108发生高效无线传输，所以发射线圈106可以被配置为提供适合于特定接收线圈108的线圈。例如，在一种配置中，发射线圈106可以包括作为中心线圈的可穿戴线圈。可穿戴中心线圈由适合用于智能电话的电话充电线圈包围。电话线圈又可以由直径更大的平板计算机线圈包围。在一些实施例中，这些线圈在彼此内同心。在一些实施例中，线圈可以被组合，使得针对具有较大直径接收线圈108的较大接收设备，发射线圈直径较大。每个相继较大的RX单元(手表、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线功率发射器，包括：/n发射线圈，包括多个同心线圈；/n切换电路，被耦合到所述多个同心线圈；/n驱动器，被耦合为将电压提供给所述切换电路；以及/n控制器，被耦合到所述切换电路，所述控制器取决于接收线圈存在的情况下测量的Q因子来向所述切换电路提供控制信号，使得选择在所述多个同心线圈中的一个或多个同心线圈两端提供所述电压。/n

【技术特征摘要】
20190225 US 16/285,0741.一种无线功率发射器，包括：
发射线圈，包括多个同心线圈；
切换电路，被耦合到所述多个同心线圈；
驱动器，被耦合为将电压提供给所述切换电路；以及
控制器，被耦合到所述切换电路，所述控制器取决于接收线圈存在的情况下测量的Q因子来向所述切换电路提供控制信号，使得选择在所述多个同心线圈中的一个或多个同心线圈两端提供所述电压。


2.根据权利要求1所述的发射器，其中所述多个同心线圈中的每个同心线圈是独立线圈。


3.根据权利要求1所述的发射器，其中所述多个同心线圈被串联耦合。


4.根据权利要求1所述的发射器，其中所述控制器执行指令以：
针对所述多个同心线圈中的每个同心线圈测量Q因子，以形成经测量的Q因子；
确定在所述经测量的Q因子和一组标准Q因子之间的差，所述一组标准Q因子是针对所述多个同心线圈中的每个同心线圈的；以及
基于所述差来选择使用所述多个同心线圈中的哪个同心线圈。


5.根据权利要求4所述的发射器，其中所述多个同心线圈包括：内线圈、中间线圈和外线圈。


6.根据权利要求5所述的发射器，其中所述差包括：内线圈差、中间线圈差和外线圈差，并且所述控制器通过以下项来确定使用所述多个同心线圈中的哪个同心线圈：
当所述内线圈差为高、所述中间线圈差为低或中、并且所述外线圈差为低时，选择所述内线圈；
当所述内线圈差为高、所述中间线圈差为高、并且所述外线圈差为低或中时，选择所述中间线圈；以及
当所述内线圈差为高、所述中间线圈差为高、并且所述外线圈差为高时，选择所述外线圈。


7.根据权利要求5所述的发射器，其中所述差包括：内线圈差、中间线圈差和外线圈差，并且所述控制器通过以下项来确定使用所述多个同心线圈中的哪个同心线圈：
当所述内线圈差为高、所述中间线圈差为低或中、并且所述外线圈差为低时，选择所述内线圈；
当所述内线圈差为高、所述中间线圈差为高、并且所述外线圈差为低或中时，选择所述中间线圈和所述内线圈的串联组合；以及
当所述内线圈差为高、所述中间线圈差为高、并且所述外线圈差为高时，选择所述外线圈、所述中间线圈和所述内线圈的串联组合。


8.根据权利要求5所述的发射器，其中所述内线圈具有适合用于可穿戴设备的直径，所述中间线圈具有适合用于电话的直径，并且所述外线圈具有适合用于平板计算机的直径。


9.一种操作无线功率发射器的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·W·史密斯，
申请(专利权)人：艾迪悌科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US