具有外来对象检测的无线功率系统技术方案

无线功率系统具有无线功率传输设备和无线功率接收设备。该无线功率传输设备可以是无线充电垫或具有充电表面的其他设备。该无线功率接收设备可以是在搁置在充电表面上时从无线功率传输设备接收所传输的无线功率信号的便携式电子设备。在数字ping操作期间，可从所述无线功率传输设备传输低功率无线功率信号。在所述数字ping期间收集的信息诸如无线功率传输效率信息、耦接系数信息、Q因子信息和线圈电感信息可用于确定是否存在外来对象。所述传输设备中的控制电路可致使所述接收设备响应于确定不存在外来对象而为用户呈现指示无线功率传递操作正在开始的警示。功率传递操作正在开始的警示。功率传递操作正在开始的警示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有外来对象检测的无线功率系统
[0001]本专利申请要求2020年1月10日提交的美国专利申请号16/739,683以及2019年8月14日提交的美国临时专利申请号62/886,614的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。


[0002]本公开整体涉及功率系统，并且更具体地，涉及用于给电子设备充电的无线功率系统。

技术介绍

[0003]在无线充电系统中，无线功率传输设备诸如充电垫以无线方式向无线功率接收设备诸如便携式电子设备传输功率。便携式电子设备具有线圈和整流器电路。该便携式电子设备的线圈接收来自该无线充电垫的交流无线功率信号。整流器电路将接收的信号转换为直流功率。

技术实现思路

[0004]无线功率系统具有无线功率传输设备和无线功率接收设备。该无线功率传输设备可以是无线充电垫或具有充电表面的其他设备。该无线功率接收设备可以是在搁置在充电表面上时从无线功率传输设备接收所传输的无线功率信号的便携式电子设备。
[0005]在无线功率接收设备已经放置在充电表面上之后并且在正常无线功率传输开始之前，无线功率传输设备可执行数字ping操作。在数字ping操作期间，可从所述无线功率传输设备传输低电平无线功率信号。供应足够的功率以便为无线功率接收设备中的通信电路供电，但不是为无线功率接收设备完全供电(例如，对无线功率接收设备中的电池进行充电)。
[0006]在所述数字ping期间收集的信息诸如无线功率传输效率信息、耦接系数信息、Q因子信息和线圈电感信息可用于确定在充电表面上、在无线功率传输和接收设备附近是否存在外来对象。所述无线功率传输设备中的控制电路可致使所述无线功率接收设备响应于确定不存在外来对象而为用户呈现指示无线功率传递操作正在开始的警示。可在数字ping期间或在数字ping之后立即呈现警示，之后完成无线功率传输设备与无线功率接收设备之间的协商，以便建立要在对无线功率接收设备中的电池进行充电的正常操作期间使用的适当无线功率传输水平。
附图说明
[0007]图1为根据实施方案的例示性无线功率系统的示意图。
[0008]图2为根据实施方案的操作无线功率系统所涉及的例示性操作的流程图。
具体实施方式
[0009]无线功率系统包括无线功率传输设备，诸如无线充电垫。无线功率传输设备将功率无线地传输到一个或多个无线功率接收设备。无线功率接收设备可包括诸如腕表、蜂窝电话、平板电脑、膝上型计算机或其他电子装置等设备。每个无线功率接收设备使用来自无线功率传输设备的功率来为设备供电以及为内部电池充电。
[0010]使用一个或多个无线功率传输线圈将无线功率从无线功率传输设备传输到无线功率接收设备。无线功率接收设备具有耦接到整流器电路的一个或多个无线功率接收线圈。整流器电路将从无线功率接收线圈接收的无线功率信号转换成直流功率。
[0011]图1中示出了例示性无线功率系统(无线充电系统)。如图1所示，无线功率系统8包括无线功率传输设备(诸如无线功率传输设备12)，并且包括无线功率接收设备(诸如无线功率接收设备24)。无线功率传输设备12包括控制电路16。无线功率接收设备24包括控制电路30。在系统8中的控制电路，诸如控制电路16和控制电路30用于控制系统8的操作。此控制电路可包括与微处理器、功率管理单元、基带处理器、数字信号处理器、微控制器和/或具有处理电路的专用集成电路相关联的处理电路。处理电路在设备12和24中实现期望的控制和通信特征。例如，处理电路可用于选择线圈、确定功率传输水平、处理传感器数据和其他数据以检测外来对象并执行其他任务、处理用户输入、处置在设备12和24之间的协商、发送和接收带内和带外数据、进行测量，以及以其他方式控制系统8的操作。
[0012]系统8中的控制电路可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在系统8中执行操作。用于在系统8中执行操作的软件代码存储在控制电路8中的非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为软件、数据、程序指令、指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、一个或多个硬盘驱动器(例如，磁盘驱动器或固态驱动器)、一个或多个可移动闪存驱动器、或其他可移动介质等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可在控制电路16和/或30的处理电路上执行。处理电路可包括具有处理电路的专用集成电路、一个或多个微处理器、中央处理单元(CPU)、或其他处理电路。
[0013]功率传输设备12可以是独立的功率适配器(例如，包括功率适配器电路的无线充电垫或充电座(puck))，可以是通过缆线耦接到功率适配器或其他装备的无线充电垫或座，可以是便携式设备，可以是已经结合到家具、交通工具或其他系统中的装备，可以是可移除电池盒或可以是其他无线功率传递装备。其中无线功率传输设备12是无线充电垫的例示性配置在本文中有时作为示例进行描述。
[0014]功率接收设备24可以是便携式电子设备，诸如腕表、蜂窝电话、膝上型计算机、平板电脑、附件诸如耳塞，或其他电子装备。功率传输设备12可耦接到壁装插座(例如，交流功率源)，可具有用于供应功率的电池，和/或可具有另一个功率源。功率传输设备12可具有交流(AC)
‑
直流(DC)功率转换器，诸如AC
‑
DC功率转换器14，用于将来自壁装插座或其他功率源的AC功率转换成DC功率。DC功率可用于为控制电路16供电。在操作期间，控制电路16中的控制器使用功率传输电路52来向设备24的功率接收电路54传输无线功率。功率传输电路52可具有开关电路(例如，由晶体管形成的逆变器电路61)，该开关电路基于由控制电路16提供的控制信号而接通或关闭，以形成通过一个或多个无线功率传输线圈诸如无线功率传输线圈36的AC电流信号。这些线圈驱动信号使得线圈36传输无线功率。线圈36可被布置成平
面线圈阵列(例如，在设备12为无线充电垫的配置中)或可被布置用于形成线圈簇(例如，在设备12为无线充电盘的配置中)。在一些布置方式中，设备12(例如，充电垫、充电座、便携式设备等)可仅具有单个线圈。在其他布置方式中，无线充电设备可具有多个线圈(例如，两个或更多个线圈、5
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10个线圈、至少10个线圈、10
‑
30个线圈、少于35个线圈、少于25个线圈或其他合适数量的线圈)。
[0015]当AC电流通过一个或多个线圈36时，产生交流电磁(例如，磁)场(无线功率信号44)，这些交流电磁场由一个或多个对应的接收器线圈，诸如在功率接收设备24中的一个或多个线圈48接收。设备24可具有单个线圈48、至少两个线圈48、至少三个线圈48、至少四个线圈48、或其他合适数量的线圈48。当交流电磁场被线圈48接收时，在线圈48中感生出对应的交流电流。整流器电路诸如整流器电路50(其包括整流部件，诸如布置在桥式网络中的同步整流金属氧化物半导体晶体管)将从一个或多个线圈48接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线功率传输设备，包括：无线功率传输电路，所述无线功率传输电路被配置为将无线功率信号传输到无线功率接收设备；以及控制电路，所述控制电路被配置为：在数字ping期间执行外来对象检测操作；以及响应于在所述数字ping期间确定不存在外来对象，致使发出警示。2.根据权利要求1所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被进一步配置为：响应于在所述数字ping期间确定不存在外来对象，开始无线功率传输操作。3.根据权利要求1所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为通过向所述无线功率接收设备发送通知所述无线功率接收设备发出所述警示的信息来致使发出所述警示。4.根据权利要求1所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为致使由所述无线功率接收设备发出所述警示。5.根据权利要求1所述的无线功率传输设备，其中所述警示包括关于电池充电状态的视觉信息和指示正在开始无线功率传递操作以对所述无线功率接收设备中的电池进行充电的音频信息，并且其中所述控制电路被配置为致使由所述无线功率接收设备发出所述警示。6.根据权利要求1所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为通过在所述数字ping期间收集关于从所述无线功率传输电路无线传输到所述无线功率接收设备的功率量的信息来执行所述外来对象检测操作。7.根据权利要求6所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为通过收集关于由所述无线功率接收设备在所述数字ping期间无线接收的功率量的信息来执行所述外来对象检测操作。8.根据权利要求1所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为通过收集关于与从所述无线功率传输电路到所述无线功率接收设备的无线功率传输相关联的操作参数的信息来执行所述外来对象检测操作。9.根据权利要求8所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为通过将所收集的信息与外来对象检测标准进行比较来执行所述外来对象检测操作。10.根据权利要求9所述的无线功率传输设备，其中关于所述操作参数的所述信息包括关于与所述无线功率传输电路中的无线功率传输线圈相关联的Q因子值的信息。11.根据权利要求9所述的无线功率传输设备，其中关于所述操作参数的所述信息包括选自由以下组成的组的信息：Q因子信息、线圈电感信息、无线功率传输效率信息和耦接系数信息。12.一种无线功率传输设备，包括：无线功率传输电路，所述无线功率传输电路被配置为将无线功率信号传输到无线功率接收设备；控制电路，所述控制电路被配置为：执行与所述无线功率接收设备的协商以设置对所述无线功率接收设备中的电池进行充电的无线功率传输操作；
在执行所述协商之前，收集选自由以下组成的组的信息：关于无线功率传输效率的信息、无线功率线圈Q因子信息、无线功率线圈电感信息和耦接系数信息；在执行所述协商之前，分析所收集的信息以确定是否存在外来对象；以及响应于确定不存在外来对象，致使根据开始对所述电池进行充电的所述无线功率传输操作发出警示。13.根据权利要求12所述的无线功率传输设备，还包括充电表面，其中所述控制电路被配置为在将所述无线功率接收设备放置在所述充电表面上时的一秒内收集所述信息。14.根据权利要求13所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为致使在将所述无线功率传输设备放置在所述充电表面上时的一秒内发出所述警示。15.根据权利要求12所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为通过将所述无线功率线圈Q因子信息与Q因子阈值进行比较来分析所述信息。16.根据权利要求12所述的无线功率传输设备，其中所述控制电路被配置为通过使用关于在执行所述协商之前传输的无线功率量和在执行所述协商之前接收的无线功率量的信息来分析所述信息，以估计与效率阈值比较的功率传递效率。17.根据权利要求12所述的无线功率传输设备，其中所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：